致密油现状、问题与对策-精品文档资料.ppt

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1、中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院 中国石油大学（北京）致密油勘探开发现状、关键科学致密油勘探开发现状、关键科学问题与对策问题与对策中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院汇汇 报报 提提 纲纲1致密油勘探开发现状致密油勘探开发现状2致密油关键科学问题与研究进展致密油关键科学问题与研究进展3 致密油研究面临挑战与对策致密油研究面临挑战与对策中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院研究越来越清楚地表明，非常规油气资源具有巨大的勘探潜力，研究越来越清楚地表明，非常规油气资源具有巨大的勘

2、探潜力，常规油气资源常规油气资源只是油气资源只是油气资源“冰山的一角冰山的一角”。随着理论、技术和市场的不断发展，。随着理论、技术和市场的不断发展，非常规油非常规油气资源将成为未来油气勘探开发的主要领域气资源将成为未来油气勘探开发的主要领域，这是不言而喻的。，这是不言而喻的。邹才能，2012非常规油气是常规油气资源的非常规油气是常规油气资源的4-8倍甚至更多倍甚至更多非常规油气是未来油气勘探开发的主要领域非常规油气是未来油气勘探开发的主要领域致密油是主要组成致密油是主要组成常规油常规油气气冰冰山一角山一角非常规油非常规油气气冰山冰山主体主体冰山主体冰山主体主要构主要构成成中国石油大学（北京）非

3、常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院2000年以来，美国等北美国家相继在威利斯顿盆地泥盆系的Bakken组、德克萨斯州南部的Eagle Ford组、德克萨斯州北部的Fort worth等盆地获得包括致密油在内的非常规油气勘探开发的重大突破，很大程度上改变了世界能源格局中东常规、北美非常规。北美包括致密油在内的非常规油气异军突起，打破油气格局，建立新的平衡中东、西伯利亚等长期占据常规油气富集中心中东、西伯利亚等长期占据常规油气富集中心A 致密油是继页岩气之后全球非常规油气勘探开发的又一新亮点。被石油工业界誉为“黑金”1致密油勘探开发现状致密油勘探开发现状打破了世界油气格局打破了

4、世界油气格局中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院1致密油勘探开发现状致密油勘探开发现状美国主导全球致密油（EIA，2013）EIA预计美国致密油产量将持续上升至2021年B B 美国主导全球致密油美国主导全球致密油中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院美国致密油产量预测图(据PFC，2011)2000年以来，美国相继在威利斯顿盆地泥盆系的Bakken组、德克萨斯州南部的Eagle Ford 组、德克萨斯州北部的Fort worth 盆地获得致密油勘探开发的重大突破，2010年美国致密油产量突破3000104t，使美国

5、持续24年的石油产量下降的趋势首次得以扭转2-5，目前，美国境内致密油生产井超过2000口，平均单井产油12t/d6,7。预计2020年全美致密油的产量将达到1.5108t，使美国原油总产量增加1/3，大大减小了对外依存度，很大程度上改变了世界能源格局1,8-11,46。截至目前，北美已在19 个盆地中发现致密油，主力致密油产层4 套。预计到2015年美国年产致密油达到7500万t，2020年年产量达到1.5亿t(图1)，揭示了致密油勘探的有利前景。美国主导全球致密油美国主导全球致密油中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院 据贾承造、邹才能等据贾承造、邹才

6、能等2012年预测，中国主要盆地的致密油分布面积达年预测，中国主要盆地的致密油分布面积达20104km2，地质资源，地质资源总量为总量为106.7108111.5108t，可采资源量为，可采资源量为1310814108t，勘探开发潜力巨大，是最具有，勘探开发潜力巨大，是最具有潜力的能源接替领域之一，主要分布在鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾和四川等盆地中，是未潜力的能源接替领域之一，主要分布在鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾和四川等盆地中，是未来来勘探开发的重点。来来勘探开发的重点。成为东半球非常规油气勘探开发中心。成为东半球非常规油气勘探开发中心。鄂尔多斯延长组鄂尔多斯延长组鄂尔多斯长7段，33

7、7口井获工业油流，储量规模4.2亿吨准噶尔盆地二叠系准噶尔盆地二叠系准东平地泉组，3口井获工业油流，有利面积1500km2四川盆地中下侏罗统四川盆地中下侏罗统四川侏罗系，探明0.8亿吨，三级储量合计1.6亿吨渤海湾沙河街组渤海湾沙河街组辽河曙古165井，Es3日产油7m歧口沙河街组，三级储量3亿吨松辽盆地青山口组等松辽盆地青山口组等大庆垣平1井日产油95m3四川鄂尔多斯渤海湾松辽塔里木柴达木准噶尔羌塘现实区潜在区吐哈中国主要致密油盆地分布图（贾承造，2012）三塘湖C C 中国非常规（包括致密油）异军突起中国非常规（包括致密油）异军突起中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）

