油气藏地质及开发工程丛书 异常高应力储层改造理论与技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一章 绪论1

第一节 异常高应力储层改造研究的意义1

第二节 异常高地应力储层基本概念2

一、地应力的基本概念2

二、异常高应力储层的概念5

第三节 异常高应力储层油气资源概述6

一、国外异常高应力储层油气资源6

二、国内异常高应力储层油气资源9

第四节 异常高应力储层改造面临的挑战10

一、异常高应力储层改造面临的主要难题10

二、异常高破裂压力储层的成因分析11

第五节 异常高应力储层改造关键理论与技术20

参考文献22

第二章 异常高应力储层改造深部岩体力学基础理论23

第一节 深部岩体力学概述及特征23

一、深部岩体概述23

二、深部岩体国内外开采状况24

第二节 深部岩体力学特征26

一、深部岩体力学环境特征26

二、深部岩石力学特性28

第三节 深部岩体本构关系30

一、弹性本构模型31

二、非线性本构模型33

三、节理岩体本构模型41

四、裂隙岩体损伤本构模型44

五、黏性岩体本构模型51

第四节 深部岩体强度准则55

一、Mohr-Coulomb强度准则55

二、Drucker-Prager强度准则57

三、三剪强度准则57

四、格里菲斯（Griffith）强度理论58

五、Walsh-Brace各向异性拉伸破坏准则62

六、各向异性剪切破坏准则63

七、Hill各向异性失效准则65

八、Hoek-Brown强度准则66

参考文献68

第三章 深部高应力储层破裂压力预测理论69

第一节 深部储层射孔井岩石起裂准则69

一、断裂力学基本理论69

二、射孔井储层岩石起裂准则70

第二节 射孔井破裂压力预测有限元模型72

一、弹性体有限元基本方程72

二、射孔井破裂压力预测有限元模拟74

第三节 深部高应力储层射孔井破裂压力预测83

一、物理模型及边界条件83

二、射孔参数优化降低破裂压力85

参考文献89

第四章 深部裂缝性储层水力裂缝扩展模拟研究91

第一节 深部裂缝性储层水力裂缝扩展难点91

一、常规对称双翼水力裂缝扩展模拟现状91

二、裂缝性储层水力裂缝扩展模拟难点94

第二节 裂缝性储层水力裂缝扩展模拟理论97

一、扩展有限元法概述97

二、水力载荷等效加载101

三、模拟模型中天然裂缝的表征105

四、水力裂缝与天然裂缝相互作用准则107

第三节 裂缝性储层水力裂缝扩展影响因素分析110

一、水平主应力差110

二、逼近角112

三、天然裂缝杨氏模量113

四、天然裂缝泊松比114

五、天然裂缝条数114

参考文献118

第五章 酸损伤降低碎屑岩储层破裂压力理论120

第一节 碎屑岩储层及岩石强度特征120

一、碎屑岩岩石矿物特征120

二、碎屑岩储层岩石强度特征122

第二节 酸损伤降低碎屑岩强度机理实验研究126

一、实验流程与参数获取127

二、黏土矿物与酸反应研究128

三、骨架矿物与酸反应研究143

四、酸损伤降低岩石强度实验研究150

第三节 碎屑岩储层酸损伤定量预测理论162

一、酸损伤变量预测基础理论162

二、碎屑岩酸损伤变量预测模型166

三、酸损伤预测模型验证及应用176

第四节 碎屑岩储层酸损伤破裂压力定量预测181

一、破裂压力预测基础参数181

二、酸损伤降低碎屑岩储层破裂压力影响因素分析182

第五节 酸损伤降低碎屑岩储层破裂压力优化设计190

一、DY1井基本情况190

二、酸液体系及施工参数优化194

三、现场实施及效果分析199

参考文献200

第六章 酸损伤降低碳酸盐岩储层破裂压力理论201

第一节 碳酸盐岩储层及岩石强度特征201

一、基本类型201

二、结构组分202

