一、破裂压力预测的应用研究（论文文献综述）
谢静,吴惠梅,楼一珊,翟晓鹏[1]（2021）在《南海深水海域高温高压地层破裂压力预测模型》文中研究说明在南海海域深水高温高压地层环境下,钻井液安全密度窗口窄,井壁容易失稳。南海北部WZ12-X区块的岩石抗拉强度实验发现,岩石强度受到抗拉强度的影响,而抗拉强度又受到温度的影响。目前,传统的地层破裂压力预测模型均未考虑岩石抗拉强度的影响。为此,文中利用测井资料计算了南海琼东南盆地深部地层岩石抗拉强度,得出岩石抗拉强度随地层深度变化的拟合方程,从而建立了一种新的适合深水海域钻井的考虑岩石抗拉强度的地层破裂压力预测模型。研究结果表明:在25～200℃时,砂泥岩抗拉强度随温度的升高,先升高、后降低,最后趋于稳定;岩石破裂压力与抗拉强度呈线性正相关关系;深水海域地层的岩石抗拉强度与地层深度呈对数关系。在琼东南盆地L-X区块运用了新模型,与现场地漏实验结果对比,地层破裂压力当量密度预测误差介于0.54%～0.98%,均值仅为0.7%。新模型为深水海域钻井过程中地层破裂压力的窄密度窗口计算提供了理论支持。
苏善杰[2]（2021）在《低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究》文中指出液氮作为一种属性优良的压裂介质,对煤体存在多重致裂效应,其在煤层气开采中的潜在应用已成为当前研究的热点。本文针对低渗煤体液氮致裂增透的关键科学问题,综合运用室内试验、理论分析及数值仿真方法,系统地研究了煤体液氮低温致裂的宏微观力学机制;探究了液氮循环冻融对煤体变形破坏及渗透性的影响规律;在揭示液氮多重致裂效应对煤体压裂效果影响的基础上,建立了液氮影响下煤体压裂裂纹启裂准则,分析了液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响规律。主要成果如下:（1）系统研究了液氮低温致裂作用下煤体的物理力学性质及宏微观结构变化规律。采用单轴压缩、巴西劈裂、三点弯曲及电镜扫描等实验手段,研究了液氮低温作用下煤体抗压/拉强度、断裂韧度、破坏特征及宏微观结构变化。结果表明,液氮低温作用可以促进煤体微裂纹的沿晶及穿晶扩展,诱发孔隙结构及基质破坏,从而导致冻融煤体物理力学性质劣化;而液氮所产生的低温冷冻环境对煤体力学性质有一定的强化作用。液氮冻融及低温冷冻均能增加煤体破坏程度,前者优势更加显着。研究表明,液氮冻融更有利于低渗煤体的高效致裂。（2）基于分形理论,定量评价了煤体的液氮低温致裂效果,并分析了其对煤体裂纹网络形成的影响机理。通过室内实验获得了冻融煤体的孔隙分布、声发射特征参数、破裂块度尺寸分布及断裂面形貌,并进行了分形特征研究。结果表明,冻融煤体孔隙结构分布更加均匀,连通性更好,裂纹扩展在空间上发生的无序性增强,导致破坏后碎片尺寸均匀性增加、数量增多及断裂面粗糙度增加。分形研究表明,液氮冻融可使低渗煤体的裂纹网络复杂性及体破裂度增大。（3）探究了液氮循环冻融下煤体变形破坏规律及损伤增透机制。采用单/三轴压缩及渗透率测试的实验方法,研究了液氮循环冻融对煤体变形破坏及渗透率的影响规律。结果表明,随液氮循环冻融次数增加,煤体微裂纹不断生长、微观结构破坏模式从原生裂隙扩展向基质断裂转变,导致孔隙结构连通性增强和基质骨架抗变形能力减弱,从而引起煤体渗透率及加载时破坏程度不断增大,使得煤体力学性能、变形破坏以及渗透率向有利于煤层压裂的方向转变。研究表明,液氮循环冻融可作为大幅提高低渗煤体渗透性和体破裂的有效手段。（4）研究了不同初始状态煤体的液氮压裂效果,揭示了液氮对煤体的热冲击、冷冻开裂及冻融损伤效应。设计并开展了煤体液氮压裂模拟实验,得到了不同初始状态下煤体的破裂特征,结合孔壁周围温度场、应力场数值模拟结果,探究了液氮对煤体的多重致裂效应。结果表明,煤体初始温度越高,钻孔周围形成的热冲击损伤区越大,破裂压力越小,破碎程度越大。受冷冻开裂效应影响,冷冻煤体裂纹开度增加,压裂流体进入煤体的难度降低,导致流体压力倾向传递,促进张开裂纹进一步扩展。与未处理及冷冻煤体相比,冻融煤体的钻孔周围损伤区域最大,破裂压力大幅降低,破碎程度也最大。结合工程实际,提出了充分发挥液氮多重致裂效应的“液氮循环冻融+高压氮气压裂”的低渗煤层增透方案。（5）建立了液氮影响下煤体压裂裂纹的启裂准则。基于煤体液氮循环冻融实验研究结果,引入断裂韧性劣化系数,建立了液氮影响下煤体压裂裂纹的启裂准则,并采用流-固耦合数值模拟方法,研究了液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响规律。结果表明,随着循环冻融次数增加,钻孔周围分布的孔隙压力逐渐增大,煤体抗裂性能逐渐降低,在两者共同影响下,煤体破裂时破裂压力和钻孔周围分布的孔隙压力均逐渐减小。因此,液氮循环冻融辅助煤层压裂有望成为一种有效的储层增产手段。论文有图88个,表12个,参考文献153篇。
