●第0章 緒論
0.1 煤層氣儲量分布狀況
0.1.1 美國
0.1.2 加拿大
0.1.3 澳大利亞
0.1.4 中國
0.2 煤層氣開發利用現狀
0.2.1 美國
0.2.2 加拿大
0.2.3 澳大利亞
0.2.4 中國
0.2.5 我國煤層氣開發面臨的問題
0.2.6 煤層氣主要開發技術
0.3 煤層水力壓裂現狀
0.3.1 煤層水力壓裂改造需求
0.3.2 煤層水力壓裂工藝技術
0.3.3 壓裂液技術
0.3.4 支撐劑技術
0.3.5 裂縫監測技術
0.4 煤層壓裂優化設計研究概述
0.4.1 壓裂裂縫形態研究
0.4.2 壓裂模型研究
0.4.3 壓裂設計軟件發展現狀
0.4.4 壓裂設計的優化方法
參考文獻
章 煤層氣儲層基本特性
1.1 煤儲層結構特征
1.1.1 割理特性
1.1.2 割理起源
1.1.3 割理和煤層氣
1.2 煤層氣儲存、運移及產出特征
1.2.1 煤層氣生成及賦存特征
1.2.2 煤層氣產出機理
1.3 煤儲層物性特征
1.3.1 煤儲層的孔隙特征
1.3.2 煤儲層的滲透特征
1.3.3 煤儲層的基質收縮與應力敏感性
1.4 煤岩力學特性
1.4.1 沁水盆地煤岩力學性質
1.4.2 寧武盆地煤岩力學性質
1.5 煤層地應力特性
1.5.1 地應力的影響因素
1.5.2 煤岩地應力模型
1.5.3 單因素分析
1.5.4 黏彈性地應力模型的應用
1.5.5 煤層分層地應力特征分析
參考文獻
第2章 煤層氣壓裂裂縫復雜性
2.1 水平縫與豎直縫
2.1.1 煤層水力壓裂中的水平縫與豎直縫
2.1.2 水平縫與豎直縫的形成條件
2.2 多裂縫
2.2.1 煤層水力壓裂中的多裂縫
2.2.2 多裂縫的形成條件
2.3 T型縫
2.3.1 煤層水力壓裂中的T型縫
2.3.2 T型縫的形成條件
2.4 煤岩水力壓裂物理模擬
2.4.1 實驗設備
2.4.2 實驗方案
2.4.3 實驗步驟
2.4.4 實驗結果
2.4.5 實驗結果分析
參考文獻
第3章 煤層氣壓裂經典幾何模型
3.1 二維模型
3.1.1 PKN模型
3.1.2 KGD模型
3.2 擬三維模型
3.2.1 裂縫幾何尺寸的計算公式
3.2.2 裂縫幾何尺寸的計算方法
3.3 全三維模型
3.3.1 全三維裂縫擴展模型的基本方程
3.3.2 基本方程的數值解法
參考文獻
第4章 煤層氣壓裂復雜幾何模型
4.1 T型縫模型
4.1.1 T型縫延伸模型的建立
4.1.2 T型縫延伸模型的求解
4.2 多裂縫模型
4.2.1 多裂縫幾何模型的建立
4.2.2 多裂縫延伸模型的建立
4.2.3 多裂縫延伸模型的求解
參考文獻
第5章 煤層氣壓裂液摩阻分析與支撐劑運移分布
5.1 煤層氣壓裂液摩阻分析
5.1.1 壓裂液的流變性
5.1.2 冪律流體流動過程中的表觀黏度計算
5.1.3 摩阻計算
5.2 支撐劑沉降規律及其影響因素
5.2.1 支撐劑單顆粒自由沉降
5.2.2 支撐劑單顆粒自由沉降速度的修正
5.2.3 煤層氣壓裂支撐劑沉降影響因素分析
5.3 支撐劑運移分布模型
5.3.1 豎直縫支撐劑運移分布模型
5.3.2 豎直縫支撐劑輸運模型數值解法
5.3.3 水平縫支撐劑運移分布模型
5.3.4 水平縫支撐劑濃度數值計算模型
參考文獻
第6章 煤層氣壓裂產能分析
6.1 煤層氣壓裂產能模擬數學模型
6.1.1 煤層氣的解吸與擴散
6.1.2 流體連續性方程
6.1.3 流體滲流方程
6.1.4 煤岩物性的應力敏感性
6.1.5 輔助方程
6.1.6 定解條件
6.2 煤層氣井生產動態分析
6.2.1 未壓裂直井生產動態
6.2.2 壓裂直井生產動態
6.2.3 未壓裂水平井生產動態
6.2.4 壓裂水平井生產動態
6.2.5 多分支水平井生產動態
6.3 未壓裂直井產能分析
6.3.1 井距的影響
6.3.2 儲層壓力的變化
6.3.3 儲層含氣飽和度的變化
6.3.4 儲層氣體采收率的變化
6.4 壓裂直井產能分析
6.4.1 壓裂直井幾何模型
6.4.2 煤層氣產量的變化
6.4.3 儲層壓力的變化
6.4.4 儲層含氣飽和度的變化
6.4.5 儲層氣體采收率的變化
6.4.6 物性參數對產能的影響
6.5 未壓裂水平井產能分析
6.5.1 水平井幾何模型
6.5.2 煤層氣產量的變化
6.5.3 儲層壓力的變化
6.5.4 儲層含氣飽和度的變化
6.5.5 儲層氣體采收率的變化
6.5.6 水平段長度的優選
6.5.7 布井方位的選擇
6.6 壓裂水平井產能分析
6.6.1 壓裂水平井幾何模型
6.6.2 壓裂裂縫間距的影響
6.6.3 裂縫半長的影響
6.6.4 裂縫參數優化
6.7 多分支水平井產能分析
6.7.1 多分支水平井幾何模型
6.7.2 煤層氣產量的變化
6.7.3 儲層壓力的變化
6.7.4 儲層含氣飽和度的變化
6.7.5 儲層氣體采收率的變化
參考文獻
第7章 煤層氣壓裂經濟評價
7.1 壓裂經濟評價指標
7.2 壓裂經濟評價模型
7.2.1 統一壓裂設計方法
7.2.2 經濟很優化模型
7.3 壓裂經濟評價分析
參考文獻
第8章 煤層氣井壓裂實踐
8.1 區域地質特征概述
8.1.1 區域地質概況
8.1.2 區域構造演化
8.1.3 煤層分布特征
8.2 煤儲層特征參數的確定
8.2.1 煤岩物性參數的確定
8.2.2 煤岩力學參數的確定
8.2.3 地應力剖面的確定
8.3 典型區塊煤層氣開發實踐
8.3.1 沁水盆地南緣
8.3.2 沁水盆地北緣
8.3.3 壓裂實踐小結
參考文獻

本書共分九章，重點介紹煤層的地質力學特點、壓裂裂縫形態及裂縫擴展特征、彈性參數、分層地應力解釋模型，給出適合煤層氣壓裂設計的“T”型縫、縫簇設計模型及求解方法；開發出壓裂設計軟件，介紹了煤層氣壓裂產能分析方程及求解方法，提出了壓裂優化設計方法，將油氣藏的供給能力、井的生產方式、水力裂縫特征以及施工的泵送條件等因素在數學上結合起來，完成總的經濟分析，很終得到很經濟有效的設計與井的很大增產效益，為我國煤層氣壓裂開采提供借鋻。