在能(neng)源(yuan)結(jie)構轉型(xing)與(yu)“雙碳"目(mu)標(biao)的雙重(zhong)驅(qu)動(dong)下，全(quan)-球(qiu)對清潔、高(gao)效能(neng)源(yuan)的(de)探(tan)索不(bu)斷(duan)深(shen)入。非(fei)常(chang)規(gui)油氣(qi)資源(yuan)，如(ru)頁巖氣、致密(mi)砂(sha)巖氣(qi)，已成(cheng)為重(zhong)要(yao)的接(jie)替能(neng)源(yuan)。然(ran)而，這些資源(yuan)如(ru)同被(bei)封存在堅(jian)硬(ying)、致密(mi)的“頁(ye)巖迷宮"中(zhong)，孔隙(xi)細微(wei)、滲透率(lv)極低，常(chang)規(gui)開采(cai)手(shou)段(duan)幾乎無(wu)效。為了解放(fang)這些“沈(chen)睡(shui)"的(de)能(neng)源(yuan)，超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)化(hua)碳壓(ya)裂技(ji)術(shu)應(ying)運而生，被(bei)譽為革命(ming)性(xing)的(de)綠色增(zeng)產(chan)利(li)器。而如(ru)何(he)精(jing)準評估壓(ya)裂後這片復雜(za)“迷(mi)宮"的(de)改(gai)造(zao)效果(guo)，即儲(chu)層(ceng)發(fa)育評價，則成(cheng)為決定(ding)技(ji)術(shu)成(cheng)敗(bai)與(yu)經濟(ji)效益(yi)的(de)關鍵(jian)。傳(chuan)統(tong)評價方法在此面前常(chang)顯(xian)得(de)“力不(bu)從(cong)心"，直到 “低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)" 的(de)出(chu)現，為看(kan)清地下微(wei)觀(guan)世(shi)界(jie)提供(gong)了前(qian)所(suo)-未有(you)的“慧(hui)眼(yan)"。

背景(jing)：挑(tiao)戰(zhan)與(yu)革新(xin)——當“超(chao)臨(lin)界(jie)CO₂"遇(yu)見“非(fei)常(chang)規(gui)儲(chu)層(ceng)"

超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)化(hua)碳，是(shi)壹(yi)種(zhong)溫(wen)度(du)和壓(ya)力超(chao)過臨(lin)界(jie)點（31.1°C，7.38MPa）後形成(cheng)的特(te)殊流體。它(ta)兼(jian)具(ju)氣(qi)體(ti)的高擴散(san)性(xing)和液(ye)體(ti)的(de)強(qiang)溶(rong)解性(xing)，用(yong)於壓(ya)裂時(shi)，不(bu)僅(jin)能(neng)高效造(zao)縫(feng)、支撐裂隙(xi)，還(hai)能(neng)有(you)效置(zhi)換(huan)吸附(fu)氣、減少水(shui)資源(yuan)消(xiao)耗(hao)、實(shi)現(xian)二(er)氧(yang)化(hua)碳地質封存，兼(jian)具(ju)經(jing)濟(ji)效益(yi)與(yu)環(huan)境效益(yi)。

壓(ya)裂的(de)核(he)心目(mu)標(biao)是在儲(chu)層(ceng)中(zhong)創(chuang)造(zao)並(bing)維(wei)持壹個高導(dao)流能(neng)力的(de)復雜(za)裂縫(feng)網(wang)絡(luo)，同(tong)時(shi)充(chong)分(fen)溝(gou)通巖(yan)石內部(bu)的天然(ran)孔隙(xi)。評價這壹過程的效果(guo)——即儲(chu)層(ceng)發(fa)育程度(du)——主(zhu)要(yao)包(bao)括：孔隙(xi)結(jie)構變化(hua)（孔隙(xi)度(du)、孔徑(jing)分布(bu)）、裂隙(xi)網(wang)絡(luo)擴(kuo)展範(fan)圍、流體（油(you)氣(qi)、水(shui)）的可(ke)動(dong)性(xing)及分(fen)布(bu)。精(jing)確獲(huo)取這些信息，是優(you)化(hua)壓(ya)裂方案(an)、預(yu)測產能(neng)的基礎(chu)。

傳(chuan)統(tong)評價方式的局限(xian)：盲人摸象與(yu)時(shi)空(kong)滯(zhi)後

在低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)成(cheng)熟之(zhi)前(qian)，工(gong)程師和科學(xue)家(jia)們(men)主要(yao)依賴(lai)以(yi)下幾(ji)種(zhong)方法，但(dan)它們(men)各有(you)顯(xian)著(zhu)缺(que)點：

