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第1章 绪论1

1.1页岩气开发的背景与意义1

1.2页岩气开采历史与现状2

1.3页岩气藏的基本特征4

1.4综合评价流程9

1.4.1地质评价10

1.4.2岩石物理评价10

1.4.3地层评价11

1.4.4储层建模11

1.5描述参数12

1.6问题提出14

1.7本书框架15

参考文献17

第2章 含气页岩的常规岩心分析与实例19

2.1方法概述19

2.1.1地球化学参数19

2.1.2物性参数24

2.1.3含气量28

2.1.4岩石类型和矿物组分30

2.1.5力学参数30

2.1.6磁共振特性33

2.1.7岩心分析工作流程41

2.2岩心分析实例42

2.2.1生烃潜力分析43

2.2.2储集和流动性能分析46

2.2.3岩性矿物及脆性分析51

2.2.4弹性性质分析54

2.2.5磁共振特性分析57

2.3小结59

参考文献60

第3章 含气页岩的纳米岩石物理与实例62

3.1方法概述62

3.1.1微观孔隙结构62

3.1.2岩石成像技术65

3.1.3孔隙介质三维模型构建方法66

3.1.4多尺度模型整合68

3.1.5数值模拟68

3.1.6核磁共振模拟方法76

3.1.7拉曼光谱82

3.1.8工作流程83

3.2纳米数字岩心分析实例84

3.2.1微观结构84

3.2.2纳米CT扫描成像86

3.2.3矿物分析88

3.2.4数值模拟实例88

3.3小结94

参考文献94

第4章 含气页岩的测井评价与实例104

4.1方法概述105

4.1.1裂缝层理识别——微电阻率扫描成像测井105

4.1.2弹性参数定量计算——声波测井105

4.1.3钻井轨迹定位106

4.1.4矿物组分鉴定和定量评价107

4.1.5 TOC定量评价107

4.1.6成熟度指数评价111

4.1.7孔隙度评价112

4.1.8饱和度评价113

4.1.9存在的问题分析113

4.2含气页岩测井评价模型与流程113

4.2.1甜点及其表征参数113

4.2.2含气页岩的测井响应机理及特征114

4.2.3含气页岩的体积模型117

4.2.4测井工作流程118

4.3实例分析120

4.3.1研究区域概况120

4.3.2元素俘获能谱测井评价复杂骨架成分125

4.3.3核磁共振测井识别孔隙流体组分128

4.3.4阵列声波评价力学参数和主应力方向132

4.3.5微电阻率扫描成像测井评价裂缝发育137

4.3.6定量评价TOC144

4.3.7多矿物模型定量评价矿物组分145

4.3.8常规测井计算总孔隙度147

4.3.9常规测井资料划分岩相150

4.4测井系列优选152

4.5小结155

参考文献156

第5章 页岩气渗流机理和影响因素160

5.1研究现状160

5.2微观渗流机理163

5.2.1纳米孔隙中气体流动控制方程164

5.2.2克努森数165

5.2.3压力差导致的流量166

5.2.4扩散作用产生流量168

5.2.5解吸作用产出项170

5.3微观渗流特性分析171

5.3.1孔隙半径172

5.3.2温度和压力173

5.3.3气体摩尔质量173

5.4小结175

参考文献175

第6章 页岩气在有机纳米孔隙中的输运特性177

6.1数值模拟方法177

6.1.1 LBM起源178

6.1.2 LBM方法179

6.2松弛时间与边界条件181

6.2.1松弛时间181

6.2.2边界条件182

6.3格子玻尔兹曼算法实现184

6.3.1基于CPU的实现方法184

6.3.2基于GPU的实现方法186

6.4数值模拟与结果讨论189

6.4.1算法验证189

6.4.2不同孔隙尺度下的流动特性190

6.4.3高克努森数191

6.4.4滑流效应191

6.4.5渗透率方程194

6.5复杂孔隙网络模型的格子玻尔兹曼数值模拟194

6.6小结198

参考文献198