第1章 緒論……………………………………………………………………… 1 1.1 背景及研究意義………………………………………………………… 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀………………………………………………………… 3 1.3 主要研究?jī)?nèi)容………………………………………………………… 10 1.4 研究技術(shù)路線………………………………………………………… 12 第2章 沁水煤田煤巖力學(xué)特性試驗(yàn)研究……………………………………… 13 2.1 煤巖試件的采集與制備……………………………………………… 14 2.2 不同層理方向煤的單軸壓縮試驗(yàn)…………………………………… 14 2.3 煤巖取芯方向巴西劈裂試驗(yàn)………………………………………… 25 2.4 煤巖抗剪切強(qiáng)度測(cè)試………………………………………………… 32 2.5 小結(jié)…………………………………………………………………… 38 第3章 深部煤層氣儲(chǔ)層水力裂縫試驗(yàn)研究…………………………………… 40 3.1 試件制備與試驗(yàn)方法………………………………………………… 42 3.2 試件的掃描與圖像重構(gòu)……………………………………………… 44 3.3 試驗(yàn)結(jié)果……………………………………………………………… 46 3.4 深部地應(yīng)力對(duì)裂縫擴(kuò)展的影響……………………………………… 57 3.5 小結(jié)…………………………………………………………………… 59 第4章 煤儲(chǔ)層水力壓裂裂縫起裂與擴(kuò)展規(guī)律………………………………… 60 4.1 數(shù)值模型的建立與參數(shù)設(shè)置………………………………………… 60 4.2 模擬結(jié)果……………………………………………………………… 67 4.3 煤儲(chǔ)層水力裂縫起裂與擴(kuò)展規(guī)律…………………………………… 73 4.4 小結(jié)…………………………………………………………………… 86 第5章 含隨機(jī)裂縫煤層氣儲(chǔ)層三維水力裂縫擴(kuò)展模擬……………………… 88 5.1 數(shù)值模型建立及參數(shù)設(shè)定…………………………………………… 89 5.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果………………………………………………………… 91 5.3 多參量對(duì)裂縫擴(kuò)展的影響…………………………………………… 100 5.4 小結(jié)…………………………………………………………………… 104 第6章 頂板水平井分段壓裂數(shù)值模擬……………………………………… 105 6.1 水平井在深部煤層氣儲(chǔ)層改造技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)……………………… 106 6.2 深部煤層氣儲(chǔ)層分段壓裂數(shù)值模擬………………………………… 111 6.3 垂向二維壓裂數(shù)值模擬……………………………………………… 114 6.4 水平方向二維壓裂數(shù)值模擬………………………………………… 124 6.5 小結(jié)…………………………………………………………………… 131 第7章 結(jié)論與展望…………………………………………………………… 133 7.1 主要結(jié)論……………………………………………………………… 133 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)…………………………………………………………… 135 7.3 不足與展望…………………………………………………………… 135 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 137