岩石物理學（第三版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

岩石物理學是油氣田開發、油藏工程、測井和物探專業應用技術研發的重要理論支撐。本書旨在介紹用於描述孔隙型岩石及其與孔隙流體（氣體、烴類液體及水溶液）相互作用的一些較為成熟的概念、方法和實驗技術。在全世界範圍內,經過一次采油和二次采油後殘餘在地下的油氣大約為原始石油地質儲量的4 0 %,這就是利用岩石物理學理論和方法進行精細油藏描述的巨大油氣資源目標，據此,可以進一步提高二次采收率或實施三次采油技術（提高采收率）。岩石物理學與數學建模相結閤的很新油藏描述方法給很多即將廢棄的油藏帶來瞭新的生機。本書匯集瞭大量散布於相關文獻中的一些成熟理論和方法,以便為相關研究提供有益的參考。

本書注重理論與實際的結閤，注重專業詞匯翻譯的準確性，力求做到統一規範，沒有繁瑣的數學公式，在文中重要位置增加應用實例解說，並在每章後附有習題，幫助讀者更好地理解和消化基本概念。本書可作為油氣田勘探、開發工作者的參考用書。

內容簡介

本書介紹瞭各種岩石物理參數（電學、聲學、放射性、核磁共振等）測量方法與響應規律,涉及孔隙度、滲透率、潤濕性、毛管壓力、地應力參數等關鍵岩石物理實驗原理與方法,並詳細介紹各種計算模型特點、影響因素和使用條件,推導瞭各種地層參數計算公式,並配備相應實例與說明。

