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高考申論題 110年 [採礦工程] 石油探採學

第 一 題

📖 題組:
請試述下列名詞之意涵:(每小題 10 分,共 30 分) (一)頁岩油氣(Shale Oil and Gas) (二)煤層氣 (Coalbed Methane) (三)岩石物理學(Rock Physics)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

頁岩油氣(Shale Oil and Gas)

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看到「頁岩油氣」,首要定位其為「非傳統油氣(Unconventional Resources)」。作答時應從「地質儲集特性(自生自儲、低孔隙/極低滲透率)」切入,接著說明其流體儲存機制(游離態與吸附態),最後務必強調解鎖此資源的兩大核心工程技術:水平鑽井與水力壓裂。

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【破題】 頁岩油氣(Shale Oil and Gas)係指蘊藏於富含有機質之微細粒沉積岩(即頁岩,Shale)地層中,在極低滲透率條件下之非傳統油氣資源(Unconventional Oil and Gas Resources)。 【論述】

小題 (二)

煤層氣 (Coalbed Methane)

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看到「煤層氣」,應立即聯想到其有別於傳統油氣的「自生自儲」特性。答題時須精準點出其獨特的儲集機制(吸附態為主)以及特殊的開採流程(降壓解吸、排水採氣),並輔以專業術語(如割理、Langmuir等溫吸附)以獲取高分。

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【破題】 煤層氣(Coalbed Methane, CBM)係指煤炭在煤化作用(Coalification)過程中生成,並主要以吸附狀態(Adsorbed state)儲存於煤層基質微孔隙中的非常規天然氣(主要成分為甲烷)。 【論述】

小題 (三)

岩石物理學(Rock Physics)

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看到「岩石物理學」,應聯想到它是連接「地球物理觀測數據」與「儲集層微觀岩石特性」的橋樑。答題時需先明確定義,接著條列式舉出關鍵的物理參數(如孔隙率、聲波速度、電阻率),最後說明其在油氣探勘(如震測解釋、流體替代模型)上的實務應用。

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「岩石物理學(Rock Physics)」是一門探討岩石的微觀性質(如礦物組成、孔隙結構、流體種類)與其巨觀地球物理觀測響應(如彈性波傳遞速度、電阻率)之間定量關係的學科。 其核心特徵與評估參數包含: (1) 彈性與力學特性(Elastic & Mechanical Properties):如體積模量(Bulk Modulus)、剪力模量(Shear Modulus)、壓縮波與剪力波速度(Vp & Vs),用以建立岩石力學模型並評估井壁穩定性與破裂壓力。

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