水力压裂裂隙网络演化与微地震分布规律研究

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致谢

1绪论

1.1选题意义

1.2文献综述

1.2.1平行板裂缝模型

1.2.2裂隙网络模型

1.2.3水力压裂试验

1.2.4微震监测

1.3研究内容和方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.4论文亮点

2 渗流压力场分布规律

2.1煤层渗透率的影响因素

2.1.1储层孔隙度

2.1.2地应力

2.2水-力耦合模型

2.2.1孔隙压力的形成过程

2.2.2孔隙压力分布的控制方程

2.2.3 应力平衡方程

2.3有限元求解方程

2.3.1孔隙流动的有限元方程

2.3.2时间微分方程求解格式

2.3.3应力场的有限元方程与流-固耦合方程

2.3.4耦合计算流程

2.4实例

2.4.1计算模型

2.4.2孔边渗透率分析

2.4.3孔边渗透率的数值分析结果

2.5本章小结

3水力压裂破裂机理

3.1水力压裂破裂形式

3.1.1莫尔-库仑准则

3.1.2含有孔隙压力的莫尔-库仑准则

3.2水力压裂本构模型

3.3破裂声发射试验

3.3.1张拉试验

3.3.2剪切试验

3.3.3两种破坏形式声发射信号对比分析

3.4本章小结

4 工程实例

4.1高河矿区3#煤层工程概况

4.1.1高河矿区储层地质条件

4.1.2地应力

4.2数值模型与耦合方法

4.2.1高河矿区数值模型

4.2.2水力压裂有限元耦合分析流程

4.3储层参数

4.4 注水流量

4.5高河矿区3#煤层水力压裂数值模拟结果

4.5.1 水力压裂渗流场分布规律

4.5.2 裂隙网络扩展规律

4.6 本章小结

5 高河矿区微地震监测

5.1微震监测技术

5.1.1微地震定位理论

5.1.2高河矿区地形与微地震施工设计

5.2高河矿区水力压裂微震监测结果

5.2.1华高85井压裂监测

5.2.2华高82井压裂监测

5.3微震监测结果与数值模拟结果对比

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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