程钰翔[3]（2021）在《EGS诱发地震特征及风险评价研究》文中研究指明水力压裂已经成为增强型地热系统（EGS,Enhanced Geothermal System,也称干热岩）地热增产的标准技术,裂缝产生过程中会释放地震能量,这种人工地震活动,通常称为诱发地震活动,已有30多年的历史。在美国,瑞士,澳大利亚,韩国,德国,日本,新西兰,菲律宾,印度尼西亚,肯尼亚等地的EGS工程水力压裂过程中均有发现。这些地震震级大多小于3级,因此没有伤亡和经济损失。然而,这种储层刺激方法在部分EGS项目中也造成了大地震,超过了公众的接受程度,造成了人员伤亡和建筑破坏。例如,美国Geysers水热型地热田,在1997年、2003年两次注水过程中,每年监测到ML=1.5级以上微震近1000次,ML=4.0级以上地震1-2次。在瑞士Basel的EGS项目水力压裂过程中,2006-2007年发生了3500次诱发地震事件,其中4次3级左右的地震,最大地震震级达ML=3.4,此事件的发生和随后的地震风险分析导致这一EGS项目永久关闭,并对居民进行了灾害补偿。2009年8月,在德国兰道,地热循环过程中发生了ML=2.7事件。2007年11月,韩国Pohang的EGS项目也经历了类似的问题,一个压裂井底部接近断层,另一个井穿过断层平面,虽然注入的压裂液体积较小,但仍造成ML=5.5的灾难性地震。这是韩国自1978年建立地震监测系统以来的第二大地震,造成近80人受伤,1100多所房屋受损,1800多人无家可归。诱发地震活动已经成为世界各地EGS工程可持续开发的重要限制因素之一。本文围绕EGS开发过程中引起的诱发地震开展研究,分析诱发地震因素、特征、风险评价及预测方法等关键问题,通过野外调查、资料收集、室内实验、数值模拟、理论分析相结合的方法针对EGS工程诱发地震开展深入研究,通过室内实验和数值模拟进行影响诱发地震关键参数及特征研究,结合EGS诱发地震数据,进行最大震级预测,风险评价,以期实现EGS开发诱发地震管控,并进行实际场地应用。首先开展室内高温压大尺寸流体注入物理模型4D声发射真三轴水力压裂实验,分析不同条件下水力压裂特征参数,裂缝分布形式,并记录了压裂过程中声发射事件的位置、能量和压力曲线,测试不同温压条件、注入流量、注入周期的声发射事件演化特征,研究声发射的时空分布序列、累积声发射能量和最大声发射能量。之后利用离散元水-力耦合模型研究了水力压裂和声发射活动,构建具有花岗岩数值储层模型,结合室内实验条件,测试了各种注入方案、温度和围压等条件下裂缝的产生、发生及结束,分析了水力压裂特征;比较了声发射事件（诱发地震）与流体压力分布的时空演变关系。其次,提出一种基于水力压裂过程中地震能量释放,并结合其他流体注入参数的震级综合分析方法,评估诱发地震震级,使用了收集到的多个工程诱发地震数据汇编,进行多种参数诱发地震震级相关性、敏感性分析,建立诱发地震最大震级回归预测公式。并基于震级预测两个最优参数,注入能量和断层长度,建立了基于非齐次泊松过程统计模型,分析水力压裂诱发地震震级的超越概率,该模型可用于评估与水力压裂工程作业的地震危险性。最后,通过地震地质调查、文献资料收集等方式,理清工程场区及其附近断层地表行迹和活动,判断注入诱发地震潜在诱因及主控因素,根据野外花岗岩露头天然裂隙和节理调查结果,依据前述数值模拟方法建立场地级EGS储层模型,将水力压裂实验结果参数输入模型,模拟不同工况下诱发地震,结合研究区地震活动特征和国内外典型注水诱发地震案例,根据前述震级回归预测及风险评估方法,对青海共和EGS场地开展诱发地震风险评价,估算其产生的地震动和可能形成的工程潜在影响。
刘正奎,刘洪涛,闫阳,蒋尔梁,李梦楠,司玉梅[4]（2021）在《春光油田挤压充填防砂施工压力预测与应用》文中提出针对挤压充填施工压力超过隔层破裂压力时,隔层会被破坏并与水层沟通,造成油层水淹,引起含水上升、泥质细粉砂运移等问题,通过开展岩石破裂压力与岩石抗张强度、抗压强度、地应力等的关系研究,提出了挤压充填防砂施工压力预测模型。该模型采用劈裂法、三围压缩实验方法、声发射Kaiser效应法等方法,在春光油田多个井区进行岩石力学等参数测试,得到春光油田破裂压力梯度与深度的关系图版和储层破裂压力梯度值,并根据拉梅公式及平面应变条件下的厚壁圆筒理论计算隔层固井二界面的剪切强度,优化施工压力,确保施工安全。该施工压力预测模型在排2–400井区排2–4井应用,预测最优施工压力为20.740 MPa,与实际施工压力21.000 MPa接近,表明该模型具有一定的科学性,具有推广价值。
张煜,冯昕媛,常琳,刘永,刘欢[5]（2020）在《一种适用于致密储层的地层破裂压力预测方法》文中研究表明扎哈泉油田储层致密,根据一般储层地层破裂压力方法预测出的结果与实际施工差距较大,给压裂改造带来了极大困难,故提出一种适用于扎哈泉致密储层的地层破裂压力预测方法。该方法充分考虑了地层非均匀地质构造系数和岩石抗张强度,并对参数进行了归一化处理,使预测破裂压力的相对误差小于5%。
