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第一章 水力压裂综论 1

1.1 引言 1

1.2 地层评价--压裂方面 4

1.3 岩石力学及裂缝几何形状 8

1.4 裂缝延仲模型 16

1.5 支撑剂及裂缝导流能力 27

1.6 压裂液及其添加剂 35

1.7 压裂液滤失 42

1.8 压裂液流变性 52

1.9 支撑剂输送 62

1.10 压裂设计 67

1.11 现场施工及设备 69

1.12 裂缝诊断 71

1.13 裂缝方位及几何形状 80

1.14 压裂经济 86

第二章 施工前的地层评估 117

2.1 概述 117

2.2 地质考虑 117

2.3 测井考虑 123

2.4 岩心分析 137

2.5 试井考虑 142

2.6 力学性质测试 158

2.7 压前地层评估概念的总结 160

第三章 岩石力学和裂缝几何形状 170

3.1 概述 170

3.2 引言 170

3.3 就地应力 172

3.4 基本的岩石力学和岩石性质 186

3.5 就地应力和岩石性质对裂缝几何形状的影响 209

3.6 裂缝高度测量 228

4.2 水力压裂中的断裂力学原理 252

4.1 引言 252

第四章 二维裂缝扩展模型 252

4.3 无滤失的二维模型 259

4.4 滤失对裂缝尺寸的影响 268

4.5 带有滤失时裂缝尺寸的计算--Nordgren扩展的PK理论 276

4.6 非牛顿液体流动对裂缝尺寸的影响 284

4.7 计算实例 285

第五章 三维裂缝扩展模型 296

5.1 综述 296

5.2 三维模型 297

5.3 拟三维模型 324

5.4 结束语 332

第六章 支撑剂及裂缝导流能力 340

6.1 综述 340

6.2 引言 340

6.3 裂缝导流能力对油井产能的影响 341

6.4 工业用支撑剂 344

6.5 影响裂缝导流能力的因素 363

6.6 影响裂缝导流能力的其它因素 369

6.7 裂缝导流能力的实验室测量 381

7.2 压裂液的特性 404

7.1 综述 404

第七章 压裂液及添加剂 404

7.3 水基液 406

7.4 油基压裂液 420

7.5 醇基压裂液 420

7.6 乳化压裂液 421

7.7 泡沫压裂液 425

7.8 增能压裂液 427

7.9 压裂液添加剂 429

7.10 流体滤失添加剂 436

8.2 引言 461

8.1 综述 461

第八章 压裂液的滤失 461

8.3 压裂液滤失系数的计算 465

8.4 室内测定压裂液的滤失 492

8.5 降滤失添加剂的相对效率 505

8.6 环境因素对压裂液滤失的影响 514

8.7 综合影响的模拟 525

8.8 室内滤失系数与现场滤失系数的比较 538

8.9 在非交联水基冻胶压裂液中各种滤失添加剂的相对效率 540

9.1 综述 553

9.2 引言 553

第九章 压裂液流动特性 553

9.3 稳定层流及流变表征方法 555

9.4 实验室数据在压裂设计中的应用 564

9.5 未交联压裂液 576

9.6 冻胶压裂液(交联流体) 600

9.7 泡沫压裂液 619

第十章 支撑剂的输送 661

10.1 综述 661

10.2 引言 661

10.3 颗粒沉降原理 663

10.4 裂缝中的温度分布 670

10.5 裂缝中剪切速率的变化 674

10.6 裂缝中支撑剂的沉降 677

10.7 砂堵 689

10.8 支撑剂回流 696

第十一章 压裂施工设计 703

11.1 概述 703

11.2 数据要求 705

11.3 压裂井产量预测 719

11.4 裂缝尺寸模拟 725

11.5 施工材料的选择 731

11.6 优化施工选择 740

11.7 优化支撑剂和液体程序 750

11.8 特殊的设计考虑 761

第十二章 完井 774

12.1 综述 774

12.2 钻井方面 774

12.3 套管及井筒结构 775

12.4 注水泥 785

12.5 射孔 787

12.6 完井液和疏通液 792

12.7 完井方案 794

12.8 油管设计 803

第十三章 水力压裂的现场实施 828

13.1 概述 828

13.2 压裂施工前的计划 828

13.3 压裂施工设备 829

13.4 施工准备 839

13.5 支撑剂 843

13.6 压裂施工 843

13.7 质量控制工作单和检查清单 856

13.8 安全标准 858

13.9 介绍现场计算机测量 860

13.10 压裂监测装置 862

13.11 计算机测量 863

13.12 井底施工压力的确定 864

13.13 压前测试 865

13.14 计算机化的Nolte-Smith斜率分析--压裂压力 870

13.15 计算机的现场模拟 872

13.16 现场计算机同卫星联系进行遥远观察 881

13.17 用计算机进行过程控制 885

13.18 微处理器大变革 886

第十四章 压裂压力分析 891

14.1 概述 891

14.2 裂缝的多孔隙气囊模拟 892

14.3 裂缝几何模型的关系式 900

14.4 压裂压力实例 916

14.5 压裂时压力的解释和模拟 918

14.6 测试压裂 934

14.7 递减压力和闭合时间的分析 935

第十五章 压裂后地层评价 960

15.1 概述 960

15.2 增产倍数分析 960

15.3 压裂井的最终采收率 975

15.4 利用典型曲线预测动态 985

15.5 水力压裂地层的流动阶段 988

15.6 压后不稳定压力测试分析 991

15.7 非理想条件的影响 1013

15.8 气井测试设计 1023

第十六章 裂缝方位和几何形状的确定 1038

16.1 综述 1038

16.2 引言 1039

16.3 有源的裂缝测绘方法 1043

16.4 测井技术 1055

16.5 定向取心分析 1060

16.6 总结 1072

17.2 引言 1080

第十七章 压裂的经济问题 1080

17.1 概要 1080

17.3 压裂经济问题的一般概念 1082

17.4 裂缝穿透和导流能力对油层的影响 1083

17.5 生产动态曲线 1085

17.6 一般的经济标准 1093

17.7 压裂施工费用 1103

17.8 压裂施工的经济问题--基本例子 1106

17.9 经济分析方法和范例研究 1111

17.10 风险、先进的技术和油或气的价格 1130

附录A 服务公司备有的典型产品 1139

附录B 水基、非水基或酸基压裂液的选择 1153

附录C 流变模型和摩擦因子 1179

附录D 溶液的紊流特性 1196

附录E 砂沉降的数值计算 1205

附录F 砂堤的平衡高度 1211

附录G 裂缝尺寸的简单计算 1213

附录H 施工费用和回收的计算 1223

附录I 压裂压力的现场测量 1225

附录J 压力递减分析的推导及条件 1232

附录K 压裂后地层评价举例 1255