| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 论文创新点摘要 | 第7-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-31页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 | 第13-27页 |
| 1.2.1 体积压裂技术起源、机理及应用 | 第13-14页 |
| 1.2.2 压裂缝网扩展规律国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.3 体积压裂水平井产能预测研究进展 | 第18-24页 |
| 1.2.4 流固耦合模型及求解方法研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.5 目前存在的问题及难点 | 第26-27页 |
| 1.3 研究目标、研究内容以及关键性技术 | 第27-28页 |
| 1.3.1 论文研究目标 | 第27页 |
| 1.3.2 主要研究内容 | 第27-28页 |
| 1.3.3 关键研究技术 | 第28页 |
| 1.4 研究方法和技术路线 | 第28-30页 |
| 1.5 论文整体结构安排 | 第30-31页 |
| 第二章 致密储层体积压裂裂缝扩展机理研究 | 第31-58页 |
| 2.1 致密储层缝网形成机理及地质条件 | 第31-33页 |
| 2.1.1 致密储层缝网形成机理 | 第31-32页 |
| 2.1.2 储层缝网形成地质条件 | 第32-33页 |
| 2.2 多裂缝离散状态下组合应力场分布 | 第33-37页 |
| 2.2.1 改进的位移不连续方法 | 第33-35页 |
| 2.2.2 裂缝微元应力边界条件 | 第35-36页 |
| 2.2.3 多裂缝组合应力场计算 | 第36-37页 |
| 2.3 裂缝尖端应力强度因子SIF计算 | 第37-40页 |
| 2.3.1 水力裂缝动态应力强度因子 | 第37-39页 |
| 2.3.2 遭遇后分支缝应力强度因子 | 第39-40页 |
| 2.4 压裂裂缝延伸与启裂判定准则 | 第40-45页 |
| 2.4.1 裂缝延伸模式力学分析 | 第40-42页 |
| 2.4.2 最大周向拉应力理论 | 第42-45页 |
| 2.5 裂缝扩展模型求解及正确性验证 | 第45-47页 |
| 2.5.1 模型求解流程及其步骤 | 第45-46页 |
| 2.5.2 模型求解方法对比验证 | 第46-47页 |
| 2.6 体积压裂裂缝扩展规律及机理分析 | 第47-56页 |
| 2.6.1 组合地应力场变化规律分析 | 第48-51页 |
| 2.6.2 水力裂缝延伸模式力学分析 | 第51页 |
| 2.6.3 分支裂缝延伸角度变化规律 | 第51-55页 |
| 2.6.4 分支裂缝延伸压力变化规律 | 第55-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56-58页 |
| 第三章 致密储层体积压裂缝网形成规律及参数表征 | 第58-85页 |
| 3.1 水平井多段水力压裂应力阴影效应 | 第58-60页 |
| 3.1.1 多裂缝应力阴影效应 | 第58-59页 |
| 3.1.2 组合应力场计算模型 | 第59-60页 |
| 3.2 裂缝动态扩展及几何参数计算模型 | 第60-63页 |
| 3.2.1 缝内流体连续性方程 | 第61-62页 |
| 3.2.2 缝内压力降落方程 | 第62页 |
| 3.2.3 裂缝动态宽度方程 | 第62页 |
| 3.2.4 初始条件及边界条件 | 第62-63页 |
| 3.3 缝网扩展理论模型简化及求解流程 | 第63-66页 |
| 3.3.1 缝内流体压降简化模型 | 第63-64页 |
| 3.3.2 模型求解步骤及流程图 | 第64-66页 |
| 3.4 体积压裂缝网表征及扩展规律分析 | 第66-82页 |
| 3.4.1 岩石脆性指数对缝网的影响 | 第68-69页 |
| 3.4.2 水平主应力差对缝网的影响 | 第69-71页 |
| 3.4.3 天然裂缝性质对缝网的影响 | 第71-75页 |
| 3.4.4 天然裂缝分布对缝网的影响 | 第75-76页 |
| 3.4.5 水力裂缝间距对缝网的影响 | 第76-78页 |
| 3.4.6 压裂施工压力对缝网的影响 | 第78-80页 |
