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一、深層頁巖油提采的現實背景
自然資源部新一輪評估顯示,中國陸相頁巖油地質資源潛力達 397.46 億噸,可采資源潛力 34.98 億噸,其中深層、超深層資源占比持續提升,主要分布在鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、塔里木等盆地。
國家能源局《中國油氣勘探開發發展報告 2026》數據顯示,2025 年全國頁巖油產量突破 850 萬噸,新疆吉木薩爾、大慶古龍、勝利濟陽三大國-家-級示范區全面建成,深層頁巖油已進入規模化上產階段。隨著深地工程推進,塔里木盆地深地塔科 1 井完鉆井深達 10910 米,首-次在萬米深層發現油氣顯示,超深層頁巖油勘探正式進入萬米時代,儲層埋深已突破此前 9300 米的理論預測上限。
目前深層、超深層頁巖油開發主要依靠水平井體積壓裂實現初始產能,但單井產量遞減快、整體采收率偏低,是行業普遍面臨的現實問題。想要進一步提高采收率,首先得搞清楚:地下幾千米甚至近萬米的孔隙里,油到底以什么狀態存在、驅替過程中哪些油能動、哪些動不了。
二、深層 / 超深層頁巖油提采評價的三個核心痛點
目前實驗室和現場常用的評價方法,在面對頁巖這種納米級復雜儲層時本身就有局限,放到深層、超深層的高溫高壓、高成本場景下,短板會被進一步放大。
1. 測不準:破壞性檢測,結果本身有偏差。
最-經-典的 Dean Stark 抽提法,通過高溫蒸餾把巖心里的油和水蒸出來計算含量。但頁巖里含有大量不穩定有機質,高溫過程中部分有機質會溶解損失,導致實測的含油飽和度被高估。
高壓壓汞、氣體吸附這類孔隙結構測試,同樣屬于破壞性檢測。而深層、超深層頁巖油取心成本極-高,萬米級深井的單米取心成本是中淺層的數倍,破壞性檢測不僅會損耗珍貴的巖心樣品,還無法重復驗證結果,進一步放大了檢測誤差帶來的決策風險。加上深層儲層非均質性極-強,不同巖心差異很大,只靠單次檢測很難代表真實地層情況。
2. 分不清:只知道總油量,不知道哪部分能采
傳統方法只能算出巖心里總共有多少油,但沒法區分這些油的賦存狀態:哪些是吸附在有機質表面、很難被動用的吸附油,哪些是被困在納米小孔里、受毛管力束縛的束縛油,哪些是可以自由流動的可動油。
深層、超深層儲層溫壓條件特殊,原油黏度、吸附狀態和中淺層差異明顯,僅靠總含油飽和度判斷資源潛力,偏差會更大。現場很多深層頁巖油井顯示含油級別很高,但實際投產產能不及預期,核心原因就是可動油占比低,束縛油、吸附油占比高。用傳統評價方法算出來的資源量,和實際能采出來的量差距很大,直接影響深層開發決策的準確性。
3. 看不到:只能算最終結果,看不到中間過程
常規的驅替實驗,只能等實驗結束后算出一個總采收率。至于注入過程中,多大的孔隙先出油、多大的孔隙始終沒動靜、驅替劑進到了哪些孔隙里,這些關鍵信息全都獲取不到。
深層、超深層頁巖油的提采工藝施工成本是中淺層的數倍,一次萬米級井的現場試驗投入極-高。如果只能靠最終采收率反推工藝效果,無法定位問題環節,試錯成本會被成倍放大,也很難快速優化出適配深層儲層的工藝參數。
三、低場核磁技術:給提采評價裝上 “微觀透視眼"
低場核磁共振技術的核心邏輯很簡單:原油里的氫原子,在越小的孔隙里受孔壁束縛越強,信號衰減就越快;在越大的孔隙里自由度越高,信號衰減就越慢。通過檢測信號的衰減速度(也就是 T?譜),就能定量算出不同尺寸孔隙里分別有多少流體,全程不需要破壞樣品。
針對深層、超深層頁巖油提高采收率評價,這項技術的價值剛好命中了深層場景的核心痛點。
1. 給原油 “分類算賬",摸清真實可動家底
針對深層、超深層頁巖油珍貴的巖心樣品,低場核磁全程無損的優勢尤為突出。同一塊頁巖巖心,不用切割、不用破壞,一次檢測就能定量區分出吸附油、束縛油、可動油各自的占比,還能精確對應到不同孔徑的孔隙。
對于溫壓條件特殊的超深層儲層,還可以搭配高溫高壓夾持系統,模擬地層真實溫壓環境下的原油賦存狀態,得到的數據更貼近地下真實情況,避免常壓檢測結果和深層實際情況出現偏差。比如針對同一超深層區塊的巖樣,通過低場核磁可以明確:壓裂后能直接產出的可動油占比有多少,還有多少束縛油有潛力通過提采工藝被動用,哪些吸附油基本沒有開采價值。這比只看總含油量的評價方式,更貼近深層頁巖油的真實生產情況。
2. 在線追蹤驅替全過程,看清每一步的動用情況
搭配高溫高壓巖心夾持系統,低場核磁可以模擬深層、超深層地層的溫度、壓力環境,在水驅、氣驅、CO?吞吐、表面活性劑滲吸等提采實驗的過程中持續掃描樣品。
不需要暫停實驗、不需要取出巖心,就能實時看到:隨著注入量增加,哪些孔徑的孔隙先開始出油,采出了多少;哪些孔隙里的油始終沒被動用,原因是什么。
3. 平行對比篩選方案,降低現場試錯成本
深層、超深層頁巖油現場施工成本高,萬米級井的工藝參數調整試錯代價遠大于中淺層。依托低場核磁的無損檢測特性,同一塊巖心可以重復開展多組不同工藝的對比實驗,徹-底排除了樣品非均質性帶來的干擾。
比如要對比超臨界 CO?吞吐和氮氣驅的適配效果,或者篩選不同的表面活性劑配方,都可以用同一塊巖心依次實驗,直接用 T?譜的變化量化不同工藝的采收率差異,包括總采收率、各孔徑的采出程度都能精準對比。這樣篩選出的最-優工藝參數,更適配深層、超深層的儲層條件,落地到現場的適配性更高,能有效減少盲目試錯帶來的高額成本浪費。