8、非常规天然气研究院我国主要盆地致密油地质资源量估算表我国主要盆地致密油地质资源量估算表（贾承造，2012）初步评价主要盆地致密油地质资源量初步评价主要盆地致密油地质资源量80-10080-100亿吨亿吨盆地盆地面积面积（万（万kmkm2 2）层位层位有利勘探面积有利勘探面积（万（万kmkm2 2）地质资源量地质资源量（亿吨）（亿吨）鄂尔多斯鄂尔多斯2525三叠系长三叠系长6-6-长长7 72.52.522.0-25.022.0-25.0四川四川1818侏罗系侏罗系3.83.810.0-12.010.0-12.0松辽松辽2626青山口组青山口组0.50.57.0-8.07.0-8.0扶杨油层扶杨

9、油层1.21.211.0-12.011.0-12.0渤海湾渤海湾1717沙河街组沙河街组0.80.86.0-8.06.0-8.0准噶尔准噶尔1313二叠系二叠系0.60.620.0-22.020.0-22.0柴达木柴达木1010第三系下干柴沟组第三系下干柴沟组0.50.54.0-6.04.0-6.0吐哈吐哈3 3侏罗系侏罗系0.20.21.0-2.01.0-2.0酒西酒西2 2白垩系下沟组白垩系下沟组0.20.21.0-2.01.0-2.0三塘湖三塘湖2 2二叠系芦草沟组二叠系芦草沟组0.40.43.0-5.03.0-5.0合合 计计10.310.380-10080-100中国石油大学（北京）

10、非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院2致密油关键科学问题与研究进展致密油关键科学问题与研究进展21致密油的概念与基本特征致密油的概念与基本特征致密油定义最早出现在致密油定义最早出现在20世纪世纪40年代出现在年代出现在AAPG Bulletin广义的致密油广义的致密油 2011年年9月美国国家石油委员会月美国国家石油委员会(NPC)：致密油蕴藏在那些埋藏很深、具有极致密油蕴藏在那些埋藏很深、具有极低的渗透率、不易开采的沉积岩层中。可直接产自页岩层，大多数的产自与烃源岩低的渗透率、不易开采的沉积岩层中。可直接产自页岩层，大多数的产自与烃源岩具有密切关系的砂质岩、粉砂质岩和碳酸

11、盐岩。具有密切关系的砂质岩、粉砂质岩和碳酸盐岩。2011年贾承造等：以吸附或游离状态赋存于生油岩中，或与生油岩互层、紧邻年贾承造等：以吸附或游离状态赋存于生油岩中，或与生油岩互层、紧邻的致密砂质岩、致密碳酸盐岩等储集岩中，未经过大规模长距离运移的石油富集。的致密砂质岩、致密碳酸盐岩等储集岩中，未经过大规模长距离运移的石油富集。致密油聚集模式图（贾承造，2011）l大面积分布的致密储层（孔隙度大面积分布的致密储层（孔隙度10%、基质覆、基质覆压渗透率压渗透率0.1mD、孔喉直径、孔喉直径1um）l广覆式分布的成熟优质生油层（广覆式分布的成熟优质生油层（型或型或干酪根、干酪根、平均平均TOC大于、

12、大于、RO为为0.6%1.3%）l连续性分布的致密储层与生油岩紧密接触的共生连续性分布的致密储层与生油岩紧密接触的共生关系，无明显圈闭边界，无油关系，无明显圈闭边界，无油“藏藏”的概念；的概念；l致密储层内原油密度大于致密储层内原油密度大于40API或小于或小于0.8251g/cm，油质较轻，油质较轻，中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院狭义的致密油狭义的致密油 加拿大非常规资源协会加拿大非常规资源协会(CSUR)：常规油田常规油田周边因为储层致密而未纳入常规油田产区的区域周边因为储层致密而未纳入常规油田产区的区域归属于致密油范畴归属于致密油范畴(边缘区

13、带边缘区带)。2011邹才能等：致密储层油的简称，是指邹才能等：致密储层油的简称，是指覆压基质渗透率小于或等于覆压基质渗透率小于或等于0.1mD的砂质岩、灰的砂质岩、灰岩等储集油层、石油经过短距离运移而富集的非岩等储集油层、石油经过短距离运移而富集的非常规油气资源，主要包括致密砂质岩和灰岩等。常规油气资源，主要包括致密砂质岩和灰岩等。大面积源储共生；大面积源储共生；微孔隙流体流动，非浮微孔隙流体流动，非浮力富集，水动力效应不明显；力富集，水动力效应不明显；油水分布复杂，油水分布复杂，异常压力，裂缝高产；异常压力，裂缝高产；非达西渗流为主；非达西渗流为主；短距离运移为主；短距离运移为主；纳米级孔

