| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 水力压裂技术研究进展 | 第9-14页 |
| 1.2.1 水力压裂技术简介 | 第9页 |
| 1.2.2 射孔技术的研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.3 水力裂缝扩展的研究现状 | 第10-14页 |
| 1.3 存在的问题及未来发展趋势 | 第14-15页 |
| 1.3.1 存在的问题 | 第14-15页 |
| 1.3.2 未来的发展趋势 | 第15页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 2 水力压裂数值模拟理论简介 | 第16-24页 |
| 2.1 岩石多孔介质理论 | 第16-18页 |
| 2.1.1 孔隙率和饱和度 | 第16页 |
| 2.1.2 线弹性本构关系 | 第16-17页 |
| 2.1.3 有效应力原理 | 第17页 |
| 2.1.4 流体渗流平衡方程 | 第17-18页 |
| 2.1.5 水力裂缝的破坏形式 | 第18页 |
| 2.2 孔隙压力cohesive单元 | 第18-21页 |
| 2.2.1 cohesive单元简介 | 第18-19页 |
| 2.2.2 线弹性牵引分离准则 | 第19-20页 |
| 2.2.3 cohesive单元的损伤模型 | 第20-21页 |
| 2.2.4 混合模式行为 | 第21页 |
| 2.3 孔隙压力cohesive单元流体的流动性质 | 第21-22页 |
| 2.3.1 流体在cohesive单元中的切向流动 | 第21-22页 |
| 2.3.2 流体在cohesive单元上下表面的法向流动 | 第22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-24页 |
| 3 二维水力裂缝扩展数值模拟 | 第24-40页 |
| 3.1 计算模型 | 第24-25页 |
| 3.2 射孔方向与最大水平主应力夹角对裂缝扩展的影响 | 第25-26页 |
| 3.3 压裂液排量对裂缝扩展的影响 | 第26-27页 |
| 3.4 最小水平主应力的大小对裂缝扩展的影响 | 第27-30页 |
| 3.5 水力裂缝与天然裂缝相交模拟 | 第30-38页 |
| 3.5.1 不同应力差对水力裂缝与天然裂缝相交的影响 | 第30-33页 |
| 3.5.2 天然裂缝与水平最大主应力夹角对裂缝相交的影响 | 第33-36页 |
| 3.5.3 天然裂缝处岩石的抗拉强度对裂缝相交的影响 | 第36-38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-40页 |
| 4 三维水力裂缝扩展数值模拟 | 第40-62页 |
| 4.1 力学模型的建立 | 第40-42页 |
| 4.1.1 基本假定 | 第40页 |
| 4.1.2 计算模型的建立 | 第40-41页 |
| 4.1.3 模型验证 | 第41-42页 |
| 4.2 裂缝扩展规律分析 | 第42-45页 |
| 4.3 水平井裂缝扩展影响因素分析 | 第45-59页 |
| 4.3.1 压裂液黏度的影响 | 第46-47页 |
| 4.3.2 压裂液排量的影响 | 第47-50页 |
| 4.3.3 水平地应力差的影响 | 第50-52页 |
| 4.3.4 最小水平主应力方向的影响 | 第52-55页 |
| 4.3.5 射孔簇间距的影响 | 第55-59页 |
| 4.4 本章小节 | 第59-62页 |
| 5 结论与展望 | 第62-64页 |
| 5.1 结论 | 第62-63页 |
| 5.2 展望 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 附录 | 第70页 |
