《煤層氣壓裂最佳化設計理論與套用》為2018年度國家出版基金項目、“十三五”國家重點出版物出版規劃項目、中國石油大學（華東）學術著作出版基金重點資助項目。
2018年4月由中國石油大學出版社出版。
基本介紹
- 書名：煤層氣壓裂最佳化設計理論與套用
- 作者：程遠方 王 欣 丁雲宏
- ISBN：978-7-5636-5600-4
- 類別：學術著作
- 頁數：304
- 定價：60.00元
- 出版社：中國石油大學出版社
- 出版時間：2018.4
- 裝幀：精裝
- 開本：16
內容簡介,目 錄,第0章 緒 論,第1章 煤層氣儲層基本特性,第2章 煤層氣壓裂裂縫複雜性,第3章 煤層氣壓裂經典幾何模型,第4章 煤層氣壓裂複雜幾何模型,第5章 煤層氣壓裂液摩阻分析,與支撐劑運移分布,第6章 煤層氣壓裂產能分析,第7章 煤層氣壓裂經濟評價,第8章 煤層氣井壓裂實踐,
內容簡介
《煤層氣壓裂最佳化設計理論與套用》為2018年度國家出版基金項目、“十三五”國家重點出版物出版規劃項目、中國石油大學（華東）學術著作出版基金重點資助項目。
本書以國家科技重大專項等課題為支撐，基於具有自主智慧財產權且達到國際或國內先進水平的技術成果，全面吸收煤層氣儲層壓裂領域的知識精華並加以提煉，融入我國煤層氣開發的實踐案例，從岩石力學基本原理出發，從煤岩基礎特性入手，系統論述了煤層壓裂複雜裂縫成因、複雜裂縫表征方法及複雜裂縫增產機制，創造性地提出了T型縫、工型縫和多簇縫等複雜裂縫的判定準則和設計方法，建立了煤岩T型縫等複雜裂縫模型，分析了直井壓裂、水平井壓裂及多分支井壓裂的產能特徵，闡述了煤層氣壓裂經濟評價方法，以及所研究壓裂技術在我國煤層氣開發中的工程套用實例，其主要內容包括煤層氣儲層基本特徵，煤層氣儲層壓裂複雜裂縫的控制機制、表征方法和設計方法，煤層氣壓裂產能分析和經濟評價基本方法，以及煤層氣複雜裂縫壓裂實踐等。
本書創新性強、實用性好，所介紹的壓裂技術已在我國煤層氣開發的典型代表沁水盆地等煤層氣田獲得成功套用，對我國煤層氣高效開發具有重要的借鑑意義。本書可為從事煤層氣開發的科研工作者、工程技術人員和高等院校相關專業的師生提供有價值的參考。
目 錄
第0章 緒 論
0.1 煤層氣儲量分布狀況
0.1.1 美 國
0.1.2 加拿大
0.1.3 澳大利亞
0.1.4 中 國
0.2 煤層氣開發利用現狀
0.2.1 美 國
0.2.2 加拿大
0.2.3 澳大利亞
0.2.4 中 國
0.2.5 我國煤層氣開發面臨的問題
0.2.6 煤層氣主要開發技術
0.3 煤層水力壓裂現狀
0.3.1 煤層水力壓裂改造需求
0.3.2 煤層水力壓裂工藝技術
0.3.3 壓裂液技術
0.3.4 支撐劑技術
0.3.5 裂縫監測技術
0.4 煤層壓裂最佳化設計研究概述
0.4.1 壓裂裂縫形態研究
0.4.2 壓裂模型研究
0.4.3 壓裂設計軟體發展現狀
0.4.4 壓裂設計的最佳化方法
參考文獻
第1章 煤層氣儲層基本特性
1.1 煤儲層結構特徵
1.1.1 割理特性
1.1.2 割理起源
1.1.3 割理和煤層氣
1.2 煤層氣儲存、運移及產出特徵
1.2.1 煤層氣生成及賦存特徵
1.2.2 煤層氣產出機理
1.3 煤儲層物性特徵
1.3.1 煤儲層的孔隙特徵
1.3.2 煤儲層的滲透特徵
1.3.3 煤儲層的基質收縮與應力敏感性
1.4 煤岩力學特性
1.4.1 沁水盆地煤岩力學性質
1.4.2 寧武盆地煤岩力學性質
1.5 煤層地應力特性
1.5.1 地應力的影響因素
1.5.2 煤岩地應力模型
1.5.3 單因素分析
1.5.4 黏彈性地應力模型的套用
1.5.5 煤層分層地應力特徵分析
參考文獻
第2章 煤層氣壓裂裂縫複雜性
2.1 水平縫與豎直縫
2.1.1 煤層水力壓裂中的水平縫與豎直縫
2.1.2 水平縫與豎直縫的形成條件
2.2 多裂縫
