不同施工参数下深层页岩水力压裂数值模拟

夏英杰; 陈华斌; 陈健; 姚明宇; 杨海

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.20240157

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (03) : 924 -936. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240157

不同施工参数下深层页岩水力压裂数值模拟

夏英杰, 陈华斌, 陈健, 姚明宇, 杨海

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摘要

为研究不同施工参数对深层页岩储层水力压裂的影响,基于四川盆地龙马溪组3 500 m埋深页岩储层施工现场测井数据,根据油气储层赋存条件和地质特征,采用细观统计损伤有限单元方法,建立了深层页岩储层多簇水力压裂三维数值模型,并分别进行了不同射孔簇间距、压裂液黏度、射孔簇数的水力压裂数值模拟研究,分析了不同施工参数下起裂压力、声发射能量及裂缝扩展形态的变化。结果表明:在射孔簇数为7、压裂液黏度为1 mPa·s条件下,簇间距从6 m增至12 m时,起裂压力由16.47 MPa线性增至22.14 MPa,声发射能量由10.27 kJ增至13.98 kJ,水平/竖直面裂缝扩展面积显著增大;在簇间距为10 m、压裂液黏度为1 mPa·s条件下,射孔簇数从3增至9时,起裂压力由10.65 MPa增至25.36 MPa,声发射能量由6.43 kJ增至16.09 kJ,裂缝扩展面积同步提升;在簇间距为10 m、射孔簇数为7条件下,压裂液黏度从1 mPa·s增至6 mPa·s时,起裂压力由20.08 MPa降至12.14 MPa,声发射能量由13.06 kJ降至7.18 kJ,裂缝扩展区域减小且形态在水平面和竖直面趋于似圆形。