李松林,李忠城,王利娜,段静,向念[6]（2020）在《寿阳区块高阶煤煤体结构及破裂压力测井解释方法》文中提出煤体结构及破裂压力直接影响煤层气开发的工程设计和产气效果,其中煤体结构评价方法较多,但针对寿阳区块高阶煤,地质强度因子（GSI）法效果最好,但其具有很强的地域适用性;煤层的非均质性极强,破裂压力预测效果并不理想。针对上述问题,通过引入取心率、连续心长等参数优化地质强度因子法,进而建立适用于本区的煤体结构定量评价方法,结果表明,其测井解释结果准确性达到86.3%。同时,在煤体结构评价的基础上,引入煤体破碎指数并建立煤层破裂压力预测公式,利用公式计算的破裂压力与实际相对误差2.5%～16.1%,平均误差8%。提出的煤体结构及破裂压力预测方法对沁水盆地高阶煤适用性较好,能够为煤层气勘探开发及压裂改造提供有力支撑。
窦法楷[7]（2020）在《页岩细观力学特性对水力压裂裂缝扩展规律的影响及定量评价研究》文中进行了进一步梳理页岩气储层低孔、低渗的特性使得页岩气开采必须依靠储层改造增透措施来提高产能。水力压裂作为一种高效的储层改造方法,已经广泛应用于页岩气等非常规储层改造。页岩气储层内部层理、矿物分布的非均匀性、井口初始裂缝等影响因素显着增加了水力压裂裂缝扩展过程的复杂性和预测难度,使得水力压裂裂缝的扩展机理至今依然不够清晰,成为页岩气储层压裂机理研究及工程控制的关键科学问题。因此,研究层理力学性质、储层非均质性、初始裂缝形态对页岩在水力压裂作用下破坏和成缝过程的影响具有重要的科学和工程意义。本文采用室内试验、数值模拟与理论分析相结合的研究方法,从细观力学角度研究了层理强度参数、低脆性矿物颗粒质量分数、井口初始裂缝几何参数变化对细观裂缝类型、宏观裂缝形态以及不同加载条件下页岩破裂压力的影响,并引入分形维数概念定量评价了水力压裂裂缝网络的复杂程度。本文主要研究成果如下:（1）建立了层理页岩三点弯曲试验和常规压缩试验的细观力学模型,系统分析了层理强度参数对页岩在拉/压状态下的破坏强度、细观裂缝类型、裂缝网络复杂程度的影响。研究结果表明,当页岩破坏主要发生在层理时,页岩破坏强度与层理整体强度两者之间存在线性相关关系,并且这种相关性不因围压变化而改变。另外,层理剪-拉强度比对页岩宏观裂缝形态及细观裂缝类型的影响程度要高于层理整体强度。（2）建立了层理页岩的水力压裂数值模拟模型,并引入分形维数定量评价各类细观裂缝对页岩总裂缝网络复杂性的贡献程度。研究了层理强度参数变化对水力压裂裂缝与层理交互贯通模式的影响,总结归纳了层理整体强度及层理剪-拉强度比对水力压裂裂缝形态演化的影响规律。研究结果表明,当层理整体强度参数相对较高时,水力压裂裂缝形态简单并且主要沿着大主应力方向延伸;当层理剪-拉强度比相对较低时,水力压裂裂缝形态复杂并且呈放射状向四周扩展。降低层理整体强度更易提高层理裂缝的分形维数,而降低层理剪-拉强度比更易提高基质裂缝的分形维数。（3）将储层非均质性引入页岩水力压裂数值模拟模型,系统分析了低脆性矿物颗粒质量分数及弹性模量对页岩临界破裂压力、压裂液注入量、拉应力场分布以及裂缝渗透率的影响。研究结果表明,选择低脆性矿物质量分数较高且弹性模量较低的页岩气储层开展水力压裂,可以在相同压裂条件下获得较低的页岩临界破裂压力,并且裂缝渗透率较高,储层相对容易进行改造。该研究结果可以为今后通过页岩矿物组成及力学特性判断水力压裂难度和预测压裂效果提供指导意见。（4）提出人工干预水力压裂裂缝扩展路径的工程方法,数值模拟了裂缝扩展路径并多角度对比评价了储层改造效果。通过设计不同的井口初始裂缝形态,分析了井口初始裂缝长度、裂缝分支方向、裂缝对称性等对裂缝扩展路径、孔隙水压力分布及页岩临界破裂压力的影响,并对比研究了三种井口初始裂缝对裂缝渗透率、裂缝分形维数以及储层增产范围的影响差异。相同压裂条件下,X型井口初始裂缝生成的裂缝网络形态更加复杂而对称径向井口初始裂缝诱导产生的裂缝开度较大。上述研究成果揭示了页岩气储层压裂改造过程中的裂缝扩展规律。结合页岩气储层的层理和基质特征及注射井初始环境,该研究结果可以为压裂施工层位的选择,评价储层可压裂性及预测水力压裂裂缝扩展形态提供有效的参考和理论指导。该论文有图96幅,表24个,参考文献191篇。
