气藏工程与动态分析方法

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出版者:石油工业出版社
作者:黄炳光
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-12-01
价格:38.0
装帧:简裝本
isbn号码:9787502149598
丛书系列:
图书标签:
  • 气藏工程
  • 动态分析
  • 油气工程
  • 储层工程
  • 数值模拟
  • 油藏动态
  • 压力瞬态
  • 递竭机制
  • 气井测试
  • 生产动态
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具体描述

现代油气田开发理论与实践 本书聚焦于油气田开发领域的前沿理论、关键技术及工程实践,旨在为油气田勘探、开发、采收率提高及数字化转型提供系统性的理论指导与操作参考。 本书内容横跨油气地质、储层评价、渗流力学、钻井工程、油藏数值模拟、动态分析、非常规油气开发以及油气田地面集输等多个核心环节,力求构建一个全面、深入且相互关联的现代油气田开发知识体系。 --- 第一部分:油气藏的形成、评价与表征 第一章:油气地质与储层基础 本章深入探讨油气成藏的地球动力学背景、区域构造演化及其对圈闭的控制作用。详细阐述了烃源岩的生成机制、成熟度评价方法以及油气运移的动力学过程。 重点分析了不同类型储层(碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩)的岩石学特征、孔隙结构及其对油气赋存的影响。引入了先进的岩相学分析技术,如高分辨率CT扫描、电子显微镜分析,用于揭示微观孔隙网络。讨论了岩石物理性质(如测井响应、电性特征、力学强度)与储层参数之间的定量关系,为后续的动态评价奠定基础。 第二章:测井与地球物理技术在评价中的应用 本章系统梳理了电法测井、放射性测井、声波测井及成像测井在油气藏评价中的最新进展。详细阐述了如何利用多参数、多井次的测井数据进行地层对比、岩性识别、有效厚度计算及含油饱和度评价。 侧重介绍了地层评价中的不确定性处理方法,如贝叶斯反演和机器学习在测井曲线自动识别中的应用。同时,结合了三维地震资料对大型构造、断层展布及储层横向非均质性的刻画,强调了“地震—测井—地质”一体化解释流程的重要性。 第三章:储层参数的动态与静态评价 本章区分了静态评价(描述储层固有性质)与动态评价(描述流体流动特性)的内涵与方法。 静态评价部分深入讨论了岩芯分析技术,包括孔隙度、渗透率的直接测量与修正方法,以及毛管压力曲线的物理意义及其在油水界面确定中的作用。 动态评价方面,本章重点阐述了压力瞬剖(如MB/VFP分析)、递减曲线分析(如DDA、MDH)以及干扰测试技术。详细解析了如何从这些测试数据中反演出储层的平均渗透率、储层体积以及流动单元的划分依据。对于裂缝性储层,引入了双孔隙模型和双重介质模型的应用,解释了压力波在各孔隙系统间的传递规律。 --- 第二部分:油气藏渗流理论与采油工程 第四章:油气藏渗流力学原理 本章是全书理论基础的核心部分。从宏观连续介质假设出发,推导了达西定律在不同流体流动情况下的适用性,并引入了非线性渗流、非达西流和边界层效应的修正模型。 针对多相流体流动,详细阐述了相对渗透率的概念、影响因素及其实验测定方法。系统分析了油水、油气两相及三相流体在多孔介质中的流动规律,包括窜流、指进等现象的机理。本章还引入了气体溶解度、原油膨胀系数等关键热力学参数在渗流计算中的应用。 第五章:提高采收率(EOR/IOR)技术 本章集中讨论了针对不同类型油藏的增产和采收率提高策略。 热力开采: 详述了蒸汽驱(如SAGD、循环注汽)的机理、热效率计算、界面迁移速率控制及面临的工程挑战。 化学驱: 深入分析了聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱的微观机理,包括界面张力降低、润湿性改变和残余油驱替效率提高的定量模型。 混相/非混相驱油: 重点讲解了二氧化碳驱油(CO2 Flooding)的相态行为、气-油最小混相压力(MMP)的确定,以及CO2在提高开发效率中的独特优势。 致密油与页岩气开发: 聚焦于水平井钻井技术、水力压裂的优化设计(簇间距、导流能力、净冲程)、以及压后动态监测技术(如微地震监测)。 第六章:油气井的动态管理与优化 本章关注油井的生产性能分析与维护。探讨了单井产能公式的适用性范围(如常规、缝洞、裂缝井),并介绍了气井的无堵塞流和井底流动机理。 系统阐述了人工举升技术的选择与设计,包括天然气举升、螺杆泵、电潜泵(ESP)等设备的选型、工作制度优化及故障诊断。特别讨论了高含水、高含气井的举升效率衰减问题及对策。此外,还包括酸化压裂方案的设计、施工参数的优化控制,以及对压裂效果的动态评价指标(如导流能力、伤害因子)。 --- 第三部分:油藏数值模拟与决策支持 第七章:油藏数值模拟原理与应用 本章详细介绍油藏数值模拟的数学基础,包括质量守恒方程、达西定律的离散化处理、以及时间步进方法的选择。重点讲解了有限差分法、有限单元法在模拟中的应用及其网格划分策略(如适应性网格技术)。 系统梳理了三维、三相、多组分油藏模拟器的构建流程,包括输入数据的准备(岩层参数、初始条件、边界条件)、求解器的选择与稳定性分析。强调了模型校正(History Matching)的重要性,介绍了自动校正算法和敏感性分析在模型可靠性验证中的作用。 第八章:流动单元与储层非均质性描述 本章旨在解决传统网格化模拟对复杂储层描述精度不足的问题。引入了流动单元(Flow Unit)的概念,利用储层非均质性指数(如DPI)对储层进行“层内”和“层间”的划分。 讨论了如何将地质模型(如地质实体建模)与流体流动模拟相结合,实现从地质认知到油藏工程预测的平滑过渡。内容涵盖了地质统计学方法(如克里金插值)在参数场生成中的应用,以及如何将随机模型与确定性模型进行集成分析。 第九章:数字化油田与生产优化 本章面向油气田开发的智能化趋势。介绍了生产数据采集、传输、存储(SCADA系统与大数据平台)的关键技术。 重点阐述了生产优化算法的应用,如基于模型的实时优化(MBTO)和智能调度系统,用于动态调整井网的注采关系以最大化采收率或净现值。探讨了机器学习和人工智能在油气数据挖掘、故障预警、以及生产性能预测中的具体案例和技术路线。 --- 第四部分:非常规油气与环境工程 第十章:非常规油气藏的特殊性与开发挑战 本章专注于致密砂岩、页岩气藏和煤层气藏的独特物性特征。分析了超低渗透率、高地层应力、复杂脆性矿物组合对钻完井和压裂技术的制约。 深入探讨了页岩气藏中的气-岩相互作用、吸附/解吸机理及其对可采储量的影响。讨论了水力压裂过程中的应力场重构、裂缝网络形态的表征与模拟,以及压裂液的返排与环境影响评估。 第十一章:油气田的地面集输与安全环保 本章涵盖了油气田开发的全生命周期管理,尤其关注中下游环节。系统介绍了油气水三相的分离、处理工艺,包括气液分离器、脱水脱硫技术(如胺法、分子筛)。 详细阐述了集输系统的设计原则,如管网布局、压力梯度计算、以及腐蚀与垢下抑制技术。最后,对油气田开采过程中的环境影响进行了评估,包括伴生气处理、含油污水的零排放处理工艺、以及储层CO2封存的潜力与风险分析。 --- 本书特色: 本书理论深度与工程应用紧密结合,不仅阐述了传统成熟技术,更融入了近年来在非常规资源开发、数字化模拟和环境工程方面取得的最新研究成果,是从事油气田研究、设计、管理和生产的技术人员的必备参考书。

