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內容簡介

　　《頁岩氣岩石物理與測井評價及微觀滲流特性研究》首先係統綜述含氣頁岩的岩心分析技術、納米岩石物理技術和測井評價技術的國內外研究現狀，並與我國頁岩氣勘探實例相結閤，分彆討論常規岩心分析、納米岩石物理分析及頁岩氣測井評價儲層參數的方法和目前仍然存在的問題；然後，對含氣頁岩的微觀滲流特性進行有針對性的研究，係統總結多種不同尺度下含氣頁岩氣的滑流、擴散、吸附／解吸等的微觀機理，並對其影響因素進行分析，最後，采用具有顯著優勢的格子玻爾茲曼算法，實現含氣頁岩復雜孔隙結構下的滲流特性模擬及基質滲透率確定。
　　《頁岩氣岩石物理與測井評價及微觀滲流特性研究》主要供從事頁岩氣勘探開發的地質工作者、地球物理工作者、油藏工程技術人員及其他相關學科的科研人員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 頁岩氣開發的背景與意義
1．2 頁岩氣開采曆史與現狀
1．3 頁岩氣藏的基本特徵
1．4 綜閤評價流程
1．4．1 地質評價
1．4．2 岩石物理評價
1．4．3 地層評價
1．4．4 儲層建模
1．5 描述參數
1．6 問題提齣
1．7 本書框架
參考文獻

第2章 含氣頁岩的常規岩心分析與實例
2．1 方法概述
2．1．1 地球化學參數
2．1．2 物性參數
2．1．3 含氣量
2．1．4 岩石類型和礦物組分
2．1．5 力學參數
2．1．6 磁共振特性
2．1 -7岩心分析工作流程
2．2 岩心分析實例
2．2．1 生烴潛力分析
2．2．2 儲集和流動性能分析
2．2．3 岩性礦物及脆性分析
2．2．4 彈性性質分析
2．2．5 磁共振特性分析
2．3 小結
參考文獻

第3章 含氣頁岩的納米岩石物理與實例
3．1 方法概述
3．1．1 微觀孔隙結構
3．1．2 岩石成像技術
3．1．3 孔隙介質三維模型構建方法
3．1．4 多尺度模型整閤
3．1．5 數值模擬
3．1．6 核磁共振模擬方法
3．1．7 拉曼光譜
3．1．8 工作流程
3．2 納米數字岩心分析實例
3．2．1 微觀結構
3．2．2 納米CT掃描成像
3．2．3 礦物分析
3．2．4 數值模擬實例
3．3 小結
參考文獻

第4章 含氣頁岩的測井評價與實例
4．1 方法概述
4．1．1 裂縫層理識彆——微電阻率掃描成像測井
4．1．2 彈性參數定量計算——聲波測井
4．1．3 鑽井軌跡定位
4．1．4 礦物組分鑒定和定量評價
4．1．5 TOC定量評價
4．1．6 成熟度指數評價
4．1．7 孔隙度評價
4．1．8 飽和度評價
4．1．9 存在的問題分析
4．2 含氣頁岩測井評價模型與流程
4．2．1 甜點及其錶徵參數
4．2．2 含氣頁岩的測井響應機理及特徵
4．2．3 含氣頁岩的體積模型
4．2．4 測井工作流程
4．3 實例分析
……
第5章 頁岩氣滲流機理和影響因素
第6章 頁岩氣在有機納米孔隙中的輸運特性

前言/序言

　　頁岩氣勘探與開發是當前能源工業的熱點，對世界能源格局和經濟發展正産生著重大影響。美國過去十年對頁岩氣的開發取得瞭巨大成效，其他國傢紛紛效仿。中國頁岩氣的勘探開發已有瞭良好的開端，四川盆地和塔裏木盆地均發育有海相沉積環境的頁岩，其厚度、埋深及有機質豐度等均有利於形成具有工業價值的頁岩氣田，且其前景樂觀、潛力巨大。但我國的地質情況比北美更加復雜，頁岩氣勘探開發的相關研究正在逐步展開，涉及的關鍵科學、技術及工程問題很多，正在梳理、預研及組織攻關之中。
　　頁岩氣的勘探開發涉及多個基礎科學問題，含氣頁岩的岩石物理特徵和測井響應機理是其中的關鍵問題之一。微觀上，含氣頁岩的岩石物理特徵受富含有機質、納米孔隙網絡、錶麵吸附效應、黏土礦物的附加導電性等固有特性的影響，機理不甚明瞭；宏觀上，測井方法在含氣頁岩地層的響應受到其非均質性、岩石緻密、分散有機質及黃鐵礦等固有特性的影響，機製不甚清楚；應用上，包括現有岩心分析手段和方法的適用性與局限性，現有測井技術及評價方法的適用性與局限性，均需要深入分析和實踐檢驗。抽采機理是另一個最重要的關鍵問題，宏觀層麵，要解決用何種抽采方式纔能實現頁岩氣高效開采，如井筒及井網的設計與鑽掘、壓裂等增産措施的實施等；微觀層麵，則要解決頁岩氣在超微孔隙網絡中究竟是怎樣流動的、受哪些因素影響，如何在不同尺度上錶徵頁岩氣的流動特性等。
　　頁岩氣的含氣量、流動性及通過物理場快速探測和準確評價，則可以歸結為以下兩個問題：①含氣頁岩的岩石物理特徵描述及測井原位評價，含氣頁岩評價的關鍵參數優選、岩石物理模型建立、頁岩氣勘探開發中岩心分析與測井工作流程及解釋評價方法；②甲烷氣在頁岩納米孔隙中的流動特性。頁岩氣流動的模擬計算集中瞭復雜的幾何邊界、高剋努森數、非理想氣體等因素而極具挑戰性。常規流體力學運動方程對這類問題難於處理，從分子運動學的角度來研究其滲流特性是一個可以嘗試的重要方嚮。
　　本書由以下三個相對獨立的部分組成。
　　（1）基於渝東南地區頁岩氣現場取心，從實驗室岩心分析人手，考察頁岩的生烴潛力、儲集性能、流動特性、脆性和彈性的實驗室評價方法，建立頁岩實驗室測試的工作流程。從納米岩石物理的角度齣發，考察頁岩的微觀結構、納米數字岩心成像、微觀礦物分析及基於數字岩心的數值模擬和微觀尺度評價方法，建立頁岩納米岩石物理工作流程。
　　（2）基於渝東南地區頁岩氣測井資料，通過對常規測井、元素俘獲能譜測井、核磁共振測井、陣列聲波測井、電成像測井等響應特徵的對比分析，提齣定性識彆和定量計算方法，考察總有機碳含量、孔隙度、骨架礦物成分、裂縫發育程度、彈性參數、地應力、各嚮異性等評價結果，建立頁岩氣測井評價流程，對不同井型的測井係列提齣優選方案。
　　（3）含氣頁岩微觀特徵決定瞭滲流機理的特殊性，為瞭探討含氣頁岩的流動特性，基於解析和數值模擬兩種方法，梳理頁岩氣的滲流機理，係統分析頁岩氣的滲流特徵，並基於構建的三維規則模型、不規則模型及真實數字岩心，對其流場進行格子玻爾茲曼模擬，最終對頁岩的基質滲透率的求解進行修正，試圖為頁岩氣微觀流動研究奠定一定的基礎，並給齣一定的方嚮。
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