2.2.1 煤層水力壓裂中的多裂縫
2.2.2 多裂縫的形成條件
2.3 T型縫
2.3.1 煤層水力壓裂中的T型縫
2.3.2 T型縫的形成條件
2.4 煤岩水力壓裂物理模擬
2.4.1 實驗設備
2.4.2 實驗方案
2.4.3 實驗步驟
2.4.4 實驗結果
2.4.5 實驗結果分析
參考文獻
第3章 煤層氣壓裂經典幾何模型
3.1 二維模型
3.1.1 PKN模型
3.1.2 KGD 模型
3.2 擬三維模型
3.2.1 裂縫幾何尺寸的計算公式
3.2.2 裂縫幾何尺寸的計算方法
3.3 全三維模型
3.3.1 全三維裂縫擴展模型的基本方程
3.3.2 基本方程的數值解法
參考文獻
第4章 煤層氣壓裂複雜幾何模型
4.1 T型縫模型
4.1.1 T型縫延伸模型的建立
4.1.2 T型縫延伸模型的求解
4.2 多裂縫模型
4.2.1 多裂縫幾何模型的建立
4.2.2 多裂縫延伸模型的建立
4.2.3 多裂縫延伸模型的求解
參考文獻
第5章 煤層氣壓裂液摩阻分析
與支撐劑運移分布
5.1 煤層氣壓裂液摩阻分析
5.1.1 壓裂液的流變性
5.1.2 冪律流體流動過程中的表觀黏度計算
5.1.3 摩阻計算
5.2 支撐劑沉降規律及其影響因素
5.2.1 支撐劑單顆粒自由沉降
5.2.2 支撐劑單顆粒自由沉降速度的修正
5.2.3 煤層氣壓裂支撐劑沉降影響因素分析
5.3 支撐劑運移分布模型
5.3.1 豎直縫支撐劑運移分布模型
5.3.2 豎直縫支撐劑輸運模型數值解法
5.3.3 水平縫支撐劑運移分布模型
5.3.4 水平縫支撐劑濃度數值計算模型
參考文獻
第6章 煤層氣壓裂產能分析
6.1 煤層氣壓裂產能模擬數學模型
6.1.1 煤層氣的解吸與擴散
6.1.2 流體連續性方程
6.1.3 流體滲流方程
6.1.4 煤岩物性的應力敏感性
6.1.5 輔助方程
6.1.6 定解條件
6.2 煤層氣井生產動態分析
6.2.1 未壓裂直井生產動態
6.2.2 壓裂直井生產動態
6.2.3 未壓裂水平井生產動態
6.2.4 壓裂水平井生產動態
6.2.5 多分支水平井生產動態
6.3 未壓裂直井產能分析
6.3.1 井距的影響
6.3.2 儲層壓力的變化
6.3.3 儲層含氣飽和度的變化
6.3.4 儲層氣體採收率的變化
6.4 壓裂直井產能分析
6.4.1 壓裂直井幾何模型
6.4.2 煤層氣產量的變化
6.4.3 儲層壓力的變化
6.4.4 儲層含氣飽和度的變化
6.4.5 儲層氣體採收率的變化
6.4.6 物性參數對產能的影響
6.5 未壓裂水平井產能分析
6.5.1 水平井幾何模型
6.5.2 煤層氣產量的變化
6.5.3 儲層壓力的變化
6.5.4 儲層含氣飽和度的變化
6.5.5 儲層氣體採收率的變化
6.5.6 水平段長度的優選
6.5.7 布井方位的選擇
6.6 壓裂水平井產能分析
6.6.1 壓裂水平井幾何模型
6.6.2 壓裂裂縫間距的影響
6.6.3 裂縫半長的影響
6.6.4 裂縫參數最佳化
6.7 多分支水平井產能分析
6.7.1 多分支水平井幾何模型
6.7.2 煤層氣產量的變化
6.7.3 儲層壓力的變化
6.7.4 儲層含氣飽和度的變化
6.7.5 儲層氣體採收率的變化
參考文獻
第7章 煤層氣壓裂經濟評價
7.1 壓裂經濟評價指標
7.2 壓裂經濟評價模型
7.2.1 統一壓裂設計方法
7.2.2 經濟最最佳化模型
7.3 壓裂經濟評價分析
參考文獻
第8章 煤層氣井壓裂實踐
8.1 區域地質特徵概述
8.1.1 區域地質概況
8.1.2 區域構造演化
8.1.3 煤層分布特徵
8.2 煤儲層特徵參數的確定
8.2.1 煤岩物性參數的確定
8.2.2 煤岩力學參數的確定
8.2.3 地應力剖面的確定
8.3 典型區塊煤層氣開發實踐
8.3.1 沁水盆地南緣
8.3.2 沁水盆地北緣
8.3.3 壓裂實踐小結
參考文獻
