| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 工程背景与研究意义 | 第11-19页 |
| 1.1.1 天然气短缺与致密气前景广阔 | 第11-13页 |
| 1.1.2 全球致密气勘探开发现状 | 第13-16页 |
| 1.1.3 中国致密气勘探开发现状 | 第16-18页 |
| 1.1.4 研究目的及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第19-25页 |
| 1.2.1 致密砂岩气藏储层特征研究现状 | 第19-22页 |
| 1.2.2 致密砂岩储层力学特征研究现状 | 第22-23页 |
| 1.2.3 水力压裂研究现状 | 第23-25页 |
| 1.3 研究内容与研究思路 | 第25-29页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第25-26页 |
| 1.3.2 总体研究思路与技术路线 | 第26-29页 |
| 2 致密砂岩储层特征 | 第29-45页 |
| 2.1 致密砂岩的地质概况 | 第29页 |
| 2.2 致密砂岩的地层特征 | 第29-33页 |
| 2.3 致密砂岩储层的物性与孔隙结构特征 | 第33-43页 |
| 2.3.1 致密砂岩岩芯采集概况 | 第33-36页 |
| 2.3.2 致密砂岩的矿物组分分析 | 第36-38页 |
| 2.3.3 致密砂岩的孔隙结构特征 | 第38-39页 |
| 2.3.4 致密砂岩的渗透特征 | 第39-42页 |
| 2.3.5 致密砂岩的波速特征 | 第42-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 3 致密砂岩力学特性及破裂特征分析 | 第45-67页 |
| 3.1 致密砂岩试样的加工与制备 | 第45-46页 |
| 3.2 试验设备与测试方法 | 第46-48页 |
| 3.3 单轴压缩试验结果 | 第48-60页 |
| 3.3.1 单轴压缩下致密砂岩的应力-应变曲线特征 | 第48-50页 |
| 3.3.2 单轴压缩下致密砂岩的强度特征 | 第50-57页 |
| 3.3.3 单轴压缩下致密砂岩的破裂特征 | 第57-60页 |
| 3.4 三轴压缩试验结果 | 第60-66页 |
| 3.4.1 三轴压缩下致密砂岩的应力-应变曲线特征 | 第60-61页 |
| 3.4.2 三轴压缩下致密砂岩的强度特征 | 第61-63页 |
| 3.4.3 粘聚力与内摩擦角 | 第63-65页 |
| 3.4.4 三轴压缩下致密砂岩的破裂特征 | 第65-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 致密砂岩气藏的纵向地应力剖面 | 第67-91页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 地应力大小测试结果 | 第67-70页 |
| 4.2.1 试验原理及试验设备 | 第67-68页 |
| 4.2.2 声发射试验结果 | 第68-70页 |
| 4.3 地应力方向测试结果 | 第70-74页 |
| 4.3.1 试验概况 | 第70-71页 |
| 4.3.2 试验原理及试验设备 | 第71-72页 |
| 4.3.3 试验结果 | 第72-74页 |
| 4.4 纵向地应力剖面建立 | 第74-88页 |
| 4.4.1 三维地质体模型的基本参数 | 第75-80页 |
| 4.4.2 研究区域的地层剖面 | 第80-81页 |
| 4.4.3 地应力场有限元反演分析 | 第81-84页 |
| 4.4.4 地应力场反演结果 | 第84-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-91页 |
| 5 致密砂岩储层水力裂缝延伸规律研究 | 第91-133页 |
| 5.1 谋道须六段致密砂岩的力学特性 | 第91-104页 |
| 5.1.1 谋道须六段致密砂岩的三轴压缩试验 | 第91-97页 |
| 5.1.2 谋道须六段致密砂岩的巴西劈裂试验 | 第97-101页 |
| 5.1.3 谋道须六段致密砂岩的三点弯曲试验 | 第101-104页 |
