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技术文章
低场核磁共振技术助力页岩气采收率提升，解锁油气藏开发新机遇
点击次数：2722 发布时间：2025/1/7 13:48:38
在当今能源领域，页岩气的开发备受瞩目。随着对清洁能源需求的不断增长，如何高效开发页岩气资源成为关键课题。其中，增强气体采收率（EGR）方法因在注入 CO₂以提高天然气采收率和在枯竭页岩气藏中封存CO₂方面展现出综合优势，近期吸引了众多研究人员的目光。
研究表明，注入页岩中的CO₂有 30 - 55% 会被吸附在岩石基质的孔隙表面，进而促使 CH₄解吸，实现额外的天然气回收率达到 8 - 16%。为了更好地在不同页岩储层条件下应用，诸如 Langmuir、Ono Kondo 和 DA 等最佳拟合吸附模型也已被总结出来。这些理论成果无疑丰富了当前关于 CO₂吸附和封存以及 CH₄解吸特性的研究，并且大量模拟研究还指出，井距、裂缝渗透率、注入压力和策略是 CO₂ - EGR 项目现场示范中需要重点考虑的有效因素。
然而，尽管理论解释、实验验证和建模结果都已取得一定进展，但CO₂ - EGR 项目的现场规模试验仍存在局限。一方面，CO₂ - CH₄混合存在风险；另一方面，捕获、净化和将 CO₂重新注入枯竭储层的成本居高不下。此外，页岩地层那不可预测的非均质性也给天然气采收带来了严峻挑战。
在此背景下，低场核磁共振技术崭露头角，为页岩气提高采收率带来了新的希望和解决方案，有望在油气藏开发中发挥关键作用。
低场核磁共振技术具有独特的优势，它能够非侵入性地对页岩储层进行微观孔隙结构分析和流体分布探测。通过精确测量页岩孔隙中流体的弛豫特性，我们可以清晰地了解孔隙的大小、形状以及流体的赋存状态，从而为优化开采方案提供的数据支持。在页岩气开采过程中，利用低场核磁共振技术可以实时监测CO₂注入后的驱替效果，直观地看到 CH₄的解吸过程和分布变化，帮助工程师们及时调整注入参数，如压力、流量等，以实现最佳的采收效率。
纽迈分析大口径核磁共振成像分析仪
与传统技术相比，低场核磁共振技术更加高效、准确，而且对储层的损害极小。它能够在不破坏页岩地层结构的前提下，深入洞察储层内部的奥秘，为解决页岩地层的非均质性难题提供有力的技术手段。这不仅有助于提高页岩气的采收率，降低开采成本，还能减少开采过程中的环境风险，为油气藏的可持续开发奠定坚实基础。
尽管目前页岩气开发面临诸多挑战，但低场核磁共振技术的出现为我们指明了新的方向。学术界和研究人员应加大对这一技术及其相关EGR 技术的深入研究，充分挖掘其潜力，同时深入探讨其经济影响，以推动页岩气开发朝着更加高效、经济、环保的方向发展，为全球能源供应贡献更多的清洁能源。
应用案例：
使用核磁表征页岩孔隙气体吸附流动：
图一：页岩样品的全尺度孔隙大小分布
图二：页岩孔隙分布及气体传输机制
原创作者：苏州纽迈分析仪器股份有限公司
