| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第11-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-26页 |
| 1.2.1 压裂工艺技术 | 第14-15页 |
| 1.2.2 页岩与酸反应研究 | 第15-16页 |
| 1.2.3 岩石力学及本构模型研究 | 第16-20页 |
| 1.2.4 水力压裂模拟研究 | 第20-25页 |
| 1.2.5 目前研究存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第26-28页 |
| 1.4 本文主要创新点 | 第28-29页 |
| 第2章 考虑酸损伤效应对页岩储层压裂的影响 | 第29-36页 |
| 2.1 页岩压裂酸预处理现场应用 | 第29-30页 |
| 2.2 页岩酸损伤效应对压裂的影响 | 第30-31页 |
| 2.2.1 页岩与酸反应原理 | 第30-31页 |
| 2.2.2 酸损伤效应影响裂下缝扩展 | 第31页 |
| 2.3 页岩酸损伤后的变化 | 第31-34页 |
| 2.3.1 页岩微观结构酸损伤 | 第31-33页 |
| 2.3.2 页岩力学性质酸损伤 | 第33-34页 |
| 2.4 本章结论 | 第34-36页 |
| 第3章 龙马溪组页岩酸损伤机理研究 | 第36-53页 |
| 3.1 页岩加压饱和酸损伤实验 | 第36-38页 |
| 3.1.1 实验思路 | 第36-37页 |
| 3.1.2 实验设计 | 第37-38页 |
| 3.2 测试结果分析 | 第38-45页 |
| 3.2.1 岩心矿物组分测试及分析 | 第38-40页 |
| 3.2.2 页岩微观结构测试及分析 | 第40-43页 |
| 3.2.3 页岩孔渗性质测试及分析 | 第43-45页 |
| 3.3 酸损伤页岩力学性质测试 | 第45-50页 |
| 3.3.1 不同酸处理时间岩样测试及分析 | 第46-49页 |
| 3.3.2 酸损伤岩样变围压测试 | 第49-50页 |
| 3.4 酸损伤效应对龙马溪组页岩压裂的影响 | 第50-52页 |
| 3.5 本章结论 | 第52-53页 |
| 第4章 龙马溪组页岩酸损伤弹塑性本构模型 | 第53-80页 |
| 4.1 酸损伤页岩破坏的物理过程 | 第53-55页 |
| 4.2 页岩弹塑性力学模型建立 | 第55-69页 |
| 4.2.1 弹塑性本构模型 | 第55-58页 |
| 4.2.2 损伤弹塑性本构模型 | 第58-65页 |
| 4.2.3 弹塑性本构积分算法 | 第65-69页 |
| 4.3 龙马溪组页岩本构模型参数获取 | 第69-77页 |
| 4.3.1 确定塑性内变量 | 第69-71页 |
| 4.3.2 岩石非线性变形研究 | 第71-73页 |
| 4.3.3 强度参数演化规律 | 第73-77页 |
| 4.4 模型数值计算及验证 | 第77-78页 |
| 4.5 本章结论 | 第78-80页 |
| 第5章 粘性区单元-酸损伤应力渗流单元耦合压裂模型 | 第80-98页 |
| 5.1 水力压裂基本控制方程 | 第80-82页 |
| 5.1.1 岩石变形方程 | 第80-81页 |
| 5.1.2 考虑滤失的流体流动方程 | 第81页 |
| 5.1.3 边界条件和附加的约束方程 | 第81-82页 |
| 5.2 酸损伤页岩变形-渗流耦合方程组 | 第82-92页 |
| 5.2.1 有限元法基础 | 第82-84页 |
| 5.2.2 有效应力原理 | 第84-85页 |
| 5.2.3 酸损伤页岩应力平衡方程及有限元表达式 | 第85-89页 |
| 5.2.4 页岩孔隙流体渗流方程及有限元表达式 | 第89-90页 |
| 5.2.5 页岩流固耦合系统模型有限元形式 | 第90-92页 |
| 5.3 模拟裂缝的粘性区单元 | 第92-97页 |
| 5.3.1 粘性区单元损伤模拟 | 第93-96页 |
| 5.3.2 粘性区单元流体处理 | 第96-97页 |
| 5.4 本章结论 | 第97-98页 |
| 第6章 川南龙马溪组酸损伤页岩裂缝扩展模拟 | 第98-132页 |
| 6.1 粘性区单元裂缝相交扩展模型 | 第98-101页 |
| 6.1.1 建立数值模型 | 第98-99页 |
| 6.1.2 模拟结果及正确性验证 | 第99-101页 |
| 6.2 引入酸损伤弹塑性本构模型 | 第101-104页 |
| 6.2.1 考虑酸损伤效应的模型计算流程 | 第101-103页 |
| 6.2.2 酸损伤模型与常规模型对比 | 第103-104页 |
| 6.3 酸损伤页岩裂缝交互扩展机理研究 | 第104-119页 |
| 6.3.1 75度裂缝模型结果分析 | 第105-112页 |
| 6.3.2 45度裂缝模型结果分析 | 第112-118页 |
| 6.3.3 酸损伤二维裂缝交互模拟结果小结 | 第118-119页 |
| 6.4 酸损伤页岩压裂模拟实例分析及验证 | 第119-130页 |
| 6.4.1 X3井基本资料 | 第119-120页 |
| 6.4.2 三维裂缝扩展模型的建立 | 第120-123页 |
| 6.4.3 施工参数影响酸损伤页岩裂缝形态研究 | 第123-129页 |
| 6.4.4 现场监测数据验证 | 第129-130页 |
| 6.5 本章小结 | 第130-132页 |
| 第7章 结论与建议 | 第132-134页 |
| 7.1 结论 | 第132-133页 |
| 7.2 建议 | 第133-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第148页 |