14、喉连通体系为主，纳米级孔喉连通体系为主，并认为纳米级孔喉连通系统是致密油运移富集机并认为纳米级孔喉连通系统是致密油运移富集机理的根本理的根本。本人倾向于狭义的定义来描述致密油，将致密油本人倾向于狭义的定义来描述致密油，将致密油与页岩油分开进行研究。赞同与页岩油分开进行研究。赞同纳米级孔喉连通网纳米级孔喉连通网络系统控制了致密油运移富集机理与分布。络系统控制了致密油运移富集机理与分布。致密油聚集模式（邹才能,朱如凯,吴松涛，2012）中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院22关键科学问题与研究进展关键科学问题与研究进展 作为一类极为重要且潜力巨大的非常规油气

15、资源，致密油的地质作为一类极为重要且潜力巨大的非常规油气资源，致密油的地质理论的研究已经落后于其勘探开发生产实践。具体表现在一些关键科理论的研究已经落后于其勘探开发生产实践。具体表现在一些关键科学问题没有弄清：学问题没有弄清：（1）致密油储层中纳米孔隙的比例及其对致密油形成与富集的贡献；致密油储层中纳米孔隙的比例及其对致密油形成与富集的贡献；（2）致密油储层多尺度孔隙结构与孔喉网络及其成因特征；致密油储层多尺度孔隙结构与孔喉网络及其成因特征；（3）致密油储层非均质性表征与评价；致密油储层非均质性表征与评价；（4）致密油储层多尺度孔隙结构中流体赋存状态、孔喉网络体系流致密油储层多尺度孔隙结构中流

16、体赋存状态、孔喉网络体系流体耦合流动机制与流动下限。体耦合流动机制与流动下限。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院221致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献 Robert G.Loucks（2009）在Mississippian Barnett致密砂和页岩中发现大量分布着纳米级的孔隙。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院221致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献2010年邹才能等通

17、过Nano-CT三维无损扫描成像技术发现致密砂质岩纳米级孔隙为主要连通性孔隙类型，占总孔隙类型85%以上。400nm50nmQuartz Intragranular Pores,Rectangular&Bar-typeGao 46 Well,Chang 6 Member,1742.5mOrdos Mesozoic Tight Sandstone Oil50nm100nm100nmCalcite Intragranular Solution Pores,Honeycomb&sheet shapePingchang 1 Well,3186.8m,Daanzhai MemberShell Limes

18、toneSichuan Jurassic Tight Oil邹才能等，2011中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院221致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献致密油储层中纳米孔隙比例及其对致密油形成与富集的贡献2010年邹才能等通过Nano-CT三维无损扫描成像技术发现致密砂质岩纳米级孔隙为主要连通性孔隙类型，占总孔隙类型85%以上。全球典型非常规油气储层纳米孔喉直径（nm）分布（邹才能,朱如凯,吴松涛，2012）致密致密砂岩砂岩致密致密灰岩灰岩纳米级纳米级微米级微米级中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研

19、究院不同地区致密储层纳米孔隙（喉）特征（据细粒沉积体系与非常规油气资源国际会议)纳米级孔隙占非常规储层孔隙的70-95%以上中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院 杨华，李士祥等（2013）在在鄂尔多斯盆地长和长段致密储层的纳米孔隙中发现石油。（）致密块状砂岩储层薄片，发育溶孔和粒间孔，面孔率，孔隙度，渗透率，长段亚段，（）致密块状砂岩储层薄片，发育溶孔和粒间孔，面孔率，孔隙度，渗透率，长段亚段，井；（）致密块状砂岩储层激光共聚焦照片，以溶孔和微孔为主，孔隙连通性较好，长段亚井；（）致密块状砂岩储层激光共聚焦照片，以溶孔和微孔为主，孔隙连通性较好，长段亚段

20、，井；（）砂岩泥岩互层型储层薄片，发育微孔隙，孔隙度，渗透率段，井；（）砂岩泥岩互层型储层薄片，发育微孔隙，孔隙度，渗透率，长段亚段，井；（）砂岩泥岩互层型储层激光共聚焦三维图像，亮黄色表示孔喉发，长段亚段，井；（）砂岩泥岩互层型储层激光共聚焦三维图像，亮黄色表示孔喉发育且连通性好，绿色次之，蓝色区域孔喉不发育及微孔隙的连通性不是很好，长段亚段，井育且连通性好，绿色次之，蓝色区域孔喉不发育及微孔隙的连通性不是很好，长段亚段，井鄂尔多斯盆地延长组不同储集层微观孔隙结构特征鄂尔多斯盆地延长组致密油储层孔喉分布（图版）致密砂岩致密砂岩中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天

