页岩水力压裂裂缝形态的试验研究

• 作者: 侯振坤 曾义金 杨春和 王磊 衡帅 郭印同
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩 水力压裂 裂缝形态 CT扫描 网状裂缝 裂缝延伸
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1243-1251
• 页数: 9页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201407008

摘要

为深入认识页岩储层水力裂缝延伸规律及其空间形态，采用真三轴岩土工程模型试验机、压裂泵压伺服控制系统、Disp 声发射定位系统和工业 CT 扫描技术，建立了一套室内页岩水力压裂大型物理模拟试验方法，并通过试验后页岩试样水力裂缝的延伸与空间展布规律，初步探讨了页岩水力压裂网状裂缝的形成机理。结果表明：裂缝延伸时泵压曲线典型的锯齿状波动与裂缝网络的形成密切相关，是页岩体积压裂的一个明显特征。页岩层理面的发育程度、泵压大小和地应力状态对裂缝形态有显著影响，水力裂缝在层理面内的分叉、转向进而沟通天然裂缝是形成裂缝网络的关键，而层理面过弱或过强都不利于网状裂缝的形成；对层理面胶结强度适中的地层，地应力对裂缝的延伸有较大影响；在低排量且维持较低泵压时，裂缝易于转向，且更易形成网状裂缝，而达到体积压裂。建立的页岩水力压裂物理模拟试验方法及试验结果可为页岩气压裂优化设计等提供技术支持。