储层岩石细观结构表征与变形破坏行为 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨永明 著

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• 储层岩石
• 细观结构
• 表征
• 变形
• 破坏
• 岩石力学
• 油气储层
• 多尺度分析
• 数值模拟
• 实验研究

店铺： 北新网图书专营店

出版社： 科学

ISBN：9787030469106

商品编码：11142827675

出版时间：2016-01-01

《地球深部流体动力学与非常规油气运移机制》 作者： [此处填写作者姓名，例如：李明，王强] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：中国地质大学出版社] 出版日期： [此处填写出版日期，例如：2024年5月] --- 内容简介 本书深入探讨了地球深部流体的生成、运移规律及其与非常规油气资源富集和运移之间的复杂耦合关系。全书聚焦于从岩石圈深部到地壳浅层，流体在多孔介质和裂隙网络中驱动的动力学过程，旨在为理解地壳流体循环、能源勘探与开发提供坚实的理论基础和先进的分析方法。 第一部分：深部流体生成与地球化学驱动力 第一章：地幔与下地壳流体：来源与组分 本章首先界定了地球深部流体（包括水、碳、硫化物等）的物理化学状态和主要来源。重点分析了地幔楔脱水作用、俯冲带含水矿物分解以及深源岩浆活动对流体释放的贡献。我们详细阐述了高温高压下流体的溶解性、迁移能力以及对围岩物质的交代作用。通过分析地幔捕获物和深源气体（如氦、氖同位素）的地球化学特征，揭示了深部流体向地壳上部运移的潜在通道和驱动机制。 第二章：高温高压下的流体-岩石反应动力学 流体在深部地壳中的运移并非简单的物理传输，而是伴随着复杂的地球化学反应。本章聚焦于高温高压（1000°C以上，数GPa）条件下，流体与围岩矿物（如橄榄石、辉石、石榴石等）之间的反应动力学。我们详细讨论了脱水反应、矿物溶解-沉淀过程对孔隙度和渗透率的瞬态影响，特别是水合矿物（如蛇纹石、滑石）在脱水过程中如何显著改变岩石的力学性质和流体释放速率。同时，结合同位素地球化学追踪技术，重建了深部流体与围岩相互作用的历史过程。 第三章：非常规油气（页岩气、致密油）的生烃与早期运移 本部分将焦点转向非常规油气系统的早期阶段。深入分析了页岩、致密砂岩等烃源岩中有机质的热成熟过程，建立了新的生烃动力学模型，该模型考虑了流体（特别是水蒸气和超临界流体）在热演化过程中对生烃效率和产物相态的影响。重点探讨了在成烃窗口内，微观尺度的流体压力梯度如何驱动早期烃类的解吸、扩散和初级运移，包括对微裂隙网络结构（如微孔隙的连通性）的重塑作用。 第二部分：流体在复杂介质中的多尺度运移与耦合机制 第四章：裂隙网络与多孔介质中的多相流动力学 本章是全书的核心之一，探讨了流体（气、油、水）在具有复杂孔隙结构和多尺度裂隙网络中的非线性运移行为。我们发展了耦合渗透率张量和裂隙导流模型的数值模拟框架，用以描述在各向异性地层中流体流动的空间分布。关键内容包括：毛管力在油水气三相分离和界面迁移中的主导作用；压力波动和粘滞力在长距离运移中的能量耗散机制。特别关注了在低速非达西流动条件下，流体与固体颗粒的耦合作用（如泥质输运和堵塞现象）。 第五章：水力压裂诱导流体运移与地应力重构 随着非常规油气开发技术的深入，水力压裂已成为地层改造的关键手段。本章详细分析了人工裂缝的形成、扩展及其对天然裂隙网络的影响。利用离散元法（DEM）和有限元法（FEM）相结合的方法，模拟了压裂液在裂隙系统中的注入过程，重点分析了流体压力波对区域地应力场和现有裂隙激活的影响。探讨了高压流体注入如何导致微震事件，以及这些事件如何重构地下流体运移的优势通道，从而影响后续的油气富集和采收率。 第六章：深部流体驱动的构造活动与地壳流变 深部流体，特别是超临界水和熔融流体，被认为是驱动某些构造事件（如断层蠕变、走滑带活动）的关键因素。本章利用岩石流变学模型，研究了流体在断层带中的增塑效应（即降低有效正应力）。通过实验室模拟和现场观测数据的结合，揭示了富集流体对断层带岩石粘滞系数的显著降低作用，从而解释了中低温条件下断层带的快速滑动和地震活动的可能性。探讨了流体在构造抬升和剥蚀过程中，如何诱发地壳浅层的不稳定性。 第三部分：非常规油气运移与资源聚集模型的集成 第七章：烃源岩向储层的主动运移机制 针对页岩气和致密油的运移，本章着重分析了驱动烃类离开高有机质丰度源岩、进入渗透率更高的储层或次级储层的机制。区别于传统的“浮力驱动”模型，本书提出了“热-化学势驱动”的主动运移概念，即在温差和组分梯度（如甲烷与二氧化碳分压差）驱动下，流体以分子扩散和微孔隙对流的组合模式进行定向迁移。通过建立多孔介质中的非理想流体扩散模型，量化了这一过程的速率和距离。 第八章：超临界流体在油气运移中的角色 超临界流体（SCF）是深部油气运移和生成过程中的重要相态。本章系统评估了超临界二氧化碳和甲烷在不同地质条件下的溶解能力、迁移效率以及对有机质的萃取效应。研究表明，超临界流体具有极高的扩散系数和极低的粘度，能够高效地溶解并携带重质烃类分子，这对于深层致密油的早期聚集和长距离运移具有决定性意义。本书提出了基于相图分析的超临界流体主导的油气运移路径预测方法。 第九章：非常规油气运移的区域耦合模型与风险评估 本书最后集成前述各章内容，构建了一个多尺度、多物理场耦合的区域非常规油气运移与聚集模型。该模型整合了热演化、流体动力学、地应力场和地球化学反应，用以模拟从烃源岩到最终储层的全过程。通过对多个典型盆地的案例分析，验证了模型的预测能力，并识别出影响非常规油气成功运移和富集的主要“瓶颈”环节。本书还提供了基于此模型的资源潜力预测与勘探风险评估的实用指南。 --- 本书特色： 理论与实践深度融合： 结合了前沿的地球物理流变学、非线性多相流理论与实际的油气勘探数据。 多尺度分析： 覆盖从纳米级孔隙到区域构造尺度的流体行为。 前沿方法应用： 大量采用了先进的数值模拟技术（如分子动力学、格子玻尔兹曼方法）来解析传统方法难以解决的微观机制。 读者对象： 石油与天然气工程、地质学、地球物理学、资源与环境科学等相关领域的科研人员、研究生以及能源行业的工程师和技术人员。