作者簡介

DjebbarTiab，美國俄剋拉何馬大學石油工程係資深教授,石油工程顧問。

周燦燦，中國石油勘探開發研究院測井與遙感技術研究所所長，教授級高級工程師。

目錄

目錄

1 礦物學簡介

1.1 岩石礦物成分綜述

1.2 沉積顆粒的性質

1.3 岩石物理研究進展

1.4 本書的目標和結構

參考文獻

2 石油地質學概要

2.1 地球的組成

2.2 闆塊構造學

2.3 地質時間

2.4 沉積地質學

2.5 烴類圈閉

2.6 石油的成因

2.7 石油運移和聚集

2.8 地層流體性質

2.9 石油

2.1 0 石油化學特性

參考文獻

3 孔隙度和滲透率

3.1 孔隙度

3.2 滲透率

3.3 滲透率和孔隙度的關係

3.4 油藏的非均質性

3.5 岩石特性的分布

3.6 統計分層技術

參考文獻

4 地層電阻率和含水飽和度

4.1 地層因素

4.2 泥質(黏土質)油藏岩石的電阻率

參考文獻

5 毛管壓力

5.1 毛管壓力

5.2 半滲透隔闆法測量毛管壓力

5.3 壓汞法測量毛管壓力

5.4 離心法測量毛管壓力

5.5 孔隙大小分布

5.6 油藏垂直飽和度剖麵

5.7 毛管數

參考文獻

6 潤濕性

6.1 潤濕性

6.2 潤濕性評價

6.3 水—油—岩石係統的界麵活性

6.4 改變岩石的潤濕性

6.5 潤濕性對電學特性影響

參考文獻

7 達西定律的應用

7.1 達西定律

7.2 通過裂縫和溶洞的綫性滲流

7.3 徑嚮流

7.4 氣體的徑嚮流

7.5 氣體的紊流

7.6 多重滲透性岩石

參考文獻

8 天然裂縫性儲層

8.1 碳酸鹽岩滲透率

8.2 天然裂縫的地質學分類

8.3 天然裂縫性儲層的工程分類

8.4 天然裂縫的識彆

8.5 直接識彆裂縫

8.6 天然裂縫岩石的岩石物理性質

8.7 裂縫中的流動模擬

8.8 試井資料錶徵天然裂縫

參考文獻

9 應力對油藏岩石特性的影響

9.1 靜態應變—應力關係

9.2 岩石變形

9.3 岩石強度和岩石硬度

9.4 孔隙型岩石的壓縮係數

9.5 應力對岩心數據的影響

9.6 孔隙度—滲透率—應力的關係

9.7 應力對壓裂施工的影響

9.8 地下應力分布

9.9 應力變化對岩石破裂的影響

參考文獻

10 油藏描述

10.1 油藏規模

10.2 流動單元

10.3 油藏動態分析

10.4 FORTRAN程序分析壓降麯綫實例

參考文獻

11 流體與岩石的相互作用

11.1 近井眼地層滲透率的重要性

11.2 滲透率傷害的本質

11.3 微粒運移對滲透率的影響

11.4 臨界流速的概念

11.5 滲透率傷害機理識彆

11.6 水質對滲透率的影響

參考文獻

12 測井解釋基礎

12.1 地溫梯度

12.2 自然電位測井

12.3 伽馬測井

12.4 聲波測井

12.5 密度測井

12.6 中子測井

12.7 微電極測井

12.8 微側嚮測井和鄰近側嚮測井

12.9 定量計算油氣

附錄岩石和流體性質測量

附錄1 乾餾法確定岩石中流體的含量實驗

附錄2 溶劑萃取法測量含水飽和度實驗

附錄3 密度、相對密度及°API實驗

附錄4 氣體相對密度實驗

附錄5 黏度實驗

附錄6 熒光性實驗

附錄7 絕對孔隙度和相對孔隙度實驗

附錄8 顆粒大小分布實驗

附錄9 沉積物的錶麵積實驗

附錄10 絕對滲透率實驗

附錄11 驗證Klinkenberg效應實驗

附錄12 相對滲透率實驗

附錄13 測井岩石物理基本參數實驗

附錄14 錶麵張力和界麵張力實驗

附錄15 毛管壓力實驗

附錄16 孔隙大小分布實驗

附錄17 非理想氣體Z因子的確定實驗

附錄18 測量原油的沉澱物和水實驗

附錄19 點載荷強度實驗

附錄20 常用方法介紹(UTILITIES)

