非常规油气地质实验技术与应用 [Laboratory Analytical Techniques for Unconventional Oil and Gas Research and Their Application] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柳少波，田华，马行陟 等 著

图书标签:

• 非常规油气
• 页岩油气
• 致密油气
• 煤层气
• 地质实验
• 岩石物理
• 地球化学
• 油气勘探
• 油气开发
• 实验室技术

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030463791

版次：1

商品编码：11887070

包装：精装

丛书名： 构造变形与油气成藏实验与数值模拟技术系列丛书

外文名称：Laboratory Analytical Techniques for Unconventional Oil and Gas Research and Their Appli

内容简介

　　《非常规油气地质实验技术与应用》介绍了非常规油气地质实验技术方法，包括孔隙形貌观察与三维重构，孔隙度测量与孔径分析，油气运移相关的岩石物理性质分析，岩石力学性质测定与脆性评价，同位素测年与示踪，煤、页岩和致密砂岩含油气性测定等内容，并介绍了相应技术的实验操作流程和应用实例。
　　《非常规油气地质实验技术与应用》适合非常规油气实验研究人员和相关专业人员阅读，也可作为高等院校相关专业的参考用书。

内页插图

目录

丛书序
前言

第一章 孔隙形貌观察与三维重构
第一节 CT成像与三维重构
一、工作原理
二、仪器构成
三、样品与测定流程
四、三维重构与参数分析
第二节 激光扫描共聚焦显微镜观测
一、工作原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、准三维重构与参数分析
第三节 场发射扫描电镜观测
一、原理与仪器构成
二、样品与操作流程
三、三维重构与参数分析

第二章 孔隙度测定与孔径分析
第一节 孔隙度测定
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、结果解释
第二节 高压压汞法
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、结果解释
第三节 气体吸附法
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、结果解释
第四节 小角散射法
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、结果解释

第三章 油气运移相关的岩石物理性质分析
第一节 基质渗透率
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
第二节 润湿性
一、原理与仪器构成
二、样品与测量流程
三、应用实例
第三节 毛细管压力
一、原理与仪器构成
二、样品与测定流程
三、应用实例

第四章 岩石力学性质测定与脆性评价
第一节 岩石力学性质测定
一、岩石弹性参数与强度参数
二、样品与测试方法
三、应用实例
第二节 岩石脆性评价
一、矿物成分评价方法
二、力学参数评价方法
三、其他岩石脆性评价方法

第五章 同位素测年与示踪
第一节 地层水碘同位素测年
一、”9I测年原理
二、样品制备及测试流程
三、”91年龄计算和校正
四、应用实例
第二节 地层水稳定氢、氧同位素示踪
一、稳定同位素D和”()的测定
二、水的氢、氧同位素组成及来源判别
三、应用实例
第三节 天然气碳、氢和稀有气体同位素示踪
一、碳、氢同位素示踪与天然气来源识别
二、稀有气体同位素示踪与天然气来源判别

