本书从油气工业发展对岩石物理研究的需求及复杂地层的特点出发，阐述了复杂油气藏勘探开发中的一些岩石物理问题，涵盖缝洞型碳酸盐岩、煤岩和页岩等复杂结构、非均质地层，涉及岩石声学、岩石力学等内容，具体包括缝洞型碳酸盐岩、煤岩和页岩等复杂结构岩石的声学响应、泥页岩岩石力学及声学的水化动态响应。随着油气勘探开发向深层、超深层、复杂地层深入，岩石物理研究的重要性日益凸显，希望本书的研究工作能够对相关领域的科技工作者有所启发。 本书可供油气地球物理、石油工程等领域的相关科技工作者参考，也可供相关专业的研究生和高年级本科生参考使用。

第一篇 复杂结构岩石声学响应特征及应用
第1章 缝洞碳酸盐岩声学响应特征及应用
1.1 缝洞碳酸盐岩声学响应特征的物理模拟
1.1.1 不同缝洞结构碳酸盐岩的纵波传播特性
1.1.2 含气饱和度对碳酸盐岩声学特性的影响
1.2 缝洞碳酸盐岩声学响应特征的数值模拟
1.2.1 基础理论
1.2.2 裂缝型碳酸盐岩的声学特性
1.2.3 孔洞型碳酸盐岩的声学特性
1.2.4 基于数字岩心的纵波传播特性模拟
1.3 缝洞碳酸盐岩声学特性的应用
1.3.1 缝洞碳酸盐岩地层孔隙度预测
1.3.2 缝洞碳酸盐岩地层岩石力学参数预测
第2章 煤岩地层声学响应特征及应用
2.1 煤岩地层岩石声学响应特征的物理模拟
2.2 煤岩地层岩石声学响应特征的数值模拟
2.3 煤岩地层声学特性的应用
第3章 页岩地层声学各向异性特征及应用
3.1 层状各向异性介质的数值模拟方法
3.1.1 层状各向异性介质模型及基本假设
3.1.2 层状各向异性介质中弹性波传播理论
3.1.3 层状各向异性介质中弹性波传播的数模方法
3.2 页岩声波各向异性特征
3.2.1 页岩声波各向异性特征的数值模拟
3.2.2 页岩声波各向异性特征的物理模拟
3.3 页岩声波各向异性的校正模型及应用
3.3.1 页岩声波各向异性的函数表征
3.3.2 页岩声波各向异性的应用
第二篇 泥页岩岩石力学及岩石声学动态响应研究
第4章 泥页岩组成、结构与理化特征
4.1 矿物组成特征
4.2 阳离子交换容量
4.3 润湿性
4.3.1 室内实验测试结果
4.3.2 矿物表面的润湿行为
4.4 孔隙的结构特征
4.4.1 低压氮气吸附测试
4.4.2 扫描电镜
4.5 页岩的渗吸规律
4.6 页岩水化的离子逸出特征
4.6.1 离子逸出特征
4.6.2 pH变化特征
第5章 黏土矿物水化行为特征的微观机制
5.1 黏土矿物水化过程中晶层间距膨胀规律
5.2 无机盐溶液对黏土矿物水化的抑制作用
5.3 黏土矿物的水化膨胀规律
5.3.1 蒙脱石的水化膨胀规律
5.3.2 伊利石的水化膨胀规律
5.3.3 伊/蒙混层的水化膨胀规律
第6章 泥岩力学及声学性质的水化动态
6.1 泥岩水化过程中宏微观结构的动态变化
6.1.1 宏观结构变化
6.1.2 微观结构变化
6.2 泥岩水化过程中声学参数的动态变化
6.2.1 时域信号的变化规律
6.2.2 频域信号的变化规律
6.2.3 小波信号的变化规律
6.2.4 纵波时差和纵波衰减系数的变化规律
6.2.5 浸泡溶液的影响
6.2.6 浸泡时间的影响
6.3 泥岩水化过程中力学参数的动态变化
6.3.1 浸泡时间对泥岩压入硬度的影响
6.3.2 浸泡时间对泥岩抗压强度特性的影响
6.3.3 浸泡溶液对泥岩抗压强度特性的影响
第7章 页岩力学及声学性质的水化动态
7.1 页岩水化过程中宏微观结构的动态变化
7.1.1 宏观结构变化
7.1.2 微观结构变化
7.2 页岩水化过程中声学参数的动态变化
7.2.1 时域信号的变化规律
7.2.2 频域信号的变化规律
7.2.3 小波信号的变化规律
7.2.4 声波速度的变化规律
7.2.5 衰减系数的变化规律
7.3 页岩水化过程中力学参数的动态变化
7.3.1 页岩压入硬度的变化规律
7.3.2 页岩断裂韧性的变化规律
7.3.3 页岩抗剪强度和抗压强度特性的变化规律
7.4 页岩水化过程中力学与声学性质的动态响应关系
7.4.1 基于声学特征的页岩水化损伤变量
7.4.2 水化损伤下页岩的力学行为特征
7.4.3 基于水化损伤变量的页岩力学本构模型
7.4.4 水化过程中声学和力学性质的响应关系
7.4.5 水化损伤力学模型的应用
主要参考文献