煤系源岩排烃门限理论研究与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:石油工业出版社

作者:庞雄奇

出品人:

页数:198

译者:

出版时间:2001-7

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787502134730

丛书系列:

图书标签:

• 煤系源岩
• 排烃门限
• 有机地球化学
• 油气勘探
• 储层评价
• 地球化学模拟
• 页岩油
• 致密油
• 盆地分析
• 油气成烃作用

煤系源岩排烃门限理论研究与应用 图书简介 本书深入剖析了煤系源岩在生烃、排烃过程中的关键科学问题，聚焦于“排烃门限”这一核心概念的理论构建、实验表征与实际应用。全书内容涵盖了从微观孔隙结构到宏观地层赋存状态的系统性研究，旨在为油气勘探开发提供坚实的理论基础和可靠的技术支撑。 第一部分：煤系源岩的孔隙结构与赋存特征 本部分首先对煤系源岩的物质组成、孔隙系统发育特征进行了详尽的阐述。煤岩是一种复杂的有机-无机复合体，其孔隙结构具有高度的非均质性和多尺度性。我们从微观层面入手，详细介绍了煤岩中微孔、介孔、大孔的形成机制、分布规律及其对烃类物质吸附与解吸的影响。利用高分辨率透射电镜（HRTEM）、低温氮气吸附（BET）、二氧化碳/甲烷物理吸附等先进表征技术，量化了不同煤阶、不同岩性煤系源岩的比表面积、孔容、孔径分布。强调了对“有效孔隙”的界定标准，区分了仅用于吸附的微孔与实际参与油气运移的通道孔隙。 在介观和宏观层面，重点讨论了煤岩的裂隙系统发育与渗流特性。煤岩中的天然裂隙（如层理裂隙、构造裂隙）是油气运移的主要载体。通过CT扫描成像、声发射监测、三维重建等技术，揭示了裂隙网络的连通性、方向性和几何形态对渗透率的控制作用。研究了地应力状态（围压、孔隙压力、温度）对煤岩孔隙结构和裂隙渗透率的动态影响机制，特别是页岩气储层中“应力敏感性”的物理本质。 此外，本部分还探讨了烃类物质在煤系源岩中的赋存状态。烃类在煤岩中的存在形式包括：吸附态（物理吸附、化学吸附）、微孔束缚态、液态（油滴、沥青质包裹体）以及气态。针对不同成熟度阶段（未成熟、低成熟、高成熟），分析了游离态烃与基质吸附态烃的比例变化规律，为后续的排烃效率评估奠定了基础。 第二部分：排烃门限的理论构建与判据 “排烃门限”是本研究的核心概念，它界定了烃类物质从源岩基质中开始有效脱附、进入有效运移通道的临界条件。本部分力求突破传统上仅依赖于“成熟度”或“压力”的单一判断标准。 2.1 理论模型构建： 我们提出了基于热力学驱动力与动力学阻力平衡的排烃门限模型。驱动力主要来源于烃类在孔隙内外的化学势梯度（主要受温度和地层压力影响），而阻力则包括：烃类与有机质壁面的范德华力（吸附能）、孔隙流体的黏滞阻力以及毛管力。模型着重分析了吸附-解吸平衡的动态过程，引入了“有效解吸能”的概念，用于表征突破吸附束缚所需的最小能量阈值。 2.2 关键控制因素分析： 热力学因素（温度与压力）： 详细论证了温度对解吸相变的影响，并建立了不同温度下烃类蒸汽压与地层孔隙压力之间的关系。研究发现，在特定成熟度下，地层压力急剧下降是启动快速排烃的关键诱因。 流体性质因素（烃类组分）： 探讨了不同分子量烃类（甲烷、乙烷、液体烃）的排烃门限差异。重质烃分子由于其较高的沸点和更强的极性相互作用，需要更高的解吸能才能脱离有机质表面。 岩石物理因素（孔隙度与孔隙结构）： 阐明了微孔几何形状和曲折度如何影响毛管压力和解吸速率。细小、高曲折的孔隙会显著提高排烃的启动压力。 2.3 实验判据确立： 针对理论模型，本研究设计了一系列高精度、高稳定性的实验方案来获取排烃门限的实际参数。我们采用了原位解吸实验（In-situ Desorption Test）和恒速升温/恒温解吸实验，结合流体在线色谱分析（GC）和质谱分析（MS），精确测定烃类组分流量对外部条件变化的响应。通过绘制“流量-驱动力”曲线，识别出流量开始显著抬升的拐点，将该点对应的地层条件定义为实验排烃门限。特别关注了对“滞后效应”的量化，即烃类释放的启动时间与外部条件改变之间的时间延迟。 第三部分：排烃门限的动态演化与地质应用 本部分将理论研究与实际勘探开发需求相结合，探讨排烃门限在煤系盆地演化中的动态变化规律，并将其应用于油气资源潜力评价。 3.1 源岩成熟度与排烃门限的耦合演化： 随着埋藏深度增加和热演化推进，煤系源岩的有机质转化为生烃物质，孔隙结构发生“重构”（如孔隙塌陷、裂隙闭合、微孔闭塞），吸附能力和解吸能发生系统性变化。本书构建了“成烃-排烃-吸附再平衡”的动态耦合模型，展示了在盆地热史过程中，排烃门限如何随着成熟度（$R_o$）的增加而降低（更容易释放）直至完全排空。对于高成熟度煤系，重点分析了残余烃的性质和其对后续非常规油气开发的潜力。 3.2 运移效率与排烃效率的评估： 排烃门限的突破是实现有效运移的前提。我们基于排烃门限条件，利用有限元数值模拟，模拟了烃类从源岩内部向外部储层或裂隙系统中的扩散和流动过程。通过对比不同排烃门限参数下的产量预测，明确了源岩质量（有机质丰度）和排烃效率（受门限控制）对最终资源量的贡献权重。 3.3 地质应用与勘探启示： 本书最后提出了基于排烃门限理论的源岩评价新思路。通过对特定勘探区目标层位进行地质工程参数（如埋深、地温梯度、现今地应力）的约束，结合成熟度预测，能够更精确地划分出“有效排烃区”（即当前地质条件下排烃门限已突破的区域）和“待排烃区”（即排烃门限仍未完全突破的区域）。这为非常规油气藏（如致密油、页岩气）的甜点预测和钻井优化提供了新的指标体系，有助于提高勘探成功率，指导水平井的布设方向和压裂设计的优化。 本书内容翔实，理论深度高，实验数据可靠，旨在为地质学、石油天然气工程及资源评价领域的科研人员和工程技术人员提供一本重要的参考专著。

