12月17日，恒溫實驗室里機(jī)器嗡鳴，中原油田勘探開發(fā)研究院實驗中心技術(shù)人員鄭佳冰，將一份來自文15-119井的灰褐色巖芯樣本緩緩送入核磁共振儀探頭中心。藍(lán)色指示燈亮起，屏幕上開始實時捕捉信號?！拔覀兺ㄟ^模擬不同開發(fā)方式，觀察巖芯內(nèi)剩余油的變化，為研究東濮老區(qū)稠油動用機(jī)理提供支撐?！编嵓驯榻B。

從地下數(shù)千米深處取出的巖芯，是認(rèn)識油氣藏最直接的“物證”。今年以來，中原油田引進(jìn)大口徑多尺度核磁共振在線設(shè)備，經(jīng)持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建起從靜態(tài)表征到動態(tài)模擬、從常溫常壓到高溫高壓的全方位實驗支撐體系，為非常規(guī)油氣藏儲量精準(zhǔn)識別、采收率提升提供關(guān)鍵的技術(shù)支撐。

給巖芯做檢測摸清巖芯“健康狀況”

隨著油氣勘探開發(fā)向深層、非常規(guī)領(lǐng)域推進(jìn)，搞清楚巖石內(nèi)部微小孔隙的結(jié)構(gòu)、精準(zhǔn)判斷孔隙內(nèi)油氣和水的流動能力，成為提升復(fù)雜儲層開發(fā)效果的關(guān)鍵。

“在醫(yī)學(xué)中，核磁共振是通過磁場和射頻波掃描人體內(nèi)的氫原子，利用其釋放的電磁信號生成圖像?！笨碧介_發(fā)研究院技術(shù)專家齊桂雪說，“給巖芯做核磁共振的原理也一樣。油氣和水里面都含有氫原子，核磁設(shè)備發(fā)出的信號觸碰巖石中的氫原子后，氫原子會產(chǎn)生回應(yīng)，科研人員就能據(jù)此反推巖芯內(nèi)部油、氣、水的分布情況，經(jīng)處理后還能形成直觀的譜圖，并從譜圖里看清微小孔隙的結(jié)構(gòu)?！?/p>

更關(guān)鍵的是，這項技術(shù)效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方法?！斑^去分析一塊巖芯的孔隙度、含油飽和度，耗時數(shù)天甚至更久。現(xiàn)在用核磁技術(shù)，幾十分鐘就能完成檢測，還不會破壞巖芯，測完的樣本能繼續(xù)用于其他實驗，樣本利用率大幅提高。”齊桂雪說。該核磁系統(tǒng)讓單次巖芯分析效率提升10余倍，測試精度達(dá)到微米級，與常規(guī)氦氣法相比，孔隙度測量精度整體提升約14%，為實施更為有效的增產(chǎn)措施提供助力。

按需定制方案為不同儲層“量體裁衣”

相較于常規(guī)儲層，非常規(guī)儲層開發(fā)對巖芯分析的需求更為復(fù)雜多樣。為此，科研團(tuán)隊開展系列技術(shù)攻關(guān)，建立標(biāo)準(zhǔn)化體系，針對性解決各類儲層開發(fā)痛點。

團(tuán)隊先厘清了核磁信號和孔隙度的對應(yīng)規(guī)律，制定多套可直接套用的標(biāo)準(zhǔn)流程和解釋圖版。有了這些基礎(chǔ)工具，團(tuán)隊才能對不同類型的儲層精準(zhǔn)“量體裁衣”。

壓驅(qū)燜井是低滲油藏常見的開采方式，但壓驅(qū)后燜井效果的監(jiān)測一直較為困難。如今借助核磁共振技術(shù)，科研人員針對東濮老區(qū)濮84塊、內(nèi)蒙古兩干新區(qū)的低滲儲層，通過壓驅(qū)后燜井滲吸動態(tài)核磁監(jiān)測，能清晰描繪出微觀流體的運(yùn)動規(guī)律，為開發(fā)方案的動態(tài)調(diào)整提供可靠支撐。

面對頁巖、致密砂巖這類質(zhì)地堅硬的儲層，團(tuán)隊構(gòu)建完善了核磁—滲吸綜合評價體系。這一體系相當(dāng)于給各類化學(xué)劑舉辦了一場公平的“性能競賽”，通過核磁共振技術(shù)能清晰、量化地看到哪種化學(xué)劑配方滲入得更深、洗油效果更好，從而為現(xiàn)場篩選最佳化學(xué)劑提供可靠依據(jù)。

在線模擬驅(qū)替預(yù)判“治療效果”

在油氣開發(fā)中，驅(qū)替效果直接影響最終采收率。傳統(tǒng)方法要等后期試采或動態(tài)監(jiān)測才能評估開發(fā)方案，不僅周期長、成本高，而且調(diào)整滯后。而核磁共振在線分析技術(shù)能把這個過程前置，相當(dāng)于開發(fā)前就給儲層做“療效預(yù)判”。

針對普光地區(qū)碳酸鹽巖氣藏水侵、能量衰減問題，研究團(tuán)隊用這項技術(shù)開展注二氧化碳補(bǔ)能控水全流程在線模擬實驗。結(jié)果顯示，注入的二氧化碳能在這些又硬又密的巖石內(nèi)部形成一道穩(wěn)定推進(jìn)的“氣體墻壁”，它能持續(xù)向前移動，突破水層封鎖，補(bǔ)充地層能量，把深層剩余氣“推”出來。經(jīng)核磁共振在線監(jiān)測與定量分析，注入二氧化碳可補(bǔ)充約46%的地層能量，顯著增強(qiáng)氣藏驅(qū)動能力。

如今，在難動用儲量注氣開發(fā)中，核磁共振在線分析技術(shù)能精細(xì)化重現(xiàn)和評估二氧化碳、天然氣、氮氣等不同注氣介質(zhì)的驅(qū)替過程，為優(yōu)化注氣參數(shù)、設(shè)計氣水交替注入策略提供直接依據(jù)，實現(xiàn)開發(fā)從經(jīng)驗驅(qū)動向精準(zhǔn)預(yù)測的跨越。

目前，該院正聯(lián)合高校攻關(guān)智能解譜算法，搭建油氣儲層核磁共振大數(shù)據(jù)智能分析平臺，為油氣開發(fā)提供更智慧的決策支撐。