| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-35页 |
| ·水力压裂简介 | 第15-17页 |
| ·水力压裂的概念 | 第15-16页 |
| ·水力压裂的增产机理 | 第16-17页 |
| ·水力压裂涉及的问题及国内外研究现状 | 第17-31页 |
| ·水力压裂技术的发展历程 | 第17-18页 |
| ·水力压裂数学模型的发展 | 第18-21页 |
| ·岩石力学基本原理及研究现状 | 第21-24页 |
| ·支撑剂研究现状 | 第24-25页 |
| ·射孔和近井筒效应的研究现状 | 第25-27页 |
| ·酸压裂及地层伤害问题的研究现状 | 第27-29页 |
| ·页岩气概况和页岩气体积压裂技术 | 第29-31页 |
| ·本文的研究意义 | 第31-33页 |
| ·本文的主要内容和创新点 | 第33-35页 |
| 第2章 水力压裂模拟的数学模型 | 第35-65页 |
| ·引言 | 第35页 |
| ·多孔介质的基本理论 | 第35-38页 |
| ·多孔介质的概念 | 第35-36页 |
| ·孔隙度、孔隙比和饱和度 | 第36-37页 |
| ·有效应力原理 | 第37-38页 |
| ·渗流的基本模型 | 第38页 |
| ·岩石变形-渗流耦合基本方程组及有限元求解列式 | 第38-54页 |
| ·几何非线性有限元法 | 第39-42页 |
| ·岩石的应力平衡方程及有限元列式 | 第42-49页 |
| ·岩石孔隙流体的渗流流动方程及有限元列式 | 第49-51页 |
| ·岩石流固耦合系统有限元方程 | 第51-54页 |
| ·模拟裂缝行为的cohesive单元 | 第54-60页 |
| ·cohesive单元简介 | 第54-55页 |
| ·cohesive单元损伤之前的力学行为 | 第55-56页 |
| ·cohesive单元的traction-separation损伤准则 | 第56-60页 |
| ·线弹性与粘弹性本构关系 | 第60-63页 |
| ·线弹性本构关系 | 第60-61页 |
| ·粘弹性本构关系 | 第61-63页 |
| ·支撑剂的模拟方法 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第3章 水力压裂过程的二维模拟 | 第65-77页 |
| ·引言 | 第65页 |
| ·工程实例验证 | 第65-68页 |
| ·地质参数对缝高的影响 | 第68-75页 |
| ·地应力与弹性模量的耦合对缝高的影响 | 第69-72页 |
| ·抗拉强度与弹性模量的耦合对缝高的影响 | 第72-75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 第4章 地质参数对水力压裂过程影响的三维数值模拟 | 第77-103页 |
| ·引言 | 第77页 |
| ·多层地层水力压裂参数影响研究 | 第77-87页 |
| ·三维模型的工程实例验证 | 第77-79页 |
| ·多层地层水力压裂参数影响分析 | 第79-87页 |
| ·孔隙度与泥质含量对压裂的影响研究 | 第87-93页 |
| ·正交各向异性的渗透率对压裂的影响研究 | 第93-98页 |
| ·粘弹性本构关系的地层水力压裂数值模拟 | 第98-100页 |
| ·本章小结 | 第100-103页 |
| 第5章 支撑剂沉降及层间剪切的三维有限元模拟 | 第103-117页 |
| ·引言 | 第103页 |
| ·支撑剂沉降模型及其在水力压裂模拟中的应用 | 第103-111页 |
| ·支撑剂沉降模型的现场实例验证 | 第103-105页 |
| ·支撑剂沉降对水力压裂的影响 | 第105-111页 |
| ·层间剪切对水力压裂的影响 | 第111-115页 |
| ·本章小结 | 第115-117页 |
| 第6章 全文总结与展望 | 第117-121页 |
| ·全文总结 | 第117-119页 |
| ·未来工作展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-131页 |
| 附录 ABAQUS及其子程序简介 | 第131-135页 |
| 致谢 | 第135-137页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第137-138页 |