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我必须说，这本书的结构安排简直是教科书级别的范本。从开篇的悬念设置到中段的层层递进，再到最终的高潮爆发，每一步都像是经过精心设计的棋局，环环相扣，步步为营。不同章节之间的逻辑衔接如同无缝的天衣，让人在阅读时几乎感觉不到时间的流逝，只专注于跟随作者的思路向前探索。尤其赞赏作者对于细节处理的偏执，那些看似不经意的场景描写，往往在后续章节中能起到画龙点睛的作用，形成强有力的呼应。这不仅仅是一部文学作品，更像是一部精密的工程图纸，每一个零件都承载着不可或缺的功能，共同支撑起一个完整而坚实的体系。这种严谨的构建，体现了作者极高的职业素养和对作品质量的极致追求。

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这本书给我最大的触动是它对人性复杂性的探讨，那种坦诚而又毫不留情的剖析，让人在合上书页后仍久久不能平静。书中塑造的人物群像极其鲜活，他们身上没有绝对的善恶之分，更多的是在特定环境压力下做出选择的个体。作者巧妙地避开了脸谱化的描写，深入挖掘了角色内心深处的矛盾、挣扎与妥协，使得他们每一个行为逻辑都显得真实可信，充满了生命力。这种对“灰色地带”的捕捉和展现，使得作品的思想深度远超一般的通俗读物，它迫使读者去反思自身的道德边界和价值取向。读完后，我感觉自己对身边的人和事都多了一层理解的滤镜，学会了以更包容和审慎的态度去看待这个世界。

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