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。

1绪论
1.1研究目的和意义
1.2国内外研究现状
1.2.1水力压裂技术研究现状
1.2.2水力压裂裂缝起裂机理研究现状
1.2.3水力压裂裂缝扩展机理研究现状
1.2.4水平井分段压裂技术研究现状
1.2.5存在的主要问题
1.3研究内容及技术路线
1.3.1研究内容
1.3.2研究方法
1.3.3技术路线
2突出煤层顶底板煤岩样物性特征
2.1工程背景概况
2.1.1压裂井位置
2.1.2突出煤层顶底板岩性特征
2.1.3突出煤层顶底板地应力特征
2.2煤层气含量试验结果分析
2.3等温吸附试验结果分析
2.4煤体结构特征
2.5煤层显微组分试验结果分析
2.6顶底板物性特征分析
2.6.1顶底板岩样物性参数分析
2.6.2煤体及顶底板裂隙发育特征
3煤储层裂缝网络结构形成机制物理模拟试验研究
3.1煤岩真三轴水力压裂模拟试验研究
3.1.1煤岩真三轴水力压裂试验系统
3.1.2煤岩真三轴水力压裂试验方案
3.1.3煤岩真三轴水力压裂试验试件的制作
3.1.4煤岩真三轴水力压裂试验结果分析
3.2突出煤层顶板压裂钻孔层位模拟试验研究
3.2.1突出煤层顶板压裂钻孔层位试验系统
3.2.2突出煤层顶板压裂钻孔层位试验方案
3.2.3突出煤层顶板压裂钻孔层位试验试件的制作
3.2.4突出煤层顶板压裂钻孔层位试验结果分析
3.3煤储层裂缝网络结构形成机制分析
4突出煤层顶板压裂裂缝扩展数值模拟研究
4.1最小水平主应力对压裂裂缝扩展的影响
4.1.1模型参数设置
4.1.2数值模拟结果分析
4.2应力比对压裂裂缝扩展的影响
4.2.1模型参数设置
4.2.2数值模拟结果分析
4.3岩层间弹性模量对压裂裂缝扩展的影响
4.3.1模型参数设置
4.3.2数值模拟结果分析
4.4压裂岩层对压裂裂缝扩展的影响
4.4.1模型参数设置
4.4.2数值模拟结果分析
5突出煤层顶板分段压裂增透机理研究
5.1突出煤层顶板分段压裂的概念及意义
5.2突出煤层顶板分段压裂诱导应力场模型
5.2.1突出煤层顶板分段压裂钻孔方向
5.2.2突出煤层顶板分段压裂应力场数学模型
5.2.3突出煤层顶板分段压裂破裂压力数学模型
5.3分段压裂裂缝诱导应力场分析及段间距优化
5.3.1压裂裂缝诱导应力场研究
5.3.2不同分段压裂模式的诱导应力分析
5.3.3突出煤层顶板分段压裂段间距优化
5.3.4突出煤层顶板分段压裂形成裂缝网络结构的力学条件
5.4天然裂缝对突出煤层顶板分段压裂裂缝的影响
5.4.1压裂裂缝转向沿天然裂缝面扩展延伸
5.4.2压裂裂缝穿过天然裂缝面扩展延伸
5.4.3转向扩展路径的等效平面裂缝
5.5煤岩物性参数对突出煤层顶板分段压裂裂缝的影响
5.5.1煤岩物性参数对脆性指数的影响
5.5.2煤岩物性参数对突出煤层顶板分段压裂缝高的影响
5.6煤岩交界面对突出煤层顶板分段压裂裂缝的影响
5.6.1煤岩交界面胶结完好无伪顶的情况
5.6.2煤岩交界面不接近胶结存在伪顶的情况
6现场工程案例分析
6.1压裂井井型
6.1.1水平井压裂层位
6.1.2井身结构及井型
6.2突出煤层顶板储层改造技术选型
6.3现场工程案例方案
6.3.1水力喷射压裂位置
6.3.2压裂液和支撑剂选型
6.3.3压裂裂缝形态模拟
6.4现场工程案例结果分析
6.4.1压裂效果分析
6.4.2排采效果分析
7结论
参考文献