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出版者:

作者:Ahmed, Tarek H./ McKinney, Paul D.

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:2004-9

价格:$ 166.96

装帧:

isbn号码:9780750677332

丛书系列:

图书标签:

• Reservoir Engineering
• Oil and Gas
• Petroleum Engineering
• Fluid Flow
• Reservoir Simulation
• Well Testing
• Enhanced Oil Recovery
• Porosity
• Permeability
• Drive Mechanisms

《非常规油气藏渗流力学》 导论：非常规能源时代的挑战与机遇 随着传统易开采油气资源的日益枯竭，非常规油气藏（如页岩油气、致密砂岩气、煤层气等）已成为全球能源供应结构中不可或缺的重要组成部分。然而，与常规油气藏相比，非常规油气藏具有渗透率极低、孔隙结构复杂、储层非均质性强等显著特征，这使得其开发面临着巨大的技术挑战。本书《非常规油气藏渗流力学》旨在系统、深入地探讨支撑非常规油气藏高效开发的岩石物理基础、流体流动规律以及渗流理论的最新进展，为工程师和研究人员提供一套全面的理论框架和实用的分析工具。 第一篇：非常规储层岩石学与孔隙结构表征 本篇聚焦于构成非常规油气藏的特殊岩石基质，深入剖析其微观几何特征如何决定宏观渗流性能。 第一章：非常规储层矿物学与岩性分类 详细介绍页岩、致密砂岩和煤岩的矿物组成（如黏土矿物、碳酸盐、石英含量）及其对孔隙结构和力学响应的影响。重点讨论不同岩性组合下的地层评价标准，以及如何利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对储层进行精细分类。 第二章：复杂孔隙网络几何学 这是理解低渗透率问题的核心。本章阐述了纳米级孔隙、微裂缝系统以及喉道（Pore Throat）的几何特征。引入了孔隙网络模型（PNM）的构建原理，包括随机网络模型和基于图像处理的重建模型。讨论了孔隙度、比表面积、孔径分布（Pore Size Distribution, PSD）的测量方法及其在渗透率预测中的应用。 第三章：储层孔隙结构与渗流性能的耦合 探讨孔隙结构参数（如连通性、曲折度）如何直接影响流体在岩石中的迁移能力。重点分析了“束缚水”（Bound Water）的性质及其对有效孔隙度的影响，并介绍了核磁共振（NMR）在区分不同类型孔隙流体中的关键作用。 第二篇：多相流体在低渗透介质中的流动规律 非常规油气藏的开发通常涉及天然气、原油和水的多相流动，且在低渗透率条件下，流动机理远比达西定律描述的复杂。 第四章：达西定律的局限性与修正 系统回顾经典的达西定律及其在低速流动（高 Knudsen 数）下的失效。详细阐述了克努曾扩散（Knudsen Diffusion）、滑脱流（Slip Flow）和入口效应（Inlet Effect）等修正机制。引入了非达西流动参数（如表皮系数、非线性流动因子）的实验确定方法和工程应用。 第五章：超临界流体与吸附/脱附现象 针对页岩气藏，吸附作用是主要的储气机制。本章深入探讨了气体在页岩表面（特别是黏土和有机质表面）的物理吸附和化学吸附机理。介绍了Langmuir、BET等经典吸附等温线模型，并讨论了储层条件下（高压、高温）吸附等温线的压力依赖性，以及解吸过程中的动力学限制。 第六章：低渗透油藏中的毛管力与润湿性 毛管力在极小孔喉中占据主导地位。本章详细分析了毛管压力曲线（Pc-Sw）的测量技术，并讨论了润湿性（Wettability）对油水分布和驱替效率的决定性影响。引入了詹金-安德森（Jamin-Anderson）模型和卡普（Capillary Pressure）模型的应用，特别是对于纳米孔隙尺度的修正。 第七章：复杂裂缝系统的渗流建模 人工压裂是提高非常规油气藏产量的核心技术。本章着重于描述“基质-裂缝”双重孔隙介质中的渗流理论。对比了双重孔隙模型（Dual Porosity Model）和双重介质模型（Dual Permeability Model），并深入分析了非对称渗透率和应力敏感性对有效渗透率的影响。 第三篇：渗流实验技术与数值模拟方法 本篇将理论与实践相结合，介绍先进的实验表征手段和高效的数值模拟工具。 第八章：非常规储层渗流性能的室内测试 详述了高压、高温（HPHT）条件下渗透率的测量技术，包括稳态法和瞬态法（如压力积分法、脉冲衰减法）。重点介绍如何通过核磁共振渗透率预测方法（NMR Permeability Prediction）和计算机断层扫描（Micro-CT）技术获取孔隙网络结构参数，并将其与宏观渗透率数据进行交叉验证。 第九章：地层应力敏感性分析 页岩和致密砂岩对地层应力变化极为敏感。本章阐述了有效应力（Effective Stress）如何通过改变孔隙体积和喉道尺寸，显著影响岩石的应力敏感渗透率。介绍了现场应力（In-situ Stress）的确定方法，以及如何将应力敏感性系数引入到动态生产数据分析中。 第十章：流动机理驱动的数值模拟方法 本章介绍了用于模拟复杂流体流动（吸附、扩散、多相流）的高级数值方法。包括有限差分法、有限元法在处理非均质性储层中的应用。重点讨论了离散单元法（DEM）和格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann Method, LBM）在模拟纳米尺度流体行为上的优势，以及如何将其与宏观油藏数值模拟器进行耦合。 结论：面向可持续开发的渗流科学前沿 本书的最终目标是提供一个整合了岩石物理、流体动力学和数值分析的综合性平台，以指导非常规油气藏的优化开发，包括高效压裂设计、提高单井采收率、以及应对储层流体置换过程中可能遇到的水淹和生产动态恶化问题。未来的研究方向将聚焦于超低渗透率下的界面现象和多尺度流动耦合建模。