巖心(xin)實(shi)驗(yan)（如(ru)高壓(ya)壓(ya)汞(gong)、氣體吸(xi)附(fu)）： 這是最(zui)-經典的(de)方法。但(dan)獲取的(de)巖(yan)心樣本有(you)限(xian)、成(cheng)本高昂(ang)，且是(shi)破壞(huai)性(xing)的(de)。更(geng)重(zhong)要(yao)的是(shi)，它(ta)只(zhi)能(neng)反映(ying)取(qu)心(xin)點(dian)局(ju)部的、靜(jing)態(tai)的(de)孔隙(xi)信息，無法反(fan)映(ying)壓(ya)裂後儲(chu)層(ceng)大(da)範圍內裂縫(feng)系(xi)統(tong)的(de)動(dong)態(tai)發(fa)育與(yu)流體運(yun)移(yi)情(qing)況(kuang)，屬(shu)於“壹(yi)孔之見"。

測(ce)井(jing)技(ji)術(shu)（如(ru)聲波(bo)、電(dian)阻率(lv)測井(jing)）： 能(neng)夠進行原位(wei)、連(lian)續測(ce)量。但(dan)常(chang)規(gui)測井(jing)方法對(dui)微納米(mi)級(ji)孔隙(xi)和微小(xiao)裂縫(feng)的(de)響(xiang)應(ying)不敏(min)感(gan)，分(fen)辨率(lv)有(you)限(xian)。對於超(chao)臨(lin)界(jie)CO₂壓(ya)裂後形成(cheng)的復雜(za)裂隙(xi)系(xi)統(tong)及其(qi)內部(bu)流體的(de)精(jing)細區(qu)分(fen)能(neng)力不(bu)足，解釋結(jie)果往往(wang)存(cun)在多(duo)解性(xing)。

試(shi)井(jing)與(yu)生產動(dong)態(tai)分(fen)析： 通過井(jing)口壓(ya)力、產(chan)量數據反(fan)推(tui)儲(chu)層(ceng)參數。這是壹(yi)種宏(hong)觀(guan)、間(jian)接(jie)的(de)方法，具(ju)有(you)嚴重(zhong)的(de)“時(shi)空(kong)滯(zhi)後性(xing)"。它(ta)無法揭(jie)示儲(chu)層(ceng)內部(bu)的微觀(guan)機(ji)理，且反(fan)演結(jie)果強烈(lie)依(yi)賴(lai)於(yu)模型(xing)假(jia)設，不(bu)確定(ding)性(xing)高(gao)。

顯(xian)微(wei)成(cheng)像（如(ru)掃(sao)描電(dian)鏡、CT掃(sao)描）： 雖(sui)然(ran)能(neng)提供(gong)直觀的孔隙(xi)結(jie)構圖像，但(dan)觀(guan)測區(qu)域極小（毫米(mi)到微(wei)米(mi)級(ji)），不具(ju)統(tong)計(ji)代(dai)表(biao)性(xing)，且(qie)無法在保(bao)持地層溫壓(ya)條件下進行原位(wei)流體分(fen)析。

傳(chuan)統(tong)方法如(ru)同“盲人摸象"，或(huo)只(zhi)能(neng)看(kan)到靜(jing)態(tai)的(de)局部，或(huo)只(zhi)能(neng)感知(zhi)宏(hong)觀(guan)的(de)模糊輪廓，難以(yi)對(dui)CO₂壓(ya)裂後儲(chu)層(ceng)的(de)全維(wei)度(du)發(fa)育情(qing)況(kuang)進行原位(wei)、無(wu)損、定(ding)量、可(ke)視(shi)化(hua)的(de)評價。

低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)原(yuan)理：傾(qing)聽氫(qing)原子(zi)的(de)“回(hui)聲"

低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)的(de)核心，在於探(tan)測流體中(zhong)氫(qing)原子(zi)核(he)（¹H）在磁場(chang)中(zhong)的(de)行為。

低場(chang)核(he)磁（磁場(chang)強(qiang)度(du)通(tong)常(chang)<0.5T）雖然(ran)信號強度(du)不(bu)如(ru)醫(yi)院的(de)高(gao)場(chang)核(he)磁，但其(qi)設備(bei)更(geng)緊(jin)湊(cou)、成(cheng)本更(geng)低，特(te)別(bie)適合對(dui)富(fu)含流體的(de)多(duo)孔介(jie)質(zhi)（如(ru)儲(chu)層(ceng)巖(yan)石）進行快速、在線(xian)分析。

低場(chang)核(he)磁共(gong)振在超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)化(hua)碳壓(ya)裂儲(chu)層(ceng)發(fa)育評價中(zhong)的(de)核(he)心(xin)優(you)勢

將低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)應(ying)用於(yu)超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)化(hua)碳壓(ya)裂的(de)儲(chu)層(ceng)發(fa)育評價，展現(xian)出(chu)壹系(xi)列顛(dian)-覆性(xing)優(you)勢：

