本书围绕非常规储层穿层压裂力学理论与技术，对非常规储层层状构造特征、非常规储层岩石力学行为、水力裂缝穿层扩展物理模拟、岩性界面特性对裂缝形态的影响、岩性渐变区穿层扩展机理、穿层压裂设计与优化等进行分门别类地介绍；详细阐述穿层压裂技术在非常规储层勘探与开发中的应用适应性及改造优势，为穿层压裂技术适用的非常规储层条件的优选、穿层压裂设计和方案设计提供理论、试验基础和应用实例。
近年来，新增储量中60%以上的非常规油气属于多岩性组合的层状储层，主要包括层状页岩储层、煤系产层组地层及页岩油储层。此类非常规储层通常具有纵向多产层且厚度不均、层内与层间强非均质、弱结构面发育等地质特征，导致射孔优选难、压裂过程中缝高控制难、支撑剂易嵌入、压后单井产量递减速度快。穿层压裂技术是非常规储层“多层系、立体式”水平井钻完井技术的重要保障，掌握水力裂缝穿层扩展机制对提高储层压裂损伤波及体积有重要意义。在此背景下，笔者及研究团队基于前期石油工程岩石力学、水力压裂方面的研究基础，建立了层状储层压裂施工参数优化方法，形成了适用于页岩油气、煤层气等层状叠合储层的水力裂缝垂向缝高预测技术，提出了层状地层立体开发、多段多簇、密切割等方法的效果评价体系。
随着页岩气、页岩油、煤层气等非常规资源的兴起，多岩性组合地层成为石油工程岩石力学的研究重点。与以往源储一体的常规油气藏相比，该地层具有明显的垂向非均质性，由此给水力压裂作业带来了新的挑战。例如页岩油储层，其目标层段往往为致密砂岩中夹薄层泥页岩，或厚层泥页岩夹薄层砂岩，该类地层中水力裂缝的延伸必然受到层间应力差、层间界面等垂向非均质性带来的阻碍。如何在此种挑战下尽可能提高压裂缝网复杂程度，实现人工泄流面积最大化，成为目前石油工程岩石力学领域亟待解决的关键问题。
水力压裂技术在非常规储层开采中具有广泛的工业应用，裂缝扩展形态的控制是水力压裂技术的难点及重点，也是决定压裂作业成败的关键因素。作为一种成熟的工业方式，水力压裂技术已经广泛用于非常规储层油气开采过程。由于储层岩石压裂水力裂缝扩展是一个全三维扩展过程，不仅要求在水平面内形成复杂缝网，也期望在纵向上充分延伸以沟通更多的产气层，获得最大的储层改造体积。
试样6#和试样7#压后裂缝形态
典型裂缝形态
裂缝系统波及范围的包络面
本书主要内容
第1章
绪论，概述了层状介质中水力裂缝穿层扩展的基础机理。
第2章
从非常规储层层状构造特征入手，重点分析了此类储层纵向上的构造差异。
第3章
以岩石力学行为特征为切入点，主要由岩石力学试验分析储层剖面的力学性质。
第4章
重点介绍层状储层裂缝穿层扩展物理模拟。
第5章
进一步以数值模拟方法分析了岩性界面特性对裂缝形态的影响。
第6章
探讨了岩性渐变区对裂缝纵向扩展的影响。
第7章
着眼于工程需要，介绍了穿层扩展压裂设计及关键技术，结合密切割水力压裂的工程背景，分析了多裂缝竞争扩展过程。
该书是一本系统介绍非常规储层穿层压裂理论与技术的书籍，系统描述了通过野外考察、室内试验、数值模拟等手段，分析非常规储层岩石力学行为特征，系统研究岩性界面、岩性渐变区等层状结构对水力裂缝穿层扩展的影响机制，明确了多岩性叠置储层穿层压裂裂缝扩展规律，揭示了立体开发密切割裂缝群竞争非均衡扩展的力学机理，建立了多岩性组合储层穿层压裂优化设计方法。
本书对非常规储层穿层压裂力学理论与技术的介绍较全面，可供从事页岩油气、煤层气等非常规储层增产改造技术的科技人员及院校师生参考使用。
本文摘编自《穿层压裂力学理论与技术》（侯 冰 金 衍 陈 勉 著. 北京：科学出版社，2025.1）一书“前言”“绪论”，有删减修改，标题为编者所加。
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