Working Guide to Reservoir Rock Properties and Fluid Flow pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Ahmed, Tarek

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2009-9

价格:698.00元

装帧:

isbn号码:9781856178259

丛书系列:

图书标签:

• Reservoir Rock Properties
• Fluid Flow
• Petroleum Engineering
• Reservoir Simulation
• Porosity
• Permeability
• Capillary Pressure
• Relative Permeability
• Well Testing
• Formation Evaluation

《岩石孔隙与流体运移：地质工程勘探与开发实践指南》 本书深入探讨了构成地下油气储层核心的岩石孔隙结构及其对流体运移的关键影响，为地质工程、油气勘探开发以及相关工程领域的研究人员、工程师和技术人员提供了一套全面而实用的实践指南。我们聚焦于实际应用，从理论基础出发，逐步深入到实际勘探开发过程中遇到的各种复杂问题，旨在帮助读者建立对储层岩石特性与流体行为之间相互作用的深刻理解。 第一部分：岩石孔隙的精细解析 本部分将详细阐述构成储层岩石的微观孔隙系统，这是流体储存和运移的根本场所。我们将从岩石物理学的基础理论出发，系统介绍孔隙度、渗透率、孔隙结构特征等核心参数的定义、测量方法及其在地质工程中的意义。 孔隙度（Porosity）的深度剖析： 我们不仅会介绍总孔隙度，还将区分原生孔隙度（如沉积物颗粒间形成的孔隙）和次生孔隙度（如溶蚀作用形成的孔隙）。通过对不同类型孔隙度的分析，读者可以了解储层潜在的流体储存能力。本书将详细介绍各类孔隙度的测量技术，包括但不限于： 实验室测量方法： 如样品饱和法（气体饱和法、液体饱和法）、密度法、声波法等，并讨论不同方法的优缺点、适用范围以及数据处理的关键步骤。 测井评价方法： 密度测井、中子测井、声波测井在计算不同类型孔隙度时的原理、影响因素（如泥质含量、孔隙流体密度）以及数据解释的注意事项。 地震解释方法： 如何利用地震波速度、振幅等信息预测宏观孔隙度分布，以及相关的反演技术。 孔隙度与储层品质的关系： 探讨不同孔隙度阈值对储层评价标准的影响，以及如何根据孔隙度特征初步筛选有利储层。 渗透率（Permeability）的机理与测量： 渗透率是衡量岩石允许流体通过能力的物理量。我们将深入探讨影响渗透率的关键因素，包括孔隙大小、连通性、形状以及岩石基质的黏土含量和胶结作用。 Darcy定律及其应用： 详细阐述Darcy定律的提出背景、基本形式、适用条件以及在稳态流问题中的应用。 实验室测量技术： 介绍恒定压差法、变压差法、瞬态法等主流渗透率测量方法，并分析实验误差的来源和控制。 测井解释与评价： 如何利用电阻率测井、声波测井、梯度压力测井等方法估算地层渗透率，并讨论这些方法在不同地质条件下的局限性。 渗透率张量与非均质性： 探讨在复杂储层中渗透率的方向性差异（各向异性）及其对流体运移轨迹的影响。 孔隙结构与渗透率的关联： 引入孔隙度-渗透率关系模型（如Kozeny-Carman方程），讨论其物理意义及在数据稀缺情况下的应用。 渗透率与裂缝的协同作用： 分析自然裂缝和人工裂缝如何显著提高储层的渗透率，以及如何进行裂缝性储层的渗透率评价。 孔隙结构表征的深化： 除了宏观的孔隙度和渗透率，微观的孔隙结构特征对流体运移行为有着至关重要的影响。 孔径分布（Pore Size Distribution）： 介绍毛管压力法（Mercury Intrusion Porosimetry, MIP）、气体吸附法、显微成像技术（扫描电子显微镜SEM, 透射电子显微镜TEM）等用于表征孔径分布的方法。 