考虑页岩弱层理的水力裂缝扩展路径三维数值模拟

Three-dimensional Numerical Simulation of Hydraulic Fracture Propagation Path Considering Weak Shale Bedding 

周文高 王素兵 杨焕强

ZHOU Wengao WANG Subing YANG Huanqiang

页岩弱层理界面是其区别于其它油气储层的典型特征，弱层理界面的存在决定了页岩体积压裂所形成缝网的复杂程度，影响着最终的体积压裂效果。以威远地区页岩气体积压裂为背景，基于粘聚力模型（Ｃｏｈｅｓｉｖｅ），建立了弱层理页岩储层水力裂缝扩展的三维有限元模型，计算分析了地应力差、层理面性质、注液速率对水力裂缝在弱层理面扩展路径的影响规律。结果表明，地应力差是影响裂缝扩展路径选择的重要因素，地应力差越大，弱胶结层理界面越难以开启，垂直裂缝越容易穿过页岩层理；层理面胶结强度越小，垂直裂缝容易在层理界面处发生偏折，影响裂缝高度；忽略压裂液缝内滤失，注液速率越大，垂直裂缝穿过弱胶结层理界面的可能性越大。