炭质页岩水力压裂模拟试验

李 良，张 健，陈 亮，马海春.

(1.华能国际电力开发公司，北京 100031；2.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京 102209；3.合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230027 )

炭质页岩水力压裂模拟试验

李 良1，张 健2，陈 亮1，马海春3.

(1.华能国际电力开发公司，北京 100031；2.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京 102209；3.合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230027 )

为了分析炭质页岩的水力压裂过程，采用天然页岩岩块，制作了边长为30 cm的立方体试样，并采用实验室大型试验设备，设置两种不同的割缝注射方向，对试样进行了水力压裂模拟试验。对比分析试样的破坏形态，可以看出割缝注射方向对裂缝的发育有重要影响；水力压裂的极限强度与裂纹和层面之间的夹角有一定的关系，当裂纹方向接近层面时，对应的水力压裂强度较小。结合水力压裂的水压曲线，阐述了裂纹发育和压裂液压力之间的关系。声发射监测炭质页岩的水力压裂存在一定的不足，需要进一步提高探测精度。页岩水力压裂还有很多影响因素，需要开展更多的模拟试验进行研究。

炭质页岩；水力压裂；模拟试验；裂纹；水压

我国页岩气资源十分丰富，但由于地质背景复杂性和页岩物理特性，在页岩气开发利用上，工程实际采用水力压裂技术进行页岩体积改造，形成渗透路径，以达到油气增产效果[1-3]。页岩的水力压裂涉及复杂的地质力学因素，因此需要开展研究分析页岩水力压裂规律，评估压裂效果。……