页岩储层黏弹性力学行为表征及数值模拟技术

本书针对页岩储层黏弹性显著，钻井和压裂过程中容易发生时滞形变的特点，讨论分数阶本构方程在岩石粘弹性拟合方面的应用，建立通过轴向蠕变柔量和横向蠕变柔量表出的杨氏模量、泊松比两参数黏弹对应性原理，推导拉普拉斯空间中的对应J积分和C*积分，建立分数阶井眼缩径模型，蠕变水力裂缝延迟起裂和扩展模型，并对相关工程问题进行分析。

第1章 绪论
1.1 非常规油气开发现状与难点
1.2 国内外研究现状
1.2.1 储层岩石的黏弹性
1.2.2 分数阶微积分的发展与应用现状
1.2.3 蠕变裂缝延迟起裂与扩展
第2章 分数阶黏弹性本构方程
2.1 Volterra遗传积分
2.2 拉普拉斯变换
2.3 固体黏弹性理论
2.4 分数阶微积分原理
2.4.1 伽马函数
2.4.2 Mittag-Leffler函数
2.4.3 分数阶微积分定义
2.4.4 分数阶微积分性质
2.5 分数阶元件模型
2.5.1 岩石蠕变本构模型
2.5.2 分数阶元件
2.5.3 分数阶Kelvin模型
2.5.4 分数阶标准线性固体模型
2.6 蠕变实验数据拟合
2.6.1 盐岩蠕变实验
2.6.2 页岩气储层岩石蠕变实验
2.6.3 应力水平、温度和含水量的影响
第3章 基于黏弹对应性原理的蠕变模型
3.1 黏弹对应性原理
3.2 井周应力、位移模型
3.3 井眼蠕变缩径模型
3.4 自支撑裂缝的缝宽蠕变
3.5 刚性支撑剂支撑裂缝的应力松弛
第4章 经典裂缝模型的改进与修正
4.1 Westergaard应力函数和经典二维模型
4.2 任意内压力作用下的裂缝诱导应力、位移
4.2.1 单元模型
4.2.2 叠加模型的精度验证
4.2.3 诱导应力和诱导位移分析
4.2.4 裂缝宽度分析
4.3 三维椭圆裂缝解
4.3.1 椭圆裂缝的物理和数学模型
4.3.2 椭圆裂缝模型的解
4.4 应力、位移修正图版
第5章 水力裂缝蠕变扩展和关井蠕变工艺优化
5.1 拉普拉斯空间的J积分与C*积分
5.2 单元模型裂缝很好解
5.2.1 单元模型应力强度因子
5.2.2 单元模型J积分
5.3 水力裂缝蠕变起裂和延伸模型
5.4 等时半解析数值反演
5.5 多裂缝蠕变扩展模拟
参考文献