全尺(chi)度(du)、定(ding)量化(hua)的(de)孔隙(xi)與(yu)裂縫(feng)表(biao)征(zheng)： 能(neng)夠壹(yi)次(ci)性(xing)獲(huo)取從(cong)納米(mi)級(ji)基質(zhi)孔隙(xi)到微(wei)米(mi)級(ji)、毫米(mi)級(ji)裂隙(xi)的(de)連(lian)續、完(wan)整的孔徑(jing)分布(bu)。這是評價壓(ya)裂是(shi)否(fou)有(you)效溝(gou)通了原(yuan)生孔隙(xi)、擴(kuo)寬(kuan)了滲流通道(dao)的(de)關鍵(jian)。傳(chuan)統(tong)方法幾(ji)乎無法實(shi)現這壹點(dian)。

精(jing)準識(shi)別(bie)與(yu)量化(hua)流體賦(fu)存狀(zhuang)態(tai)： 能(neng)清晰(xi)區分儲(chu)層(ceng)中(zhong)的(de)束(shu)縛(fu)流體（吸(xi)附(fu)水(shui)、毛(mao)管水(shui)） 和可(ke)動(dong)流體（自(zi)由水(shui)、油氣(qi)），並(bing)精(jing)確計(ji)算(suan)可(ke)動(dong)流體飽(bao)和度(du)。這對於(yu)評估壓(ya)裂後儲(chu)層(ceng)的(de)有(you)效滲透率(lv)及最(zui)終可(ke)采(cai)儲(chu)量至(zhi)關重(zhong)要(yao)。

原位(wei)、無(wu)損、動(dong)態(tai)監測： 可(ke)在模擬地層溫壓(ya)條件下，對(dui)巖(yan)心或(huo)大(da)型(xing)物(wu)理模型(xing)進行實驗(yan)。實(shi)時(shi)監測超(chao)臨(lin)界(jie)CO₂註(zhu)入前(qian)、中(zhong)、後，儲(chu)層(ceng)孔隙(xi)結(jie)構、裂隙(xi)擴(kuo)展(zhan)及流體分(fen)布(bu)、運移(yi)的(de)動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)過程，真(zhen)正(zheng)揭(jie)示壓(ya)裂改(gai)造(zao)機(ji)理。

評價壓(ya)裂液(ye)與(yu)儲(chu)層(ceng)配(pei)伍性(xing)： 通(tong)過分(fen)析壓(ya)裂液(ye)（包(bao)括超(chao)臨(lin)界(jie)CO₂及其(qi)攜砂(sha)液(ye)、添(tian)加(jia)劑(ji)）註(zhu)入前(qian)後巖石(shi)孔隙(xi)結(jie)構和流體分(fen)布(bu)的變化(hua)，評估壓(ya)裂液(ye)可(ke)能(neng)造成(cheng)的孔隙(xi)堵(du)塞（水(shui)鎖、固相(xiang)侵入(ru)）等傷害(hai)，為優(you)化(hua)壓(ya)裂液(ye)配(pei)方提供(gong)直接依據。

高(gao)效與(yu)經濟(ji)性(xing)： 相(xiang)對於(yu)耗(hao)時(shi)長(chang)的(de)巖心流動(dong)實驗(yan)或(huo)昂(ang)貴的微(wei)CT掃(sao)描，低場(chang)核(he)磁測試(shi)速度(du)快，單(dan)次測(ce)量通(tong)常(chang)在幾分(fen)鐘到幾(ji)十分鐘，且(qie)樣品(pin)可(ke)重(zhong)復使用(yong)，大(da)大(da)提升了實(shi)驗(yan)效率(lv)，降低了評價成(cheng)本。

應(ying)用案(an)例：超(chao)臨(lin)界(jie)CO₂對巖心孔隙(xi)發(fa)育的(de)影(ying)響(xiang)

在非(fei)常(chang)規(gui)油氣(qi)開(kai)發(fa)走(zou)向(xiang)精(jing)細化(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)今天，超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)化(hua)碳壓(ya)裂技(ji)術(shu)代(dai)表了綠(lv)色(se)增(zeng)產(chan)的(de)方向，而低場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術(shu)則為科學(xue)、精(jing)準地評價其效果(guo)提供(gong)了不(bu)可(ke)-或(huo)缺(que)的“顯(xian)微(wei)鏡"和“聽-診器(qi)"。兩(liang)者(zhe)的(de)結(jie)合，不(bu)僅解決(jue)了傳(chuan)統(tong)儲(chu)層(ceng)評價方法的(de)痛點(dian)，更(geng)推(tui)動(dong)了對(dui)壓(ya)裂改(gai)造(zao)機(ji)理的深(shen)入理解，為優(you)化(hua)工(gong)藝(yi)參數、最(zui)-大(da)化(hua)單(dan)井(jing)產量、最(zui)終實(shi)現(xian)非(fei)常(chang)規(gui)油氣(qi)資源(yuan)的(de)高效、經(jing)濟(ji)、環(huan)保(bao)開發(fa)奠定(ding)了堅(jian)實(shi)的(de)科(ke)學(xue)基礎(chu)。