精彩書摘

1　礦物學簡介

岩石物理學是研究岩石性質及其與油、氣、水相互作用關係的一門學科。地下油氣聚集

所必需的地質條件是具有相互連通的三維孔隙網絡係統, 以使儲層能夠儲集流體並能在其中

流動。因此, 就流體的儲集和運移而言, 儲層孔隙度和滲透率是其最基本的物理性質。對於

任何油氣藏, 準確瞭解孔隙度、滲透率及流體性質是油田有效開發、管理和動態預測的

基礎。

本書的目的是提供關於孔隙性地質體的物理性質、不同流體與岩石孔隙錶麵的相互作用

和孔隙介質內不同尺寸孔隙分布的基本認識。岩石物理性質測量的方法與規範也是本書的一

個重要組成部分。將基本物理特性應用於地下地層岩石時還要分析在地層條件下岩石物理特

性的變化。

本書的重點主要介紹小的岩石樣品測試, 據此揭示其岩石物理性質及其與不同流體的相

互作用關係。對於岩石及其中流體的流動特性, 已經通過對刻蝕孔隙網絡的玻璃闆和玻璃珠

填製的岩心柱等人造樣品的研究以及疏鬆砂岩、常規砂岩和石灰岩等露頭樣品的研究獲得瞭

相當多的認識。這些研究成果可幫助人們建立更加復雜的儲層岩石樣品在地層條件下的岩石

物理和流體流動特性的認識。人造岩心、露頭岩石和地下岩石的實驗分析資料和研究結果進

一步豐富瞭岩石物理知識。盡管本書著重分析小樣品, 但是其結果與油氣藏的宏觀特徵是相

關聯的。如果將油藏作為一個整體考慮, 人們所遇到的問題是儲層或層係中這些特性的分布

情況。地層厚度、孔隙度、滲透率及其他與地層各嚮異性有關的特徵的定嚮分布決定瞭流體

流動的自然形態。對這種自然流體流動形態的認識, 有助於設計最有效的注采係統, 高效、

經濟地開發地下資源和獲取最大的産量[1] 。

岩石物理學與礦物學、地質學本質上有著密切關係, 其根本原因在於地球上大多數的石

油是在孔隙性沉積岩中發現的。這些沉積岩由火成岩、變質岩和其他沉積岩的碎屑顆粒組

成。這些碎屑顆粒經過頻繁發生的機械和化學破壞作用, 在風和地麵河流的作用下被運移到

其他地方, 並沉積形成新的沉積岩。因此岩石物理性質主要依賴於沉積環境, 沉積環境控製

著岩石的礦物成分、粒度、方嚮性或者填充、膠結和壓實程度。

1. 1　岩石礦物成分綜述

岩石的物理性質是其礦物成分的反映。這裏定義的礦物是天然存在的化學元素或者由無

機作用過程形成的化閤物。對6 塊砂岩樣品開展發射光譜儀和X 射綫散射掃描電鏡[2] 分析,

結果顯示岩石僅由少量幾種化學元素構成。岩石發射光譜分析的是岩石骨架化學組成, 因為

在分析中把岩石和鋰熔閤後使各種元素都溶解在水中, 然後進行總發射光譜分析。X 射綫掃

描電鏡分析的是岩石斷麵上的一小塊區域。整體樣品化驗分析結果與樣品錶麵微觀分析結果

的差異對岩石—流體之間的相互作用的研究來說是非常值得注意的。岩石錶麵上的過渡金屬

元素導緻其錶麵潤濕性為油濕, 原因是原油中的極性有機化閤物與裸露在孔隙錶麵上的過渡

1

金屬元素發生瞭Lewis 酸基反應[3] 。錶1. 1 中, 鋁元素的錶麵分析濃度偏高可能是由於砂岩

中普遍存在黏土礦物。

Foster 對上韆個地殼樣品分析的數據取平均值[4] (錶1. 2) 後進一步證實瞭錶1. 1 中列

齣的元素是沉積岩中的主要成分。錶1. 1 前7 行中的8 種元素(包括氧) 占地殼總質量的

99%以上。盡管地殼中的礦物和岩石類型具有非均質性, 但是大部分構成岩石的礦物由矽、

氧和鋁以及一種或幾種錶1. 2 中列齣的其他元素組成。

前言/序言

前　　言

本書在第二版的基礎上補充瞭兩章內容: 第10 章和第12 章(包括FORTRAN

程序)。補充章節通過對兩個話題的討論擴大瞭本書的研究範圍, 旨在嚮

讀者提供更加清晰的引導和更為廣泛的知識。

很多讀者對第二版提齣寶貴意見, 本書據此做瞭修改。第三章中更加深入

地討論瞭流體單元的概念。應用於頁岩地層水平井鑽探的水力壓裂技術目前還

在不斷完善之中。本書在討論岩石力學的第8、第9 章中作瞭相關內容的介紹。

由於在世界頁岩地層中找到瞭越來越多的天然氣儲量, 岩石力學和水力壓裂就

顯得更加重要。岩石物理實驗研究與第二版相比沒有變化, 因此在本書未做任

何修改。

本書旨在介紹用於描述孔隙型岩石及其與孔隙流體(氣體、烴類液體及水

溶液) 相互作用的一些較為成熟的概念、方法和實驗技術。地下多孔岩石及其

所含流體的性質決定瞭所有經濟可采儲量在開采過程中流體的流速和開采結束

後的殘餘量。在全世界範圍內, 經過一次采油和二次采油後殘餘在地下的油氣

大約為原始石油地質儲量的40%, 這就是利用岩石物理學理論和方法進行精細

油藏描述的巨大油氣資源目標, 據此, 可以進一步提高二次采收率或實施三次

采油技術(提高采收率)。岩石物理學與數學建模相結閤的最新油藏描述方法給

很多即將廢棄的油藏帶來瞭新的生機。本書匯集瞭大量散布於相關文獻中的一

些成熟理論和方法, 以便為相關研究提供有益的參考。

Djebbar Tiab

Erle C. Donaldson

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