本书系统介绍异常高应力储层改造项目所建立的异常高应力储层改造理论和技术框架，总结异常高应力储层改造的关键技术，以及研发的适用于异常高应力储层改造的原创性工艺技术。其研究成果对我国异常高应力储层的高效开发和开采将提供强有力的技术保障，同时也将为我国异常高应力储层改造理论的发展和进步奠定坚实的科学基础。
样章试读
目录
- 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
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的概述及特征23
一、深部岩体概述23
二、深部岩体国内外开采状况24
第二节深部岩体的力学特征26
一、深部岩体的力学环境特征26
二、深部岩石力学的特性28
第三节深部岩石本构关系30
一、弹性本构模型31
二、非线性本构模型33
三、节理岩体的本构模型41
四、裂隙岩体的损伤本构模型44
五、和性岩体的本构模型51
第四节深部岩体强度准则55
一、Mohr-Coulomb强度准则(胡小荣等，2004)55
二、Drucker-Prager强度准则(周凤主等，2008)57
三、三剪强度准则(胡小荣等，2003)57
四、格里菲斯(Griffith)强度理论(Hills，1996)58
五、Walsh-Brace各向异性拉伸破坏准则(McLamore，etal,1967)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(宋建波等，1999)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、射孔井岩储层石起裂准则70
第三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模拟现状91
二、裂缝性储层水力裂缝模拟现状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、水力载荷等放加载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规律模拟110
一、水平主应力差110
二、逼近角大小112
三、天然裂连“杨氏模量”113
四、天然裂缝“泊松比”114
五、天然裂缝条数的影响114
参考文献118
第五章酸损伤降低砂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、矿物碎屑储层岩石矿物特征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、和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、砂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、酸损伤降低储层破裂压力政液及施工参数优化194
三、现场实施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、破酸盐岩与砂岩差异204
四、岩石强度205
第二节酸损伤降低碳酸盐岩强度实验205
一、实验准备206
二、实验结果208
第三节酸损伤变量定量预测理论(郭建春等，2007)218
一、基本假设218
二、数学模型218
三、政岩反应动力学参数测定221
四、酸损伤模型的验证225
第四节酸损伤降破裂压力优化设计及应用227
一、塔可油田TP16井概况227
二、异常高破裂压力原因分析228
三、酸损伤降低地层破裂压力预测229
四、TP16井酸压施工分析231
参考文献232
第七章斜井定向射孔降低储层破裂压力物理模拟及现场应用233
第一节射孔参数对斜井水力压裂影响实验模拟233
一、射孔完井水力压裂模拟实验装备233
二、射孔完井水力压裂模拟实验步骤235
第二节射孔参数对斜井压裂破裂压力影响结果分析236
一、实验方案236
二、实验数据结果238
三、实验结果分析239
第三节斜井定肉射孔优化设计246
一、走向射孔原理246
二、定向配套仪器248
三、定向射手L工艺优化250
四、定向射孔参数优化253
第四节斜井定肉射孔工艺现场应用256
一、基本井况256
二、施工设计257
三、现场施工257
四、效果分析258
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高应力储层破裂压力可行性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、爆燃气体压裂研究及发展趋势264
四、多级燃这可控诱导压裂的作用特点分析265
五、深层应用多级燃速可控诱导压裂可行性分析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、点火药的选择设计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直爆燃压力计算278
四、压裂装直火药爆燃压力持压时间的确定279
五、模拟装直地面实验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、爆燃气体在射孔预裂缝内流动模型283
二、半解析求解气体压力分布284
三、数值迭代法求解气体压力分布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、基本假定与分析模型建立297
二、准静态裂缝扩展理论分析298
三、考虑裂尖动态响应的裂缝扩展理论分析309
第七节影响多级燃速可控爆燃诱导的因素分析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CG561井多级燃爆诱导压裂优化设计及现场应用322
一、基础参数322
二、爆燃压裂优化设计324
三、现场实施及放果分析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、满足高应力储层改造管柱优化337
第三节超高压压裂装备344
一、压裂泵车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、网络裂缝政化优化设计及效果分析364
参考文献367
索引368
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