第六章 煤和页岩含油气性测定和预测
第七章 致密砂岩含油气性测定和预测
参考文献

前言/序言

勘探地球科学的未来：基础理论与前沿实践 本书是一部系统阐述地球科学勘探领域核心理论和前沿实践的专著，旨在为地质学、地球物理学、石油工程以及相关交叉学科的研究者、工程师和学生提供一套全面而深入的学习和参考框架。全书内容涵盖了从地质构造的根本原理到最新的勘探技术的应用，致力于揭示地球内部的奥秘，并为高效、可持续的能源开发提供科学依据。 第一部分：地球构造与盆地分析 本部分聚焦于地球构造的基本规律和油气盆地的形成演化过程。我们将深入探讨板块构造理论，分析地壳运动、造山带形成以及断裂带的演化机制，这些都是理解油气藏形成地质背景的关键。随后，我们将详细介绍盆地分析的方法论，包括沉积盆地的分类、充填历史的恢复、构造演化史的重建以及生储盖组合的评价。本书将重点阐述如何运用区域地质资料、钻井数据、测井解释以及遥感技术，对不同类型的沉积盆地（如裂谷盆地、前陆盆地、被动大陆边缘盆地等）进行精细刻画，从而准确识别潜在的有利烃源岩、储层发育区以及圈闭形成条件。特别地，我们将引入现代构造模拟与动力学模型，以期更深入地理解盆地形成过程中的复杂地质现象。 第二部分：油气成藏理论与评价 本部分将聚焦油气成藏的内在机理和评价方法。我们不仅会回顾经典的油气成藏“四大要素”（生、储、盖、圈）理论，还将深入探讨影响这些要素发育和组合的各种地质因素。在烃源岩评价方面，本书将详述有机质类型、成熟度、生烃动力学以及有机质丰度的评价方法，并介绍各种有机地球化学分析技术在烃源岩研究中的应用。对于储层评价，我们将详细讲解岩石物理性质、孔隙度、渗透率的形成机制，并区分不同类型的储层（如碎屑岩储层、碳酸岩储层、火山岩储层等），重点分析其非均质性特征以及储层改造潜力。盖层是油气成藏的关键保护层，本书将深入分析盖层的连续性、封闭性和抗扩散能力，并介绍识别和评价有效盖层的方法。圈闭的形成与演化是油气聚集的必要条件，本书将系统介绍构造圈闭、地层圈闭、岩性-地层复合圈闭等不同类型的圈闭，并详细论述其形成机制、演化过程以及评价方法。此外，本书还将引入先进的盆地模拟软件，模拟生烃、运移、聚集和扩散过程，为油气藏的预测提供定量支持。 第三部分：勘探地球物理技术与应用 地球物理方法是认识地下结构和物质成分的有力工具，本部分将系统介绍油气勘探中常用的地球物理技术及其在实际勘探中的应用。我们将详细阐述地震勘探的基本原理，包括地震波的产生、传播、反射和折射，并重点介绍二维、三维地震采集与处理技术，以及各种先进的处理算法（如偏移成像、速度分析、AVO反演等）如何帮助我们更精确地刻画地下构造和储层。此外，本书还将介绍重力、磁法勘探在区域构造研究和油气远景区评价中的作用。对于地层电法和可控源音频大地电磁法（CSAMT）等电法勘探技术，本书将分析其在地质构造解释和流体识别方面的优势。本书将结合实际案例，展示这些地球物理技术如何与地质解释相结合，实现对地下油气藏的有效识别和评价，尤其是在复杂地质条件下的应用。 第四部分：测井与储层评价技术 测井技术是获取地下地层信息最直接、最重要的方法之一。本部分将全面介绍各种常规测井、成像测井以及特殊测井技术的原理、仪器组成和数据解释方法。我们将从电阻率测井、声波测井、密度测井、中子测井等基础测井仪器入手，讲解如何通过这些数据计算地层参数，如孔隙度、饱和度、岩性等。对于成像测井（如电阻率成像、声波成像），本书将侧重讲解其在识别裂缝、层理、微构造以及储层非均质性等方面的能力。此外，本书还将介绍核磁共振测井、电阻率成像以及声波成像等先进测井技术，如何用于更精细的储层评价，例如区分束缚水和可动水、评价储层渗透率以及识别低孔低渗储层。本书还将重点介绍利用测井数据进行地层对比、区域对比以及与地震资料联合解释，以实现对地下油气藏的综合评价。 第五部分：油气勘探开发一体化与前沿挑战 本部分将视角放宽，探讨油气勘探开发一体化以及当前和未来面临的前沿挑战。我们将强调地质、地球物理、测井、工程等各个专业在勘探开发过程中的协同作用，以及如何通过信息技术的融合，构建一体化的数据平台，实现信息的共享与高效利用。本书还将探讨油气勘探开发面临的宏观挑战，例如资源枯竭、环境压力、技术瓶颈等，并介绍当前在该领域的一些前沿研究方向，例如非常规油气（如页岩油、页岩气、煤层气）的勘探开发技术、碳捕集与封存（CCS）在地质体中的应用潜力、非常规油气藏的数值模拟与优化开采等。最后，本书将展望地球科学勘探领域的未来发展趋势，包括人工智能在油气勘探中的应用、大数据分析在油气藏评价中的作用以及深层、超深层油气资源的勘探前景。 