本书首先从储层岩石和流体的物理特性出发，重点分析含不同流体储层电磁响应特征，建立储层岩石物理参数的评价模型，阐述应用可控源电磁法进行储层流体识别的原理方法；其次以电磁信息为主导，通过多元信息融合建模和多参数联合反演，实现对储层电性参数的高分辨率反演成像；最后介绍可控源电磁法在油气勘探阶段中进行储层流体识别、在注采开发油藏中进行注采动态监测和剩余油圈定的应用实例。
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第1章绪论1
1.1基本术语定义1
1.2油气储层流体预测的意义1
1.3电磁法油气储层流体预测的可行性3
1.4油气储层流体预测技术现状4
1.4.1测井流体识别5
1.4.2地震储层含油气性预测6
1.4.3电磁法流体识别8
参考文献11
第2章石油储层流体及岩石电性特征12
2.1电性参数与电磁响应12
2.1.1基本电磁响应方程12
2.1.2复杂条件下电性参数表征13
2.2油气藏的形成与结构特征16
2.2.1油气藏的形成16
2.2.2油气藏的结构特征16
2.3储层岩石和流体电学性质17
2.3.1岩矿石的电学性质18
2.3.2石油储层流体性质21
2.3.3储层岩石的电阻率特征23
2.3.4储层岩石电阻率的影响因素23
2.3.5储层岩石电阻率的定量表征26
2.3.6润湿性及对电性特性的影响28
2.3.7泥质对电阻率的影响30
2.4本章小结30
参考文献31
第3章岩石电阻率的低频频散特性32
3.1岩石的激发极化现象32
3.1.1时域IP表征32
3.1.2频域IP表征33
3.2岩石的激发极化机理34
3.2.1双电层理论基础34
3.2.2岩石的低频极化效应39
3.2.3常见岩矿石的激发极化特性42
3.3岩石复电阻率模型43
3.3.1含水岩石的复电导率43
3.3.2科尔-科尔模型47
3.3.3广义有效介质模型49
3.4含油储层的极化异常及评价模型50
3.4.1油-水界面的双电层50
3.4.2含油储层的极化异常53
3.4.3含烃类岩石的矿化蚀变56
3.4.4含油储层极化异常评价模型57
3.5本章小结61
参考文献63
第4章可控源电磁法基础64
4.1可控源电磁法分类与特点64
4.1.1可控源电磁法分类64
4.1.2可控源电磁法特点65
4.2可控源音频电磁测深66
4.2.1均匀大地表面的水平电偶极源66
4.2.2层状大地表面水平电偶极源的频率域响应69
4.2.3野外工作方法与技术70
4.2.4观测方案设计72
4.2.5CSAMT数据评价75
4.2.6提高观测质量的措施76
4.2.7CSAMT的资料处理76
4.2.8应用实例84
4.3电性源瞬变电磁测深法86
4.3.1水平电偶极源的时间域响应87
4.3.2视电阻率定义90
4.3.3野外资料采集93
4.3.4资料处理95
4.3.5反演成像解释方法98
4.4复电阻率法101
4.4.1复电阻率法基本原理102
4.4.2野外资料采集103
4.4.3资料处理105
4.4.4激电异常评价107
4.5井-地/地-井电磁法108
4.5.1井-地电磁法概述108
4.5.2地-井电磁法概述112
4.5.3井-地电磁法数据处理112
4.6本章小结114
参考文献114
第5章时间域电磁响应三维正演117
5.1时间域电磁响应的三维数值模拟概述117
5.2基本方程118
5.3激励源和一次场119
5.3.1电磁源的势与场119
5.3.2均匀大地上方电偶极源的场120
5.4时域有限差分125
5.4.1网格剖分125
5.4.2电磁场方程的差分形式126
5.4.3算法实现130
5.5极化介质的时域电磁响应132
5.5.1GEMTIP模型132
5.5.2时域GEMTIP模型的引入132
5.6三维模型算例133
5.6.1三维异常体模型的时域响应133
5.6.2极化介质模型的时域响应137
5.7本章小结144
参考文献145
第6章时间域电磁资料的三维反演146
6.1地球物理反演基础146
6.1.1线性化反演146
6.1.2梯度法147
6.1.3Newton法148
6.1.4共轭梯度法148
6.2电磁偏移原理151
6.3扩散场的积分解152
6.4梯度154
6.4.1误差泛函154
6.4.2基于反传场的电场梯度155
6.4.3反传播场的深入分析156
6.4.4梯度非因果部分的处理156
6.4.5电动势的梯度157
6.4.6电场与电动势联合梯度158
6.5反传播场的步进计算159
6.6NLCG迭代反演159
6.6.1NLCG迭代反演算法流程160
6.6.2对数化模型参数161
6.6.3线搜索算法161
6.6.4预条件163
6.6.5正则化163
6.6.6误差函数加权164
6.7反演示例164
6.8本章小结169
参考文献169
第7章多物理场联合约束反演171
7.1约束反演概述171
7.2多元地球物理信息融合模型172
7.2.1岩石各向异性及电性本构关系172
7.2.2电磁参数与弹性参数的交互关系174
7.3多物理场联合约束反演模型176
7.3.1交叉梯度联合约束反演模型176
7.3.2模糊C均值聚类约束反演模型180
7.4合成数据的反演测试182
7.5本章小结185
参考文献185
第8章四维可控源电磁法187
8.1注采油藏的电性变化特征187
8.1.1水驱187
8.1.2蒸汽驱194
8.1.3开发层段中的电各向异性199
8.2海洋电磁法油气储层监测方法202
8.2.1二维油藏水驱衰竭类型及对应的电阻率模型202
8.2.2MCSEM油藏监测的影响因素206
8.2.3MCSEM测量响应可靠性的影响因素211
8.3时移瞬变电磁法剩余油监测214
8.3.1LOTEM的探测能力214
8.3.2时移LOTEM资料的采集与处理219
8.3.3时移LOTEM应用实例222
8.4页岩储层水力压裂造缝动态监测224
8.4.1页岩层和压裂液的电性特征224
8.4.2时移CSEM压裂监测数据采集226
8.4.3时移CSEM压裂监测的可行性227
8.5本章小结228
参考文献228
第9章应用实例232
9.1井-地电位法剩余油检测与评价232
9.1.1应用实例1：苏丹Barki油藏232
9.1.2应用实例2：丘陵油田陵4-10区块236
9.2四维电磁法稠油热采动态监测241
9.2.1电磁法用于蒸汽驱动态监测的物理基础241
9.2.2应用实例1：克拉玛依油田九区南稠油热采动态监测244
9.2.3应用实例2：辽河曙一区SAGD热采区动态监测252
9.3涪陵示范区页岩储层压裂动态监测259
9.3.1问题的提出259
9.3.2试验区地质与地球物理特征259
9.3.3野外资料采集261
9.3.4资料处理及结果分析261
9.4大港油田勘探区储层流体预测266
9.4.1工区基本情况266
9.4.2野外资料采集267
9.4.3资料预处理267
9.4.4资料反演结果及解释271
9.4.5试验结论277
参考文献279
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