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近十年，我國新增油氣儲量超54%來自深層和超深層。這不是一個邊緣數(shù)據(jù)——向更深的地方找油，已經(jīng)是保障國家能源安全的必然選擇。深層/超深層/深地正在成為中國油氣增產(chǎn)的主戰(zhàn)場，而頁巖氣是其中最-具潛力的接替資源之一。
2025年1月，中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在新疆塔里木盆地完鉆，垂深10910米，成為亞洲第一、世-界-第-二陸上深井。這口深地探索的里程碑在全-球-首-次于萬米以下發(fā)現(xiàn)油氣顯示。同年10月，四川盆地首口萬米科探井深地川科1井也突破一萬米，鉆穿了5.4億年前的地層。
但“一深帶萬難"。深層/超深層不是淺層油氣藏的簡單延伸，深地勘探開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)是顛-覆性的。
深層/超深層的頁巖氣，到底卡在哪？
高溫：深地川科1井井下超過200攝氏度，金屬鉆具像面條一樣軟。經(jīng)緯公司完成的一口萬米深井，完鉆井深10245米，井底溫度206攝氏度、壓力154兆帕。高溫高壓環(huán)境下，頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì)都會發(fā)生顯著變化，直接影響頁巖氣的賦存狀態(tài)和可采性。
高壓：深地川科1井地層壓力超過130兆帕，指甲蓋大小的區(qū)域承受著十幾頭大象的重量。這種超高壓環(huán)境對鉆井工程是巨大考驗，對頁巖氣藏的儲層評價和壓裂改造更是提出了前-所-未-有的難度。
低孔低滲：頁巖儲層本身孔隙度就低，滲透率極低。到了深層/超深層，高溫高壓讓孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，傳統(tǒng)評價手段根本“看不清"深地頁巖儲層的真實面貌。
為什么深層/超深層頁巖氣采收率低？因為看不透。
深層頁巖的孔隙以納米級為主，孔徑普遍在2到50納米之間，部分甚至小于2納米。氣體在納米孔喉里的流動規(guī)律和常規(guī)砂巖完-全是兩碼事。淺層那套“排水—降壓—解吸"的經(jīng)驗，搬到深層/超深層基本行不通——深地的高溫高壓徹-底改變了頁巖氣的賦存方式和滲流機(jī)制。
看不透深層頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)，就不知道頁巖氣藏在哪里；看不透深地環(huán)境下的流體分布，就不知道怎么采；看不透壓裂效果，就不知道裂縫有沒有真正溝通深層頁巖儲層。這三個“看不透"，直接鎖死了深層/超深層頁巖氣提高采收率的天花板。
低場核磁技術(shù)：給深層/超深層頁巖氣藏“拍CT"
低場核磁共振技術(shù)的原理不復(fù)雜——通過施加低頻磁場激發(fā)巖石中流體的氫核，測量弛豫時間，反演出孔隙大小、流體類型和賦存狀態(tài)。
通俗來說就是：它能“看見"深層頁巖里面那些納米級的孔洞，還能分清孔洞里裝的是水、是油、還是頁巖氣。
具體能幫深層/超深層頁巖氣提高采收率做什么？
第一，精準(zhǔn)測量深層頁巖的孔隙度和滲透率。 低場核磁共振技術(shù)可提供頁巖孔隙度、孔徑分布、滲透率、相對流體飽和度等信息，這些參數(shù)是評價深層/超深層頁巖儲層品質(zhì)、預(yù)測采收率的基礎(chǔ)。基于對四川盆地龍馬溪組海相頁巖的低場核磁共振系統(tǒng)實驗分析，已經(jīng)形成了一套針對頁巖孔隙度、滲透率、孔隙類型、孔隙結(jié)構(gòu)和甲烷吸附能力的精細(xì)定量表征技術(shù)，為深層頁巖氣提高采收率提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
第二，識別深層頁巖中的流體類型和賦存狀態(tài)。頁巖的孔隙里，有可動流體、毛管束縛流體、黏土結(jié)合流體。在深層/超深層高溫高壓環(huán)境下，這三種流體的比例和分布會發(fā)生明顯變化，直接影響頁巖氣的可動性和最終采收率。低場核磁可以準(zhǔn)確區(qū)分這些流體，算出深層頁巖“真能采出來多少"，這是制定提高采收率方案的第一步。
第三，評價深層頁巖的壓裂效果和優(yōu)化開采方案。水力壓裂是開發(fā)頁巖氣的關(guān)鍵技術(shù)，在深層/超深層更是不-可-或-缺——沒有有效的壓裂改造，深層頁巖氣根本無法實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開采。但壓裂效果好不好，裂縫有沒有真正連通深層頁巖儲層，傳統(tǒng)手段很難判斷。低場核磁共振可以分析壓裂前后孔隙結(jié)構(gòu)的變化，評價壓裂液對深層頁巖儲層的影響。
第四，全程無損檢測。這點在深層/超深層樣品尤其重要。巖心從萬米深地下取上來，每一塊都極其珍貴。低場核磁全程無損的優(yōu)勢尤為突出——測完了樣品還能做其他實驗，不浪費(fèi)。這對于深層/超深層頁巖這種樣品獲取成本極-高的場景，價值不言而喻。
回到深層/超深層/深地頁巖氣提高采收率這個場景
深層/超深層的勘探開發(fā)已經(jīng)全面展開，頁巖氣是深地領(lǐng)域最-具潛力的增長點之一。深地塔科1井從地表鉆到萬米用了279天，但從萬米到最后近1公里，耗時300多天。萬米鉆探，步步驚心。鉆一口萬米深井的成本以億計，如果因為儲層評價不準(zhǔn)、壓裂方案不對導(dǎo)致深層頁巖氣采收率上不去，前期投入就打水漂了。
低場核磁對提高深層/超深層頁巖氣采收率的價值就在這里——在投入壓裂液之前、在制定排采制度之前，先把深層頁巖儲層“看清楚"。深層頁巖的孔隙多大、連通性如何、含氣飽和度多少、可動流體占比幾何——這些數(shù)據(jù)越精準(zhǔn)，深地頁巖氣的開發(fā)方案就越靠譜，提高采收率就越有保障。
深層/超深層找頁巖氣，已經(jīng)從“能不能找到"進(jìn)入了“怎么高效采出來、怎么把采收率提上去"的階段。低場核磁技術(shù)，給深地頁巖氣提高采收率提供了一雙看得見納米級孔隙的“眼睛"。
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