21、然气研究院 ,2012年邹才能等提出了纳米油气的概念：纳米油气是富集在纳米级孔喉储年邹才能等提出了纳米油气的概念：纳米油气是富集在纳米级孔喉储集系统中的油气，一般储集层以纳米孔喉为主，局部发育微米集系统中的油气，一般储集层以纳米孔喉为主，局部发育微米毫米级孔隙。提毫米级孔隙。提出出“纳米孔喉的源储共生连续型油气富集理论纳米孔喉的源储共生连续型油气富集理论”。然而，也有不少人对纳米孔隙富集商业油气产生怀疑，如玉门油田青西凹陷下然而，也有不少人对纳米孔隙富集商业油气产生怀疑，如玉门油田青西凹陷下沟组泥云岩油藏被认为是典型的碳酸盐岩型致密油藏，其储层孔隙度沟组泥云岩油藏被认为是典型的碳酸盐岩型致密油

22、藏，其储层孔隙度2%6%(平均平均3.89%)、渗透率（、渗透率（0.1 5）10-3m2（平均（平均2.9410-3m2），但研究表明其纳米），但研究表明其纳米级孔隙仅占总孔隙的级孔隙仅占总孔隙的29%，绝大部分石油富集在微米，绝大部分石油富集在微米-毫米级孔隙之中毫米级孔隙之中常规与非常规油气聚集类型分布（邹才能常规与非常规油气聚集类型分布（邹才能,朱如凯朱如凯,吴松涛，吴松涛，2012）中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院Q2-14Q2-14柳柳2 2白云岩裂白云岩裂缝性油藏缝性油藏致密油勘致密油勘探领域探领域柳平柳平1 1柳柳4累计产油累计产油6

23、.89万吨万吨柳柳102102柳柳4 4柳柳102累计产油累计产油15.6万吨万吨柳沟庄油藏柳沟庄油藏:探明地质储量探明地质储量1510.31510.310104 4t t已探明含油面积已探明含油面积8.96km8.96km2 2纳米级孔喉纳米级孔喉微米级孔喉微米级孔喉中喉中喉大喉大喉巨喉巨喉%洒泉盆地青西凹陷泥云岩致密油储层孔喉半径分布图青西凹陷下沟组综合评价图 那么，到底纳米级孔隙在致密油储层各类孔隙中占多大比例？它们对商业致密油藏的形成有多大贡献？仍是需要深入研究的问题。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院222 致密油储层多尺度孔隙结构、孔喉网络

24、表征与非均质性评价及其成因机制致密油储层多尺度孔隙结构、孔喉网络表征与非均质性评价及其成因机制和控制作用和控制作用（1）致密油储层多尺度孔隙结构与孔喉体系中流体流动特征是致密油运移、）致密油储层多尺度孔隙结构与孔喉体系中流体流动特征是致密油运移、富集机理研究的关键和灵魂，但目前尚没有有效表征和评价致密油储层多富集机理研究的关键和灵魂，但目前尚没有有效表征和评价致密油储层多尺度孔隙结构和孔喉体系的方法尺度孔隙结构和孔喉体系的方法 越来越多的学者相信，致密油的赋存状态、流动机制主要取决于致密储层的越来越多的学者相信，致密油的赋存状态、流动机制主要取决于致密储层的微观孔隙结构与孔喉网络（王尤富，微观

25、孔隙结构与孔喉网络（王尤富，1999；林景晔，林景晔，2004；贾承造，贾承造，2011；邹才邹才能等，能等，2012；等），但致密油储层孔隙结构尤其是多尺度孔隙结构、孔喉网络的等），但致密油储层孔隙结构尤其是多尺度孔隙结构、孔喉网络的表征与评价极为困难。表征与评价极为困难。A 发展了数字岩心技术发展了数字岩心技术 数字岩心技术是基于现代微观测试技术及计算机模拟技术的进步，通过不同的微观测试手数字岩心技术是基于现代微观测试技术及计算机模拟技术的进步，通过不同的微观测试手段，获取真实致密油储层的孔隙结构和颗粒构型。通过计算机模拟技术，在三维空间建立代表段，获取真实致密油储层的孔隙结构和颗粒构型。

26、通过计算机模拟技术，在三维空间建立代表孔隙结构的数据体，并通过三维影像技术将这种数据体展示出来，获得直观的孔隙微观模型影孔隙结构的数据体，并通过三维影像技术将这种数据体展示出来，获得直观的孔隙微观模型影像。这些微观测试手段包括：高倍光学显微镜、扫描电镜和纳米像。这些微观测试手段包括：高倍光学显微镜、扫描电镜和纳米CT扫描等。此外，建立的数字扫描等。此外，建立的数字岩心模型可以结合微尺度的岩心模型可以结合微尺度的 N S 方程及孔隙渗流模型构建数字孔隙网络模型（图方程及孔隙渗流模型构建数字孔隙网络模型（图3）。应用）。应用建立的孔隙网络模型，对储层进行孔隙建模、物性表征，并开展单相和多相渗流研究