薛静[8]（2020）在《基于H2O+Oil颗粒碰撞机理的安全注水压力预测模型研究》文中提出高压注水驱油技术已为日益老化的油井注入了新的活力,但也引发了较严重的不安全注水作业事故。如过高的注水压力会导致套管损坏、地层破裂以及微地震等。本文基于颗粒碰撞机理,分析了近十年高压注水作业导致地层破裂等事故致因,以具有高度分散、局部富集特点的致密剩余油（Oil颗粒）为研究对象,建立了高压水（H2O颗粒）与Oil颗粒之间碰撞力模型（H2O+Oil颗粒碰撞模型）和安全注水压力预测模型,通过实例应用提供了预测安全注水压力方案及对应的安全措施,大大提高了高压注水驱油作业的安全性和开采效果,同时为预防和控制地层破裂等不安全事故提供新的研究方向。本文的研究内容及创新点如下:（1）H2O+Oil颗粒构建。根据致密剩余油高度分散、局部富集的特点,将致密剩余油视为Oil颗粒,将流经油井、裂隙、微裂隙并逐渐靠近Oil颗粒的高压水视为H2O颗粒。分析微裂隙中高压水（H2O颗粒）与微观致密剩余油（Oil颗粒）的相互碰撞作用,同时将H2O+Oil颗粒微观碰撞力与复杂流场中H2O、Oil颗粒所受其他力联系起来,对预测安全合理注水压力深入分析。研究表明:合理稳定的H2O+Oil颗粒间碰撞力能量传递在特定条件下是驱油的积极动力,也是预防产生事故,保持稳定的注水动力的关键因素。（2）H2O+Oil颗粒碰撞机理。通过建立二维直角坐标系,按照碰撞力方向与X、Y轴的夹角,将碰撞方式分为直线型碰撞和斜线型碰撞,分析不同碰撞方式下的颗粒运动规律。研究表明:H2O+Oil颗粒在碰撞过程的不同阶段表现出的碰撞方式不同,发挥出的碰撞力大小不同,这种力的差异性对地层的伤害程度不同,根据这种碰撞力的差异造成的不安全影响,应采取可行的技术和管理手段,以稳定注水压力,防止地层破裂等不安全事故。（3）安全注水压力预测模型。利用所建预测模型与传统计算模型对某一典型油井进行对比分析,得出根据H2O+Oil颗粒碰撞力与流体压力的关系预测安全注水压力更精确,可以提升注水作业的安全性和开采效果。研究表明:H2O+Oil颗粒碰撞压力、温度具有规律性。压力增加,H2O+Oil颗粒间碰撞力增大,温度升高,体积膨胀,Oil颗粒自身粘性降低且表面张力减小,接触面积变大,Oil颗粒运动性增强,使颗粒间碰撞力持续作用,因而对地层的扰动增强。
赵毅[9]（2020）在《考虑温度影响的深水地层破裂压力研究》文中提出深水油气勘探开发已成为当今世界油气增储上产、油气资源战略接替的重要新领域,是油气勘探开发的发展趋势与新亮点。我国南海深水海域广阔,预计深水区油气当量约300亿吨,有第二个“波斯湾”之称。向深水进军,开发我国深水油气资源已成为国内油气工业发展的必然趋势。然而,海洋深水钻井作业面临着各种困难和挑战,深水长距离钻井导致其既具有高温作业难点、又具有深水作业难点,两者耦合作用形成的上部超低温和下部高温的叠加影响,使得钻井液和地层岩石性能变得极不稳定,导致钻井液安全密度窗口进一步变窄,极易造成井壁失稳,从而导致卡钻、泥包、钻具损毁等钻井复杂事故,甚至使油井报废。因此,准确的预测深井钻井液安全密度窗口对深水钻井作业的事故防范具有重大意义。针对深水钻井特点,本论文以南海琼东南盆地L25区块为工程依托背景,主要开展了以下研究:（1）根据传热学中热对流及热传导能量守恒原理,建立全井温度场控制方程,通过有限差分求解方法求解全井温度场,在此基础上分析钻进和循环两种工况下的全井温度场分布特点,并对比有套管和无套管存在时的温度分布特点,确定后续热应力分析思路。（见第二章）（2）根据弹性力学中孔口应力集中分析方法,将温度分析结果作为边界条件,由理论及数值模拟两种方法分析温度变化影响下的井周应力分布规律,结合编程结果形成一整套分析井周应力动态变化程序。（见第三章）（3）根据现有破裂压力分析方法,总结归纳并提出合理的地层破裂压力预测模型,将温度影响下的井周应力分布规律引入地层破裂压力预测模型,建立深水地层破裂压力动态图版,采用图版分析深水地层破裂压力动态变化。（见第四章）应用本论文研究成果,针对南海深水井L井进行了实例验证。结果显示,本文提出的深水地层动态破裂压力图版法对深水地层破裂压力预测精度有明显提高。以考虑温度为前提建立的深水地层动态破裂压力预测图版,为海洋深水钻井的井壁稳定分析及后续压裂施工提供一定的理论支撑,对深水钻井的安全高效进行及后续压裂施工的进行具有重要意义。
王天然[10]（2020）在《吉木萨尔凹陷致密油地层井壁稳定性研究》文中指出井壁失稳是全球钻井过程中普遍存在的井下复杂问题,自上个世纪80年代以来,井壁失稳问题一直困扰着钻井的安全、快速发展。特别是随着油田勘探区域的逐渐扩展,钻遇地层日趋复杂,井壁失稳问题日益突出。历年来由于井壁失稳造成的井下复杂情况及事故损失相当严重,不仅影响钻井速度,降低测井、固井质量,而且还对油气层的开发和保护造成了不利的影响,并且每年由井壁失稳造成的直接经济损失就达数亿美元。因此,保持井壁稳定,已是钻井工程中一个世界性的共同难题,已引起钻井界的高度重视,国内外许多研究学者都在一直从事于此项研究。本文研究的对象是位于吉木萨尔凹陷致密油地层位于新疆的准噶尔盆地的东南部。该地区具有地质条件恶劣、构造复杂、储层埋藏深等特点,由于地层倾角大、断层发育,井眼不稳定问题突出。