作者：张帆
出版社：冶金工业出版社
ISBN编号：9787502492533
出版时间：2022-09
开本：16开

内容介绍
内容提要本书以实验室测试、数值模拟、理论分析、室内实验等手段，从突出煤层顶底板岩性、地应力特征、煤层气含量、煤体结构特征、顶底板岩性物性参数、煤体及顶底板裂隙等方面，分析了突出煤层顶底板实施分段压裂的差异、特点；运用重庆大学自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统，开展了煤岩真三轴水力压裂模拟试验、突出煤层顶板压裂钻孔层位模拟试验，揭示了复杂缝网结构形成的实验条件，分析了不同压裂钻孔层位对压裂裂缝扩展的影响特征；通过数值模拟软件分析了最小水平主应力、应力比、岩层间弹性模量、压裂岩层等对压裂裂缝扩展的影响；对比分析了突出煤层与顶板岩性的差异，提出在突出煤层顶板内采用分段压裂技术进行储层改造，揭示了突出煤层顶板分段压裂形成裂缝网络结构的力学条件；剖析了突出煤层顶板分段压裂工程案例，结合压裂曲线、排采曲线，分析了突出煤层顶板分段压裂的效果及特点。

本书可供从事煤矿瓦斯防治领域的工程技术人员与科研人员阅读，也可作为高等院校相关专业研究生和高年级本科生的教学参考书。

目录
1绪论1
1．1研究目的和意义1
1．2国内外研究现状3
1．2．1水力压裂技术研究现状3
1．2．2水力压裂裂缝起裂机理研究现状6
1．2．3水力压裂裂缝扩展机理研究现状7
1．2．4水平井分段压裂技术研究现状10
1．2．5存在的主要问题12
1．3研究内容及技术路线13
1．3．1研究内容13
1．3．2研究方法14
1．3．3技术路线15
2突出煤层顶底板煤岩样物性特征16
2．1工程背景概况16
2．1．1压裂井位置16
2．1．2突出煤层顶底板岩性特征17
2．1．3突出煤层顶底板地应力特征22
2．2煤层气含量试验结果分析26
2．3等温吸附试验结果分析27
2．4煤体结构特征28
2．5煤层显微组分试验结果分析29
2．6顶底板物性特征分析30
2．6．1顶底板岩样物性参数分析30
2．6．2煤体及顶底板裂隙发育特征32
3煤储层裂缝网络结构形成机制物理模拟试验研究36
3．1煤岩真三轴水力压裂模拟试验研究36
3．1．1煤岩真三轴水力压裂试验系统36
3．1．2煤岩真三轴水力压裂试验方案38
3．1．3煤岩真三轴水力压裂试验试件的制作38
3．1．4煤岩真三轴水力压裂试验结果分析42
3．2突出煤层顶板压裂钻孔层位模拟试验研究51
3．2．1突出煤层顶板压裂钻孔层位试验系统51
3．2．2突出煤层顶板压裂钻孔层位试验方案53
3．2．3突出煤层顶板压裂钻孔层位试验试件的制作56
3．2．4突出煤层顶板压裂钻孔层位试验结果分析57
3．3煤储层裂缝网络结构形成机制分析67
4突出煤层顶板压裂裂缝扩展数值模拟研究69
4．1最小水平主应力对压裂裂缝扩展的影响69
4．1．1模型参数设置70
4．1．2数值模拟结果分析70
4．2应力比对压裂裂缝扩展的影响72
4．2．1模型参数设置72
4．2．2数值模拟结果分析72
4．3岩层间弹性模量对压裂裂缝扩展的影响74
4．3．1模型参数设置754．3．2数值模拟结果分析76
4．4压裂岩层对压裂裂缝扩展的影响79
4．4．1模型参数设置79
4．4．2数值模拟结果分析79
5突出煤层顶板分段压裂增透机理研究82
5．1突出煤层顶板分段压裂的概念及意义82
5．2突出煤层顶板分段压裂诱导应力场模型86
5．2．1突出煤层顶板分段压裂钻孔方向86
5．2．2突出煤层顶板分段压裂应力场数学模型87
5．2．3突出煤层顶板分段压裂破裂压力数学模型91
5．3分段压裂裂缝诱导应力场分析及段间距优化92
5．3．1压裂裂缝