本书力求理论与实践相结合，既有对基础知识的系统梳理，也有对前沿技术和应用案例的深入剖析。希望通过本书的阅读，读者能够建立起对地球科学勘探的全面认知，掌握解决实际问题的关键技能，并为未来的科研和工程实践奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我在进行非常规油气藏评价和开发方案设计时，提供了一套更加系统和深入的实验技术指导。我尤其对书中关于“储层物性与产能预测的多尺度建模”的论述印象深刻。作者在讲解如何将微观的孔隙结构、岩石力学参数以及流体性质等实验数据，集成到宏观的储层数值模拟模型中时，进行了详尽的阐述。他首先介绍了各种实验技术（如SEM、CT、NMR、压汞、三轴压缩等）是如何获取这些基础参数的，然后重点分析了如何进行数据的尺度转换和模型耦合，例如如何利用微观孔隙网络的分析结果来推导宏观渗透率，如何将岩石力学参数输入数值模型来模拟压裂过程中的应力分布和裂缝扩展。书中还特别讨论了“多尺度建模”的重要性，即需要建立从微观到介观再到宏观的层级模型，以全面反映非常规油气藏的复杂性。作者通过大量的案例分析，展示了如何利用这些多尺度模型，对储层的产能进行预测，并评估不同开发策略（如水平井、体积压裂、注入协同驱等）的效果。他强调了实验数据在模型校准和验证中的关键作用，并提出了如何通过对比模型预测结果和实际生产数据，来不断优化模型参数和预测精度。这种将实验与模拟紧密结合的研究思路，为我提供了全新的视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容之丰富和深度之广，远超出了我的预期。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本集理论、实验、案例于一体的百科全书。我特别欣赏书中对于“有机质孔隙与气体吸附”的精细化研究。作者在介绍有机质孔隙（如有机质大孔、有机质微孔）的形成机制时，结合了显微成像技术（如SEM、TEM）和高压气体吸附实验（如CO2、N2吸附），详细阐述了如何通过分析吸附等温线来计算有机质的比表面积、孔隙体积和孔径分布，并区分了不同类型的有机质孔隙。他深入探讨了有机质孔隙对气体吸附和解吸行为的影响，以及这些吸附特性与储层中天然气赋存状态和产量之间的关系。书中还分析了不同类型有机质（如角质、沥青质、腐殖质）的孔隙结构和吸附性能的差异，以及这些差异如何影响页岩气的资源潜力。更具启发性的是，作者通过大量的实验数据，阐述了温度、压力、气体组分等因素对天然气在有机质孔隙中吸附平衡和动力学过程的影响，并提出了基于吸附动力学模型的产能预测方法。这种将微观孔隙结构与宏观吸附行为相结合的分析思路，极大地加深了我对页岩气藏藏 M机制的理解，也为我进行储层数值模拟和优化开发策略提供了重要的实验依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为我这个在非常规油气领域摸索多年的研究者，提供了极大的理论和技术支持。我尤其被书中关于“固-气-液耦合作用机制”的深入分析所吸引。作者在阐述页岩气藏中，天然气在固相（岩石骨架）、液相（孔隙水、束缚油）和气相（自由气）之间的相互作用时，详细介绍了如何利用各种实验技术来量化这些相互作用。例如，他介绍了如何通过核磁共振（NMR）来区分不同相态的流体，并分析其在孔隙中的分布和迁移规律；如何利用高温高压下的气体渗透率实验来研究含水、含油对气体流动的影响；以及如何通过微观成像技术（如SEM）来观察和分析不同流体在孔隙中的竞争吸附和驱替行为。书中还详细讨论了“毛管力”在非常规油气藏中的关键作用，以及如何通过毛管压力实验来测定页岩和致密砂岩中气-液界面的性质，并分析毛管力如何影响气体的解吸和迁移。更具价值的是，作者将这些实验结果与实际的生产数据进行对比分析，揭示了不同地质条件和生产阶段下，固-气-液耦合作用对非常规油气藏产能的影响规律。他通过大量的案例研究，阐述了如何根据这些耦合作用机制，优化压裂液配方、调整注入参数，以提高气-液解吸和流动的效率，从而实现更佳的开发效果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，着实在我对非常规油气领域的研究道路上打开了一扇新的大门，它不像我以往阅读的那些理论性极强的著作，而是以一种近乎手把手的姿态，引领我深入了解实际操作的细节。