| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-24页 |
| ·水力压裂技术的介绍 | 第15-17页 |
| ·水力压力技术的背景 | 第15页 |
| ·水力压裂技术介绍 | 第15-17页 |
| ·水力压裂模型 | 第17-21页 |
| ·本文研究工作的背景和意义 | 第21-24页 |
| ·本文研究工作的现实背景 | 第21-22页 |
| ·本文研究工作的理论背景 | 第22-24页 |
| 第2章 水力压裂的基本方程及传统解法 | 第24-35页 |
| ·引言 | 第24页 |
| ·水力压裂控制方程及基本假定 | 第24-26页 |
| ·控制方程总结 | 第24页 |
| ·数学物理模型的基本假定 | 第24-26页 |
| ·水平缝动态扩展流.固耦合力学模型的建立 | 第26-34页 |
| ·裂缝扩展准则 | 第26页 |
| ·弹性方程 | 第26-27页 |
| ·流体的流动方程 | 第27页 |
| ·边界条件 | 第27-28页 |
| ·附加的约束方程：质量守恒和可解条件 | 第28页 |
| ·支撑剂在裂缝中的输运方程 | 第28-30页 |
| ·网格策略 | 第30-31页 |
| ·确定裂纹尖端位置 | 第31-32页 |
| ·控制方程的耦合和求解 | 第32-34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 水力压裂问题有限元基本理论 | 第35-67页 |
| ·引言 | 第35页 |
| ·有限元方法的基本未知量 | 第35页 |
| ·大变形问题的有限单元法 | 第35-54页 |
| ·单元插值函数 | 第35-36页 |
| ·B 矩阵的推导 | 第36-39页 |
| ·系统平衡方程和有限元方程 | 第39-47页 |
| ·流体的连续性方程和有限元方程 | 第47-49页 |
| ·系统有限元方程 | 第49-54页 |
| ·系统有限元方程的空间离散 | 第49-53页 |
| ·系统有限元方程的时间离散 | 第53-54页 |
| ·cohesive 单元 | 第54-65页 |
| ·三维cohesive 单元 | 第54页 |
| ·cohesive 单元的线弹性本构关系 | 第54-55页 |
| ·cohesive 单元的损伤模型 | 第55-59页 |
| ·cohesive 单元起裂准则 | 第55-56页 |
| ·混合模式定义 | 第56-57页 |
| ·扩展准则 | 第57-59页 |
| ·cohesive 单元损伤因子的计算方法 | 第59-62页 |
| ·混合模式变形情况下cohesive 单元初始损伤位移幅值d_m~o 的确定方法 | 第59-60页 |
| ·混合模式变形情况下cohesive 单元完全破坏位移幅值d_m~o的确定方法 | 第60-62页 |
| ·ABAQUS 中cohesive 单元的流体流动性质 | 第62-63页 |
| ·流体在cohesive 单元中的切向流动 | 第62-63页 |
| ·流体在cohesive 单元中的法向流动 | 第63页 |
| ·初始有效应力场(地应力)和初始孔隙压力场 | 第63-65页 |
| ·本章小结 | 第65-67页 |
| 第4章 地应力分析及水平缝的产生条件 | 第67-83页 |
| ·引言 | 第67页 |
| ·原始就地应力状态 | 第67-70页 |
| ·构造应变引起的地应力变化 | 第68页 |
| ·岩石地应力状态的分类 | 第68-70页 |
| ·近井筒处的地应力状态 | 第70-74页 |
| ·无射孔井周围的地应力分布 | 第70-72页 |
| ·射孔井周围的应力分布 | 第72-74页 |
| ·不类型水力裂缝起裂的判断准则及破裂压力 | 第74-81页 |
| ·无射孔井的破裂压力 | 第74-77页 |
| ·射孔井的破裂压力 | 第77-79页 |
| ·横切缝的产生条件 | 第79-81页 |
| ·本章小结 | 第81-83页 |
| 第5章 水平缝扩展规律的数值模拟 | 第83-103页 |
