致密储层原位地质条件复杂,致密孔喉空间流体渗流及裂缝空间流体导流特征各异,造成致密油成藏及开采过程流体流动性差异巨大,进而影响致密油可动资源及可采产能的差异。研究重点针对油气成藏及油藏开发过程中原始地层条件下致密油流体可动性问题,着重阐述现今原位地质条件下各个关键要素对流体可动性的控制作用。目前致密油可动性研究存在以下四个问题:(1)地层温度压力状态下,原位气油比对致密油可动性及宏观可动资源的控制作用不清;(2)层理缝诱导的天然裂缝网络的破裂机制不清,裂缝空间内导流规律不明;(3)储层致密孔喉结构,尤其是连通孔隙和孔隙间喉道,作为致密油的束缚态和可动态流体赋存空间,在油水共存条件下对流体可动性的影响不明;(4)凝灰质成分对整个致密油流体流动介质的润湿性控制作用不明,成藏过程中凝灰质泥岩层中致密油可动性理论认识尚浅。针对这四个问题,分四个章节开展研究:针对原位地质条件下气油比对致密油可动性控制作用不清的问题,基于延长、Bakken和Eagle Ford三个中美典型致密油产层的气油比生产数据和EUR产能数据,采用数值模拟手段,在封闭条件下修正气油二元组分在致密储集空间中的油相毛细管力,油相Kelvin热力学总毛细管力方程的修正工作主要基于封闭体系中P-R立方状态方程和溶液体系的V-L活度方程。在模拟过程中,利用三个盆地的盆地参数(地层温度、压力、原油密度等关键参数),模拟原位条件下,气油比对致密油可动性的控制作用。该项研究,能够重新认识油气共存的致密储层体系,并针对不同原位气油比来指导油相、气相、油气共存相和凝析油相等不同相态的致密油气资源的勘探开发工作。针对致密储层天然裂缝体系对致密油可动性控制机制不清的问题,利用三轴应力实验,三轴导流实验,基于实际岩心和含油性剖面观察,阐明了纵横网络体系形成过程的主控因素。在明确缝-储-油空间耦合关系的基础上,提出纹层诱导型裂缝网络的导流计算模型,以岩石径向应变作为变量,纹层角度,初始破裂径向应变值和破裂强度差值等作为关键参数。模型是基于均质岩体的P–M方程和纹层诱导裂缝的T–R破裂准则进行修正的,将致密储层的致密特性和非均质特性(纹层),作为岩石物理参数考虑进实验的数学模型。通常中等纹层角度利于层理缝开启,提出的计算模型与裂缝导流实验结果和水平井产能历史变化规律吻合,同时在覆压条件下具有更高的导流能力。针对油水共存体系下致密储层孔喉空间对致密油渗流控制机制不清的问题,利用恒速压汞(CMI),高压压汞(HPMI)表征孔喉结构,利用核磁共振(NMR)离心测试手段,刻画致密孔喉空间可动与束缚流体,利用相渗躯替实验表征油水共存状态下致密孔喉系统中的流体渗流特征。在此基础上,定量刻画喉道束缚水流体和孔隙可动流体占比,进而分析致密储层孔喉空间中躯替过程油水相渗特征的影响。研究表明:喉道半径和喉道数量共同控制致密油可动性,喉道半径分布区间越大,喉道数量占比孔隙空间越多,致密油可动性越强。针对致密油源储系统内凝灰质泥岩物质对致密油生-运-聚流动过程控制作用不清的问题,利用元素迁移地球化学手段,岩石热解测试手段,结合储层润湿性和轻质油自发渗吸实验,在定量恢复凝灰质成岩过程的基础上,恢复致密油源岩体系凝灰质注入造成的有机—无机作用过程中成岩矿物的演化路径。着重探讨由于大量火山凝灰质注入,对延长组源储体系有机质生烃潜力的影响,凝灰质泥岩的原位输导通道作用和成岩演化过程对致密油原位可动性的控制作用。研究利用Fe-S循环,凝灰质脱玻化过程和磷灰石结核过程的元素迁移规律和有机质生烃潜力变化规律,建立凝灰质泥岩生烃演化模式,着重强调了凝灰质成分和残留有机质对致密油自发渗吸作用的影响。该项研究,从‘生烃贡献’,‘原位输导’和‘储层润湿性’这三个角度,探讨了凝灰质注入对延长组致密油可动资源的影响,并强调了凝灰质这一地质因素在未来致密油勘探开发领域的重要意义。