27、。在国外，建立的孔隙网络模型，对储层进行孔隙建模、物性表征，并开展单相和多相渗流研究。在国外，数字岩心已经发展成为一种非常实用的微观孔隙结构和渗流研究工具。在致密油藏和致密气藏数字岩心已经发展成为一种非常实用的微观孔隙结构和渗流研究工具。在致密油藏和致密气藏的研究中已经被普遍采用，对致密油气藏的有效开发提供了有益的指导的研究中已经被普遍采用，对致密油气藏的有效开发提供了有益的指导国外进展取得较大进展中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院 将扫描电镜和将扫描电镜和X 射线能谱分析相结合，可以分析矿物成分及矿物在孔隙网络中的分布特征，射线能谱分析相结合，可以分

28、析矿物成分及矿物在孔隙网络中的分布特征，从而探讨各种矿物对渗流路径的贡献。从而探讨各种矿物对渗流路径的贡献。“自动矿物及岩石分析系统自动矿物及岩石分析系统”（QEMSCAN）技术包括一）技术包括一个集成了多光源个集成了多光源X 射线元素检测仪、脉冲处理技术的扫描电镜（射线元素检测仪、脉冲处理技术的扫描电镜（SEM）。背散射电子（）。背散射电子（BSE）和）和能量散射（能量散射（EDS）X 射线谱产生数字矿物结构图，在岩心表面进行扫描，获得矿物的定量分析结射线谱产生数字矿物结构图，在岩心表面进行扫描，获得矿物的定量分析结果。通过矿物的化学组成可以精确地确定出矿物的种类。在扫描过程中，样品被切割成

29、许多小区果。通过矿物的化学组成可以精确地确定出矿物的种类。在扫描过程中，样品被切割成许多小区域，每个小的区域独自检测，然后拼接起来形成扫描区域的矿物分布图（图域，每个小的区域独自检测，然后拼接起来形成扫描区域的矿物分布图（图4）。在分析每个区域）。在分析每个区域时，应用电光源，在定义的分辨率条件下进行矿物分布图的扫描，并可以计算矿物，估算微孔隙时，应用电光源，在定义的分辨率条件下进行矿物分布图的扫描，并可以计算矿物，估算微孔隙度。通过这项技术可以研究各类矿物对微观孔隙结构的影响及其在渗流路径中的作用。度。通过这项技术可以研究各类矿物对微观孔隙结构的影响及其在渗流路径中的作用。B 分析矿物成分及

30、其在微观渗流中的作用分析矿物成分及其在微观渗流中的作用中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院C 识别和表征微裂缝识别和表征微裂缝 致密储层中微裂缝广泛发育，这些微裂缝对于储层中流体的渗流起着关键作用。因此，准确地表征微裂缝，考察微裂缝对于储层物性的影响显得十分重要。国外可以通过微米CT识别岩心中的微裂缝建立三维模型，表征裂缝特征，并通过模型计算储层基质和裂缝的物性参数（图5）。在不损坏岩心的基础上获得微裂缝的发育状况，在岩心剖面上建立微裂缝的分布规律，并预测这些微裂缝对储层特征的影响。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研

31、究院D 对比储层中各类孔隙及流体分子尺度对比储层中各类孔隙及流体分子尺度在这种致密储层中，浮力已经不是油气分布的主要控制力。生产实践中致密储层里油气生产的在这种致密储层中，浮力已经不是油气分布的主要控制力。生产实践中致密储层里油气生产的增加，使得以往被认为是非储层的致密砂岩及页岩开始受到关注，储层和非储层的界限越来越增加，使得以往被认为是非储层的致密砂岩及页岩开始受到关注，储层和非储层的界限越来越模糊。模糊。Philip H.Nelson 等人统计对比了常规储层、致密砂岩储层和页岩中孔隙尺度的分布特等人统计对比了常规储层、致密砂岩储层和页岩中孔隙尺度的分布特征。利用以往公开发征。利用以往公开发

32、表的数据建立了各类储层及非储层中微观孔喉尺度分布图（图表的数据建立了各类储层及非储层中微观孔喉尺度分布图（图 6）。通过对比研究得出，储层中）。通过对比研究得出，储层中的孔隙尺度从微米级别到纳米级别连续分布。孔喉尺寸的分布范围大概的孔隙尺度从微米级别到纳米级别连续分布。孔喉尺寸的分布范围大概是：常规储层中的孔喉一般大于是：常规储层中的孔喉一般大于2m，在致密砂岩气储层中孔喉尺度大概为，在致密砂岩气储层中孔喉尺度大概为0.032m；在页；在页岩中孔喉尺度大概为岩中孔喉尺度大概为0.0050.1m。这些孔喉尺度的连续分布对于预。这些孔喉尺度的连续分布对于预测和研究石油在致密岩石中的赋存状态，揭示细