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这本书的“先进性”体现在它对新兴技术的接纳速度上。在目前的油气行业转型期，传统的驱油技术已经很难满足新的勘探开发要求。我关注到书中用了相当大的篇幅来讨论非常规油气藏（如页岩气、致密油）的渗流特性，这一点非常贴合当前的研究热点。特别是关于水力压裂后复杂裂缝网络中的流体流动模型，作者引入了非达西渗流和复杂边界条件的处理方法，这些内容在很多传统教材中是完全缺失的。我尤其对其中关于CO2-EOR（二氧化碳提高采收率）的章节印象深刻，它详细对比了不同注入方式下流体相态的变化和驱替效率的差异，并且考虑了地质封存的长期稳定性问题，这显示了作者不仅关注采油本身，还兼顾了环境和可持续发展的视角。阅读这部分内容，感觉就像是跟上了一线科研人员的步伐，了解到了未来十年油藏工程的发展方向，极大地拓宽了我的专业视野。

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说实话，我是一个对理论推导非常挑剔的读者，很多教科书在讲解完基本原理后，就直接跳到了应用层面，中间的数学黑箱让人感到困惑。然而，这本著作在处理诸如多相流体在复杂孔隙结构中的流动方程时，展现出了令人敬佩的严谨性。作者并没有回避那些复杂的偏微分方程，而是用了一种非常“手把手”的方式，逐步拆解了每一步的物理意义和数学推导过程。例如，在讲解渗透率张量的概念时，书中不仅给出了其定义，还配有清晰的三维示意图，解释了为什么在各向异性地层中，渗流方向与压力梯度方向不再一致。这种对细节的极致关注，使得我在重温经典概念时，竟然发现了以往理解上的盲区。对于我这种热衷于挖掘理论“根源”的工程师来说，这本书简直是如获至宝。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一堂由经验丰富的教授亲自执教的、高强度的专业课程。读完其中的几章，我感觉自己的理论基础得到了极大的夯实，对于理解数值模拟软件的底层算法也有了更深刻的认识。

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这本书的封面设计真是令人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调配上醒目的白色标题，立刻就给人一种专业而权威的感觉。我是在一个推荐书单里偶然发现它的，当时主要被“Advanced Reservoir Engineering”这个名字吸引，因为它精准地戳中了我在油藏模拟和提高采收率方面渴望深入学习的需求。拿到书后，我首先翻阅了目录，内容编排得非常有逻辑性，从基础的岩石物理性质回顾，到复杂的非均质性油藏建模，再到前沿的EOR（提高采收率）技术，几乎涵盖了当前油藏工程领域所有核心的、需要深入理解的知识点。尤其是它对动态渗流理论的阐述，不同于我之前读过的教材那样仅仅停留在公式推导上，而是结合了大量的实际案例分析，让抽象的数学模型变得直观易懂。我特别欣赏作者在每一个章节末尾设置的“思考题与案例挑战”，这些问题往往需要结合多个章节的知识点进行综合分析，极大地锻炼了读者的实际问题解决能力。总的来说，这本书的深度和广度都达到了一个非常高的水准，对于希望从初级工程师跃升到能够独立处理复杂油藏问题的专业人士来说，无疑是一本案头的必备参考书。

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这本书的价值并不仅仅体现在它是一本教科书上，更重要的是它提供了一种解决复杂工程问题的思维框架。我尝试将书中所学的“油藏数值模拟网格优化”方法应用于我手头正在进行的一个老油田产能恢复项目。通过书中介绍的敏感性分析工具和边界条件的处理技巧，我对原有的模型进行了几项关键参数的调整，结果发现预测的产量曲线比之前提高了近8%。这种立竿见影的效果，充分证明了书中理论知识的实用性和前瞻性。这本书不是那种读完就束之高阁的资料，而是需要反复研读、不断在实践中印证和应用的思想宝库。它迫使你跳出舒适区，用更严谨、更系统的方法去审视每一个工程决策背后的不确定性。对于渴望在油藏工程领域做出实质性贡献的工程师和研究生来说，这是一次物超所值的知识投资。

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从阅读体验上讲，这本书的排版和图表质量确实一流。清晰的字体、合理的行间距，让长时间的深度阅读也不会感到过于疲劳。更重要的是，书中的插图质量非常高，无论是油藏剖面的示意图、压力梯度分布图，还是数值模拟结果的彩色等值线图，都打印得非常精细，色彩过渡自然，帮助读者快速捕捉关键信息。我记得在学习“粘滞指进与孔隙尺度模拟”那章时，书中展示的微观流体模型图，让我立刻就能想象出不同毛管力对油水界面形态的影响，极大地提高了理解效率。相比于一些文字冗长、图表模糊的专业书籍，这本书在视觉呈现上做到了专业性与易读性的完美平衡。这种对细节的打磨，体现了出版方和作者对知识传递质量的重视，使得枯燥的工程计算过程也变得更加赏心悦目。

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