因此为了实现吉木萨尔凹陷致密油地层地层优质快速安全钻井、防止复杂事故的发生,本文针对于吉木萨尔凹陷致密油地层地层的地质特征,通过测井资料建立纵向全井段的动态岩石力学参数模型;通过进行岩石力学实验,获取取芯层位岩心的静态参数,并与相应井深的动态岩石力学参数进行拟合,建立纵向全井段的静态岩石力学参数模型,并建立了连续地层岩石的力学参数剖面,确定了其分布规律;通过对吉木萨尔凹陷致密油地层地应力状态的研究,选取合适的地应力模型,建立起吉木萨尔凹陷致密油地层地应力模型,掌握吉木萨尔凹陷致密油地层的地应力分布规律;选择摩尔库伦准则,建立该地区地层坍塌压力和破裂压力模型,从而确定了该地区地层坍塌和破裂压力的分布规律,确定了吉木萨尔凹陷致密油地层地区钻井过程中安全的钻井液密度窗口。为该地区制定合理井身结构、钻井液密度、优化钻井液性能、制定合理的钻井工艺措施,避免钻井过程中出现塌、卡、漏等井下复杂情况的发生,保证钻井安全等提供科学依据。
二、破裂压力预测的应用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、破裂压力预测的应用研究（论文提纲范文）
（1）南海深水海域高温高压地层破裂压力预测模型（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 试样 |
| 1.2 仪器及设备 |
| 1.3 步骤 |
| 1.4 结果分析 |
| 2 模型建立 |
| 2.1 传统模型 |
| 2.2 岩石抗拉强度计算 |
| 2.3 岩石抗拉强度与地层深度的关系 |
| 2.4 深水海域地层破裂压力预测模型 |
| 3 模型应用 |
| 3.1 地层孔隙压力与地应力计算 |
| 3.2 地层破裂压力预测 |
| 4 结论 |
（2）低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.4 研究方案与技术路线 |
| 2 液氮低温对煤体力学性质影响的实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验准备 |
| 2.3 煤体物理力学性质变化 |
| 2.4 宏/微观破坏特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 液氮致裂煤体的分形特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据获取 |
| 3.3 孔隙分形特征 |
| 3.4 声发射时间序列分形特征 |
| 3.5 块度分形特征 |
| 3.6 断裂面分形特征 |
| 3.7 液氮对煤体裂纹网络形成的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 液氮循环冻融后煤体的单/三轴压缩变形破坏特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验准备及过程 |
| 4.3 液氮循环对煤体力学参数的影响 |
| 4.4 液氮循环对煤体变形特征的影响 |
| 4.5 液氮循环对煤体破坏特征的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 液氮循环冻融后煤体的渗透率演化特征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 渗透率测试 |
| 5.3 不同围压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
| 5.4 不同气压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
| 5.5 不同围压及气压下液氮循环冻融煤体的渗透性变化 |
| 5.6 液氮循环冻融煤体的宏观及微观特征变化 |
| 5.7 液氮循环冻融对煤体的损伤机制 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 煤体液氮辅助压裂的试验与模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 液氮压裂试验准备 |
| 6.3 不同初始条件下煤体的破裂特征分析 |
| 6.4 孔壁周围的温度及应力场变化 |
| 6.5 液氮影响下压裂裂纹启裂准则建立 |
| 6.6 岩石流-固耦合数学模型 |
| 6.7 液氮循环冻融对煤体孔隙压力分布及破裂压力的影响 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）EGS诱发地震特征及风险评价研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.2.1 国内外EGS现场工程诱发地震现状 |
