| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外井眼稳定理论研究现状 | 第15-22页 |
| 1.2.1 井眼稳定弹性力学理论研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.2 各向异性地层井眼稳定力学理论研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.3 井眼稳定力学-化学耦合理论研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.4 化学孔隙热弹性力学耦合理论研究现状 | 第20-22页 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 | 第22-24页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第22-23页 |
| 1.3.2 研究技术路线 | 第23-24页 |
| 1.4 创新点 | 第24-25页 |
| 第2章 页岩气储层地质特征及微观失稳机理 | 第25-54页 |
| 2.1 页岩气储层地质特征 | 第25-29页 |
| 2.1.1 CN-WY示范区地质概况 | 第25-27页 |
| 2.1.2 五峰-龙马溪页岩地层剖面特征 | 第27-29页 |
| 2.2 页岩气储层岩石宏观结构特征 | 第29-38页 |
| 2.2.1 弱结构面类型、成因及描述方法 | 第29-31页 |
| 2.2.2 五峰-龙马溪露头页岩宏观结构 | 第31-34页 |
| 2.2.3 井下取芯页岩岩样宏观结构 | 第34-35页 |
| 2.2.4 成像测井资料分析页岩宏观结构 | 第35-38页 |
| 2.3 页岩气储层井壁失稳微观机理 | 第38-53页 |
| 2.3.1 页岩矿物组成 | 第38-40页 |
| 2.3.2 页岩理化特性分析 | 第40-42页 |
| 2.3.3 页岩微观结构分析 | 第42-53页 |
| 2.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 页岩气储层岩石力学试验及特征 | 第54-75页 |
| 3.1 页岩单轴抗压强度试验 | 第54-60页 |
| 3.1.1 试验原理 | 第54-56页 |
| 3.1.2 试验步骤 | 第56-57页 |
| 3.1.3 试验结果及分析 | 第57-60页 |
| 3.2 页岩常规三轴力学试验 | 第60-68页 |
| 3.2.1 试验原理 | 第60页 |
| 3.2.2 试验步骤 | 第60-62页 |
| 3.2.3 试验结果及分析 | 第62-68页 |
| 3.3 页岩直接剪切试验 | 第68-74页 |
| 3.3.1 试验原理 | 第68-69页 |
| 3.3.2 试验步骤 | 第69-70页 |
| 3.3.3 试验结果及分析 | 第70-74页 |
| 3.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第4章 页岩气储层井眼稳定力学评价方法 | 第75-103页 |
| 4.1 任意斜井井周应力分布模型 | 第75-80页 |
| 4.1.1 井周坐标关系 | 第75-76页 |
| 4.1.2 井周应力分布模型及分布特征 | 第76-79页 |
| 4.1.3 井壁应力分布模型 | 第79-80页 |
| 4.2 井壁主应力状态 | 第80-81页 |
| 4.3 井壁破坏模式、破坏准则及其适应性 | 第81-88页 |
| 4.3.1 井壁失稳破坏模式 | 第81-82页 |
| 4.3.2 完整页岩剪切破坏准则及适应性分析 | 第82-86页 |
| 4.3.3 破碎页岩剪切破坏准则—Hoek-Brown准则 | 第86-88页 |
| 4.3.4 拉张破坏准则 | 第88页 |
| 4.4 井眼稳定安全密度窗口计算模型 | 第88-90页 |
| 4.4.1 窗口下限计算模型 | 第88-89页 |
| 4.4.2 窗口上限计算模型 | 第89-90页 |
| 4.5 崩落宽度模型 | 第90-92页 |
| 4.6 井眼稳定模型求解方法 | 第92-94页 |
| 4.7 井眼稳定性分析及井眼轨迹优化 | 第94-102页 |
| 4.7.1 基础参数及分析方法 | 第94页 |
| 4.7.2 不同地应力状态下破坏准则对井眼稳定的影响 | 第94-97页 |
| 4.7.3 不同地应力状态下崩落宽度对井眼稳定的影响 | 第97-99页 |
| 4.7.4 不同地应力状态下井眼轨迹优化 | 第99-102页 |
