本書是在地下非常規能源、固體礦產、南極極端條件下鉆采等相關理論與技術方面前沿的科技研究成果，遵循理論分析、物理模擬、數值模擬、室內試驗與現場應用相結合的原則，闡述了目前天然氣水合物、油頁巖等非常規能源開發、固體礦產鉆孔開采、極地科考冰鉆取芯等方面的相關理論與技術以及面臨的挑戰，內容包括地下巖（礦）石原位裂化與碎石化、高壓水射流開采技術在天然氣水合物和油頁巖開采中的應用、固體礦產的鉆孔水力開采技術、非常規地下能源的儲層改造技術、極地冰層孔壁穩定理論與技術等方面。
為充分利用來源廣泛、綠色環保、可再生的生物質資源，改善傳統瀝青混合料路用性能的缺陷，本書分別研究生物油和生物質纖維改性/再生瀝青混合料，以提高瀝青路面的長期性能。主要內容包括木焦油基再生瀝青的制備與性能表征，木焦油基再生瀝青混合料的路用性能研究，路用生物質纖維的選擇、制備與性能表征，路用生物質纖維瀝青混合料的路用性能與耐久性能評價及環境與經濟成本對比研究等。
頁巖油氣藏賦存方式多樣、孔隙結構復雜，常規的油氣滲流理論已不再適用。分子模擬和孔隙尺度流動模擬是揭示頁巖油氣流動的有效手段。本書從分子模擬、解析模型、數字巖心和孔隙網絡模型等方面論述頁巖油氣藏微觀滲流理論和數值模擬方法等的研究進展，充分考慮頁巖油氣的納米受限效應、吸附/解吸、多流動模態等機制，揭示了頁巖油氣在納微米尺度上的流動機理，為理解頁巖油氣藏的開發和生產提供了重要的理論基礎。
本書主要講述了致密砂巖氣地質評價與開發一體化技術，包括致密砂巖氣藏儲層評價方法、測井解釋方法、儲層構型及儲量計算、儲層的滲流與試井特征、開發技術政策、數值模擬方法和經濟評價方法等內容。
本書是壓裂酸化技術人員重要的基礎理論參考書。水力壓裂界面化學的基礎知識是在熱力學的北京下提出，同時研究界面作用與熱力學相互關聯的關系。研究壓裂過程中的物理現象提供了全面的化學觀點，包括潤濕，吸附/解吸，凝結，絮凝，聚結，起泡和裂縫誘導。分析幾種實驗分析技術，包括量熱法，重量氣體吸附和乳化穩定性測定。提供了幾種專門測量界面張力值的技術，包括接觸角，懸垂滴和Wilhelmy板。分析經典的膠體穩定性理論DLVO與電動力學過程和粘性力。
本書針對四川盆地川東北地區飛仙關組鮞灘高含硫氣藏開發過程中地層硫沉積導致儲層物性變差、氣井產能降低和滲流規律復雜的問題，系統地介紹了這類特殊氣藏的復雜滲流特征、產能評價模型、試井解釋模型、傳統與現代產量遞減規律分析模型以及相應模型的實例應用，完善了高含硫氣藏動態描述方法，對提高高含硫氣藏動態認識和開發效果具有重要的幫助。
熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)作為一種新興高分子材料，其配方靈活性能范圍廣泛可調，用作瀝青改性劑前景良好。聚氨酯固-固相變材料(PUSSP)作為瀝青改性劑時能有效降低溫度對瀝青路面性能的影響。研究和應用聚氨酯改性瀝青不應局限于單質材料的性能和簡單的配比設計，而是應將復雜多變的異相材料間界面相也作為研究對象，而對PUSSPCMs的相變行為和調溫特性深入研究有助于提高其泛用性。為此，本書重點介紹了研發的TPU和PUSSPCMs兩種瀝青改性劑以及兩種改性瀝青的制備工藝、流變特性、自愈合性能以及
本書匯集了戴金星院士及他的學生多年來在國內外發表的有關天然氣烷烴氣組分及碳氫同位素成因方面的31篇優秀論文，反映了我國在天然氣理論基礎研究的最權威成果和最新進展，有豐富的地球化學數據和新觀點，是一部資料豐富、內容翔實、具有實用價值的著作。
本書開展巖體非連續性與多裂縫擾動壓裂縫網偏轉的數值方法、模型與模擬研究，主要包括以下內容：（1）基于統計建模和分形表征的致密儲層巖體水力裂縫遇顆粒和天然裂縫動態交匯與偏轉，（2）水力裂縫遇不同幾何構型和力學屬性層理和顆粒偏轉與分形形態，（3）基于雙重雙線性內聚力模型的巖體沖擊載荷下拉伸與剪切裂縫動態擴展，（4）不同交叉天然裂縫和流體注入速率下水力壓裂縫網中心型與邊緣型交匯擴展，（5）交叉射孔簇多井水力壓裂誘發井間連接與超長裂縫，（6）平行和交叉射孔簇多井水力壓裂縫網偏轉與產氣評估，（7）含天然裂
本書以大慶油田三元復合驅礦場試驗為背景，結合室內實驗研究，比較系統地探討了自國家“八五”攻關以來復合驅研究中涉及的一些關鍵問題，包括復合驅體系各組分濃度變化對體系性能的影響、復合驅體系性能隨運移距離的變化規律、復合驅提高石油采收率的相關機理、堿對降低界面張力的作用機理、影響采收率的主要因素，并分析了化學復合驅在低滲油藏中應用的技術局限性，提出了化學驅用于低滲油田的技術發展方向。
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