评分☆☆☆☆☆

这是一本极其令人着迷的学术著作，我是一名资深的岩石学研究者，对岩石的微观结构一直有着近乎痴迷的探索欲。《储层岩石细观结构表征与变形破坏行为》这本书，无疑是这场探索之旅中一座璀璨的里程碑。它以极为严谨的科学态度，系统地梳理和整合了近年来在储层岩石细观结构表征领域最前沿的研究成果。书中对于各种成像技术（如扫描电镜、透射电镜、X射线显微成像）的原理、应用及其在岩石结构分析中的优势和局限性进行了深入的阐述，为读者提供了一个全面了解当前技术手段的宝贵窗口。更难得的是，作者并没有止步于对结构的描述，而是将细观结构与岩石在不同应力加载条件下的变形破坏行为紧密地联系起来。书中通过大量的高精度实验数据，结合数值模拟方法，对孔隙、裂缝、颗粒形状、表面形貌等细观特征如何影响岩石的弹性模量、泊松比、抗剪强度、破坏韧性以及宏观变形机制进行了精辟的分析。我特别欣赏书中对不同储层岩石类型（如砂岩、泥岩、碳酸盐岩）的细观结构与其力学响应之间关系的细致对比研究，这为我们理解不同地质环境中岩石的力学行为提供了坚实的基础。这本书不仅是一本详实的参考文献，更是一次关于岩石行为深刻洞察的学术盛宴，它无疑将极大地推动相关领域的研究向前发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书《储层岩石细观结构表征与变形破坏行为》给我的印象极其深刻，我是一名对地下工程安全高度关注的工程师。在进行隧道开挖、边坡支护等工程设计时，岩石的力学性质是至关重要的考量因素。传统的岩石力学研究多集中于宏观力学参数，但实际工程中遇到的地质条件千差万别，岩石的细观结构对工程安全的影响往往是决定性的，却又常常被忽视。这本书提供了一个非常宝贵的视角。它详尽地介绍了各种表征储层岩石细观结构的手段，例如高分辨率显微成像技术、CT扫描技术等，并详细解释了如何通过这些技术定量地描述孔隙度、裂隙发育程度、颗粒间接触类型等关键参数。更重要的是，书中将这些细观参数与岩石的变形破坏行为直接关联起来，通过大量的实验数据和模拟分析，揭示了不同细观结构特征对岩石强度、脆性、塑性以及应力集中效应的影响。例如，书中对不同类型的微裂纹（如层间裂纹、颗粒间裂纹）在加载过程中的扩展规律进行了深入探讨，这对于预测岩石的破坏模式，比如发生剪切破坏还是张拉破坏，提供了非常有力的指导。通过阅读这本书，我不仅拓宽了对岩石力学行为的认知，更重要的是，它为我在实际工程中如何更精准地评估岩石参数、优化工程设计，提供了科学的方法论和理论依据。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对石油天然气勘探开发怀有浓厚兴趣的在校大学生，我一直觉得储层岩石的性质是决定油气藏能否有效开发的根本。以往的学习中，我们更多关注的是宏观的渗透率、孔隙度等参数，但对于这些参数是如何由岩石内部的细微结构决定的，却了解不深。《储层岩石细观结构表征与变形破坏行为》这本书，则彻底打开了我的视野。它就像一本详尽的“岩石解剖图谱”，用专业但易懂的语言，带领我深入了解岩石内部的“五脏六腑”——那些微小的孔隙、真实的裂缝，以及不同颗粒之间的“握手”方式。书中不仅详细介绍了各种精密的观测手段，让我领略了现代科学技术在微观世界的神奇力量，更重要的是，它将这些微观的“零件”如何组装成一个能够“呼吸”和“变形”的整体，解释得淋漓尽致。我尤其对书中关于不同储层岩石（比如页岩和致密砂岩）的细观结构差异，以及这些差异如何导致它们在开采过程中表现出截然不同的流体运移和力学响应的章节，感到茅塞顿开。过去那些难以理解的现象，比如为什么有些油藏注水后产能提升不明显，或者为什么有些致密储层通过水力压裂能够获得较好的产能，现在都有了清晰的解释。这本书让我意识到，只有真正理解了岩石的“性格”——它的细观结构，才能更好地“驾驭”它，实现更高效的油气勘探开发。