| 1.2.2 EGS诱发地震时空分布特征研究现状 |
| 1.2.3 EGS诱发地震发震机理研究现状 |
| 1.2.4 EGS诱发地震实验研究现状 |
| 1.2.5 EGS诱发地震数值模拟研究现状 |
| 1.2.6 EGS诱发地震预测方法研究现状 |
| 1.2.7 EGS诱发地震减震方法研究现状 |
| 1.2.8 目前EGS诱发地震研究遇到的主要挑战 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第二章 EGS开发诱发地震室内模型实验研究 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 水力压裂实验 |
| 2.2 水力压裂设备 |
| 2.3 水力压裂实验 |
| 2.3.1 实验步骤 |
| 2.3.2 岩石样品 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 注入流速对压裂特征影响 |
| 2.4.2 温度对压裂特征影响 |
| 2.4.3 围压对压裂特征影响 |
| 2.4.4 注入方式对压裂特征影响 |
| 2.5 压裂后渗透率的估计 |
| 2.6 压裂后储层改造体积的估计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 EGS开发诱发地震数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水力压裂过程及诱发裂缝模拟 |
| 3.2.1 模型简介 |
| 3.2.2 裂缝模拟控制方程 |
| 3.2.3 模型验证 |
| 3.2.4 实验结果与数值模拟结果对比 |
| 3.3 声发射过程模拟 |
| 3.3.1 模型简介及控制方程 |
| 3.3.2 数值模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 EGS开发诱发地震机制分析及危险性评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 诱发地震最大震级估算方法研究 |
| 4.2.1 诱发地震最大震级回归预测分析 |
| 4.2.2 诱发地震最大震级回归公式理论基础 |
| 4.3 诱发地震风险性评估 |
| 4.3.1 概率模型选取 |
| 4.3.2 震级危险性概率分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 青海共和盆地EGS开发诱发地震预测评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究区地震地质环境 |
| 5.2.1 研究区构造地质背景 |
| 5.2.2 研究区产生断层的构造运动 |
| 5.2.3 研究区历史地震活动特征 |
| 5.3 研究区野外调查结果 |
| 5.3.1 研究区历史地震、断层与场地关系 |
| 5.3.2 野外调查研究区附件断层 |
| 5.3.3 野外断层调查结论 |
| 5.4 诱发地震模拟 |
| 5.4.1 储层诱发地震模型建立 |
| 5.4.2 不同储层参数条件下诱发地震模拟结果 |
| 5.4.3 不同工程参数条件下诱发地震模拟结果 |
| 5.5 诱发地震危险性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（5）一种适用于致密储层的地层破裂压力预测方法（论文提纲范文）
| 1 破裂压力理论预测模型 |
| 1.1 理论模型算法 |
| 1.2 利用测井资料模型算法 |
| 2 不同破裂压力预测模型的对比 |
| 3 建立地层破裂压力回归预测模型 |
| 3.1 模型参数归一化处理 |
| 3.1.1 动静态泊松比参数关系结果 |
| 3.1.2 地层孔隙压力（P＿P）预测 |
| 3.1.3 上覆岩石压力（Pob）预测 |
| 3.1.4 毕奥特系数（α）预测 |
| 3.1.5 非均匀地层构造应力系数（K）预测 |
| 3.1.6 岩石抗张强度（S＿t）预测 |
| 3.2 不同区块破裂压力的预测公式确定 |
| 4 破裂压力预测公式评价 |
| 5 结论 |
（6）寿阳区块高阶煤煤体结构及破裂压力测井解释方法（论文提纲范文）
| 1 煤体结构评价 |
| 2 煤体结构与破裂压力关系 |
| 3 结论 |
（7）页岩细观力学特性对水力压裂裂缝扩展规律的影响及定量评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与不足 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 2 三轴压缩试验中层理对页岩各向异性的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液伺服岩石试验系统 |
