第1章 储层的岩石学特征 1
1.1 煤储层的岩石学特征 1
1.1.1 煤岩学特征 1
1.1.2 煤中类石墨微晶的特征和演化 7
1.2 泥页岩的岩石学特征 15
1.2.1 矿物组成 15
1.2.2 有机质丰度 19
1.2.3 有机质类型 20
1.3 致密砂岩的岩石学特征 22
第2章 储层物性特征 25
2.1 煤储层孔裂隙特征 25
2.1.1 基质孔隙 25
2.1.2 煤储层中的裂隙 31
2.2 泥页岩的孔裂隙特征 35
2.2.1 孔隙特征 35
2.2.2 裂隙特征 39
2.3 致密砂岩的孔裂隙特征 41
2.3.1 孔隙特征 41
2.3.2 裂隙特征 43
2.4 渗透性 45
2.4.1 储层渗透性特征 45
2.4.2 影响因素 46
2.4.3 各阶段渗透率的获取 55
第3章 储层的其他性质 58
3.1 储层力学性质 58
3.1.1 完整煤岩体力学参数获取 58
3.1.2 非完整煤岩体力学参数获取 61
3.2 地应力与储层压力 63
3.2.1 地应力 63
3.2.2 储层压力 68
3.3 地下水动力学 77
3.3.1 地下水对煤系气的运移和富集的影响 77
3.3.2 地下水对煤系气开发的影响 78
第4章 煤系气的运移产出过程 81
4.1 煤系气理论含量垂向变化 81
4.1.1 煤系气的客观存在 81
4.1.2 煤系气理论含量垂向变化 84
4.2 煤系气的微孔超压赋存环境 85
4.2.1 微孔超压环境的形成机制 86
4.2.2 基于微孔超压的煤与瓦斯突出机理 91
4.2.3 微孔超压环境对煤系气资源量估算的影响 92
4.3 煤系气的运移产出机理 97
4.3.1 饱和单相水流阶段 98
4.3.2 不饱和单相水流阶段 99
4.3.3 气水两相流阶段 103
4.4 气水两相流阶段的段塞流形成机理 114
4.4.1 非稳态段塞流实验 116
4.4.2 液相物性参数对段塞流特性影响研究 121
4.4.3 煤储层段塞流的形成机理 122
第5章 缝网改造压裂液增产机理 128
5.1 含气相压裂液的增产机理 128
5.1.1 含气相压裂液研究概述 128
5.1.2 自生氮压裂液 129
5.1.3 伴注液氮压裂液 137
5.1.4 伴注二氧化碳压裂液 137
5.2 强氧化性压裂液增产机理 142
5.2.1 强氧化性压裂液的研究现状 142
5.2.2 强氧化性压裂液的制备 143
5.2.3 增解作用 143
5.2.4 溶蚀增透作用 152
5.2.5 增产机理 154
5.3 含微生物压裂液的增产机理 169
5.3.1 煤层气生物工程的研究现状 169
5.3.2 生物气的资源贡献 171
5.3.3 增解作用 173
5.3.4 增产机理 174
5.4 表面活性剂增产机理 182
5.4.1 表面活性剂的优选 183
5.4.2 防水敏增产机理 187
5.4.3 防速敏增产机理 191
5.4.4 防水锁增产机理 198
5.5 不同压裂液的配伍性 206
5.5.1 自生氮压裂液与AN的配伍性 206
5.5.2 二氧化氯与AN的配伍性 208
5.5.3 生物菌液与AN的配伍性 210
第6章 缝网改造技术原理 213
6.1 缝网改造历史与现状 213
6.1.1 水力压裂 213
6.1.2 缝网改造 214
6.1.3 煤岩体弹脆性损伤模型研究现状 215
6.1.4 损伤力学在压裂中的应用现状 216
6.2 缝网改造增透机理 217
6.2.1 径向引张裂缝 217
6.2.2 剪切裂缝 219
6.2.3 周缘引张裂缝 219
6.2.4 裂缝转向与多级裂缝的形成 220
6.3 基于损伤力学的缝网改造数理模型 222
6.3.1 煤岩体损伤模型 222
6.3.2 孔隙流体流动的微分方程 226
6.3.3 张拉劈裂准则 227
6.3.4 滑动劈裂准则 228
6.3.5 损伤渗透率 229
6.4 缝网改造数值模拟 230
6.4.1 缝网演化计算流程 230
6.4.2 水力压裂基本参数 231
6.4.3 缝网演化规律及影响因素 233
6.5 煤系气储层缝网演化规律实验研究 239
6.5.1 应力状态对缝网演化的影响 239
6.5.2 不同排量压裂实验研究 244
6.5.3 分段压裂实验研究 248
第7章 缝网改造技术 254
7.1 四变压裂技术 254
7.1.1 变排量压裂 254
7.1.2 变砂比压裂 255
7.1.3 变压裂液与支撑剂技术 256
7.1.4 其他措施 257
7.2 水平井缝网改造技术 258
7.2.1 水平井井位选择及井身结构 258
7.2.2 分段（层）多簇射孔原则 260
7.2.3 分段压裂工艺 260
7.2.4 入井材料 264
7.2.5 泵注程序 264
7.3 垂直井缝网改造技术 265
7.3.1 开发层系的选择 265
7.3.2 射孔方式 266
7.3.3 入井材料 267
7.3.4 压裂工艺 268
7.4 空气动力激荡缝网改造技术 268
7.4.1 技术原理 269
7.4.2 空气动力激荡技术 273
第8章 缝网改造技术的应用 276
8.1 煤系气储层垂直井缝网改造技术的应用 276
8.1.1 煤系气储层基本属性 276
8.1.2 垂直井压裂模拟 282
8.1.3 缝网改造实施 286
8.1.4 缝网改造效果分析 290
8.1.5 下一步开发建议 299
8.2 煤系气储层水平井缝网改造技术应用 299
8.2.1 煤系气储层基本属性 299
8.2.2 水平井缝网改造工艺参数优化 302
8.2.3 试验区水平井缝网改造施工情况 308
8.2.4 试验区水平井缝网改造效果评价 310
参考文献 312