孔隙连通性（Pore Connectivity）： 探讨孔隙喉道模型（Pore-Throat Model）的意义，以及如何通过成像技术和流体驱替实验评估孔隙喉道的形态和连通性。 孔隙形状（Pore Shape）： 分析不同孔隙形状（如球形、扁平形、不规则形）对毛管压力、表面能影响以及流体流动特性的差异。 比表面积（Specific Surface Area）： 介绍其测量方法及其与岩石吸附、表面张力效应的关系。 岩石骨架与孔隙网络模型： 建立岩石骨架与孔隙网络模型之间的联系，说明如何通过构建孔隙网络模型来模拟和预测流体的流动行为。 岩石类型与孔隙特征的关系： 详细分析不同沉积环境和成岩作用（如压实、胶结、溶蚀、重结晶）对砂岩、碳酸盐岩、页岩等典型储层岩石孔隙结构的影响。 砂岩储层： 探讨石英含量、长石含量、填隙物（如黏土、方解石）对孔隙度和渗透率的影响，以及成岩作用序列对孔隙结构演化的主导作用。 碳酸盐岩储层： 重点分析生物成因、化学沉淀作用如何形成复杂多样的次生孔隙，以及裂缝在碳酸盐岩储层中的重要性。 页岩储层： 深入研究页岩的微纳米孔隙结构、黏土矿物分布、有机质孔隙的形成机制及其对非常规油气运移的影响。 第二部分：地下流体运移的物理机制 本部分将聚焦于地下流体（石油、天然气、地层水）在岩石孔隙中的运动规律，深入剖析驱动流体运移的各种力学机制，并探讨流体性质及其与岩石相互作用对运移行为的影响。 流体流动基本定律： Darcy定律的拓展： 讨论Darcy定律在低渗透率、高压梯度、非牛顿流体等非典型条件下的适用性与修正。 Navier-Stokes方程与孔隙尺度流动： 简要介绍Navier-Stokes方程在模拟孔隙尺度流体行为中的应用，并探讨其在实际工程中的计算挑战。 多相流体流动： 详细阐述石油、天然气、水在多孔介质中共同流动时的复杂性。 相对渗透率（Relative Permeability）： 引入相对渗透率的概念，解释其如何表征某种流体在存在其他流体时通过多孔介质的能力。 毛管压力（Capillary Pressure）： 详细分析毛管压力在多相流体流动中的作用，包括界面张力、润湿性等因素如何影响毛管压力曲线，以及其与流体饱和度的关系。 相界面和表面张力： 阐述表面张力在油水、气水界面形成中的作用，以及毛管力的计算。 润湿性（Wettability）： 解释润湿性对流体分布、毛管压力和相对渗透率的影响，以及评价和改造润湿性的方法。 驱动流体运移的力： 压力梯度驱动： 分析地层压力降、人为注水/注气、气顶/水底压力变化等如何产生压力梯度，从而驱动流体流动。 重力驱动： 探讨流体密度差异在垂直或倾斜地层中的作用，以及重力在驱替过程中的贡献。 黏性力与惯性力： 分析流体黏度对流动阻力的影响，以及在特定条件下的惯性效应。 扩散与对流： 讨论组分扩散和宏观对流在物质迁移中的作用，以及两者对储层均质性、油气品位分布的影响。 流体性质对运移的影响： 密度与黏度： 详细分析不同温度、压力、组分条件下油、气、水的密度和黏度变化，以及这些变化如何影响流体的流动速率和驱替效率。 压缩性： 探讨地层流体和岩石骨架的压缩性在地层压力变化和流体流动中的作用。 相态变化（Phase Behavior）： 介绍油气在不同压力、温度条件下的相态变化（如溶解气油、天然气、原油），以及相态变化对有效孔隙体积和流动性的影响。 原油粘度和天然气密度： 重点分析原油粘度作为最关键的流体参数之一，如何影响其在地层中的流动能力，以及天然气密度如何影响其在地层中的分布和流动。 多孔介质的复杂性与流体运移： 非均质性（Heterogeneity）： 深入探讨岩石渗透率、孔隙度、裂缝等参数在空间上的非均匀分布对流体运移轨迹和波及效率的影响。 各向异性（Anisotropy）： 分析岩石骨架、层理结构等引起的渗透率各向异性如何导致流体沿特定方向流动更易。 