●1緒論
1.1研究目的和意義
1.2國內外研究現狀
1.2.1水力壓裂技術研究現狀
1.2.2水力壓裂裂縫起裂機理研究現狀
1.2.3水力壓裂裂縫擴展機理研究現狀
1.2.4水平井分段壓裂技術研究現狀
1.2.5存在的主要問題
1.3研究內容及技術路線
1.3.1研究內容
1.3.2研究方法
1.3.3技術路線
2突出煤層頂底板煤岩樣物性特征
2.1工程背景概況
2.1.1壓裂井位置
2.1.2突出煤層頂底板岩性特征
2.1.3突出煤層頂底板地應力特征
2.2煤層氣含量試驗結果分析
2.3等溫吸附試驗結果分析
2.4煤體結構特征
2.5煤層顯微組分試驗結果分析
2.6頂底板物性特征分析
2.6.1頂底板岩樣物性參數分析
2.6.2煤體及頂底板裂隙發育特征
3煤儲層裂縫網絡結構形成機制物理模擬試驗研究
3.1煤岩真三軸水力壓裂模擬試驗研究
3.1.1煤岩真三軸水力壓裂試驗繫統
3.1.2煤岩真三軸水力壓裂試驗方案
3.1.3煤岩真三軸水力壓裂試驗試件的制作
3.1.4煤岩真三軸水力壓裂試驗結果分析
3.2突出煤層頂板壓裂鑽孔層位模擬試驗研究
3.2.1突出煤層頂板壓裂鑽孔層位試驗繫統
3.2.2突出煤層頂板壓裂鑽孔層位試驗方案
3.2.3突出煤層頂板壓裂鑽孔層位試驗試件的制作
3.2.4突出煤層頂板壓裂鑽孔層位試驗結果分析
3.3煤儲層裂縫網絡結構形成機制分析
4突出煤層頂板壓裂裂縫擴展數值模擬研究
4.1最小水平主應力對壓裂裂縫擴展的影響
4.1.1模型參數設置
4.1.2數值模擬結果分析
4.2應力比對壓裂裂縫擴展的影響
4.2.1模型參數設置
4.2.2數值模擬結果分析
4.3岩層間彈性模量對壓裂裂縫擴展的影響
4.3.1模型參數設置
4.3.2數值模擬結果分析
4.4壓裂岩層對壓裂裂縫擴展的影響
4.4.1模型參數設置
4.4.2數值模擬結果分析
5突出煤層頂板分段壓裂增透機理研究
5.1突出煤層頂板分段壓裂的概念及意義
5.2突出煤層頂板分段壓裂誘導應力場模型
5.2.1突出煤層頂板分段壓裂鑽孔方向
5.2.2突出煤層頂板分段壓裂應力場數學模型
5.2.3突出煤層頂板分段壓裂破裂壓力數學模型
5.3分段壓裂裂縫誘導應力場分析及段間距優化
5.3.1壓裂裂縫誘導應力場研究
5.3.2不同分段壓裂模式的誘導應力分析
5.3.3突出煤層頂板分段壓裂段間距優化
5.3.4突出煤層頂板分段壓裂形成裂縫網絡結構的力學條件
5.4天然裂縫對突出煤層頂板分段壓裂裂縫的影響
5.4.1壓裂裂縫轉向沿天然裂縫面擴展延伸
5.4.2壓裂裂縫穿過天然裂縫面擴展延伸
5.4.3轉向擴展路徑的等效平面裂縫
5.5煤岩物性參數對突出煤層頂板分段壓裂裂縫的影響
5.5.1煤岩物性參數對脆性指數的影響
5.5.2煤岩物性參數對突出煤層頂板分段壓裂縫高的影響
5.6煤岩交界面對突出煤層頂板分段壓裂裂縫的影響
5.6.1煤岩交界面膠結完好無偽頂的情況
5.6.2煤岩交界面不接近膠結存在偽頂的情況
6現場工程案例分析
6.1壓裂井井型
6.1.1水平井壓裂層位
6.1.2井身結構及井型
6.2突出煤層頂板儲層改造技術選型
6.3現場工程案例方案
6.3.1水力噴射壓裂位置
6.3.2壓裂液和支撐劑選型
6.3.3壓裂裂縫形態模擬
6.4現場工程案例結果分析
6.4.1壓裂效果分析
6.4.2排采效果分析
7結論
參考文獻

  本書以實驗室測試、數值模擬、理論分析、室內實驗等手段，從突出煤層頂底板岩性、地應力特征、煤層氣含量、煤體結構特征、頂底板岩性物性參數、煤體及頂底板裂隙等方面，分析了突出煤層頂底板實施分段壓裂的差異、特點；運用重慶大學自主研發的多場耦合煤層氣開采物理模擬試驗繫統，開展了煤岩真三軸水力壓裂模擬試驗、突出煤層頂板壓裂鑽孔層位模擬試驗，揭示了復雜縫網結構形成的實驗條件，分析了不同壓裂鑽孔層位對壓裂裂縫擴展的影響特征；通過數值模擬軟件分析了最小水平主應力、應力比、岩層間彈性模量、壓裂岩層等對壓裂裂縫擴展的影響；對比分析了突出煤層與頂板岩性的差異，提出在突出煤層頂板內采用分段壓裂技術進行儲層改造，揭示了突出煤層頂板分段壓裂形成裂縫網絡結構的力學條件；剖析了突出煤層頂板分段壓裂工程案例，結合壓裂曲線、排采曲線，分析了突出煤層頂板分段壓裂的效果及特點。

等