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第1章 绪论1

1.1 压裂对页岩气开发的意义3

1.2 页岩气压裂与常规油气压裂的区别4

1.2.1 目标函数5

1.2.2 裂缝的性质5

1.2.3 压裂设计部分参数的概念6

1.2.4 射孔方式6

1.2.5 压裂工作液6

1.2.6 支撑剂7

1.2.7 压裂的泵注程序7

1.3 页岩气压裂关键技术8

1.3.1 压前储层评价技术8

1.3.2 页岩的裂缝起裂与扩展规律8

1.3.3 诱导应力场研究9

1.3.4 网络裂缝导流能力特性研究9

1.3.5 小型测试压裂设计9

1.3.6 滑溜水与胶液的注入模式10

参考文献10

第2章 页岩气压裂前储层评价11

2.1 页岩气关键特征参数13

2.2 页岩气关键特征参数求取方法17

2.2.1 页岩气储存特征17

2.2.2 页岩岩相类型17

2.2.3 有机物特征18

2.2.4 无机矿物特征18

2.2.5 页岩气岩石物理分析方法19

2.2.6 页岩气储层测井评价技术21

2.2.7 有机碳含量（TOC）预测24

2.2.8 裂缝预测28

2.2.9 脆性预测33

2.2.10 滤失的G函数分析评价方法35

2.2.11 页岩应力39

2.3 关键储层参数指标体系41

2.4 页岩可压性评价方法42

2.4.1 国外页岩脆性指数常规研究方法对比43

2.4.2 基于页岩破裂压力特性表征脆性指数的新方法45

2.4.3 综合页岩地质甜点与工程甜点的可压性指数研究48

2.4.4 基于压裂施工参数的页岩远井可压性指数评价方法48

2.4.5 现场应用及效果分析50

参考文献52

第3章 页岩裂缝起裂与扩展57

3.1 页岩岩石的破裂模式58

3.2 页岩裂缝扩展特性60

3.2.1 常规储层压裂的裂缝与延伸规律60

3.2.2 页岩裂缝扩展物模实验规律63

3.2.3 页岩裂缝扩展数模研究65

3.3 页岩压裂诱导应力场76

3.3.1 裂缝的诱导应力76

3.3.2 水平井筒周围诱导地应力78

3.3.3 诱导应力场中的破裂压力模型79

参考文献81

第4章 页岩气压裂材料83

4.1 页岩压裂材料优选原则84

4.2 页岩气压裂工作液86

4.2.1 压裂液组成及添加剂86

4.2.2 常用的压裂液体系87

4.3 页岩气压裂支撑剂98

4.3.1 支撑剂的种类100

4.3.2 压裂支撑剂的主要性能101

参考文献118

第5章 页岩气压裂优化设计121

5.1 压裂目标函数123

5.2 压裂方式优选123

5.3 井筒适应性分析124

5.3.1 直井井筒125

5.3.2 斜井井筒125

5.3.3 水平井筒125

5.4 射孔方案优化126

5.4.1 射孔位置选择的基本原则126

5.4.2 射孔井段优选多因素分析127

5.5 测试压裂优化设计128

5.5.1 微注测试128

5.5.2 平衡测试＋校正压裂测试139

5.5.3 诱导注入小型压裂测试145

5.6 裂缝参数优化149

5.6.1 页岩气压裂井产量预测方法149

5.6.2 分段级数优化153

5.6.3 裂缝间距优化154

5.6.4 裂缝缝长分布设计156

5.6.5 裂缝导流能力优化157

5.7 压裂工艺参数优化161

5.7.1 主压裂排量优化161

5.7.2 主压裂前置液百分比优化162

5.7.3 主压裂规模的优化163

5.7.4 主压裂泵注工艺的优化163

5.8 页岩气压裂优化设计新方法163

5.8.1 页岩气水平井分段压裂裂缝复杂性指数163

5.8.2 页岩气水平井分段压裂优化设计新方法173

参考文献183

第6章 页岩气压裂工艺技术187

6.1 压裂工艺流程189

6.1.1 第一段连续油管射孔189

6.1.2 酸预处理189

6.1.3 注入前置液190

6.1.4 泵入含支撑剂的携砂液190

6.1.5 顶替190

6.1.6 后续其他流程191

6.2 压裂工艺技术191

6.2.1 滑溜水压裂技术191

6.2.2 泡沫压裂技术192

6.2.3 水力喷射压裂技术193

6.2.4 重复压裂196

6.2.5 同步压裂197

6.2.6 无水压裂技术198

6.2.7 高通道压裂技术212

6.2.8 井工厂压裂技术220

6.2.9 拉链式压裂技术225

6.2.10 改进的拉链式压裂技术233

6.3 压裂配套技术235

6.3.1 射孔优化235

6.3.2 易钻桥塞235

6.4 压后返排236

6.4.1 压裂返排设计优化236

参考文献247

第7章 裂缝诊断及压裂后评估技术251

7.1 裂缝诊断253

7.1.1 裂缝监测目的253

7.1.2 裂缝监测技术254

7.2 压裂材料与储层适应性分析262

7.2.1 压裂液与储层的适应性分析262

7.2.2 支撑剂与储层的适应性分析264

7.3 利用压裂施工资料对储层特性的反演264

7.3.1 由破裂压力资料反求有效渗透率265

7.3.2 由地面压裂施工压力资料反求储层岩石力学参数的方法269

7.3.3 地层滤失性的评价方法276

7.3.4 确定地层闭合压力的方法287

7.3.5 两向水平应力差的评估289

7.3.6 天然裂缝的评估289

7.4 压后效果综合评价方法290

7.4.1 压后效果的综合评价内容291

7.4.2 压后效果评价示例292

参考文献303

第8章 页岩气压裂案例分析307

8.1 直井压裂案例309

8.1.1 页岩气A井309

8.1.2 页岩气B井325

8.2 水平井压裂案例389

8.2.1 页岩储层可压性评价390

8.2.2 分段压裂工艺设计394

8.2.3 压裂材料选择399

8.2.4 现场实施与效果399

8.2.5 小结401

8.3 多支井压裂案例401

8.3.1 分支井设计402

8.3.2 分支井施工流程402

8.3.3 基于JI系统的挑战406

8.4 井工厂压裂案例407

8.4.1 实例1：Horn River高密度井工厂压裂407

8.4.2 实例2：Barnett非常规气藏多口水平井多级压裂优化414

8.5 页岩气其他压裂技术应用实例430

8.5.1 JITP实例430

8.5.2 同步压裂实例分析440

参考文献461