[发明专利]基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统及数据采集方法

说明书

本发明涉及一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统及数据采集方法，地面布设发射线圈，与地面信号接收传感器和/或井下信号接收传感器配套的核磁共振信号采集单元；地面大功率交变电流源系统向地面上的发射线圈中供入频率为拉摩尔频率的交变电流；切断电流脉冲后，用地面信号接收传感器和/或井下信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理，获取地下页岩油储层内各位置的核磁共振T₂普，根据T₂普的特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律，从而实现对页岩油储层内高页岩油饱和度甜点区域分布的预测。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，涉及一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统的数据采集方法。

背景技术

页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。与源储分离的常规石油和近源聚集的致密油不同，页岩油在聚集机理、储集空间、流体特征、分布特征等方面具有明显的特征，与页岩气有更多相似之处。主要有以下六个特征，源储一体，滞留聚集；较高成熟度富有机质页岩，含油性较好；发育纳米级孔、裂缝系统，利于页岩油聚集；储层脆性指数较高，宜于压裂改造；地层压力高、油质轻，易于流动和开采；大面积连续分布，资源潜力大。通常有效的页岩油开发方式为水平井和分段压裂技术。

关于页岩油（shale oil）的概念，最早是从油页岩引申而来，是专指利用人造石油的方式从油页岩（富含有机质、未有效生排烃）中提取出的石油。后来，页岩油的概念大大拓展，并且更倾向于表示与页岩层系有关的石油。目前国内外有多种说法，但不外乎分为狭义和广义两种。

从页岩油储集的载体来说，广义页岩油一般泛指蕴藏在页岩以及致密的砂岩和碳酸盐岩等储集层中的石油资源，这种概念强调储集层的致密性，和广义的致密油基本一致，甚至经常将“页岩油”和“致密油”等同或混用，如美国地质调查局采用的页岩油概念，而美国石油工程师协会和美国能源信息署（EIA）称致密油（tight oil）。国内外目前主要集中在广义页岩油的勘探开发，如美国的巴肯（Bakken）、鹰滩（Eagle Ford）页岩油气、国内的渤海湾盆地沧东凹陷孔二段、济阳坳陷沙河街组、鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油等，主要以页岩夹粉砂岩或细粒碳酸盐岩为储集层。狭义页岩油专指赋存于富有机质页岩层系中的石油资源，储集载体主要由页理发育的纹层状黏土岩构成，也可以称作纯页岩油。

从有机质成熟度来说，广义页岩油分为未熟页岩油、中—低成熟度页岩油、中—高成熟度页岩油，其中把未成熟的油页岩经“人造石油”方式生成的石油也划到页岩油的范畴；狭义的页岩油是专指成熟烃源岩已生成并滞留在页岩地层中的石油聚集。

2020年3月31日发布的《页岩油地质评价方法》（GB/T38718-2020）国家标准中将页岩油定义为赋存于富有机质页岩层系中的石油。页岩层系中粉砂岩、细砂岩、碳酸盐岩单层厚度不大于5ｍ，累计厚度占页岩层系总厚度比例小于30％。无自然产能或低于工业石油产量下限，需采用特殊工艺技术措施才能获得工业石油产量。可以看出，国家标准中定义的页岩油是相对广义的概念，强调页岩油所在层位既是生油岩又是储集岩，石油基本未运移，属原地滞留石油资源。

中石化大都采用广义的页岩油概念，中石油目前将页岩油类型按源储比分为三大类。Ⅰ类页岩油源储比小于70％，单砂体厚度大于2ｍ，属于互层型页岩油；Ⅱ类页岩油源储比为70％～90％，单砂体厚度0.2~2ｍ，属于夹薄层型页岩油，Ⅲ类页岩油源储比大于90％，单砂体厚度小于0.2ｍ，属于纯页岩型页岩油。在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地沧东凹陷以及松辽盆地青山口组过去进行的页岩油勘探主要就是针对Ⅰ和Ⅱ类页岩油，目前，大庆油田在松辽盆地北部主要探索Ⅲ类纯页岩型页岩油。