| 2.3 试样准备与试验过程 |
| 2.4 试验结果及分析 |
| 2.5 试验结果对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 层理对拉/压作用下页岩细观裂缝扩展行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接触模型 |
| 3.3 页岩三点弯曲试验数值模拟模型 |
| 3.4 拉伸作用下层理对页岩裂缝扩展的影响分析 |
| 3.5 页岩单轴压缩试验数值模拟模型 |
| 3.6 压缩作用下层理对页岩裂缝扩展的影响分析 |
| 3.7 常规三轴压缩状态下不同层理强度参数组合的影响差异分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 层理对页岩水力压裂裂缝形态演化的定量评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 流-固耦合算法 |
| 4.3 页岩水力压裂试验数值模拟模型 |
| 4.4 层理整体强度 |
| 4.5 层理剪-拉强度比 |
| 4.6 层理整体强度与层理剪-拉强度比的影响差异对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 储层非均质性对页岩临界破裂压力及裂缝渗透率的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低脆性矿物质量分数 |
| 5.3 低脆性矿物弹性模量 |
| 5.4 储层非均质性对压裂效果的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 井口初始裂缝形态对页岩临界破裂压力及裂缝扩展路径的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 对称径向井口初始裂缝 |
| 6.3 X型井口初始裂缝 |
| 6.4 单边径向井口初始裂缝 |
| 6.5 初始裂缝形态对渗透率和分形维数的影响 |
| 6.6 应力比变化对页岩破坏特征的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于H2O+Oil颗粒碰撞机理的安全注水压力预测模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 H_2O+Oil颗粒构建 |
| 2.1 颗粒碰撞理论 |
| 2.1.1 颗粒基础 |
| 2.1.2 宏观理论 |
| 2.1.3 微观理论 |
| 2.2 颗粒碰撞模型 |
| 2.2.1 布朗运动 |
| 2.2.2 剪切碰撞 |
| 2.2.3 离心沉降 |
| 2.2.4 加速运动 |
| 2.3 H_2O+Oil颗粒构建 |
| 2.3.1 致密剩余油与Oil颗粒 |
| 2.3.2 高压水与H_2O颗粒 |
| 2.3.3 H_2O+Oil颗粒作用力 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 H_2O+Oil颗粒碰撞机理 |
| 3.1 注水驱油 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 主要危害 |
| 3.1.3 动力危险性对比分析 |
| 3.2 注水压力影响因素 |
| 3.2.1 沿程阻力 |
| 3.2.2 局部阻力 |
| 3.2.3 水嘴压力 |
| 3.2.4 颗粒碰撞力 |
| 3.3 H_2O+Oil颗粒碰撞 |
| 3.3.1 H_2O+Oil颗粒碰撞分析 |
| 3.3.2 H_2O+Oil颗粒碰撞方向 |
| 3.3.3 H_2O+Oil颗粒碰撞力 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全注水压力预测模型 |
| 4.1 安全注水压力 |
| 4.1.1 概念 |
| 4.1.2 确定方式 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.2.1 H_2O+Oil颗粒碰撞力模型 |
| 4.2.2 碰撞力-注水压力预测模型 |
| 4.3 碰撞动态演化安全性分析 |
| 4.3.1 碰撞方式的不同发展阶段 |
| 4.3.2 碰撞的时间性与空间性 |
| 4.4 碰撞结果分析 |
| 4.4.1 参数敏感性 |
| 4.4.2 地层孔隙压力 |
| 4.4.3 地层破裂压力 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 应用分析与措施 |
