构造煤结构及储层物性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810211895

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• 煤结构
• 煤储层
• 储层物性
• 构造地质
• 煤炭地质
• 油气地质
• 储层评价
• 煤层气
• 页岩气
• 地质工程

矿物沉积学与岩石物理性质研究 作者： [此处可留空或填写虚构作者名] 出版社： [此处可留空或填写虚构出版社名] 出版年份： [此处可留空或填写虚构年份] --- 内容提要 本书全面深入地探讨了沉积岩石学的基本原理，聚焦于岩石的形成过程、物质组成、微观结构特征及其宏观物理性质之间的内在联系。全书分为六个主要部分，旨在为地质学、石油工程、资源勘查及材料科学等领域的科研人员、工程师和高级学生提供一套系统、前沿的理论框架与实践指导。 本书摒弃了对特定能源（如煤炭）的深入剖析，转而将研究范围扩展到更广阔的沉积盆地环境，从宏观的沉积体系到微观的孔隙结构，力求构建一个完整的岩石物性-结构-形成环境的耦合模型。 --- 第一部分：沉积地质学基础与环境重建 (约 300 字) 本部分首先回顾了沉积学的基础概念，包括碎屑物质的来源、搬运机制与沉积动力学。重点阐述了不同沉积环境（如河流、三角洲、浅海、深水扇等）的能量梯度变化如何控制碎屑物质的分选、磨圆度和成分成熟度。 详细介绍了岩相学分析在环境重建中的应用。通过分析岩石的层理、交错层、构造（如侵蚀面、蠕虫痕迹）和岩性组合，读者可以系统地推断古代沉积水体的深度、水流方向和气候背景。例如，对砂岩中交错层形态和泥岩中生物扰动的分析，是恢复古地理面貌的关键手段。此外，本章还讨论了层序地层学原理，如何利用地层不整合面和海平面变化来划分和对比沉积序列，为理解岩石空间展布提供宏观尺度上的约束。这一部分强调的是沉积物如何“记录”其形成时的外部地球动力学和气候条件。 第二部分：碎屑岩的矿物学与岩石学分类 (约 350 字) 本部分深入探讨了碎屑岩（如砂岩、粉砂岩）和碳酸盐岩（如灰岩、白云岩）的矿物组成特征及其演化历史。 在碎屑岩方面，重点分析了石英、长石和岩屑的含量变化如何决定岩石的分类（如岩石学分类方案）。详细描述了长石和岩屑的变质与蚀变过程，如长石的水解形成高岭石和伊利石，以及岩屑的破碎与重结晶对后续孔隙度的影响。 对于碳酸盐岩，则侧重于生物成因与化学沉淀过程。详细解析了各种颗粒（如滩屑、鲕粒、岩屑）的形成机制，并讨论了早期成岩作用（如胶结、溶蚀）对原始孔隙结构的改造。特别关注了白云岩化过程的动力学和化学条件，探讨了理想的白云石与钙质白云石在结构上的差异。 本章结合偏光显微镜下的薄片分析技术，指导读者精确识别矿物相，量化其相对含量，并分析矿物间接触关系，为后续的物性研究奠定物质基础。 第三部分：孔隙结构特征与几何形态学 (约 350 字) 岩石的物理性质（如渗透性、储集性能）直接取决于其孔隙系统的几何结构。本部分集中于孔隙结构的描述、表征与分类。 首先，系统地介绍了孔隙的类型划分：包括颗粒间孔、溶孔、构造裂缝和溶蚀边孔等。针对性地分析了不同成因孔隙的形态特征：颗粒间孔的多样性（如点突式、线接触式、缝合线式），以及溶孔的发育机制（如沿基质或特定矿物边界的溶解）。 随后，本书引入先进的表征技术，如X射线计算机断层扫描（CT）、聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）和核磁共振（NMR）在孔隙结构研究中的应用。通过这些技术获取的数字岩心数据，可以进行定量化的结构描述，包括孔隙度、平均孔径、孔隙度分布、连通性与曲折度。 特别强调了喉道（Pore Throat）的概念和重要性。喉道是控制流体流动和捕捉的决定性因素，本部分详细阐述了喉道尺寸分布与渗透率之间的关系，并讨论了非均质性在孔隙结构中的体现。 第四部分：岩石物理性质的测定与模型化 (约 300 字) 本部分聚焦于如何将岩石的物理结构转化为可测量的地球物理和工程参数。 详细介绍了测量岩石有效孔隙度、饱和度、密度、颗粒骨架密度等基本参数的实验方法。重点阐述了渗透率的实验测定技术，包括达西定律的实验验证和高压下岩石的非线性流体流动效应。 在电学性质方面，深入分析了电阻率、电导率与岩石孔隙水的离子浓度、连通性之间的关系，并介绍了 Archie 公式及其修正模型在非纯水体系中的适用性。同时，讨论了声波测井原理，解释了P波和S波在不同岩性骨架和流体填充条件下的速度变化，以及如何利用声波时差预测岩石的弹性模量。 最后，本章探讨了岩石物性参数的尺度效应和各向异性。解释了如何利用实验数据构建经验模型和半经验模型，以预测在未采样区域的物性分布，为储层评价提供定量基础。 第五部分：成岩作用对物性的改造与控制 (约 250 字) 成岩作用是控制沉积岩最终物性的关键环节。本部分详细剖析了不同成岩阶段（埋藏成岩、热液成岩）对岩石结构和物性的负面或正面影响。 重点分析了胶结作用、压实作用和溶蚀作用的机制。胶结物（如方解石、石英、自生粘土矿物）的沉淀如何有效降低颗粒间孔隙度并可能形成新的孔隙（如溶孔），以及压实作用导致的孔隙几何形状的非对称变形。 专门辟章节讨论了粘土矿物的复杂性。粘土矿物不仅影响岩石的密度和声波速度，还通过其表面电荷和微孔隙显著影响渗透率和电阻率，特别是在低渗透率储层中的“粘土效应”。 本部分强调了温度、压力、流体化学环境（pH值、离子强度）在驱动成岩反应中的核心作用，展示了成岩历史的重建如何解释当前观察到的复杂孔隙结构。 --- 总结： 本书提供了一套从沉积环境到微观结构，再到宏观物性的完整研究路径，其核心价值在于系统地揭示了沉积物在成岩演化过程中，其物理性质（如孔隙度、渗透率、弹性）是如何被其矿物组成、颗粒接触关系和孔隙网络结构所共同决定的。本书内容侧重于通用沉积岩石学的物理机制与定量表征方法，不涉及特定能源的结构或具体开采技术。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种略带粗粝感的封面材质，仿佛能让人触摸到煤岩的肌理。内页的印刷质量也无可挑剔，图文排版疏密有致，色彩过渡自然，特别是那些高精度的岩相照片和物性参数图表，清晰得让人心悦诚服。初翻阅时，我最关注的是那些复杂的矿物学描述部分，作者的文字功底扎实，即便是涉及高深的晶体结构和化学成分分析，也能用一种令人信服的逻辑将概念层层剥开，使得像我这样背景略显薄弱的读者也能窥见一斑。章节间的衔接也处理得非常巧妙，读起来流畅而不突兀，让人有一种跟随作者思路深入地质层理的代入感。整体而言，作为一本专业领域的书籍，它在视觉呈现和阅读体验上，已经超越了我过去接触的大多数同类著作。这不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的艺术品，让人愿意捧在手中细细品味那些关于地下世界的奥秘。