| ·螺旋射孔条件下地层破裂压力规律 | 第83-92页 |
| ·螺旋射孔条件下地层破裂压力的研究概况 | 第83-84页 |
| ·模型描述 | 第84-87页 |
| ·计算假设 | 第84页 |
| ·几何及材料参数 | 第84-85页 |
| ·边界条件及计算工况 | 第85页 |
| ·网格划分 | 第85-86页 |
| ·计算模型的验证 | 第86-87页 |
| ·螺旋射孔计算结果分析 | 第87-91页 |
| ·破裂位置及应力分布 | 第87-88页 |
| ·射孔角度与破裂压力 | 第88-89页 |
| ·相位角与破裂压力 | 第89-90页 |
| ·射孔密度与破裂压力 | 第90-91页 |
| ·破裂压力规律总结 | 第91-92页 |
| ·某水平裂缝压裂井的数值模拟 | 第92-97页 |
| ·某油井物理参数选取 | 第92-93页 |
| ·该油井计算模型的描述 | 第93页 |
| ·计算结果分析 | 第93-97页 |
| ·井底压力 | 第93-95页 |
| ·裂缝平面几何形态 | 第95页 |
| ·裂缝宽度 | 第95-97页 |
| ·水平裂缝的扩展规律及影响参数分析 | 第97-100页 |
| ·水平地应力差 | 第97-98页 |
| ·渗透率 | 第98页 |
| ·渗透率各向异性 | 第98-99页 |
| ·岩石弹性模量 | 第99页 |
| ·施工排量 | 第99-100页 |
| ·压裂液粘度 | 第100页 |
| ·本章小结 | 第100-103页 |
| 第6章 水平裂缝分层压裂的数值模拟研究 | 第103-113页 |
| ·前期裂缝闭合在支撑剂上的描述 | 第103-104页 |
| ·某薄差储层分层压裂过程的数值模拟研究 | 第104-109页 |
| ·油层物理参数 | 第104-105页 |
| ·计算模型 | 第105页 |
| ·缝口压力的比较 | 第105-106页 |
| ·分层压裂水平多缝间应力干扰分析 | 第106-107页 |
| ·裂缝几何形态 | 第107-108页 |
| ·压后产能 | 第108-109页 |
| ·不同裂缝间距分层压裂的数值模拟计算 | 第109-111页 |
| ·缝口压力 | 第109-110页 |
| ·缝口压力 | 第110页 |
| ·裂缝形态 | 第110页 |
| ·压后产能 | 第110-111页 |
| ·本章小结 | 第111-113页 |
| 第7章 螺旋射孔条件下水平裂缝的扩展 | 第113-131页 |
| ·计算参数 | 第113页 |
| ·几何及材料模型 | 第113-114页 |
| ·计算结果分析 | 第114-130页 |
| ·压力分析 | 第114-115页 |
| ·裂缝形态分析 | 第115页 |
| ·岩石的弹塑性破坏模型 | 第115-129页 |
| ·压裂结果统计 | 第129-130页 |
| ·本章小结 | 第130-131页 |
| 第8章 水平裂缝扩展的真三轴水力压裂实验 | 第131-147页 |
| ·实验设备 | 第131-132页 |
| ·实验模型 | 第132-134页 |
| ·井筒加工 | 第132-133页 |
| ·水泥试块的加工 | 第133-134页 |
| ·实验过程 | 第134页 |
| ·实验参数 | 第134页 |
| ·实验结果 | 第134-146页 |
| ·实验1 | 第134-137页 |
| ·实验2 | 第137-138页 |
| ·实验3 | 第138-141页 |
| ·实验4 | 第141-143页 |
| ·实验5 | 第143-144页 |
| ·实验6 | 第144-146页 |
| ·本章小结 | 第146-147页 |
| 第9章 全文总结与展望 | 第147-151页 |
| ·本文主要工作 | 第147-148页 |
| ·工作展望和进一步研究的热点 | 第148-151页 |
| ·水力压裂中有争论需要进一步研究的问题 | 第148-149页 |
| ·热点研究问题 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第158-159页 |