33、粒页岩中流体的流动有重要的理论意义。通过测和研究石油在致密岩石中的赋存状态，揭示细粒页岩中流体的流动有重要的理论意义。通过图图 6 还可以看出来，烃类分子尺度远小于致密砂岩及页岩中的孔隙尺度，在致密储层中油气赋还可以看出来，烃类分子尺度远小于致密砂岩及页岩中的孔隙尺度，在致密储层中油气赋存及流动都具有可能性，这就为致密油的有效开发提供了科学依据存及流动都具有可能性，这就为致密油的有效开发提供了科学依据中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院A 微观孔隙结构表征难。微观孔隙结构表征难。

34、致密油赋存于页岩、泥质粉砂岩等致密的非常规储集空间中，这些储集空间中存在各类致密油赋存于页岩、泥质粉砂岩等致密的非常规储集空间中，这些储集空间中存在各类微孔隙，构成致密油储层的主要储集空间类型。这些微孔隙的微观形态、连通性等都影响油气微孔隙，构成致密油储层的主要储集空间类型。这些微孔隙的微观形态、连通性等都影响油气在其中的分布和赋存状态。要明确致密油储层微观孔隙结构需要深入微观尺度开展研究，研发在其中的分布和赋存状态。要明确致密油储层微观孔隙结构需要深入微观尺度开展研究，研发高精度、微尺度测试技术，建立定量表征参数，描述和评价微孔隙。此外，喉道是控制渗流的高精度、微尺度测试技术，建立定量表征参

35、数，描述和评价微孔隙。此外，喉道是控制渗流的关键，在研究过程中需要特别关注喉道的作用，难度比较大。关键，在研究过程中需要特别关注喉道的作用，难度比较大。B 孔隙结构分类评价难。孔隙结构分类评价难。致密油储层中孔隙类型多样，具有常规的粒间孔、晶间孔、溶蚀微孔，也有黏土矿物及致密油储层中孔隙类型多样，具有常规的粒间孔、晶间孔、溶蚀微孔，也有黏土矿物及有机质中的纳米孔。不同的孔隙类型及特征对于储层的储、渗性能影响有机质中的纳米孔。不同的孔隙类型及特征对于储层的储、渗性能影响很大。因此，在储层评价中，需要对孔隙分类，明确致密油储层孔隙类型及主要孔隙所占的比很大。因此，在储层评价中，需要对孔隙分类，明确

36、致密油储层孔隙类型及主要孔隙所占的比重。影响孔隙结构的因素很多，孔隙结构分类和评价需要有效的评价参重。影响孔隙结构的因素很多，孔隙结构分类和评价需要有效的评价参数，充分反映致密油储层的基本特征，并能区分出致密油储层的差异。此外，考虑致密油储层数，充分反映致密油储层的基本特征，并能区分出致密油储层的差异。此外，考虑致密油储层中流体的渗流特征，还需要确定参与渗流的孔隙结构参数界限。中流体的渗流特征，还需要确定参与渗流的孔隙结构参数界限。C 孔隙结构对油气赋存及渗流的影响规律复杂。孔隙结构对油气赋存及渗流的影响规律复杂。致密油储层近源，油气充注过程中，储层微观孔隙结构特征对充注效果影响较大。孔喉致密

37、油储层近源，油气充注过程中，储层微观孔隙结构特征对充注效果影响较大。孔喉细小，毛细管力强，油气聚集和运移的主导力发生变化，油、气、水分布规律与常规储层有较细小，毛细管力强，油气聚集和运移的主导力发生变化，油、气、水分布规律与常规储层有较大差异。孔喉结构决定不同孔隙之间的沟通状态和配置关系，进而影响流体传质机制和成藏后大差异。孔喉结构决定不同孔隙之间的沟通状态和配置关系，进而影响流体传质机制和成藏后油气调整。致密油储层中流体可动性与孔隙结构关系密切。研究、表征致密油储层中流体的可油气调整。致密油储层中流体可动性与孔隙结构关系密切。研究、表征致密油储层中流体的可动性，需要有效的技术方法，并确定可动

38、流体的孔喉下限。可见，油气赋存状态、渗流规律及动性，需要有效的技术方法，并确定可动流体的孔喉下限。可见，油气赋存状态、渗流规律及驱动机制与储层微观孔隙结构特征密切相关，它们影响油气生产规律和最终开发的可行性。驱动机制与储层微观孔隙结构特征密切相关，它们影响油气生产规律和最终开发的可行性。主要难点主要难点中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院D 微观孔隙结构预测难。微观孔隙结构预测难。储层预测对于寻找有利勘探目标、确定部署方向至关重要。其中，微观孔隙结储层预测对于寻找有利勘探目标、确定部署方向至关重要。其中，微观孔隙结构的预测非常重要，但难度较大。需要建立孔