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虽然全书聚焦于煤层这一特定介质，但其中蕴含的岩石物理学和地层孔隙理论，其普适性令人惊喜。例如，关于“有效应力原理”在描述煤层孔隙体积压缩和渗透率变化过程中的应用，这本书给出了非常详尽的数学推导和案例验证。它清晰地展示了，诸如吸附作用、水饱和度变化以及地应力重新分配这些因素是如何耦合在一起，共同塑造煤层孔隙系统的宏观表现。对于那些研究页岩气或致密砂岩储层的同行来说，书中关于界面物理和吸附-解吸机制的讨论，同样具有极高的参考价值。可以说，这本书搭建了一个坚实的理论骨架，任何研究非常规油气储层物性的人，都可以从中找到原理的根基和验证的思路。

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我花费了大量时间沉浸在关于煤层孔隙结构演化机制的探讨中。这本书对不同成煤阶段和热演化程度下，煤的微观孔隙网络是如何形成、改变乃至最终影响其流体运移能力的阐述，达到了一个令人振奋的高度。作者并未停留在传统的描述层面，而是引入了大量的现代分析技术数据作为支撑，比如利用同步辐射CT扫描和高压压汞数据构建的孔隙喉道分布模型，这些模型极具说服力。尤其让我印象深刻的是关于“裂隙系统的各向异性”的论述，它深入剖析了在不同构造应力场作用下，煤层内部次生裂隙的生成规律及其对渗透率的决定性影响。这种结合了力学、热学和化学过程的综合性分析框架，为我们理解煤层气等非常规能源的赋存状态提供了全新的视角。它迫使我们重新审视那些看似静态的地下储层，认识到其内在的动态复杂性。

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阅读这本书的最终感受，是一种对“结构决定功能”这一自然法则的深刻再认识。作者没有将煤结构简单地视为一堆随机堆砌的矿物颗粒，而是将其视为一个具有高度组织性和历史性的物理系统。从宏观的构造应力形成的大型节理，到微观的有机分子排列形成的纳米级孔洞，书中勾勒出了一幅从宏观到微观的完整“结构图谱”。这种全景式的视角，极大地拓宽了我对“煤结构”这一概念的理解边界。它不再是单一的岩石类型定义，而是一个不断在构造力、热演化和流体作用下进行动态平衡的复杂实体。合上书页时，我感到自己对于地下储层，特别是那些复杂的含煤地层，有了一种前所未有的敬畏感和洞察力，这无疑是阅读一本优秀专业书籍所能带来的最大收获。

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这本书的叙事风格非常严谨，学术气息浓厚，但又不失深入浅出的引导性。在讨论“储层物性参数”的测定方法与误差分析时，作者的专业态度展露无遗。他详细对比了实验室测试方法（如氮气吸附、核磁共振）与现场地球物理测井方法的优缺点及适用范围，并着重指出了不同尺度下物性参数量测可能引入的系统误差。这种对数据可靠性的极致追求，对于实际的工程应用而言是至关重要的。读到此处，我感觉自己仿佛坐在一个资深的地质工程师身边，他耐心而又不厌其烦地教导我如何“鉴别”和“批判性”地看待每一个数值。这不仅仅是知识的传授，更是一种科学思维方式的潜移默化，让人学会如何在这个充满不确定性的地下世界中，建立起最稳固的决策基础。

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