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出版者:地质

作者:王达

出品人:

页数:604

译者:

出版时间:2007-7

价格:96.00元

装帧:

isbn号码:9787116053427

丛书系列:

图书标签:

• 科学钻探
• 大陆钻探
• 钻探技术
• 工程地质
• 岩石力学
• 钻井工程
• 地球物理
• 深部探测
• 地质工程
• 科研论文

科技前沿：深层地质勘探与非常规能源开发新进展 图书简介 本书汇集了近年来全球范围内在深层地质结构探测、非常规油气资源开发，以及前沿钻探技术创新应用方面的最新研究成果与工程实践经验。全书聚焦于突破传统勘探和开采技术的瓶颈，旨在为地质学家、地球物理学家、石油天然气工程师以及相关能源政策制定者提供一个全面、深入的知识平台。 本书内容结构严谨，涵盖了从基础理论研究到工程应用层面的多维度内容。 第一部分：深层地质结构成像与地球物理方法革新 本部分深入探讨了如何穿透数千米乃至上万米的复杂地层，获取高分辨率的地下三维结构图像。重点关注了全波形反演（FWI）技术的最新算法优化，特别是针对高陡构造和复杂断裂带的成像精度提升。 超宽带地震技术应用： 详细介绍了如何利用更宽频率范围的地震数据，提高对薄层响应和流体敏感性的辨识能力。书中分析了基于高精度检波器和新型激发源（如相控阵震源）在深部地质环境中的实测效果对比。 人工源电磁法（CSEM）与磁场法在深部流体检测中的进展： 探讨了如何通过高精度电磁场模拟，区分深层地热储层、高压气藏与低阻泥岩之间的电性差异。特别收录了高温高压下探管材料电磁耦合问题的解决方案。 深层孔隙结构与岩石物理学： 阐述了在超高地应力环境下，岩石的弹性模量、渗透率与微裂隙发育程度的非线性关系模型。涉及利用声波测井和核磁共振（NMR）技术，对极深层储层孔隙的“活化”机制进行研究。 第二部分：极端环境下的钻井工程技术突破 本部分聚焦于钻探工程面对的极端挑战，包括超深井（超过8000米）、超高地温（超过200摄氏度）以及高腐蚀性环境下的工程对策。 耐高温高压钻井液体系： 介绍了新型无机聚合物和纳米流体钻井液的研发进展，它们能够在超过300°F（约150°C）的温度下，保持稳定的流变性和抑制性，有效防止井壁垮塌。书中详述了高温下钻井液失水控制和滤饼质量的实时监测技术。 地质导向与随钻测量（LWD）的集成化： 重点阐述了高精度地质导向系统（如超深层电阻率成像和伽马能谱LWD工具）如何与实时地质模型相结合，实现复杂断裂带的精准穿越。收录了新型光纤传感技术在测量井眼轨迹和地层压力方面的创新应用。 井下复杂情况的应急处理技术： 详尽分析了深层高压井涌（Kick）和环空返喷（Loss Circulation）事件的动力学模型及快速封堵方案。特别收录了针对超深井套管下入和固井作业中，由地应力释放导致的井壁不稳的控制措施。 第三部分：非常规油气高效开发与储层改造技术 本部分着眼于页岩气、致密砂岩气以及深层碳酸盐岩储层的动用效率提升，尤其关注环境友好型压裂技术。 水力压裂的微观机理与宏观控制： 深入探讨了压裂过程中，微裂缝的萌生、扩展与主裂缝网络形成的关系。书中引入了基于离散元方法（DEM）的裂缝扩展模拟，用以优化支撑剂的粒径分布和注入参数。 非水相压裂技术（如氮气、二氧化碳压裂）： 分析了使用惰性气体或超临界流体替代传统水的优势，包括对储层物性的损害降低、提高复采率以及减少地表水污染的潜力。提供了特定地质条件下，不同压裂介质的经济性与技术可行性对比案例。 储层改造的增效： 探讨了通过小射孔眼径、集群射孔以及多级串联技术，实现对长水平井段的均匀改造。此外，书中还介绍了利用定向射孔技术，主动控制裂缝与天然优势裂缝（Natural Fracture）的耦合角度，以最大化有效渗流面积。 第四部分：深层地热能与地下空间工程 鉴于全球能源结构转型的趋势，本部分将钻探技术拓展至地热能的勘探与开发，以及地下空间的工程化利用。 增强型地热系统（EGS）的钻探挑战： 阐述了如何通过定向井群技术，在干热岩体中建立高效的人工热交换回路。重点讨论了如何通过井间连通性测试和水力压裂的精准控制，确保两个或多个井眼之间的有效导流。 高温岩体取热与材料科学： 探讨了用于深层地热井的井下管材（如镍基合金）在连续高温运行下的腐蚀速率预测模型，以及新型热交换介质（如熔盐）在井下循环中的工程可行性。 本书特色在于其高度的工程实践导向性，结合了大量的工程数据、模拟结果和实测曲线，是地质工程领域研究人员和一线工程师不可或缺的参考工具书。它代表了当前国际深部资源勘探和非常规能源开发领域最前沿的工程思维和技术集成能力。

