| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 创新点 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 研究背景和研究意义 | 第13-22页 |
| 1.1.1 中国页岩气压裂井套管变形问题 | 第13-19页 |
| 1.1.2 国外页岩气压裂井套管变形问题 | 第19-22页 |
| 1.2 国内和国外页岩气压裂井套管变形研究进展 | 第22-30页 |
| 1.2.1 井筒组合体初始载荷分布研究 | 第22-24页 |
| 1.2.2 工程因素对套管变形影响研究 | 第24-25页 |
| 1.2.3 地质因素对套管变形影响研究 | 第25-27页 |
| 1.2.4 压裂诱发地震剪切套管研究 | 第27-29页 |
| 1.2.5 研究现状总结 | 第29-30页 |
| 1.3 本文研究内容和技术路线 | 第30-33页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第30-31页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第31-33页 |
| 第2章 考虑地层初始状态的温度-压力耦合下套管载荷研究 | 第33-58页 |
| 2.1 井筒载荷解析解建模 | 第33-39页 |
| 2.1.1 建模过程 | 第33-35页 |
| 2.1.2 应力转换 | 第35-36页 |
| 2.1.3 基本假设 | 第36-37页 |
| 2.1.4 应力分解 | 第37-39页 |
| 2.2 井筒应力场分布研究 | 第39-49页 |
| 2.2.1 均匀应力下井筒应力场 | 第39-42页 |
| 2.2.2 偏应力下井筒应力场 | 第42-45页 |
| 2.2.3 剪应力下井筒应力场 | 第45-46页 |
| 2.2.4 温度应力下井筒应力场 | 第46-49页 |
| 2.3 套管失效评价及模型验证 | 第49-52页 |
| 2.4 压裂过程中套管载荷研究 | 第52-57页 |
| 2.4.1 弹性模量对套管载荷影响 | 第52-53页 |
| 2.4.2 水泥环泊松比对套管载荷影响 | 第53-54页 |
| 2.4.3 非均匀地应力对套管载荷影响 | 第54页 |
| 2.4.4 压裂压力对套管载荷影响 | 第54-55页 |
| 2.4.5 压裂液温度对套管载荷影响 | 第55-56页 |
| 2.4.6 水泥环和套管厚度对套管载荷影响 | 第56-57页 |
| 2.5 本章小节 | 第57-58页 |
| 第3章 页岩气井压裂过程中多因素条件下套管载荷研究 | 第58-88页 |
| 3.1 页岩力学参数各向异性实验研究 | 第58-61页 |
| 3.2 压裂过程中井筒瞬态温度场研究 | 第61-68页 |
| 3.2.1 对流换热系数计算 | 第61-62页 |
| 3.2.2 组合体瞬态温度场 | 第62-64页 |
| 3.2.3 瞬态温度差分方程 | 第64-65页 |
| 3.2.4 换热系数变化 | 第65页 |
| 3.2.5 井筒瞬态温度变化 | 第65-68页 |
| 3.3 压裂过程中套管载荷变化研究 | 第68-83页 |
| 3.3.1 阶段有限元建模方法研究 | 第68-71页 |
| 3.3.2 各向异性对套管载荷影响 | 第71-72页 |
| 3.3.3 固井质量对套管载荷影响 | 第72-77页 |
| 3.3.4 施工参数对套管载荷影响 | 第77-80页 |
| 3.3.5 非均质性对套管载荷影响 | 第80-81页 |
| 3.3.6 刚度退化对套管载荷影响 | 第81-83页 |
| 3.4 案例分析 | 第83-86页 |
| 3.4.1 PAD2 1-11井套管载荷分析 | 第83-85页 |
| 3.4.2 PAD 1-4井套管载荷分析 | 第85-86页 |
| 3.5 本章小节 | 第86-88页 |
| 第4章 基于震源机制的断层滑动套管变形机理研究 | 第88-113页 |
| 4.1 断层滑动判定方法研究 | 第88-95页 |
| 4.1.1 断层滑动面力学状态分析 | 第88-89页 |
| 4.1.2 微地震分布判别断层滑动 | 第89-92页 |
| 4.1.3 微地震b值判别断层滑动 | 第92-95页 |
| 4.2 震源和断层参数与滑动距离研究 | 第95-98页 |
| 4.3 断层滑动下套管变形机理研究 | 第98-109页 |
| 4.3.1 断层滑动有限元模型 | 第98-101页 |
| 4.3.2 震源参数对套管影响 | 第101-102页 |
| 4.3.3 滑移距离对套管影响 | 第102-103页 |
| 4.3.4 断层夹角对套管影响 | 第103-104页 |
| 4.3.5 地层模量对套管影响 | 第104-105页 |
| 4.3.6 水泥环模量对套管影响 | 第105-106页 |
| 4.3.7 水泥环厚度对套管影响 | 第106-107页 |
| 4.3.8 施工压力对套管影响 | 第107-108页 |
| 4.3.9 套管尺寸对套管影响 | 第108-109页 |
| 4.4 案例分析 | 第109-112页 |
| 4.4.1 滑移距离计算 | 第109-110页 |
| 4.4.2 套管变形分析 | 第110-112页 |
| 4.5 本章小节 | 第112-113页 |
| 第5章 基于突变理论的断层-围岩系统失稳研究 | 第113-142页 |
| 5.1 页岩力学性质实验研究 | 第113-119页 |
| 5.1.1 矿物含量实验研究 | 第113-115页 |
| 5.1.2 页岩浸水实验研究 | 第115-117页 |
| 5.1.3 损伤本构模型研究 | 第117-119页 |
| 5.2 断层-围岩力学系统失稳研究 | 第119-128页 |
| 5.2.1 突变基础理论概述 | 第119-121页 |
| 5.2.2 断层-围岩系统模型建立 | 第121-122页 |
| 5.2.3 系统位移-势能模型建立 | 第122-124页 |
| 5.2.4 断层-围岩系统失稳判定 | 第124-128页 |
| 5.3 页岩压裂与地震时空分布研究 | 第128-135页 |
| 5.3.1 断层失稳诱发地震机理 | 第128-130页 |
| 5.3.2 中国压裂过程地震分析 | 第130-132页 |
| 5.3.3 加拿大压裂过程地震分析 | 第132-135页 |
| 5.4 套管变形案例分析 | 第135-140页 |
| 5.4.1 套损井情况分析 | 第135-137页 |
| 5.4.2 有限元模型建立 | 第137-138页 |
| 5.4.3 模型参数设置 | 第138-139页 |
| 5.4.4 有限元结果分析 | 第139-140页 |
| 5.5 本章小结 | 第140-142页 |
| 第6章 结论与建议 | 第142-144页 |
| 6.1 结论 | 第142页 |
| 6.2 建议 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 个人简历、在学期间发表学术论文及研究成果 | 第157-160页 |
| 学位论文数据集 | 第160页 |