三、碳酸盐岩与碎屑岩差异204

四、岩石强度205

第二节 酸损伤降低碳酸盐岩强度机理研究205

一、实验过程准备206

二、实验结果分析208

第三节 碳酸盐岩储层酸损伤变量定量预测理论218

一、模型基本假设218

二、碳酸盐岩储层酸损伤复量预测数学模型218

三、酸岩反应动力学参数测定221

四、碳酸盐岩储层酸损伤模型的验证225

第四节 酸损伤降碳酸盐岩储层破裂压力优化设计及应用227

一、TP16井基本概况227

二、异常高破裂压力原因分析228

三、酸损伤降低碳酸盐岩储层破裂压力施工参数优化229

四、现场施工及效果分析231

参考文献232

第七章 定向射孔降低储层破裂压力模拟及现场应用233

第一节 射孔参数对斜井压裂影响因素分析233

一、实验装置233

二、实验步骤235

三、射孔参数对斜井压裂破裂压力影响分析236

第二节 斜井压裂定向射孔优化设计246

一、定向射孔原理246

二、定向配套仪器248

三、定向射孔工艺优化250

四、定向射孔参数优化253

第三节 斜井定向射孔降低破裂压力工艺现场应用256

一、MP46-1井概况256

二、施工优化设计257

三、现场实施及效果分析257

参考文献259

第八章 燃爆诱导压裂降低高应力储层破裂压力理论260

第一节 燃爆诱导压裂降低储层破裂压力可行性分析260

一、燃爆诱导压裂作用原理260

二、爆燃气体压裂国内外研究现状261

三、爆燃气体压裂发展趋势264

四、多级燃速可控诱导压裂机理265

五、多级燃速可控诱导压裂降低高应力储层破裂压力可行性分析267

第二节 燃爆诱导压裂药剂体系研制268

一、火药综合性能要求268

二、复合药的选择与匹配及理论计算269

第三节 控制系统及点火药实验研究273

一、点火药选择设计273

二、点火药静态点火实验274

三、延时控制点火技术研究274

第四节 多级燃速可控诱导压裂技术装置结构设计276

一、多级燃速可控诱导压裂装置结构设计276

二、泄气管强度计算277

三、井筒内多级燃速可控装置爆燃压力计算278

四、压裂装置火药爆燃压力持压时间计算279

五、模拟装置地面实验测试281

第五节 多级燃速可控诱导压裂爆燃气体流动理论分析282

一、爆燃气体在射孔裂缝内流动模型283

二、半解析法求解射孔裂缝内气体压力分布284

三、数值迭代法求解射孔裂缝内气体压力分布291

第六节 多级燃速可控诱导压裂驱动裂缝扩展耦合作用分析296

一、基本假定与数学模型297

二、准静态裂缝扩展理论298

三、动态裂缝扩展理论309

第七节 影响多级燃速可控爆燃诱导影响因素分析313

一、储层埋深314

二、岩层性质315

三、爆燃气体升压率317

四、装药量318

五、射孔深度319

六、储层岩石弹性模量320

第八节 多级燃爆诱导压裂降低储层破裂压力优化设计及现场应用322

一、CG561井基本概况322

二、爆燃诱导压裂降低储层破裂压力优化设计324

三、现场实施及效果分析325

参考文献327

第九章 异常高应力储层改造配套措施328

第一节 加重压裂液体系优化328

一、加重压裂液适应性分析328

二、加重压裂液体系性能优化329

第二节 压裂管柱结构优化332

一、管柱安全评价332

二、高应力储层改造管柱优化337

第三节 超高压压裂装备配套344

一、压裂泵车改进344

二、地面流程优化348

三、超高压施工质量保障控制技术350

四、超高压压裂施工安全控制技术352

五、超高压大型压裂实例357

第四节 网络裂缝酸化工艺优化359

一、网络裂缝酸化工艺适用性分析359

二、网络裂缝酸化实验评价361

三、网络裂缝酸化优化设计及效果分析364

参考文献367

索引369