干热岩热储体积改造技术

本书解析了干热岩热能获取对水力裂缝系统需求的特殊性，归纳总结了国内外干热岩热储改造技术现状，阐述了干热岩高温高压岩石力学行为、岩体变形与破坏特征、裂缝起裂与扩展特性、张性与剪切裂缝导流机制、水力压裂改造技术以及化学刺激辅助改造技术等方面的最新研究成果。

目录
前言
第1章 概述 1
1.1 干热岩资源开发利用现状 1
1.1.1 国外干热岩资源量及开发利用简况 1
1.1.2 国内干热岩资源量及开发利用简况 1
1.2 干热岩热储改造关键技术需求 2
1.3 干热岩热储改造技术现状 3
1.3.1 国外技术现状 3
1.3.2 国内技术现状 9
参考文献 12
第2章 干热岩地质工程基础特性 14
2.1 区域地质特征 14
2.1.1 区域构造特征 14
2.1.2 地层层序特征 16
2.1.3 干热岩岩石特征 23
2.1.4 干热岩形成机制 28
2.2 物性特征 43
2.3 岩体天然裂隙特征 48
2.4 干热岩岩体温度 51
2.4.1 干热岩岩体温度测量方法 52
2.4.2 国内外典型区域岩体温度 52
2.5 高温围压下的岩石力学特性 53
2.5.1 高温岩石力学特性测试方法 53
2.5.2 杨氏模量、泊松比随温度的变化规律 54
2.5.3 抗压强度与抗拉强度随温度和围压的变化规律 54
2.5.4 高温应力-应变特性 55
2.5.5 高温岩石力学参数 60
2.5.6 高温高压下的岩石本构模型 60
2.5.7 岩石硬度与脆性 61
2.6 地应力大小和差异 62
参考文献 64
第3章 热储参数测井评价方法 65
3.1 测井资料采集方法 65
3.1.1 测井系列 65
3.1.2 高温测井技术 65
3.2 热储参数测井解释方法 66
3.2.1 高温声电响应特征 66
3.2.2 高温声学特性数值变化规律 68
3.2.3 热储参数计算方法 73
参考文献 83
第4章 裂缝起裂与扩展特性 85
4.1 裂缝形成机制 85
4.1.1 岩石破裂准则 85
4.1.2 天然裂缝对破裂压力的影响 87
4.1.3 天然裂缝对水力裂缝扩展的影响 87
4.2 裂缝扩展物理模拟 89
4.2.1 物理模拟实验相似原理 89
4.2.2 物理模拟实验方法 93
4.2.3 裂缝扩展影响因素 94
4.3 裂缝扩展的数值模拟 99
4.3.1 裂缝扩展模型 100
4.3.2 热-流-固耦合的数值模型构建 103
4.4 复杂裂缝形成机制 107
参考文献 109
第5章 干热岩热储裂缝导流机制 112
5.1 干热岩压裂岩石破坏特性 112
5.2 干热岩热储裂缝导流表征 114
5.3 干热岩压裂裂缝导流特性 115
5.3.1 张性和剪切裂缝不填砂短期导流特性 115
5.3.2 张性和剪切裂缝填砂短期导流特性 118
5.3.3 裂缝长期导流特性 123
5.3.4 花岗岩裂缝导流机制 125
5.4 裂缝导流能力数值模拟 126
5.4.1 热-流-固耦合模型数学模型建立 126
5.4.2 热-流-固耦合模型的求解 129
参考文献 130
第6章 体积改造工艺技术 132
6.1 体积改造工艺方法 132
6.1.1 干热岩改造的特殊性 132
6.1.2 干热岩改造工艺方法 132
6.2 压裂施工参数优化方法 134
6.2.1 花岗岩破裂压力计算方法 134
6.2.2 施工排量优化方法 135
6.2.3 压裂液用液规模优化方法 138
6.3 压裂液选择 138
6.3.1 干热岩压裂改造对压裂液的要求 138
6.3.2 压裂液类型选择 139
6.3.3 压裂液在地层中的相态特征 141
6.4 分层压裂施工工艺方法 143
6.4.1 填砂分压工艺方法 143
6.4.2 封隔器分压工艺方法 144
6.4.3 水力喷射分压工艺方法 146
6.4.4 桥塞分压工艺方法 152
6.5 化学刺激技术 153
6.5.1 化学刺激技术原理 154
6.5.2 化学刺激剂溶蚀特征 156
6.5.3 高温高压岩心流动特征 163
6.5.4 化学刺激技术实施方案 169
参考文献 170
第7章 应用实例 172
7.1 干热岩井的基本情况 172
7.1.1 井身结构 172
7.1.2 固井质量 172
7.1.3 热储层段基本情况 173
7.1.4 岩石力学与地应力 173
7.1.5 地层温度与压力 173
7.2 热储改造设计要点 175
7.2.1 技术对策 175
7.2.2 热储改造施工方案 175
7.3 热储改造施工简况 177
7.4 裂缝监测情况 180
7.4.1 地面测斜仪监测 180
7.4.2 地面微地震监测 182
7.5 压后效果 183
参考文献 188