页岩气岩石物理与测井评价及微观渗流特性研究 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《页岩气岩石物理与测井评价及微观渗流特性研究》首先系统综述含气页岩的岩心分析技术、纳米岩石物理技术和测井评价技术的国内外研究现状，并与我国页岩气勘探实例相结合，分别讨论常规岩心分析、纳米岩石物理分析及页岩气测井评价储层参数的方法和目前仍然存在的问题；然后，对含气页岩的微观渗流特性进行有针对性的研究，系统总结多种不同尺度下含气页岩气的滑流、扩散、吸附／解吸等的微观机理，并对其影响因素进行分析，最后，采用具有显著优势的格子玻尔兹曼算法，实现含气页岩复杂孔隙结构下的渗流特性模拟及基质渗透率确定。
　　《页岩气岩石物理与测井评价及微观渗流特性研究》主要供从事页岩气勘探开发的地质工作者、地球物理工作者、油藏工程技术人员及其他相关学科的科研人员参考。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1．1 页岩气开发的背景与意义
1．2 页岩气开采历史与现状
1．3 页岩气藏的基本特征
1．4 综合评价流程
1．4．1 地质评价
1．4．2 岩石物理评价
1．4．3 地层评价
1．4．4 储层建模
1．5 描述参数
1．6 问题提出
1．7 本书框架
参考文献

第2章 含气页岩的常规岩心分析与实例
2．1 方法概述
2．1．1 地球化学参数
2．1．2 物性参数
2．1．3 含气量
2．1．4 岩石类型和矿物组分
2．1．5 力学参数
2．1．6 磁共振特性
2．1 -7岩心分析工作流程
2．2 岩心分析实例
2．2．1 生烃潜力分析
2．2．2 储集和流动性能分析
2．2．3 岩性矿物及脆性分析
2．2．4 弹性性质分析
2．2．5 磁共振特性分析
2．3 小结
参考文献

第3章 含气页岩的纳米岩石物理与实例
3．1 方法概述
3．1．1 微观孔隙结构
3．1．2 岩石成像技术
3．1．3 孔隙介质三维模型构建方法
3．1．4 多尺度模型整合
3．1．5 数值模拟
3．1．6 核磁共振模拟方法
3．1．7 拉曼光谱
3．1．8 工作流程
3．2 纳米数字岩心分析实例
3．2．1 微观结构
3．2．2 纳米CT扫描成像
3．2．3 矿物分析
3．2．4 数值模拟实例
3．3 小结
参考文献

第4章 含气页岩的测井评价与实例
4．1 方法概述
4．1．1 裂缝层理识别——微电阻率扫描成像测井
4．1．2 弹性参数定量计算——声波测井
4．1．3 钻井轨迹定位
4．1．4 矿物组分鉴定和定量评价
4．1．5 TOC定量评价
4．1．6 成熟度指数评价
4．1．7 孔隙度评价
4．1．8 饱和度评价
4．1．9 存在的问题分析
4．2 含气页岩测井评价模型与流程
4．2．1 甜点及其表征参数
4．2．2 含气页岩的测井响应机理及特征
4．2．3 含气页岩的体积模型
4．2．4 测井工作流程
4．3 实例分析
……
第5章 页岩气渗流机理和影响因素
第6章 页岩气在有机纳米孔隙中的输运特性

前言/序言

　　页岩气勘探与开发是当前能源工业的热点，对世界能源格局和经济发展正产生着重大影响。美国过去十年对页岩气的开发取得了巨大成效，其他国家纷纷效仿。中国页岩气的勘探开发已有了良好的开端，四川盆地和塔里木盆地均发育有海相沉积环境的页岩，其厚度、埋深及有机质丰度等均有利于形成具有工业价值的页岩气田，且其前景乐观、潜力巨大。但我国的地质情况比北美更加复杂，页岩气勘探开发的相关研究正在逐步展开，涉及的关键科学、技术及工程问题很多，正在梳理、预研及组织攻关之中。
　　页岩气的勘探开发涉及多个基础科学问题，含气页岩的岩石物理特征和测井响应机理是其中的关键问题之一。微观上，含气页岩的岩石物理特征受富含有机质、纳米孔隙网络、表面吸附效应、黏土矿物的附加导电性等固有特性的影响，机理不甚明了；宏观上，测井方法在含气页岩地层的响应受到其非均质性、岩石致密、分散有机质及黄铁矿等固有特性的影响，机制不甚清楚；应用上，包括现有岩心分析手段和方法的适用性与局限性，现有测井技术及评价方法的适用性与局限性，均需要深入分析和实践检验。抽采机理是另一个最重要的关键问题，宏观层面，要解决用何种抽采方式才能实现页岩气高效开采，如井筒及井网的设计与钻掘、压裂等增产措施的实施等；微观层面，则要解决页岩气在超微孔隙网络中究竟是怎样流动的、受哪些因素影响，如何在不同尺度上表征页岩气的流动特性等。
　　页岩气的含气量、流动性及通过物理场快速探测和准确评价，则可以归结为以下两个问题：①含气页岩的岩石物理特征描述及测井原位评价，含气页岩评价的关键参数优选、岩石物理模型建立、页岩气勘探开发中岩心分析与测井工作流程及解释评价方法；②甲烷气在页岩纳米孔隙中的流动特性。页岩气流动的模拟计算集中了复杂的几何边界、高克努森数、非理想气体等因素而极具挑战性。常规流体力学运动方程对这类问题难于处理，从分子运动学的角度来研究其渗流特性是一个可以尝试的重要方向。
　　本书由以下三个相对独立的部分组成。
　　（1）基于渝东南地区页岩气现场取心，从实验室岩心分析人手，考察页岩的生烃潜力、储集性能、流动特性、脆性和弹性的实验室评价方法，建立页岩实验室测试的工作流程。从纳米岩石物理的角度出发，考察页岩的微观结构、纳米数字岩心成像、微观矿物分析及基于数字岩心的数值模拟和微观尺度评价方法，建立页岩纳米岩石物理工作流程。
　　（2）基于渝东南地区页岩气测井资料，通过对常规测井、元素俘获能谱测井、核磁共振测井、阵列声波测井、电成像测井等响应特征的对比分析，提出定性识别和定量计算方法，考察总有机碳含量、孔隙度、骨架矿物成分、裂缝发育程度、弹性参数、地应力、各向异性等评价结果，建立页岩气测井评价流程，对不同井型的测井系列提出优选方案。
　　（3）含气页岩微观特征决定了渗流机理的特殊性，为了探讨含气页岩的流动特性，基于解析和数值模拟两种方法，梳理页岩气的渗流机理，系统分析页岩气的渗流特征，并基于构建的三维规则模型、不规则模型及真实数字岩心，对其流场进行格子玻尔兹曼模拟，最终对页岩的基质渗透率的求解进行修正，试图为页岩气微观流动研究奠定一定的基础，并给出一定的方向。

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