我尤其被书中关于页岩气储层微观孔隙结构分析的章节所吸引，它详尽地阐述了扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及高分辨率CT扫描等技术的原理、样品制备流程以及图像判读的关键点。作者在描述SEM分析时，不仅介绍了其基本成像原理，还重点强调了在页岩样品上可能遇到的挑战，例如有机质包裹、黏土矿物对图像的干扰等，并提供了相应的解决策略，比如选择合适的二次电子探测器、优化加速电压和束流等。更令人印象深刻的是，书中并没有止步于技术的介绍，而是花了相当大的篇幅来讨论如何将这些微观结构信息与宏观的渗透率、孔隙度等参数联系起来，通过建立多尺度模型来预测储层产能。举例来说，书中详细介绍了如何利用SEM图像进行孔隙网络提取，并结合CT扫描的三维重构数据，构建出更为精细的储层模型，这种跨尺度的结合分析方法，对于我这种希望将实验数据转化为实际生产指导的研究人员来说，无疑是极其宝贵的。此外，书中还涵盖了天然裂缝的识别与表征，以及有机质含量的测定方法，这些都是非常规油气藏开发成功的关键因素。整体而言，这本书在实验技术的深度和应用价值的广度上都达到了一个很高的水准，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在梳理非常规油气地质实验技术方面做得非常出色，它为我提供了一个系统性的知识框架，让我对这个复杂领域有了更清晰的认识。我尤其对书中关于储层物性参数测定精度提升的探讨印象深刻。在介绍孔隙度测量时，作者不仅提到了传统的氦气法和压汞法，还详细阐述了如何利用核磁共振（NMR）技术来表征不同尺寸孔隙的分布以及束缚水、可动水等流体性质，并重点分析了NMR信号衰减速率与孔隙喉道半径之间的关系，以及如何通过T2谱分析来区分不同类型的孔隙（如粒间孔、粒内孔、微裂缝孔等）。他还讨论了如何通过校准和模型优化来提高NMR测量的精度，并将其与传统方法进行对比验证。在渗透率测量方面，书中详细介绍了恒定压力法、变压法、脉冲衰减法等多种技术的原理和优缺点，并强调了在低渗透率样品测量时，如何克服边界效应和毛管力影响，以获得更可靠的渗透率数据。此外，书中还涉及了气体吸附实验，用于测定储层有效孔隙体积和比表面积，以及有机质的吸附能力，这些参数对于评估非常规油气藏的资源潜力至关重要。作者还特别强调了实验误差的来源和控制，以及如何通过多组实验和统计分析来提高测量结果的可信度。这种对细节的关注和对科学严谨性的追求，让这本书在众多同类书籍中脱颖而出。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，可以说是一部非常规油气地质实验技术的“经典教材”，为我提供了全面而深入的知识体系。我特别被书中关于“非常规储层改造效果评价与优化”的深入分析所吸引。作者在阐述如何科学有效地评价水力压裂、酸化等改造措施对储层性能的影响时，详细介绍了各种实验技术和评价指标。他首先介绍了如何利用声波、核磁共振（NMR）、CT扫描等无损或微损检测技术，来监测压裂液在储层中的分布、裂缝的起裂与扩展，以及改造后孔隙结构和渗透率的变化。在此基础上，作者进一步阐述了如何通过详细的物性测试（如渗透率、孔隙度、束缚水饱和度等）和产能测试，来定量评价改造效果，并分析不同改造参数（如压裂液类型、排量、压力、酸液浓度、注入体积等）对最终采收率的影响。书中还重点讨论了“长期改造效果评价”的重要性，即如何通过长期的生产数据监测和室内模拟实验，来评估压裂裂缝的支撑稳定性、剩余导流能力以及二次污染的可能性。更具启发性的是，作者通过大量的案例研究，揭示了不同储层类型（如页岩、致密砂岩）和不同改造技术之间的相互作用规律，并提出了基于实验数据的优化建议，以提高改造效率，降低开发成本，最大限度地发挥非常规油气藏的资源潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我在进行非常规油气藏评价和开发方案设计时，提供了一套更加系统和深入的实验技术指导。我尤其对书中关于“流体性质与储层交互作用”的章节印象深刻。作者详细阐述了不同类型压裂液（包括酸、碱、盐、表面活性剂、聚合物等）在与页岩、致密砂岩等非常规储层岩石相互作用时可能产生的物理化学变化，比如粘土蒙脱石的膨胀和分散、有机质的溶解和膨胀、酸蚀作用对孔隙和裂缝的改造等。他不仅分析了这些化学反应的机理，还提供了通过实验手段（如XRD、XRF、SEM、BET等）来监测和量化这些反应过程的方法，并展示了如何通过控制压裂液的配方和注入方式，来优化储层改造效果，提高储层渗透率，同时避免对储层造成不可逆的损害。