基于损伤理论的煤系气储层改造缝网演化规律研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2 研究现状 | 第15-28页 |
| 1.2.1 煤岩体结构定量表征研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.2 水力压裂研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.3 缝网改造研究现状 | 第20-23页 |
| 1.2.4 压裂损伤模型研究现状 | 第23-24页 |
| 1.2.5 压裂损伤数值模拟研究现状 | 第24-27页 |
| 1.2.6 存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.3 研究内容和方法 | 第28-30页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第28-29页 |
| 1.3.2 关键技术 | 第29页 |
| 1.3.3 研究方法与技术路线 | 第29-30页 |
| 2 煤岩体结构特征及其相关属性 | 第30-56页 |
| 2.1 煤岩体结构及定量表征 | 第30-37页 |
| 2.1.1 岩体结构的类型和特征 | 第30-33页 |
| 2.1.2 煤体结构的类型和特征 | 第33-37页 |
| 2.2 GSI自动判识 | 第37-42页 |
| 2.2.1 GSI的定量计算 | 第37-40页 |
| 2.2.2 GSI识别软件的开发 | 第40-42页 |
| 2.3 煤岩体力学性质 | 第42-49页 |
| 2.3.1 完整煤岩体力学参数获取方法 | 第42-47页 |
| 2.3.2 非完整煤岩体力学参数GSI描述 | 第47-49页 |
| 2.4 GSI与煤岩体渗透率关系分析 | 第49-55页 |
| 2.4.1 煤岩体结构变化与渗透率关系实验 | 第49-52页 |
| 2.4.2 渗透率与GSI的关系研究 | 第52-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 3 煤系气储层缝网演化损伤机理 | 第56-84页 |
| 3.1 缝网改造增透机理 | 第56-61页 |
| 3.2 岩石弹脆性损伤模型 | 第61-64页 |
| 3.2.1 一维弹脆性损伤模型 | 第61-63页 |
| 3.2.2 三维弹脆性损伤模型 | 第63-64页 |
| 3.3 渗透率与应力场的关系 | 第64-65页 |
| 3.4 孔隙流体流动和压力分布 | 第65-71页 |
| 3.4.1 孔隙流体流动的微分方程 | 第65-67页 |
| 3.4.2 孔隙流体流动的有限元方程 | 第67-68页 |
| 3.4.3 时间微分方程求解格式 | 第68-69页 |
| 3.4.4 瞬态压力分布的数值实现 | 第69-71页 |
| 3.4.5 稳态压力分布的数值实现 | 第71页 |
| 3.5 有效应力和劈裂准则 | 第71-73页 |
| 3.5.1 有效应力 | 第71-72页 |
| 3.5.2 劈裂准则 | 第72-73页 |
| 3.6 劈裂引起的孔弹性变化 | 第73-74页 |
| 3.6.1 劈裂张开度 | 第73-74页 |
| 3.6.2 孔弹性变化 | 第74页 |
| 3.7 劈裂引起的孔弹性各向异性 | 第74-76页 |
| 3.7.1 全局坐标和局部坐标 | 第74-75页 |
| 3.7.2 张拉损伤张量变换 | 第75-76页 |
| 3.8 张拉劈裂引起的渗透率变化 | 第76-79页 |
| 3.9 滑动劈裂 | 第79-83页 |
| 3.9.1 剪切滑动面 | 第79页 |
| 3.9.2 滑动劈裂准则 | 第79-80页 |
| 3.9.3 滑动损伤张量 | 第80-82页 |
| 3.9.4 滑动渗透张量 | 第82-83页 |
| 3.10 本章小结 | 第83-84页 |
| 4 煤系气储层缝网演化数值模拟 | 第84-102页 |
| 4.1 缝网演化计算流程 | 第84页 |
| 4.2 水力压裂基本参数 | 第84-87页 |
| 4.3 缝网演化规律及影响因素 | 第87-99页 |
| 4.3.1 主应力方向对缝网损伤演化的影响 | 第87-88页 |
| 4.3.2 应力比对缝网损伤演化的影响 | 第88-89页 |
| 4.3.3 GSI对裂缝扩展演化的影响 | 第89-90页 |
| 4.3.4 应力场变化对缝网损伤演化的影响 | 第90-91页 |
| 4.3.5 弱面对缝网演化的影响 | 第91-92页 |
| 4.3.6 煤系气储层倾角对缝网演化的影响 | 第92-99页 |
| 4.4 本章小结 | 第99-102页 |
| 5 煤系气储层缝网演化规律实验研究 | 第102-130页 |
| 5.1 应力状态对缝网演化的影响 | 第102-108页 |
| 5.1.1 实验过程 | 第103-105页 |
| 5.1.2 实验结果分析 | 第105-108页 |
| 5.2 弱面对缝网演化的影响 | 第108-116页 |
| 5.2.1 垂直弱面对裂缝演化的影响 | 第109-114页 |
| 5.2.2 水平弱面对裂缝演化的影响 | 第114-116页 |
| 5.3 相似材料三轴状态下压裂裂缝演化 | 第116-129页 |
| 5.3.1 试验制作 | 第116-120页 |
| 5.3.2 第一次压裂过程中水压的变化规律 | 第120-122页 |
| 5.3.3 第二次压裂过程中水压的变化规律 | 第122-123页 |
| 5.3.4 第三次压裂过程中水压的变化规律 | 第123-125页 |
| 5.3.5 第四次压裂过程中水压的变化规律 | 第125-126页 |
| 5.3.6 裂缝形态分析 | 第126-128页 |
| 5.3.7 模拟分析 | 第128-129页 |
| 5.4 本章小结 | 第129-130页 |
| 6 煤系气储层改造缝网演化规律现场验证 | 第130-146页 |
| 6.1 垂直井缝网改造技术 | 第130-135页 |
| 6.1.1 分层多簇射孔压裂技术 | 第130-131页 |
| 6.1.2“四变压裂”技术 | 第131-135页 |
| 6.2 五里堠地区煤系气储层特征 | 第135-138页 |
| 6.3 垂直井压裂模拟 | 第138-142页 |
| 6.4 现场压裂压裂实施与监测结果 | 第142-144页 |
| 6.5 本章小结 | 第144-146页 |
| 7 结论与创新 | 第146-148页 |
| 7.1 结论 | 第146-147页 |
| 7.2 创新 | 第147-148页 |
| 参考文献 | 第148-164页 |
| 附录 | 第164-189页 |
| 作者简历 | 第189-192页 |
| 学位论文数据集 | 第192页 |