| 4.8 本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 页岩气储层井周压力传递模型 | 第103-130页 |
| 5.1 水在页岩中传输的机理 | 第103-106页 |
| 5.2 页岩储层岩石渗透、扩散特征 | 第106-112页 |
| 5.2.1 页岩各向异性渗透描述方法 | 第106-107页 |
| 5.2.2 页岩渗透各向异性测试及分析 | 第107-110页 |
| 5.2.3 页岩中离子的扩散特征及描述方法 | 第110-112页 |
| 5.3 页岩储层井周压力传递模型 | 第112-118页 |
| 5.3.1 页岩井周压力传递物理模型 | 第112页 |
| 5.3.2 水在页岩中传输的控制方程 | 第112-113页 |
| 5.3.3 离子在页岩中传输的控制方程 | 第113页 |
| 5.3.4 边界条件和初始条件 | 第113-115页 |
| 5.3.5 模型差分求解方法 | 第115-118页 |
| 5.4 页岩压力传递物理实验及参数反演 | 第118-129页 |
| 5.4.1 页岩压力传递实验装置 | 第118-120页 |
| 5.4.2 页岩压力传递实验方案 | 第120-121页 |
| 5.4.3 压力传递实验数据反演分析方法 | 第121-125页 |
| 5.4.4 压力传递实验结果及分析 | 第125-129页 |
| 5.5 井周压力传递诱发的附加应力 | 第129页 |
| 5.6 本章小结 | 第129-130页 |
| 第6章 页岩气储层井眼稳定性力学-化学耦合模型 | 第130-159页 |
| 6.1 井眼稳定力学-化学耦合作用机制 | 第130页 |
| 6.2 力学-化学耦合作用下页岩井周应力分布模型 | 第130-146页 |
| 6.2.1 页岩弹性参数各向异性及其表征 | 第130-133页 |
| 6.2.2 页岩水化损伤本构模型 | 第133-137页 |
| 6.2.3 井周应力分布模型的建立 | 第137-145页 |
| 6.2.4 井周综合应力分布模型 | 第145-146页 |
| 6.3 页岩强度特征及失稳判别准则 | 第146-156页 |
| 6.3.1 页岩强度各向异性特征 | 第146-148页 |
| 6.3.2 含单组弱面页岩的强度理论 | 第148-150页 |
| 6.3.3 含多组弱面页岩的强度理论 | 第150-152页 |
| 6.3.4 含弱面页岩强度的弱化规律 | 第152-154页 |
| 6.3.5 井眼稳定性判别准则 | 第154-156页 |
| 6.4 井眼稳定力学-化学耦合模型求解方法 | 第156-158页 |
| 6.5 本章小结 | 第158-159页 |
| 第7章 页岩气储层水平井井眼失稳规律 | 第159-200页 |
| 7.1 基础参数 | 第159-160页 |
| 7.2 井周压力传递规律分析 | 第160-165页 |
| 7.2.1 各向异性模型与常规模型对比 | 第160-161页 |
| 7.2.2 井周压力传递特征分析 | 第161-162页 |
| 7.2.3 井周压力传递敏感因素分析 | 第162-164页 |
| 7.2.4 井周压力传递诱发的附加应力 | 第164-165页 |
| 7.3 井周应力分布规律及特征分析 | 第165-177页 |
| 7.3.1 井周应力分布模型检验 | 第165-166页 |
| 7.3.2 不同地应力状态下的井周应力分布 | 第166-169页 |
| 7.3.3 井壁应力分布影响规律分析 | 第169-177页 |
| 7.4 页岩井眼稳定性分析 | 第177-198页 |
| 7.4.1 页岩地层井周失稳模式分析 | 第177-180页 |
| 7.4.2 弹性各向异性的影响 | 第180-184页 |
| 7.4.3 原地地应力状态的影响 | 第184-185页 |
| 7.4.4 强度各向异性的影响 | 第185-192页 |
| 7.4.5 钻井周期对井眼稳定的影响 | 第192-198页 |
| 7.5 本章小结 | 第198-200页 |
| 第8章 页岩井眼稳定理论的工程验证 | 第200-210页 |
| 8.1 井眼稳定力学评价方法的验证 | 第200-205页 |
| 8.2 井眼稳定力学-化学耦合理论的验证 | 第205-209页 |
| 8.3 本章小结 | 第209-210页 |
| 第9章 结论及建议 | 第210-212页 |
| 9.1 结论 | 第210-211页 |
| 9.2 建议 | 第211-212页 |
| 致谢 | 第212-213页 |
| 参考文献 | 第213-224页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第224-225页 |
