致密储层水力压裂裂缝几何形态地质影响因素及控制方法

景东阳， 李治平*， 韩瑞刚

(1.中国地质大学(北京)能源学院， 北京 100083； 2. 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室， 抚顺 113122)

目前中国各油田都发现了很多致密油气藏，水力压裂技术是致密储层有效开发的重要技术之一，一直受到人们关注，而裂缝几何形态作为水力压裂效果的重要评价指标之一，长期以来引起众多学者不断地探索和研究[1-4]。Simonson等[5]在1978年率先发现储隔层最小水平地应力差是影响裂缝在垂向上扩展的最主要因素，通过计算推导出围压和裂缝缝高的表达式；Eekelen等[6]提出了当裂缝进入隔层时，隔层岩石硬度比较小的情况下，裂缝的缝宽会增大，揭示了裂缝在隔层中弹性模量对裂缝几何形态的影响；李勇明等[7]通过研究认为储隔层最小水平地应力差与裂缝的缝高呈现线性的关系；王瀚[8]利用Abaqus有限元软件开发出用户子程序，模拟了地质因素对裂缝在垂向上扩展的影响；李扬等[9]通过Abaqus中的Cohesive单元模拟了具体区块断裂韧性对裂缝形态的影响，为解决实际问题提供了参考；Philipp等[10]对不同软硬条件下地层的拉应力集中情况进行了分析，研究表明软隔层中的缝高容易被控制；Ouchi等[11]用近场动力学角度模拟解释了地质因素对裂缝形态的影响；Guo等[12]通过定义应力差异系数利用Abaqus有限元软件模拟地质因素对裂缝形态的影响。

随着致密油气藏越来越受到重视，众多学者逐渐开始研究致密区块地质因素对裂缝几何形态的影响。……