评分☆☆☆☆☆

我是一名热爱钻研的业余地质爱好者，平时喜欢通过阅读来拓宽自己的知识面，对那些与地球息息相关的科学领域总是充满了探索欲。《储层岩石细观结构表征与变形破坏行为》这本书，虽然听上去像是专业领域的学术著作，但读起来却意外地引人入胜。书中对于岩石微观世界的描绘，与其说是在讲解理论，不如说是在讲述一个又一个关于岩石生命的故事。我特别喜欢书中关于各种矿物颗粒是如何在漫长的地质岁月中相互挤压、重塑，最终形成独特“容貌”的描述。那些关于孔隙网络如何形成，又是如何像迷宫一样连接彼此的讲解，让我对“岩石”这个看似坚硬的物体有了全新的认识。我一直觉得，很多自然现象的根源都隐藏在那些我们肉眼看不见的细微之处，这本书恰好验证了我的想法。它用非常直观的方式，将那些抽象的科学概念变得触手可及。当我看到书中展示的，不同应力环境下岩石内部发生的变化，那种细微的变形，那种微妙的裂纹扩张，都让我感叹大自然的鬼斧神工。这本书不仅仅是关于地质学的知识，它更是一种思维方式的启迪，教会我如何从微观层面去理解宏观世界的运作规律。我甚至觉得，这本书的某些章节，用拟人的手法来描述岩石的“情绪”和“反应”，读起来就像是在听一本生动的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本《储层岩石细观结构表征与变形破坏行为》读起来真是让人惊叹！我是一名地质勘探领域的研究生，一直以来都对储层岩石内部的微观世界充满好奇，尤其是在实际工作中，我们常常会遇到一些岩石的宏观表现与理论预测不符的情况，这背后一定隐藏着细观结构的影响。这本书正好满足了我对这方面的深入了解的渴望。它不仅仅是一本理论堆砌的书籍，更像是带我走进了一个微观岩石实验室，通过大量的显微照片、CT扫描图像，甚至是一些计算模拟的可视化结果，生动地展示了岩石内部孔隙、裂缝、颗粒之间的接触关系，以及这些细微结构是如何在应力作用下发生演变的。作者在描述各种岩石类型（如砂岩、碳酸盐岩）的细观特征时，用词精准且富有画面感，让我仿佛能亲手触摸到那些微小的颗粒和孔洞。更让我印象深刻的是，书中将细观结构与宏观变形破坏行为联系得如此紧密，详细阐述了不同细观特征是如何影响岩石的强度、渗透率变化以及最终破裂模式的。例如，对于存在大量连通裂缝的岩石，其渗透率的改变速度和方向与没有裂缝的岩石截然不同；又比如，颗粒间的胶结程度和类型，直接决定了岩石在受压时的变形方式，是均匀压缩还是颗粒滑移。这本书的图文并茂，讲解逻辑清晰，对于我理解一些复杂的地质现象，例如水力压裂后的储层改造效果，或者页岩气藏的产能衰减机制，都有了更深层次的认识。