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翻开这本书,首先映入眼帘的是序言,作者用一种严谨而不失人文关怀的笔触,勾勒了气藏工程领域的发展脉络和重要性。他提及了前人在勘探开发过程中付出的艰辛努力,以及技术进步如何不断推动着行业向前发展,这让我对即将展开的学习之旅充满了期待。随后,我迫不及待地翻阅到章节目录,里面的章节标题,如“气藏物理性质”、“储层非均质性与流动规律”、“气藏动态生产分析”、“产能预测与评价”等,都清晰地指明了本书的内容方向。我特别留意到“动态分析方法”这部分,这正是我迫切想要深入了解的。在现实的油气生产中,气藏的产量并非一成不变,它会随着时间的推移、开采的进行而发生复杂的变化。理解这些“动态”变化,并运用科学的方法去分析和预测,是实现高效开采的关键。我之前在一些科普文章中了解到,气藏的动态行为受到多种因素的影响,例如储层压力、温度、气体的性质、井的布置和生产方式等等,这些因素之间的相互作用非常复杂。我希望这本书能够系统地讲解这些影响因素,并提供一套可行的分析工具和模型,帮助我理解不同工况下气藏的产量曲线是如何形成的,以及如何通过分析这些曲线来判断气藏的健康状况和剩余价值。