39、隙结构特征与沉积、成岩和成构的预测非常重要，但难度较大。需要建立孔隙结构特征与沉积、成岩和成藏模式间的关系。反过来，致密油储层微观孔隙结构特征对于定量评价致密油储层藏模式间的关系。反过来，致密油储层微观孔隙结构特征对于定量评价致密油储层的成岩作用、恢复孔隙演化历史、建立成藏模式也具有重要意义。因此，微观孔隙的成岩作用、恢复孔隙演化历史、建立成藏模式也具有重要意义。因此，微观孔隙结构的准确表征及科学预测对于确定有利区分布、快速发现勘探目标意义重大。结构的准确表征及科学预测对于确定有利区分布、快速发现勘探目标意义重大。近年来，随着科技日新月异的发展，使得利用纳米近年来，随着科技日新月异的发展，使得

40、利用纳米-CT技术、技术、SEM技术，高分辨率技术，高分辨率场发射扫描电子显微镜来研究致密储层颗粒大小、分选性、充填物特征，颗粒几何场发射扫描电子显微镜来研究致密储层颗粒大小、分选性、充填物特征，颗粒几何形态与分布，分析致密油储层孔隙结构，获得纳纳米级孔隙半径，孔喉半径，孔喉形态与分布，分析致密油储层孔隙结构，获得纳纳米级孔隙半径，孔喉半径，孔喉网络，得到评价储层的各个参数，计算储层质量评价指数，进而进行储层孔隙结构网络，得到评价储层的各个参数，计算储层质量评价指数，进而进行储层孔隙结构与孔喉网络体系的评价与孔喉网络体系的评价37成为可能。然而，对于任何类型的致密油储层来说，无论成为可能。然而

41、，对于任何类型的致密油储层来说，无论纳米孔隙占多大比例，致密油储层空间均是由毫米、微米和纳米多尺度孔隙结构组纳米孔隙占多大比例，致密油储层空间均是由毫米、微米和纳米多尺度孔隙结构组成。目前，尚没有一种好的方法能对致密储层的多尺度孔隙结构和孔喉网络体系进成。目前，尚没有一种好的方法能对致密储层的多尺度孔隙结构和孔喉网络体系进行的表征，也无法研究不同尺度孔隙结构和孔喉网络体系的成因特征，更没有好的行的表征，也无法研究不同尺度孔隙结构和孔喉网络体系的成因特征，更没有好的评价多尺度孔隙结构和孔喉网络体系方法。这使得对致密油储层的多尺度孔隙结构、评价多尺度孔隙结构和孔喉网络体系方法。这使得对致密油储层的

42、多尺度孔隙结构、孔喉网络体系及储层非均质性评价和甜点预测越发困难。孔喉网络体系及储层非均质性评价和甜点预测越发困难。小结小结中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院由此可见，致密油储层中，以纳米级孔隙占主体的多尺度孔喉网络（孔喉下限），决定了其低孔-超低渗的物性及特殊的流体耦合运聚成藏机理。但遗憾的是，目前对这种极为重要和特殊的多尺度孔喉网络及其孔喉下限形成机制、对流体的控制机理尚未得到有效的揭示，极大制约了致密油成藏理论研究及其勘探开发进程，是目前急待解决的重大理论与现实问题。（2）多尺度孔隙结构、孔喉体系（包括孔喉下限）成因机制及其对流体控）多尺度孔隙结

43、构、孔喉体系（包括孔喉下限）成因机制及其对流体控制机理是研究致密油运聚成藏重要环节，但目前认识不清制机理是研究致密油运聚成藏重要环节，但目前认识不清 孔隙结构与孔喉网络体系极大影响致密油运聚与富集，这已成共识。表征孔孔隙结构与孔喉网络体系极大影响致密油运聚与富集，这已成共识。表征孔隙结构与孔喉网络特征的参数如排驱压力、最大喉道半径、主要流动喉道半径等，隙结构与孔喉网络特征的参数如排驱压力、最大喉道半径、主要流动喉道半径等，都是从常规储层的压汞曲线获得。都是从常规储层的压汞曲线获得。孔隙结构与孔喉网络体系其成因主要与沉积、成岩演化（致密化过程）和构孔隙结构与孔喉网络体系其成因主要与沉积、成岩演化

44、（致密化过程）和构造活动有关，而对于致密油储层的微米、纳米级孔喉网络，尤其是纳米孔喉体系，造活动有关，而对于致密油储层的微米、纳米级孔喉网络，尤其是纳米孔喉体系，很难从常规的压汞曲线获得相关孔隙结构与孔喉参数（压汞主要针对常规储层），很难从常规的压汞曲线获得相关孔隙结构与孔喉参数（压汞主要针对常规储层），由于本身表征难度大，导致对其成因机制研究难以深入，加之由于其可能存在的纳由于本身表征难度大，导致对其成因机制研究难以深入，加之由于其可能存在的纳米效应，其对流体的控制机理仍不明朗。米效应，其对流体的控制机理仍不明朗。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院2

