断层附近非均匀应力场页岩压裂缝网扩展模拟

压裂过程中水力裂缝的延伸行为对页岩气增产改造效果至关重要。然而部分页岩地层断层较发育，附近地应力场呈现非均匀分布，最大水平主应力方向随空间位置发生变化，若水平井井筒仍沿垂直于原始最大水平主应力方向部署，水力裂缝可能出现非平面偏转延伸行为，进而影响缝网体积。文中为揭示页岩地层断层发育对水力裂缝延伸及缝网体积的影响，建立了断层附近非均匀应力场计算模型，并在此基础上构建了断层影响下的页岩气水平井分簇裂缝偏转延伸模型和缝网体积计算模型，模拟并分析了非均匀应力场下的水力裂缝延伸及压裂缝网扩展规律。结果表明：平移断层附近水力裂缝趋向平行于断层方向延伸，而正断层附近水力裂缝趋向垂直于断层方向延伸。页岩气水平井井筒垂直于最大水平主应力方向部署后，可以减小射孔孔眼摩阻，减少施工压力损失，提高缝内净压力，增大缝网体积。该研究可为页岩地层内断层附近的水平井井眼轨迹部署提供重要的理论依据。