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本书在“气藏开采中的环境保护与安全”方面的内容,让我看到了作者的责任感和前瞻性。在当今社会,能源开发与环境保护之间的平衡至关重要。书中详细阐述了气藏开采过程中可能存在的环境风险,如地下水污染、地层沉降、天然气泄漏等,并介绍了相应的预防和治理措施。例如,在完井和修井过程中,对泥浆的排放管理,对套管和水泥环的质量控制,以防止对地下水造成污染。书中还强调了安全生产的重要性,介绍了气藏开采过程中可能遇到的各种安全隐患,如井喷、火灾、爆炸等,以及相应的应急预案和防护措施。这让我认识到,气藏工程不仅仅是追求经济效益,更要以安全和环保为前提。这种系统性的思考,使得本书的价值超越了单纯的技术手册,更体现了一种对社会责任的担当。

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在阅读过程中,我发现本书对于气藏基本理论的阐述非常扎实。它从最基础的气藏物理性质讲起,详细介绍了孔隙度、渗透率、气体相对渗透率、岩石压缩系数等关键参数的定义、测量方法和影响因素。我尤其欣赏作者在讲解这些概念时,能够结合实际的岩石样品和实验室测试数据进行说明,这使得抽象的理论变得更加具象化,也更容易理解。让我印象深刻的是关于储层非均质性的讨论。书中并没有简单地将储层视为均一的介质,而是深入分析了层内非均质性和层间非均质性对流体流动的影响,以及如何通过地质建模和测井资料来刻画这种非均质性。这一点非常重要,因为在实际生产中,储层往往是高度非均质的,了解这些差异对于合理布井和制定开采策略至关重要。书中提到的各种地质模型,如沉积微相模型、层次分析模型等,为我们理解和描述复杂的地下结构提供了有效的工具。我期待能更深入地学习如何在实际的气藏开发项目中,运用这些模型来指导勘探和开发决策,将理论知识转化为实际的生产效益。

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这本书的封面设计给我一种沉稳而专业的感觉,配色以深蓝和浅灰为主,字体清晰,虽然没有惊艳的设计,但却透露出一种扎实的学术底蕴。我之所以被这本书吸引,很大程度上是因为我对石油和天然气资源开采的内在机制一直抱有浓厚的兴趣。每次看到新闻报道中关于能源供应的新闻,我都会好奇这些庞大的地下“宝藏”是如何被发掘出来的,又是如何精确地被估算和管理的。尤其是在当今全球能源结构转型的大背景下,对传统化石能源的高效、安全、环保开采技术的研究,显得尤为重要。我之前读过一些关于地质学和储层特征的书籍,对地下岩石的孔隙度、渗透率等基本概念有所了解,但对于如何将这些岩石的特性转化为实际的油气产量,以及如何预测其长期变化趋势,我始终感到有些模糊。这本书的书名,尤其是“气藏工程”和“动态分析方法”这两个词,直接击中了我的兴趣点。我期待它能提供一个系统性的框架,将抽象的地质模型与具体的工程实践联系起来,让我能够理解那些复杂的计算公式背后所代表的物理过程和工程原理。我希望能从中学习到如何评估一个气藏的潜力,如何设计合理的开采方案,以及在开采过程中如何监测和调整策略,以最大化资源回收率,同时规避潜在的风险。这本书的价值,对我来说,不仅仅是知识的获取,更是一种对能源科学复杂性与精妙性的探索过程。

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我特别欣赏书中关于“多相流在气藏中的流动”的讲解。我一直认为,气藏中的流体流动并非总是单一相的,尤其是在气藏后期,或者在存在水淹等情况下,气、液、甚至固相的共存会极大地影响生产动态。本书系统地阐述了多相流动的基本理论,包括各种相态的物理性质、相间作用力以及流动的阻力。书中对各种多相流模型(如均匀流模型、滑流模型、分离流模型)的介绍,以及它们在不同流动状态下的适用性,让我对流体在储层中的复杂行为有了更深刻的理解。例如,我了解到,当气藏中存在较多水分时,会形成“气锁”现象,严重影响采气效率。书中介绍的采气井生产制度优化、集气管网设计等内容,都是为了解决这些多相流带来的问题。这让我认识到,在进行气藏工程设计时,必须充分考虑流体相态的变化,并采取相应的工程措施来应对。