45、23 致密油储层流体赋存状态、多尺度流体耦合充注致密油储层流体赋存状态、多尺度流体耦合充注与流动机制及流动下限与流动机制及流动下限（1）微米）微米纳米多尺度孔隙结构、孔喉体系储层中的流体赋存状态、运移纳米多尺度孔隙结构、孔喉体系储层中的流体赋存状态、运移富集充注机制不同于常规储层，但缺乏深入的研究，是目前急待解决的重大富集充注机制不同于常规储层，但缺乏深入的研究，是目前急待解决的重大理论与现实问题理论与现实问题孔喉级别孔喉级别毫米级（常规油）毫米级（常规油）微米级（常规油为主）微米级（常规油为主）纳米级（致密油）纳米级（致密油）赋存状态赋存状态游离游离游离为主游离为主吸附为主，部分溶解吸附为主

46、，部分溶解流动状态流动状态管流管流渗流渗流滞留滞留流动规律流动规律静水力学静水力学渗流力学渗流力学扩散扩散作用力作用力水动力水动力浮力浮力分子力（粘滞）力分子力（粘滞）力定律定律静水力学静水力学达西定律达西定律费克定律费克定律不同孔喉流体特征总结（据孙怡、贾承造、邹才能等）不同孔喉流体特征总结（据孙怡、贾承造、邹才能等）与常规油以游离态赋存方式不同，微米、纳米孔隙中的致密油主要以吸附态、游与常规油以游离态赋存方式不同，微米、纳米孔隙中的致密油主要以吸附态、游离态甚至溶解态等多种状态同时赋存于致密储层的各类孔隙和孔喉之中，其近源大面离态甚至溶解态等多种状态同时赋存于致密储层的各类孔隙和孔喉之中，

47、其近源大面积连续充注运聚富集机制也与常规油有很大不同。积连续充注运聚富集机制也与常规油有很大不同。中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）非常规天然气研究院 2007年孙怡等年孙怡等 储集空间序列分布决定各种烃类资源的形成机制储集空间序列分布决定各种烃类资源的形成机制毫米级（孔径大于毫米级（孔径大于1mm）及以上）及以上 流体可自由流动流体可自由流动 “管流管流”静水力学规律静水力学规律在微米级（孔喉直径在微米级（孔喉直径1mm1m）“渗流渗流”达西渗流规律达西渗流规律纳米级（孔喉直径小于纳米级（孔喉直径小于1m）不能自由流动，不能自由流动，“滞留滞留”扩散费克定律扩散费克定

48、律 近年来，贾承造等：中国致密油主要发育近年来，贾承造等：中国致密油主要发育纳米级微观孔喉网络体系，其形成机纳米级微观孔喉网络体系，其形成机制明显不同于传统油气圈闭成藏制明显不同于传统油气圈闭成藏。（1）孔喉尺寸大小和分布孔喉尺寸大小和分布是决定储集层储集能力和渗流能力更直接的参数。是决定储集层储集能力和渗流能力更直接的参数。（2）强大的强大的毛管压力限制了浮力在毛管压力限制了浮力在油气富集中的作用，油气被滞留吸附，主要依靠油气富集中的作用，油气被滞留吸附，主要依靠超压驱动，富集阻力主要为毛细管压力，二者耦合控制含油气边界。超压驱动，富集阻力主要为毛细管压力，二者耦合控制含油气边界。（3）致密

49、油致密油运移以渗流扩散作用为主运移以渗流扩散作用为主，非达西渗流，借助源储共生的地质条件，油，非达西渗流，借助源储共生的地质条件，油气发生短距离运移。气发生短距离运移。以上特点，决定了致密油大面积连续型或准连续型富集的根本特征。以上特点，决定了致密油大面积连续型或准连续型富集的根本特征。（1 1）微米微米纳米孔喉体系储层中的流体运移富集机制不同于常规纳米孔喉体系储层中的流体运移富集机制不同于常规储层，但缺乏深入的研究，是目前急待解决的重大理论与现实问题储层，但缺乏深入的研究，是目前急待解决的重大理论与现实问题致密油成藏机制致密油成藏机制中国石油大学（北京）非常规天然气研究院中国石油大学（北京）

50、非常规天然气研究院 由此可见，致密油储层由此可见，致密油储层微微-纳米级孔隙占据总体孔隙主体纳米级孔隙占据总体孔隙主体，决定了其，决定了其低孔低孔-超低渗的超低渗的物性及特殊的流体运聚成藏机理。物性及特殊的流体运聚成藏机理。但遗憾的是，目前对这种极为重要和特殊的流体运聚但遗憾的是，目前对这种极为重要和特殊的流体运聚成藏机理尚未得到有效的揭示，极大制约了致密油勘探开发进程，是目前急待解决的重成藏机理尚未得到有效的揭示，极大制约了致密油勘探开发进程，是目前急待解决的重大理论与现实问题。大理论与现实问题。致密油连续型纳米孔喉油气的提出，突破了常规储层物性下限与传统圈闭找油的理念，要寻找大面积展布的非