摘要：在复杂的地质条件下,页岩气储层中的天然裂缝往往呈现迂曲状几何形态,为了研究迂曲微裂缝在水力压裂过程中的起裂位置,根据描述真实裂缝几何形态的相关参数,利用自主开发的MATLAB程序,实现了对不同长度、孔隙度、迂曲度和方位角的裂缝的二维重构,借助COMSOL Multiphisics中'自由和多孔介质流动模块'以及'多孔弹性模块'建立了裂缝—基质耦合渗流模型及岩石基质应力—应变模型,对不同迂曲度、方位角以及带天然裂缝的迂曲裂缝周围应力及起裂位置进行分析。结果表明,压裂液流速在迂曲微裂缝中呈现波动下降,其压力平缓下降且压力梯度沿裂缝长度方向逐渐减小;迂曲微裂缝会在裂缝曲率较大的位置出现多个起裂点,且起裂位置数量和区域大小随裂缝迂曲度的增大而增加,而裂缝方位角的变化对起裂位置影响较小;在主裂缝中流体压力作用下,未胶结的天然裂缝两端出现破裂,更有利于页岩气储层中复杂缝网的形成。

关键词：页岩气 复杂缝网 二维重构 流固耦合 迂曲微裂缝 

单位：中国石油勘探开发研究院; 北京100083; 中国石油天然气集团公司油气藏改造重点实验室; 河北廊坊065007; 中国科学院渗流流体力学研究所; 河北廊坊065007