水力壓裂力學(xué)（第二版）內(nèi)容簡(jiǎn)介

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(jī)制以及儲(chǔ)層中的裂縫擴(kuò)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(jì)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。

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(xiàn)

2　三維裂縫模型

2.1　引言

2.2　流體在裂縫中的運(yùn)動(dòng)

2.3　裂縫開(kāi)度方程

2.4　裂縫的擴(kuò)展

2.5　網(wǎng)格生成

2.6　結(jié)果和討論

參考文獻(xiàn)

3　三維裂縫中支撐劑的運(yùn)移

3.1　引言

3.2　控制方程

3.3　支撐劑的運(yùn)移

3.4　有限元計(jì)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(xiàn)

4　斜井

4.1　引言

4.2　應(yīng)力分布和水力裂縫開(kāi)啟

4.3　套管井和射孔方案

參考文獻(xiàn)

5　射孔微裂縫連通

5.1　引言

5.2　問(wèn)題的公式

5.3　求解方法

5.4　裂縫的擴(kuò)展與連通

5.5　結(jié)果與討論

參考文獻(xiàn)

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(duì)稱生長(zhǎng)

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(xiàn)

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(duì)水力裂縫的影響

7.5　沿天然裂縫剪切滑移

參考文獻(xiàn)

8　應(yīng)力陰影

8.1　引言

8.2　問(wèn)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(xiàn)

9　實(shí)驗(yàn)研究

9.1　引言

9.2　室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

9.3　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

參考文獻(xiàn)2100433B

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(kāi)始大規(guī)模使用，如今，美國(guó)近些年的新油井有95%是用水力壓裂法進(jìn)行鉆探的

在2004年，EPA就對(duì)水力壓裂法的環(huán)境影響做出過(guò)評(píng)估。當(dāng)時(shí)的結(jié)果認(rèn)為這種技術(shù)很安全。美國(guó)2005年<能源政策法>甚至規(guī)定水力壓裂法不受美國(guó)《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(píng)估結(jié)果值得商榷，是為了維護(hù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)正常進(jìn)行而采取的姑息之策。

有關(guān)水力壓裂法的觀點(diǎn)，美國(guó)《能源論壇》曾撰文表示，該問(wèn)題是由一系列單獨(dú)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(guò)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(guò)油層的吸收能力時(shí)，則在井底油層上形成很高的壓力，當(dāng)這種壓力超過(guò)井底附近油層巖石的破裂壓力時(shí)，油層將被壓開(kāi)并產(chǎn)生裂縫。這時(shí)，繼續(xù)不停地向油層擠注壓裂液，裂縫就會(huì)繼續(xù)向油層內(nèi)部擴(kuò)張。為了保持壓開(kāi)的裂縫處于張開(kāi)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(jìn)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(kāi)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(jìn)入裂縫，用石英砂將裂縫支撐起來(lái)。最后，注入的高粘度壓裂液會(huì)自動(dòng)降解排出井筒之外，在油層中留下一條或多條長(zhǎng)、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(huì)大幅度增長(zhǎng)。