●第1章 緒論
1.1 問題的提出
1.1.1 頁岩及頁岩氣
1.1.2 頁岩氣開采的水力壓裂技術
1.1.3 頁岩水力裂縫的微震監測
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 頁岩水力裂縫擴展機理研究
1.2.2 頁岩水力壓裂試驗研究
1.2.3 頁岩水力裂縫的數值模擬研究
1.2.4 水力壓裂誘發微震機制研究
第2章 頁岩各向異性力學特性及可壓性評價
2.1 頁岩破壞模式的各向異性試驗研究
2.1.1 拉伸破壞的各向異性
2.1.2 單軸壓縮破壞的各向異性
2.1.3 三軸壓縮破壞的各向異性
2.2 頁岩物理力學參數的各向異性試驗研究
2.2.1 破壞強度的各向異性
2.2.2 靜彈性參數的各向異性
2.2.3 動態參數的各向異性試驗
2.2.4 抗剪強度參數計算
2.2.5 各向異性材料參數計算
2.3 頁岩的可壓性評價
2.3.1 X衍射全岩分析可壓性
2.3.2 頁岩三軸壓縮試驗分析可壓性
第3章 岩石水力裂縫起裂準則與微震釋放機制
3.1 岩石水力裂縫起裂準則
3.1.1 張拉破壞準則
3.1.2 剪切破壞準則
3.1.3 斷裂力學準則
3.2 岩石水力裂縫擴展形態
3.2.1 優選周向應力理論
3.2.2 應變能密度因子理論
3.2.3 優選能量釋放率理論
3.3 岩石水力裂縫擴展的微震機制
3.3.1 震源模型及震源位移
3.3.2 震源機制分析方法及表征
第4章 頁岩水力裂縫擴展機理
4.1 水力裂縫擴展的彈塑性解
4.1.1 理論模型
4.1.2 計算及分析
4.2 考慮圍壓的傾斜水力裂縫擴展分析
4.2.1 傾斜裂縫應力強度因子計算
4.2.2 計算與分析
4.3 裂縫周圍地應力場重分布規律
4.3.1 單條裂縫周圍的地應力場分布
4.3.2 單條裂縫周圍地應力場的影響分析
4.3.3 地應力重分布的影響因素
4.3.4 雙裂縫形態條件下的地應力轉向
4.3.5 地應力均一化在油氣開發中的應用
4.4 相交節理的擴展分析
4.4.1 節理型裂縫的相交擴展準則
4.4.2 擴展形態分析
4.4.3 裂縫相交時擴展形態的參數分析
第5章 頁岩真三軸壓裂試驗及裂縫分布規律
5.1 頁岩水力壓裂試驗方案與過程
5.1.1 試驗方案及聲發射監測布置
5.1.2 試驗繫統及設備
5.1.3 試驗步驟及方案設計
5.2 壓裂方案及裂縫擴展
5.2.1 水壓力曲線
5.2.2 表面裂縫
5.2.3 水力裂縫
5.3 裂縫擴展的聲發射監測分析
5.3.1 水壓力曲線與AE事件分布
5.3.2 聲發射信號時頻分析
5.3.3 水力壓裂的聲發射特征分析
第6章 頁岩水力裂縫擴展機理的數值模擬
6.1 單裂縫擴展的數值模擬
6.1.1 模型建立
6.1.2 裂縫擴展時主應力場變化
6.1.3 參數影響分析
6.2 水力裂縫擴展的三維數值模擬
6.2.1 模型建立
6.2.2 模型驗證
6.2.3 水力裂縫擴展規律
6.3 頁岩非均質性對水力裂縫擴展的影響
6.3.1 表面裂縫
6.3.2 水力裂縫
6.3.3 弱起裂及擴展規律
6.4 水力裂縫與天然裂縫相互作用機理
6.4.1 模型建立
6.4.2 天然裂縫對水力裂縫擴展的影響
第7章 頁岩水力壓裂微震釋放的數值模擬
7.1 模型建立
7.2 微震動態模擬結果
7.2.1 微震波傳播整體過程分析
7.2.2 幾何特征對波形特征的影響
7.2.3 P波、S波信號傳播規律
參考文獻
