水力裂缝沟通天然裂缝活化延伸的机理研究

• 作者: 王宇 郭静芸
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水力裂缝(HF) 天然裂缝(NF) 缝网活化 数值模拟 页岩储层
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 岩土体工程地质
• 页码范围: 1523-1533
• 页数: 11页
• 分类号: P618.13
• 字数: 8745字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2018-339

摘要

页岩储层中天然节理、裂缝极为发育,水力压裂产生的水力裂缝可激活天然裂缝,形成复杂的弥散性裂缝缝网,起到增渗、增产的效果;另外,天然裂缝也是页岩气储存的介质,一部分气体以游离态的形式存在于天然裂缝当中.采用数值计算方法研究水力裂缝与天然裂缝的相互作用机理,重点探讨水力裂缝沟通天然裂缝活化延伸形成缝网的机制.计算模型包括单一天然裂缝和3条天然裂缝两种情况,计算变量考虑天然裂缝与水力裂缝的逼近角、主应力差和地层的弹性参数.研究表明:(1)随着逼近角的不同,地层的破裂应力存在一定的差异,逼近角为90°时,地层破裂所需要的临界水压最大,且地层的破裂应力随着主应力差的增大而减小;(2)无论是单一或3条天然裂缝,水力裂缝沟通天然裂缝活化后,分支裂缝的延伸方向基本恢复至与最大水平主应力平行的方向,当逼近角为90°时,裂缝的滑移量最大,激活效果最佳;(3)逼近角为90°时,天然裂缝尖端处容易出现水力裂缝双转向现象,更有利于形成复杂的裂缝网络,并且此时单元破裂数量最大,压裂效果最好;(4)随地层弹性模量的增大或泊松比的减小,激活天然裂缝的临界水压减小,说明储层的弹性属性会影响缝网的形成,在高弹性模量、低泊松比的脆性地层中射孔时会收到较理想的压裂效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王宇	北京科技大学土木与资源工程学院	12	47	3.0	6.0
2	郭静芸	中国科学院地质与地球物理研究所	6	38	2.0	6.0