| 5.2 致密砂岩储层压裂裂缝起裂特征分析 | 第104-108页 |
| 5.2.1 基本假设 | 第104页 |
| 5.2.2 水平井井壁围岩的应力分布 | 第104-106页 |
| 5.2.3 水力裂缝的破裂准则 | 第106-107页 |
| 5.2.4 裸眼完井水平井井壁的张拉破裂 | 第107-108页 |
| 5.3 水力压裂物理模拟试验系统 | 第108-112页 |
| 5.3.1 大型岩土工程真三轴伺服加载系统 | 第108-110页 |
| 5.3.2 声发射三维空间定位监测系统 | 第110-112页 |
| 5.3.3 水力压裂伺服泵压控制系统 | 第112页 |
| 5.4 致密砂岩水力压裂物理模拟试验 | 第112-117页 |
| 5.4.1 水力压裂试样制备 | 第113-114页 |
| 5.4.2 试验方案与试验步骤 | 第114-116页 |
| 5.4.3 水力压裂试验结果 | 第116-117页 |
| 5.5 致密砂岩压裂裂缝延伸规律分析 | 第117-127页 |
| 5.5.1 水力压裂泵压曲线特征分析 | 第117-118页 |
| 5.5.2 声发射监测效果分析 | 第118-120页 |
| 5.5.3 水力裂缝空间形态分析 | 第120-123页 |
| 5.5.4 水力裂缝起裂特征分析 | 第123-126页 |
| 5.5.5 泵压曲线与破裂形态的相互关系分析 | 第126-127页 |
| 5.6 致密砂岩水力裂缝形成机理初探 | 第127-129页 |
| 5.7 影响因素分析 | 第129-131页 |
| 5.7.1 排量的影响 | 第129-130页 |
| 5.7.2 地应力差异系数的影响 | 第130页 |
| 5.7.3 压裂液类型的影响 | 第130-131页 |
| 5.8 本章小结 | 第131-133页 |
| 6 水平井分段压裂诱导应力场的数值模拟 | 第133-165页 |
| 6.1 ABAQUS数值计算原理与方法 | 第133-142页 |
| 6.1.1 基本方程 | 第133-134页 |
| 6.1.2 水力裂缝的空间形态 | 第134-136页 |
| 6.1.3 水力裂缝内部的压力分布 | 第136-137页 |
| 6.1.4 水力裂缝诱导应力场的计算方法 | 第137-140页 |
| 6.1.5 水力裂缝诱导应力场的变化规律 | 第140-142页 |
| 6.2 水平井水力裂缝周围应力场计算模型 | 第142-145页 |
| 6.2.1 基本假设 | 第142-143页 |
| 6.2.2 数值模拟计算步骤 | 第143-144页 |
| 6.2.3 压裂前地应力场的数值计算 | 第144-145页 |
| 6.3 裂缝长度对诱导应力场的影响 | 第145-154页 |
| 6.3.1 计算模型建立 | 第145-146页 |
| 6.3.2 水力裂缝长度为 50m | 第146-148页 |
| 6.3.3 水力裂缝长度为 100m | 第148-149页 |
| 6.3.4 水力裂缝长度为 200m | 第149-151页 |
| 6.3.5 水力裂缝长度为 300m | 第151-154页 |
| 6.4 分段间距对诱导应力场的影响 | 第154-163页 |
| 6.4.1 计算模型建立 | 第154-155页 |
| 6.4.2 分段间距为 50m | 第155-157页 |
| 6.4.3 分段间距为 100m | 第157-160页 |
| 6.4.4 分段间距为 150m | 第160-163页 |
| 6.4.5 分段间距的优化 | 第163页 |
| 6.5 本章小结 | 第163-165页 |
| 7 结论与展望 | 第165-169页 |
| 7.1 主要结论 | 第165-166页 |
| 7.2 创新点 | 第166页 |
| 7.3 论文展望 | 第166-169页 |
| 致谢 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-179页 |
| 附录 | 第179-180页 |
| A. 作者简介 | 第179页 |
| B. 作者学习期间发表的学术论文 | 第179页 |
| C. 作者学习期间参加的科研项目 | 第179-180页 |