多孔介质中的扩散与混合： 探讨流体在狭窄孔喉中的扩散机制，以及不同流体前缘的混合与弥散现象。 黏土矿物的影响： 分析黏土矿物的吸附、膨胀、堵塞孔隙等作用如何影响储层的渗透率和流体流动，尤其是在水驱开发中。 表面吸附与扩散： 探讨地层流体（特别是轻烃组分）在岩石表面吸附和缓慢扩散的现象，尤其是在非常规储层中。 第三部分：勘探开发中的应用与实践 本部分将前两部分的基础理论与技术方法，应用于实际的油气勘探开发过程中，重点关注如何利用岩石孔隙与流体运移的知识来指导勘探决策、开发方案设计、生产优化和剩余油挖潜。 储层评价与预测： 测井数据集成解释： 如何综合运用各种测井数据（电阻率、声波、密度、中子、核磁共振NMR等）来精细评价储层孔隙度、渗透率、含油饱和度，并建立储层模型。 地震与测井资料的联合反演： 探讨如何利用地震信息预测大范围的储层展布和物性，并结合测井数据进行精细刻画。 岩石物理建模： 如何基于实验室岩石物理实验数据，建立能够反映实际储层特性的岩石物理模型，用于测井和地震资料的解释。 储层数值模拟基础： 简要介绍如何将岩石孔隙与流体运移的参数输入数值模拟器，用于模拟地层的生产动态和预测开发效果。 油气藏的渗流特征分析： 稳态与非稳态渗流分析： 讲解如何通过分析油井产量、压力变化数据，识别储层的渗流模式，判断是否处于稳态或非稳态流动。 试井（Well Testing）技术： 详细介绍不同试井方法（如固定产量试井、变压差试井、脉冲试井）的原理、数据解释方法，以及如何从中获取储层的渗透率、储层厚度、泄流半径、裂缝参数等关键信息。 导流能力与表皮系数： 解释导流能力如何反映井筒附近的储层改造效果，以及表皮系数的意义。 地层能量与驱替机制分析： 通过生产动态数据分析，判断储层的主要驱动力（如溶解气能、水驱动能、气顶驱动能、重力）。 开发方案设计与优化： 井网优化布局： 如何根据储层非均质性、渗透率分布和流体运移规律，科学设计井网密度和开发层位，以提高采收率。 注水/注气开发策略： 讨论不同注水（张力水驱、化学驱、聚合物驱）和注气（气顶驱、混相驱、非混相驱）方法的适用条件、技术要点以及对流体运移的影响。 提高采收率（EOR）技术： 详细介绍热力采油、气体注入、化学驱、微生物驱等EOR技术的作用机理，以及它们如何改变岩石孔隙或流体性质，从而促进剩余油的动用。 生产动态分析与预测： 如何利用历史生产数据，建立油藏模型，预测未来的生产趋势，并及时调整开发策略。 非常规储层（如页岩油气）的特殊性： 微纳米孔隙与喉道的挑战： 重点探讨页岩油气储层中流体在微纳米尺度孔隙中的独特流动行为，包括高气体 Slippage 效应、吸附解吸过程、黏土对孔隙结构的限制等。 裂缝网络的重要性： 分析人工压裂裂缝网络与自然裂缝系统如何共同构成页岩油气的渗流通道，以及裂缝参数对产能的影响。 非均质性与多尺度孔隙结构： 强调页岩储层内部复杂的孔隙结构分异（如基质孔隙、有机孔隙、微裂缝）如何导致流体运移的非均质性。 非常规储层动态评价： 探讨适用于页岩油气的特殊试井方法和生产动态分析技术。 案例研究与工程实践： 本书将精选多个具有代表性的油气田开发案例，结合实际数据，深入剖析储层岩石特性与流体运移规律如何影响这些油田的勘探开发过程，以及工程师如何利用相关知识解决实际工程难题。这些案例将涵盖不同类型的储层（砂岩、碳酸盐岩、页岩）、不同开发阶段（勘探、开发、老油田改造）以及不同技术应用场景，旨在为读者提供生动而具体的学习范例。 通过以上内容的深入探讨，《岩石孔隙与流体运移：地质工程勘探与开发实践指南》将为读者构建一个从微观孔隙结构到宏观油藏开发的全方位知识体系，使读者能够更准确地理解和预测地下流体的行为，从而做出更明智的决策，最大化油气资源开发效率，并为可持续能源开发提供坚实的技术支撑。

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