书中还特别讨论了储层中天然存在的地下水、地层水对压裂液性能的影响，以及如何通过调整压裂液的离子强度、pH值等参数，来降低其与地层水的反应风险，防止形成沉淀堵塞孔缝。此外，书中还涵盖了对储层流体（如原油、天然气、水）的物理化学性质的测定，包括粘度、密度、表面张力、溶解度等，以及这些性质如何影响流体在非常规储层中的流动行为，特别是对低压、低渗条件下的多相流模拟和产能预测的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，可以说是一种沉浸式的学习过程。它并非那种枯燥的技术手册，而是充满了前沿的思考和对实际问题的深刻洞察。我特别喜欢书中关于致密砂岩储层改造技术相关的章节，作者在介绍水力压裂时，不仅仅是描述了压裂液的组成和压裂泵的操作，而是深入探讨了不同类型压裂液（如牛顿流体、非牛顿流体、胍胶体系、硼砂交联体系等）在致密砂岩中的流变行为及其对裂缝扩展的影响。他详细分析了压裂液的粘度、滤失系数、破胶能力等关键参数如何影响裂缝的尖端推进和支撑能力，并结合实验数据，对比了不同压裂液体系在提高储层渗透率方面的优劣。更让我耳目一新的是，书中还专门辟出了章节介绍“智能压裂”的概念，并讨论了如何利用示踪剂、声波监测技术等手段来实时监测压裂过程中裂缝的扩展情况，以及如何根据监测结果动态调整压裂参数，实现“应力敏感性”裂缝的精准控制。这种将理论模型、实验模拟与现场监测相结合的分析思路，让我看到了非常规油气开发技术发展的未来方向。书中还对不同类型非常规储层（如页岩、致密砂岩、煤层气）的压裂设计进行了针对性的分析，考虑了不同储层岩石力学性质、初始应力状态以及含气饱和度等因素对压裂效果的影响，这种细致的区分和深入的讨论，大大提升了这本书的实用性和指导性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它不仅提供了实验技术的“怎么做”，更深入地探讨了“为什么这样做”以及“这样做的意义何在”。我尤其被书中关于“储层敏感性评价”部分的论述所吸引。作者在讲解岩石力学参数（如杨氏模量、泊松比、内聚力、内摩擦角）的测试方法时，不仅仅是列举了三轴压缩试验、单轴压缩试验等标准流程，而是详细分析了不同加载速率、围压、温度等条件对岩石力学参数的影响，并探讨了这些参数在页岩裂缝扩展、压裂施工安全以及储层长期产能衰竭过程中的作用。书中通过大量的实例数据，说明了如何利用这些力学参数来预测页岩的抗压裂性，评估压裂液的侵入深度和裂缝支撑稳定性，以及预测长期生产过程中储层的变形和应力重分布。更具启发性的是，书中还介绍了如何结合数值模拟软件，将实验获得的岩石力学参数输入模型，进行复杂的地质力学行为模拟，从而为压裂设计和井筒稳定性的评估提供科学依据。作者还对页岩的热解动力学参数（如活化能、指前因子）进行了深入研究，并解释了这些参数如何影响页岩的有机质生烃潜力和热演化史，以及这些信息对于非常规油气藏的成藏机制和资源评价的重要性。这种将实验数据与模拟预测紧密结合的研究思路，为我提供了全新的视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，可以说是一部非常规油气地质实验技术的“百科全书”，为我提供了一个全面而深入的知识体系。我特别被书中关于“微纳米孔隙结构与气体扩散传质”的详细论述所吸引。作者在解释页岩气和致密油储层中，气体和液体的扩散传质机制时，不仅仅是简单地提及了Fick定律，而是深入探讨了在微纳米尺度下，气体扩散的复杂性。他详细介绍了如何利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）等技术，对页岩和致密砂岩中的微纳米孔隙进行高分辨率成像，并分析孔隙的大小、形状、连通性以及孔壁粗糙度等特征。在此基础上，作者进一步阐述了如何利用分子动力学模拟和气体吸附实验，来研究气体在这些微纳米孔隙中的扩散系数和迁移速率，并分析了有机质、黏土矿物等组分对气体扩散行为的影响。书中还特别讨论了“滑移效应”和“表面吸附”在气体扩散中的重要作用，以及这些因素如何影响气体在低压、低渗储层中的传输能力。更具启发性的是，作者通过大量的实验数据和数值模拟结果，揭示了不同有机质类型、不同微观孔隙结构对气体扩散传质效率的影响规律，并提出了优化储层改造措施，以改善气体扩散传质条件，提高油气采收率的建议。

评分☆☆☆☆☆

书太一般，更本不值，同时发票没按要求给电子发票（增值税普通发票），给了一张旧式纸质发票。

评分☆☆☆☆☆

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