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这本书的装帧和排版设计给我留下了非常深刻的印象。封面采用了一种沉稳的深蓝色调，搭配简洁有力的金色字体，散发出一种专业而厚重的气息，让人一看就知道这不是一本轻松的读物，而是汇集了严谨科研成果的精粹。内页的纸张质量上乘，触感细腻，印刷清晰度极高，即便是那些复杂的图表和示意图，细节部分也展现得淋漓尽致，这对于需要反复查阅技术细节的专业人士来说，无疑是极大的便利。尤其值得称赞的是，编排的逻辑性非常强，不同专题之间的过渡处理得非常自然流畅，章节的划分精准到位，使得读者在追踪某一特定钻探技术的发展脉络时，能够迅速找到关键节点。这种对细节的极致追求，体现了编纂者对科研成果应有尊重的态度，让阅读体验从视觉到触觉都得到了一次高级的享受。它不仅仅是一本技术文献的集合，更像是一件精心制作的工艺品，陈列在书架上都显得别具一格，彰显着中国大陆深层科学探索的雄心与成就。

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我花了相当一段时间来研读其中关于定向井与测斜技术的章节，发现其深度和广度远超我的预期。书中详尽地阐述了从早期的机械式测斜仪到如今基于新型传感器的实时数据获取系统的演变过程，每一步技术迭代的背后，都凝聚了无数工程人员的智慧和汗水。它没有停留在简单罗列原理的层面，而是深入剖析了不同地质构造条件下，钻具摩阻力、井壁失稳以及高温高压环境对测量精度的影响，并提供了具体的工程案例来佐证所提方法的有效性。那种将理论计算与极端现场条件相结合的论述方式，非常具有说服力。我特别欣赏作者们敢于暴露早期技术瓶颈并详细说明如何攻克这些难关的坦诚态度，这种透明度极大地增强了论文的可信度和参考价值，让同行可以清晰地看到哪些路走得通，哪些地方仍需谨慎。这不仅仅是技术总结，更是一份宝贵的“工程教训集”。

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最让我感到振奋的是，这套文集所展现出的那种坚韧不拔的创新精神。在一些关键的机械部件设计和材料选择上，篇章里透露出的那种不满足于引进吸收，而是致力于“从零到一”突破的决心令人动容。比如，在耐腐蚀、耐磨损的钻具材料开发方面，研究人员不仅关注了常规的合金改进，还探索了表面工程技术在极端环境下的应用潜力，这明显体现了跨学科合作的成果。每一次技术难点的突破，背后都牵动着材料学、流体力学乃至热力学的多重原理。这本书像一面镜子，清晰地映照出中国科研工作者在面对资源约束和技术封锁时，所激发的强大自主创新能力，它不仅是钻探技术的集合，更是一部关于工程毅力和民族创新精神的史诗。

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这本书对于初入钻探领域的研究生或者工程技术人员来说，可能需要一定的专业背景才能完全领会其精髓。它采用了一种高度凝练的学术语言，大量使用行业特定的缩写和符号，这在提高信息密度的同时，也设置了一定的阅读门槛。然而，这恰恰是其专业性的体现。那些在实践中摸爬滚打多年的工程师们，会发现其中很多“心照不宣”的现场难题，都被以严谨的数学模型和工程参数形式呈现出来，起到了“打通任督二脉”的作用。例如，对钻头水力设计参数优化那几篇，如果能结合具体的水力模型仿真软件操作指南进行交叉学习，其效果会更为显著。因此，我建议新读者可以先从介绍性的综述性文章入手，逐步深入到具体的案例分析和方法改进部分，这样能更好地消化其中蕴含的巨大知识密度。

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从宏观角度来看，这套文集的价值在于构建了一套完整的、立体的中国大陆深层钻探能力的图谱。它系统地梳理了我国在超深井钻进过程中遇到的地质挑战——比如复杂的岩浆岩层、高矿化度流体渗透，以及应对这些挑战所开发的具有自主知识产权的钻井液体系和固井工艺。我注意到，其中关于复杂地层压力控制的论述，尤其引人注目。传统的平衡井底压力模型在面对快速变化的应力场时显得力不从心，而论文中提出的动态实时调整方案，结合了先进的地球物理监测手段，显示出极高的前瞻性。读完这些，我深刻体会到，这些成就绝非一蹴而就，而是无数次现场实验、数据分析和理论修正的累积结果，它为未来我国参与国际深地探索项目提供了坚实的技术基石和信心保障。

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