| 5.1 应用分析 |
| 5.1.1 安全系数 |
| 5.1.2 碰撞力稳定状态 |
| 5.2 作业安全技术措施 |
| 5.2.1 事前预防 |
| 5.2.2 事后控制 |
| 5.3 工艺安全管理措施 |
| 5.3.1 HSE管理 |
| 5.3.2 工艺安全管理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间研究成果 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）考虑温度影响的深水地层破裂压力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 创新点 |
| 第2章 井筒温度场动态分析 |
| 2.1 传热原理 |
| 2.2 深水井筒温度场模型建立 |
| 2.3 有限差分法求解 |
| 2.4 计算相关参数的确定 |
| 2.5 井筒及地层温度场计算流程 |
| 2.6 参数敏感性分析 |
| 2.7 深水井筒温度场分布规律 |
| 2.8 小结 |
| 第3章 温度场对地层井周应力的影响 |
| 3.1 井周应力计算模型 |
| 3.2 数值模拟模型建立及参数设置 |
| 3.3 数值模拟结果与理论计算结果对比 |
| 3.4 数值模拟结果 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 温度影响下的地层破裂压力分析 |
| 4.1 地层破裂压力确定方法 |
| 4.2 现有破裂压力计算模型 |
| 4.3 深水地层破裂压力计算模型 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 研究结论及展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（10）吉木萨尔凹陷致密油地层井壁稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| §1.1研究的目的及意义 |
| §1.2国内外研究现状及发展趋势 |
| §1.3主要的研究内容及技术路线 |
| 第2章 吉木萨尔凹陷钻井工程及岩石力学参数特征规律研究 |
| §2.1地质及钻井工程特征 |
| §2.2地层孔隙压力分布规律 |
| §2.3吉木萨尔凹陷致密油地层岩石力学参数的室内确定 |
| §2.4试验数据处理 |
| §2.5利用测井资料计算岩石力学参数 |
| §2.6吉木萨尔凹陷致密油地层岩石力学参数剖面的建立 |
| 第3章 地层地应力确定研究 |
| §3.1水压致裂法测量地层地应力 |
| §3.2分层地应力解释模型的确定 |
| §3.3吉木萨尔凹陷致密油地层地应力连续剖面的建立 |
| 第4章 吉木萨尔凹陷致密油地层井壁稳定性研究 |
| §4.1井壁稳定性分析 |
| §4.2井壁稳定性的力学机理 |
| §4.3地层坍塌压力、破裂压力的模型确定 |
| §4.4坍塌压力及破裂压力剖面的建立 |
| §4.5坍塌压力及破裂压力预测结果分析 |
| 第5章 结论 |
| §5.1结论及认识 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、破裂压力预测的应用研究（论文参考文献）
- [1]南海深水海域高温高压地层破裂压力预测模型[J]. 谢静,吴惠梅,楼一珊,翟晓鹏. 断块油气田, 2021(03)
- [2]低渗煤体液氮致裂作用与增透机理研究[D]. 苏善杰. 中国矿业大学, 2021(02)
- [3]EGS诱发地震特征及风险评价研究[D]. 程钰翔. 吉林大学, 2021
- [4]春光油田挤压充填防砂施工压力预测与应用[J]. 刘正奎,刘洪涛,闫阳,蒋尔梁,李梦楠,司玉梅. 石油地质与工程, 2021(02)
- [5]一种适用于致密储层的地层破裂压力预测方法[J]. 张煜,冯昕媛,常琳,刘永,刘欢. 石油知识, 2020(06)
- [6]寿阳区块高阶煤煤体结构及破裂压力测井解释方法[J]. 李松林,李忠城,王利娜,段静,向念. 煤田地质与勘探, 2020(06)
- [7]页岩细观力学特性对水力压裂裂缝扩展规律的影响及定量评价研究[D]. 窦法楷. 中国矿业大学, 2020
- [8]基于H2O+Oil颗粒碰撞机理的安全注水压力预测模型研究[D]. 薛静. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [9]考虑温度影响的深水地层破裂压力研究[D]. 赵毅. 长江大学, 2020(02)
- [10]吉木萨尔凹陷致密油地层井壁稳定性研究[D]. 王天然. 长江大学, 2020(02)