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书中在讲解“低渗、致密气藏”的开发挑战时,我找到了许多共鸣。我之前在一些文献中看到过,这类气藏的储层渗透率极低,岩石孔隙结构复杂,流体流动阻力大,给开发带来了巨大的挑战。本书对这类气藏的特殊性进行了深入的分析,详细介绍了低渗、致密气藏的形成机理、物性特征,以及针对这类气藏的特殊勘探开发技术,例如水平井技术、体积压裂技术、水力裂缝扩展模拟等。书中对体积压裂的机理和优化参数的讲解,尤其让我印象深刻。我了解到,通过人工制造出大量的网状裂缝,可以有效提高储层与井筒的连通面积,从而大幅提高产量。这让我认识到,在面对资源禀赋的挑战时,技术创新是解决问题的关键。这本书的价值在于,它不仅介绍了理论知识,更关注如何运用创新的工程技术来克服实际生产中的难题,这对于推动我国非常规油气资源的发展具有重要的现实意义。

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书中对“气藏工程”这一宏观概念的阐释,让我对整个气藏开发流程有了更全面的认识。它不仅仅是单纯的理论分析,而是涵盖了从勘探、评价、开发方案设计、钻井、完井、生产组织、采气工艺、地面集输到后期维护和关停的整个生命周期。我理解到,一个成功的气藏开发项目,需要地质、工程、经济等多个学科的协同工作。书中对不同开发方式的介绍,例如不同类型的气井(直井、水平井、多分支井)、不同增产措施(如水力压裂、酸化)的应用,以及对气藏动态变化进行实时监测和调控的重要性,都让我受益匪浅。特别是在谈到提高采收率(EOR)技术时,书中简要介绍了注入水、注入气、化学剂注入等方法,这让我对如何最大限度地开发地下资源产生了更深入的思考。这本书的价值在于,它能够将零散的知识点串联起来,形成一个完整的知识体系,让我能够站在更高的角度去理解气藏工程的复杂性和系统性。

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本书在“气藏动态生产分析”这一章节的表现尤为突出,这是我关注的重点。作者清晰地梳理了气藏生产动态分析的基本原理和常用方法。从最基础的压力-产量(P-I)关系,到更复杂的拟压力(pseudo-pressure)和拟时(pseudo-time)方法,再到各种分析图版(如霍普金斯图版、迪茨图版等)的应用,书中都进行了详尽的介绍。我特别喜欢作者在讲解这些图版时,不仅仅是列出公式和图例,而是深入剖析了不同图版的适用条件、分析步骤以及如何从图版中解读出储层参数和边界条件。例如,在分析气藏产量递减曲线时,我了解到通过观察曲线的斜率变化和拐点出现,可以推断出气藏的边界类型(如线性边界、径向边界)以及有效储层的范围,这对于后续的储量评估和生产优化具有重要的指导意义。此外,书中还提及了数值模拟在动态分析中的应用,这让我看到了将理论模型与先进计算技术相结合的巨大潜力,也为我进一步学习更复杂的模拟技术打下了基础。

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总而言之,这本书《气藏工程与动态分析方法》是一部非常全面、深入的著作。它不仅为我提供了扎实的理论基础,更通过详实的案例分析和对实际工程问题的关注,让我对气藏工程的复杂性和精妙性有了全新的认识。我从中学习到了如何从宏观上把握气藏的开发全貌,如何运用动态分析方法来理解和预测气藏的生产行为,以及如何通过创新的技术来克服开发中的挑战,并始终将安全和环保放在首位。这本书的语言风格严谨而不失流畅,结构清晰,内容详实,非常适合作为一本气藏工程领域的入门和进阶参考书。我非常庆幸能够阅读到这本书,它极大地拓宽了我的视野,加深了我对能源科学的理解,并激发了我对该领域进一步深入研究的兴趣。我相信,这本书将为所有从事气藏工程相关工作的专业人士,以及对此领域感兴趣的学生,提供宝贵的知识和启示。

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在本书关于“产能预测与评价”的部分,我看到了其在实际应用中的价值。作者详细阐述了不同预测方法的原理和适用性,包括基于历史产量递减的预测方法,以及结合数值模拟的更精细的预测方法。我尤其关注书中关于“产能递减”的概念,理解其背后的物理机制,以及如何通过分析历史数据来预测未来的产量趋势,这对于企业制定生产计划、优化投资决策至关重要。书中给出的案例分析,展示了如何运用所学的分析方法,对不同类型气藏进行产能评估,并给出了不同开发方案下的产量预测结果。这使得我能够更直观地理解这些抽象的理论是如何应用于实际的气藏开发项目中的。同时,书中也强调了产能预测的不确定性,并介绍了如何通过敏感性分析和概率分析来量化这种不确定性,这对于风险管理来说是至关重要的。我期待能更深入地学习如何根据不同的经济条件和技术水平,来综合评价一个气藏的经济价值,并制定最优的开发方案。

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