水力压裂力学（第二版）

1　井筒压裂和二维裂缝模型

1.1　引言

1.2　井筒压裂

1.3　恒定高度的裂缝模型

1.4　圆形裂缝

1.5　从能量角度考虑

1.6　孔隙弹性和滤饼

参考文献

2　三维裂缝模型

2.1　引言

2.2　流体在裂缝中的运动

2.3　裂缝开度方程

2.4　裂缝的扩展

2.5　网格生成

2.6　结果和讨论

参考文献

3　三维裂缝中支撑剂的运移

3.1　引言

3.2　控制方程

3.3　支撑剂的运移

3.4　有限元计算

3.5　停泵分析

3.6　结果与讨论

3.7　拟三维模型

参考文献

4　斜井

4.1　引言

4.2　应力分布和水力裂缝开启

4.3　套管井和射孔方案

参考文献

5　射孔微裂缝连通

5.1　引言

5.2　问题的公式

5.3　求解方法

5.4　裂缝的扩展与连通

5.5　结果与讨论

参考文献

6　斜井裂缝的转向

6.1　引言

6.2　水平井二维裂缝的非对称生长

6.3　水力压裂裂缝的转向

6.4　结果和讨论

6.5　水平井压裂

参考文献

7　裂缝在天然裂缝性地层中的延伸

7.1　引言

7.2　水力裂缝与天然裂缝之间的相互作用

7.3　复杂裂隙网络模拟

7.4　天然裂缝对水力裂缝的影响

7.5　沿天然裂缝剪切滑移

参考文献

8　应力阴影

8.1　引言

8.2　问题的公式

8.3　平行裂缝相互作用

8.4　复杂裂缝的相互作用

参考文献

9　实验研究

9.1　引言

9.2　室内实验

9.3　现场试验

参考文献2100433B

本书系统地探讨了在直井和斜井中水力裂缝形成的基本机制以及储层中的裂缝扩展, 介绍了直井、斜井或水平井裂缝模型的演变、水力裂缝起裂和延伸、定向射孔的发展、射孔微裂缝的连通、水力裂缝转向等相关研究成果。 本书可供从事酸化压裂设计的技术和管理人员使用, 也可作为石油院校相关专业的学习参考书。

尽管水力压裂法在19世纪就已发明，但直到近十几年才开始大规模使用，如今，美国近些年的新油井有95%是用水力压裂法进行钻探的

在2004年，EPA就对水力压裂法的环境影响做出过评估。当时的结果认为这种技术很安全。美国2005年<能源政策法>甚至规定水力压裂法不受美国《安全饮用水法案》限制。然而，在环保组织和一些立法者的眼中，EPA的评估结果值得商榷，是为了维护页岩气开发正常进行而采取的姑息之策。

有关水力压裂法的观点，美国《能源论坛》曾撰文表示，该问题是由一系列单独的水污染事件引发，这是由于操作者操作不当所造成，而不是水力压裂法自身存在缺陷。2100433B

水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。