书名：储层内水合物相变及微观赋存演化
定价：62.0
ISBN：9787511485243
作者：边航,罗万静,庞守吉,周英芳,张召彬,李守定,李晓
版次：1
出版时间：2026-05

内容提要：
天然气水合物作为一种*清洁的战略接替能源，其勘查与开发对于保障国家能源*及优化能源结构具有里程碑式的意义。当前，天然气水合物资源开发正由“科学试采”向“商业化开采”艰难迈进，其核心瓶颈在于对储层内复杂的多相渗流机理认识不足。而这一问题的本质，则归结于水合物在多孔介质中相变行为与其微观赋存形态演化之间的相互作用关系尚未被完全揭示。本书以“储层内水合物相变及微观赋存演化”为主题，立足于储层微观尺度的物理化学过程，系统构建了从微观赋存表征到流体渗流响应的研究体系。全书依托自主研发的微焦点X射线CT原位相变实验系统及孔隙网络建模技术，深入探究了细粒松散沉积物与含裂缝粗粒沉积物两种典型储层背景下，水合物成核、生长、分解的动态演化规律。书中重点剖析了黏土矿物、孔隙结构及温压场非均质性对水合物合成滞后与分解滞后效应的调控机理，揭示了不同沉积环境下（如富黏土与富石英储层）水合物差异化的微观赋存习性及其对孔隙网络的改造机制，并量化了裂缝系统与基质孔隙在水合物填充下的渗流损伤差异。



作者简介：
边航，博士，中国科学院地质与地球物理研究所助理研究员，主要从事天然气水合物、页岩气、裂缝性油气藏及煤岩气等非常规油气开采理论及应用研究，担任Water Resources Research、Fuel、Petroleum Science、Gas science and Engineering等国内外多项期刊审稿人。主持国家油气重大科技专项子课题任务、中国博士后面上基金、中国科学院特别研究助理项目、中石化及自然资源部野外站等省部级开放基金项目，参与国家与省部级天然气水合物试采、非常规油气开采等项目10余项，获自然资源部中国地质调查局“海域天然气水合物试采先进个人”荣誉称号、国家奖学金、翟裕生奖学金等。*作者发表SCI论文、授权国内外发明专利及软件*权共20余项，参与出版专著1项。罗万静，博士，中国地质大学（北京）教授，博士生导师，兼任《天然气工业》青年编委，*渗流力学委员会青年委员，多项国内外学术期刊审稿人。庞守吉，博士，教授级高工，自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外站站长，长期从事天然气水合物及冻土环境调查监测和综合研究工作，主持国家自然科学基金项目、国家科技重大专项专题等*项目2项。周英芳，博士，英国Aberdeen大学*讲师，博士生导师，兼任中国地质大学（北京）及挪威Stavanger大学教授、英国国家标准石油计量与取样委员会主席、油层物理及渗流力学黑龙江省重点实验室学术委员，Interpore（英国）主任委员。张召彬，博士，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，博士生导师，研究方向主要为页岩储层压裂、天然气水合物的成藏开发及二氧化碳地质封存等，担任国内外多项期刊审稿人。。李晓，博士，中国科学院地质与地球物理所研究员，博士生导师，中国科学院大学*教授，北京大学兼职教授，俄罗斯自然科学院外籍院士，享受国务院特殊津贴*。曾任中国岩石力学与工程学会副理事长，中国地质学会工程地质专业委员会副主任，基金委重大专项*科学家，中科院战略先导专项*科学家，中国科协2018年“百名科学家”“百名基层科技工作者”科学家代表。

目录：

第1章 概述

1.1 研究背景及意义

1.2 相关研究进展

1.2.1 天然气水合物概论

1.2.2 水合物相变特征研究

1.2.3 水合物赋存形态研究

1.2.4 含水合物沉积物渗流特性研究

第2章 静态物性表征与动态相变实验系统

2.1 静态物性测试及相变实验系统

2.1.1 基于扫描电镜的沉积物物性测试系统

2.1.2 基于微焦点X射线CT的水合物原位相变实验系统

2.2 主要成像方法

2.2.1 背散射Maps扫描成像方法

2.2.2 聚焦离子束扫描成像方法

2.2.3 微焦点X射线CT成像方法

2.2.4 QEMSCAN成像方法

2.3 图像预处理及孔隙网络模型构建方法

2.3.1 图像预处理方法

2.3.2 孔隙网络模型构建方法

2.4 沉积物物性参数表征及计算方法

2.4.1 QEMSCAN矿物定量分析方法

2.4.2 固相颗粒尺寸分布计算方法

2.4.3 孔隙空间特征参数计算方法

2.4.4 *渗透率模拟计算方法

2.5 主要实验材料

2.5.1 未固结细粒水合物储层样品

2.5.2 砂岩样品

2.5.3 氙气、原位海水及去离子水

2.6 本章小结

第3章 未固结细粒储层内水合物相变行为及赋存演化

3.1 未固结细粒沉积物样品的固有基础物性对比

3.1.1 矿物含量及颗粒粒度对比

3.1.2 孔隙空间及渗流能力对比

3.2 未固结细粒沉积物内水合物微观赋存演化

3.2.1 水合物相变实验材料及流程

3.2.2 富含黏土的细粒沉积物内水合物形态演化

3.2.3 富含石英的细粒沉积物内水合物形态演化

3.2.4 原位储层条件与实验室条件之间的误差分析

3.2.5 生物化石（有孔虫）内水合物形态演化

3.3 未固结细粒沉积物内的水合物相变特性

3.3.1 水合物初始合成压力滞后

3.3.2 水合物初始分解压力滞后

3.4 本章小结

第4章 含裂缝粗粒储层内水合物孔隙习性演化及渗流特性

4.1 实验材料及流程

4.2 水合物分布演化

4.3 不同类型水合物时变特征

4.4 水合物孔隙习性演化

4.4.1 裂缝内水合物习性演化

4.4.2 基质孔隙内水合物习性演化

4.4.3 双重孔隙介质内水合物习性演化路径

4.5 孔隙空间及渗流能力时变规律

4.6 本章小结

第5 章结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献