●序
前言
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 滲流-應力耦合動態演化研究現狀
1.2.1 滲流-應力耦合動態演化
1.2.2 非常規儲層開采動態建模方法
1.3 裂縫性儲層復雜裂縫擴展研究現狀
1.3.1 常規水力裂縫擴展模型
1.3.2 復雜水力裂縫擴展模型
1.4 加密井壓裂復雜裂縫擴展研究現狀
1.4.1 油氣藏滲流-地質力學耦合的復雜裂縫擴展模型研究
1.4.2 頁岩氣加密井壓裂裂縫擴展規律研究
1.5 頁岩氣藏地應力演化及復雜裂縫擴展發展方向展望
1.6 本書主要內容
第2章 復雜裂縫相交與分岔擴展模型及其數值實現
2.1 頁岩多裂縫交錯擴展的FEM-DFN數值模擬方法
2.2 復雜裂縫相交與分岔擴展的FEM-DFN模型
2.2.1 岩石介質離散與嵌入
2.2.2 水力擴展模型
2.2.3 岩石變形
2.2.4 FEM-DFN控制方程及其數值實現
2.2.5 顯式求解算法
2.3 復雜裂縫擴展的FEM-DFN模型測試與驗證
2.3.1 解析模型驗證
2.3.2 室內水力壓裂實驗結果對比驗證
2.4 小結
第3章 頁岩氣老井壓裂復雜裂縫交錯擴展機理
3.1 涪陵頁岩氣儲層天然裂縫參數分析
3.1.1 天然裂縫產狀分析
3.1.2 裂縫形狀尺寸優選
3.2 天然裂縫對老井壓裂裂縫擴展的影響機理
3.2.1 基準算例數值模型
3.2.2 天然裂縫與水力裂縫互作用機理
3.2.3 不同地質力學及工程因素的影響機理
3.3 頁岩氣老井壓裂復雜裂縫的擴展機理
3.3.1 現場壓裂設計及施工基本概況
3.3.2 基準算例數值模型
3.3.3 單簇裂縫擴展影響因素分析及優化
3.3.4 多簇裂縫擴展影響因素分析及優化
3.4 小結
第4章 頁岩氣加密井儲層四維動態地應力模擬方法
4.1 基於滲流-應力耦合的動態地應力模型
4.1.1 有限差分滲流模型
4.1.2地質力學模型
4.1.3 滲流-應力耦合求解
4.2 多場耦合四維動態地應力建模方法
4.3 天然/水力裂縫離散網絡
4.3.1 天然裂縫識別
4.3.2 DFN建模
4.3.3 裂縫等效滲透率映射
4.4 基於真實儲層特性的地質力學建模方法
4.4.1地質力學建模流程
4.4.2 地質力學幾何與網格模型
4.4.3 地質力學屬性模型
4.4.4 非均質性和各向異性表征
4.4.5 滲流-應力耦合與程序實現
4.5 小結
第5章 長期開采過程中頁岩氣儲層四維地應力演化機理
5.1 涪陵頁岩氣S1-3H加密井平臺四維地應力演化規律
5.1.1 S1-3H加密井儲層概況及地質模型
5.1.2 復雜裂縫DFN模型
5.1.3 S1-3H平臺四維動態地應力建模
5.1.4 地應力演化結果驗證
5.1.5 四維動態地應力演化機理
5.2 涪陵頁岩氣FL2平臺四維地應力演化機理
5.2.1 FL2平臺儲層概況
5.2.2 FL2平臺四維動態地應力建模
5.2.3 模型驗證
5.2.4 結果與討論
5.3 四維動態地應力在山西沁水盆地壽陽煤層氣排采中的應用
5.3.1 南燕竹A2區塊儲層及布井概況
5.3.2 A2區塊四維動態地應力建模
5.3.31 5#煤層滲透率應力敏感性測試實驗
5.3.4 動態地質力學演化機理
5.4 四維動態地應力在陝西鄂爾多斯盆地致密油注采中的應用
5.4.1 模型建立與驗證
5.4.2 長期注采過程中的動態地質力學演化規律
5.4.3 現場應用與評價
5.5 小結
第6章 頁岩氣藏加密井復雜裂縫擴展機理及參數優化
6.1 基於四維地應力演化的加密井復雜裂縫擴展模型
6.1.1 基於四維地應力演化的加密井復雜裂縫擴展模擬方法
6.1.2 加密井復雜裂縫擴展理論
6.1.3 加密井水力壓裂裂縫復雜擴展數值模擬
6.1.4 加密井水力壓裂復雜裂縫擴展模擬的驗證
6.2 加密井壓裂復雜裂縫擴展機理
6.2.1 加密井壓裂復雜裂縫擴展形態
6.2.2 地質力學參數對加密井復雜裂縫形態的影響
6.2.3 加密井壓裂裂縫擴展的“微地震屏障效應”
6.3 頁岩氣藏加密井壓裂施工參數優化
6.3.1 射孔簇間距優化
6.3.2 每簇壓裂施工液量優化
6.3.3 施工工藝組合優化
6.4 頁岩氣藏加密井壓裂時機優化
6.4.1 頁岩加密井壓裂時機優化模擬方法
6.4.2 不同時機加密井復雜裂縫形態
6.4.3 不同壓裂時機加密井壓後產能對比
6.5 小結
第7章 結論
參考文獻

我國涪陵頁岩氣田初始井距約600m，蜀南地區井距400～500m。涪陵、長寧、威遠等主要頁岩氣田近幾年的生產發現，頁岩氣井投產前三年產量下降50%以上。為了緩解頁岩氣田產能衰減、充分挖掘儲層未動用產能，需要在初期開發井網基礎上，部署加密井或老井重復壓裂，以提高資源動用率。頁岩氣開采過程中，儲層壓力快速下降，老井周圍儲層存在超過40MPa的壓降漏鬥，擾動壓降區的原地應力、儲層原三維地應力隨時間不斷變化（即四維地應力），誘使加密井壓裂千擾老井。儲層四維地應力演化及加密井復雜裂縫擴展的準確預測是頁岩氣加密井壓裂優化設計的關鍵。本書介紹了作者多年來在頁岩氣藏四維動態地應力演化及加密井復雜裂縫擴展方面的研究成果，主要內容包括：復雜裂縫相交與分岔擴展模型及其數值實現：頁岩氣老井壓裂復雜裂縫交錯擴展機理；頁岩氣加密井儲層四維動態地應力模擬方法：長期開采過程中頁岩氣儲層四維地應力演化機理：頁岩氣藏加密井復等

朱海燕,唐煊赫,李揚 著