| 3.4.7 分段多簇压裂对缝网的影响 | 第80-82页 |
| 3.5 复杂缝网多重介质特征参数表征 | 第82-84页 |
| 3.6 本章小结 | 第84-85页 |
| 第四章 基于改造模式的致密油藏体积压裂水平井动态分析 | 第85-102页 |
| 4.1 基于改造模式的体积压裂水平井物理模型 | 第85-87页 |
| 4.1.1 体积压裂改造模式分析 | 第85-86页 |
| 4.1.2 物理模型及其假设条件 | 第86-87页 |
| 4.2 多重孔隙介质系统不稳定渗流数学模型 | 第87-90页 |
| 4.2.1 基质-天然裂缝系统渗流方程 | 第87-88页 |
| 4.2.2 网络裂缝系统渗流方程 | 第88-89页 |
| 4.2.3 渗流方程参数无因次化 | 第89-90页 |
| 4.3 体积压裂水平井渗流模型有限元求解 | 第90-96页 |
| 4.3.1 有限元方法基本原理 | 第90-92页 |
| 4.3.2 渗流模型有限元求解 | 第92-96页 |
| 4.4 模型验证及体积压裂水平井动态分析 | 第96-101页 |
| 4.4.1 数值解正确性验证及流态划分 | 第96-99页 |
| 4.4.2 体积压裂水平井生产动态分析 | 第99-101页 |
| 4.5 本章小结 | 第101-102页 |
| 第五章 致密油藏流-固全耦合体积压裂水平井产能预测 | 第102-143页 |
| 5.1 致密储层多重孔隙介质流-固耦合作用机理 | 第103-104页 |
| 5.1.1 基质-天然裂缝系统渗流与应力的耦合 | 第103页 |
| 5.1.2 裂缝网络系统渗流与应力的耦合 | 第103-104页 |
| 5.2 体积压裂水平井物理模型及假设条件 | 第104-105页 |
| 5.3 致密油藏体积压裂水平井流固耦合变形数学模型 | 第105-109页 |
| 5.3.1 储层骨架连续性方程 | 第105页 |
| 5.3.2 本构关系（应力-应变关系） | 第105-106页 |
| 5.3.3 几何方程（应变-位移关系） | 第106-107页 |
| 5.3.4 应力平衡微分方程 | 第107-108页 |
| 5.3.5 变形场求解定解条件 | 第108-109页 |
| 5.4 致密油藏体积压裂水平井流固耦合渗流数学模型 | 第109-111页 |
| 5.4.1 流固耦合渗流场运动速度方程 | 第109页 |
| 5.4.2 多重孔隙介质渗流场数学模型 | 第109-110页 |
| 5.4.3 流固耦合渗流场求解定解条件 | 第110-111页 |
| 5.5 致密储层渗流场-应力场动态流固交叉耦合模型 | 第111-115页 |
| 5.5.1 基质应力场-渗流场交叉耦合项 | 第111-114页 |
| 5.5.2 天然裂缝应力-渗流交叉耦合项 | 第114页 |
| 5.5.3 网络裂缝应力-渗流交叉耦合项 | 第114-115页 |
| 5.6 应力场-渗流场数学模型全耦合有限元数值求解 | 第115-126页 |
| 5.6.1 有限单元力学平衡方程及网格划分 | 第116-119页 |
| 5.6.2 渗流场数学模型的有限元空间离散 | 第119-121页 |
| 5.6.3 应力场数学模型的有限元空间离散 | 第121-122页 |
| 5.6.4 全耦合有限元平衡方程组矩阵形式 | 第122-124页 |
| 5.6.5 全耦合有限元控制方程时间域离散 | 第124-125页 |
| 5.6.6 流-固全耦合模型求解步骤及流程 | 第125-126页 |
| 5.7 致密油藏流固全耦合体积压裂水平井数值模拟 | 第126-142页 |
| 5.7.1 流固全耦合数值解的正确性验证 | 第128-129页 |
| 5.7.2 致密油藏岩石应力-应变变化规律 | 第129-131页 |
| 5.7.3 致密储层物性参数动态变化规律 | 第131-135页 |
| 5.7.4 全耦合体积压裂水平井生产动态 | 第135-137页 |
| 5.7.5 体积压裂水平井产能贡献度分析 | 第137-139页 |
| 5.7.6 体积压裂水平井产能变化规律分析 | 第139-142页 |
| 5.8 本章小结 | 第142-143页 |
| 结论及建议 | 第143-146页 |
| 参考文献 | 第146-162页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第162-164页 |
| 致谢 | 第164-165页 |
| 作者简介 | 第165页 |
