水力壓裂力學(xué)（第二版）

1　井筒壓裂和二維裂縫模型

1.1　引言

1.2　井筒壓裂

1.3　恒定高度的裂縫模型

1.4　圓形裂縫

1.5　從能量角度考慮

1.6　孔隙彈性和濾餅

參考文獻

2　三維裂縫模型

2.1　引言

2.2　流體在裂縫中的運動

2.3　裂縫開度方程

2.4　裂縫的擴展

2.5　網(wǎng)格生成

2.6　結(jié)果和討論

參考文獻

3　三維裂縫中支撐劑的運移

3.1　引言

3.2　控制方程

3.3　支撐劑的運移

3.4　有限元計算

3.5　停泵分析

3.6　結(jié)果與討論

3.7　擬三維模型

參考文獻

4　斜井

4.1　引言

4.2　應(yīng)力分布和水力裂縫開啟

4.3　套管井和射孔方案

參考文獻

5　射孔微裂縫連通

5.1　引言

5.2　問題的公式

5.3　求解方法

5.4　裂縫的擴展與連通

5.5　結(jié)果與討論

參考文獻

6　斜井裂縫的轉(zhuǎn)向

6.1　引言

6.2　水平井二維裂縫的非對稱生長

6.3　水力壓裂裂縫的轉(zhuǎn)向

6.4　結(jié)果和討論

6.5　水平井壓裂

參考文獻

7　裂縫在天然裂縫性地層中的延伸

7.1　引言

7.2　水力裂縫與天然裂縫之間的相互作用

7.3　復(fù)雜裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬

7.4　天然裂縫對水力裂縫的影響

7.5　沿天然裂縫剪切滑移

參考文獻

8　應(yīng)力陰影

8.1　引言

8.2　問題的公式

8.3　平行裂縫相互作用

8.4　復(fù)雜裂縫的相互作用

參考文獻

9　實驗研究

9.1　引言

9.2　室內(nèi)實驗

9.3　現(xiàn)場試驗

參考文獻2100433B

本書系統(tǒng)地探討了在直井和斜井中水力裂縫形成的基本機制以及儲層中的裂縫擴展, 介紹了直井、斜井或水平井裂縫模型的演變、水力裂縫起裂和延伸、定向射孔的發(fā)展、射孔微裂縫的連通、水力裂縫轉(zhuǎn)向等相關(guān)研究成果。 本書可供從事酸化壓裂設(shè)計的技術(shù)和管理人員使用, 也可作為石油院校相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)參考書。

盡管水力壓裂法在19世紀(jì)就已發(fā)明，但直到近十幾年才開始大規(guī)模使用，如今，美國近些年的新油井有95%是用水力壓裂法進行鉆探的

在2004年，EPA就對水力壓裂法的環(huán)境影響做出過評估。當(dāng)時的結(jié)果認為這種技術(shù)很安全。美國2005年<能源政策法>甚至規(guī)定水力壓裂法不受美國《安全飲用水法案》限制。然而，在環(huán)保組織和一些立法者的眼中，EPA的評估結(jié)果值得商榷，是為了維護頁巖氣開發(fā)正常進行而采取的姑息之策。

有關(guān)水力壓裂法的觀點，美國《能源論壇》曾撰文表示，該問題是由一系列單獨的水污染事件引發(fā)，這是由于操作者操作不當(dāng)所造成，而不是水力壓裂法自身存在缺陷。2100433B

水力壓裂就是利用地面高壓泵，通過井筒向油層擠注具有較高粘度的壓裂液。當(dāng)注入壓裂液的速度超過油層的吸收能力時，則在井底油層上形成很高的壓力，當(dāng)這種壓力超過井底附近油層巖石的破裂壓力時，油層將被壓開并產(chǎn)生裂縫。這時，繼續(xù)不停地向油層擠注壓裂液，裂縫就會繼續(xù)向油層內(nèi)部擴張。為了保持壓開的裂縫處于張開狀態(tài)，接著向油層擠入帶有支撐劑（通常石英砂）的攜砂液，攜砂液進入裂縫之后，一方面可以使裂縫繼續(xù)向前延伸，另一方面可以支撐已經(jīng)壓開的裂縫，使其不致于閉合。再接著注入頂替液，將井筒的攜砂液全部頂替進入裂縫，用石英砂將裂縫支撐起來。最后，注入的高粘度壓裂液會自動降解排出井筒之外，在油層中留下一條或多條長、寬、高不等的裂縫，使油層與井筒之間建立起一條新的流體通道。壓裂之后，油氣井的產(chǎn)量一般會大幅度增長。