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非常規儲層CO2壓裂及埋存岩石力學基礎(精)

  • 作者：張廣清//周大偉//趙建林//彭岩|責編:萬群霞
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030815262
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：188
人民幣：RMB 198 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是以CO2流體作用下的岩石為主要研究對象，涉及溫度-流體-應力-化學-多場耦合作用下岩石微觀結構及物性、岩石力學性質研究成果的總結，重點圍繞CO2作用下儲層岩石黏彈塑性力學性質、孔隙彈性性質、斷裂力學性質、裂縫擴展特徵、斷層滑移特徵、CO2埋存特徵展開，揭示儲層條件下CO2流體-岩石多場耦合作用機理，提出CO2影響岩石力學性質的作用機制，為CO2壓裂及埋存技術應用提供了岩石力學方面的基礎認識。
    本書可為與CO2增產及埋存技術相關的岩石力學研究人員、工程技術人員和高等院校師生提供參考。
作者介紹
張廣清//周大偉//趙建林//彭岩|責編:萬群霞
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  CO2相態及物理化學性質
    1.1.1  CO2的物理化學性質
    1.1.2  CO2-水混相特徵
  1.2  CO2壓裂技術發展現狀
    1.2.1  CO2壓裂技術分類
    1.2.2  CO2壓裂現場應用概況
  1.3  CO2壓裂及埋存機理研究概況
    1.3.1  CO2壓裂機理簡介
    1.3.2  CO2埋存機理簡介
第2章  岩石孔隙尺度CO2滲流機理
  2.1  CO2在地下岩石中的滲流
    2.1.1  多孔介質單相流
    2.1.2  多孔介質兩相流
  2.2  孔隙尺度研究方法
    2.2.1  微觀孔隙結構表徵
    2.2.2  孔隙尺度數值模擬方法
  2.3  CO2滲流-埋存微觀規律
    2.3.1  多孔介質微觀驅替模式
    2.3.2  多孔介質微觀滲吸規律
    2.3.3  殘餘捕集影響因素
    2.3.4  毛細管壓力曲線影響因素
    2.3.5  相對滲透率影響因素
第3章  CO2-水-岩反應對岩石微觀結構與物性的影響
  3.1  CO2-水-岩反應理論
    3.1.1  CO2-水-岩反應式
    3.1.2  化學反應速率理論
    3.1.3  表面潤濕性變化
  3.2  CO2-水-岩反應對頁岩微觀結構特徵的影響
    3.2.1  頁岩表面特徵
    3.2.2  頁岩有機質
    3.2.3  孔隙分佈特徵與孔隙度
  3.3  CO2對岩石滲透性的影響
    3.3.1  滲透性增強
    3.3.2  滲透性減弱
第4章  CO2作用下岩石的黏彈塑性力學性質
  4.1  彈塑性力學性質
    4.1.1  彈塑性參數
    4.1.2  剪切-斷裂破壞準則
  4.2  頁岩脆性蠕變機制及模型
    4.2.1  脆性蠕變機制及流體影響
    4.2.2  脆性蠕變模型
    4.2.3  CO2作用下頁岩的蠕變特徵
  4.3  微觀力學性質
    4.3.1  納米壓痕試驗原理及方法
    4.3.2  納米壓痕技術在頁岩力學研究中的應用
  4.4  影響因素分析
    4.4.1  礦物組分、孔隙度、各向異性影響
    4.4.2  圍壓影響

    4.4.3  溫度影響
    4.4.4  載入速率影響
    4.4.5  孔隙流體影響
第5章  CO2壓裂及埋存孔隙彈性力學性質
  5.1  三維固結條件下Biot理論
    5.1.1  各向同性彈性孔隙介質應變-應力-流體含量-流體壓力的關係
    5.1.2  各向同性彈性孔隙介質的Biot有效應力係數
    5.1.3  Biot理論在水力壓裂裂縫擴展中的應用
  5.2  Biot有效應力係數的試驗測量方法
    5.2.1  直接測量方法
    5.2.2  間接測量方法
  5.3  Biot有效應力係數的影響因素
    5.3.1  孔隙度和孔隙形狀
    5.3.2  岩石非均質性
    5.3.3  載入條件
    5.3.4  溫度影響
    5.3.5  流體類型
  5.4  CO2飽和砂岩波速測量Biot有效應力係數
    5.4.1  試驗方案
    5.4.2  結果分析
第6章  SC-CO2壓裂裂縫擴展規律及應用
  6.1  相似原理在CO2壓裂中的應用
    6.1.1  de Pater相似理論方法
    6.1.2  de Pater相似理論應用
  6.2  SC-CO2壓裂裂縫形態及影響因素
    6.2.1  SC-CO2壓裂試驗系統
    6.2.2  SC-CO2壓裂裂縫擴展影響因素
  6.3  SC-CO2壓裂裂縫多場耦合機制
    6.3.1  孔壓和熱應力降低有效應力及誘導剪切破壞
    6.3.2  零表面張力降低裂縫擴展的臨界縫內凈壓力
    6.3.3  吸附作用降低裂縫失穩擴展的臨界應力
    6.3.4  相變導致的動態載荷作用增大裂縫複雜度
  6.4  SC-CO2壓裂現場案例分析
    6.4.1  項目概況
    6.4.2  現場施工參數
    6.4.3  產量與埋存能力分析
第7章  CO2埋存過程中斷層滑移力學機理分析
  7.1  斷層滑移條件
    7.1.1  強度條件
    7.1.2  速度摩擦狀態條件
    7.1.3  剛度條件
  7.2  斷層滑移模擬試驗方法
    7.2.1  試驗方法
    7.2.2  位移驅動斷層破壞試驗
    7.2.3  流體注入驅動剪切破壞試驗
  7.3  斷層滑移影響因素
    7.3.1  斷層性質
    7.3.2  應力狀態
    7.3.3  儲層溫度
    7.3.4  流體物理性質

    7.3.5  流體注入方式
第8章  CO2埋存流固耦合數值模擬研究
  8.1  流固耦合數學模型
    8.1.1  概念模型
    8.1.2  兩相流控制方程
    8.1.3  岩石變形控制方程
    8.1.4  擴散控制方程
    8.1.5  滲透率模型
  8.2  蓋層埋存效率影響因素
    8.2.1  流固耦合模型的驗證
    8.2.2  數值模擬幾何模型與參數
    8.2.3  擴散係數的影響
    8.2.4  各向異性的影響
  8.3  埋存量評價方法
    8.3.1  結構埋存量計算
    8.3.2  殘餘埋存量計算
    8.3.3  溶解埋存量計算
    8.3.4  礦化埋存量計算
參考文獻

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