摘要：开发页岩气藏通常需要采用大规模的水力压裂工艺技术,而页岩储层中的天然裂缝、层理面对水力裂缝的扩展路径又有着非常重要的影响.研究天然裂缝对水力裂缝扩展的影响可为现场预测水力裂缝扩展方向以及实施缝网压裂提供技术支撑.为此,选取4块尺寸为400 mm×400mm×400mm的下志留统龙马溪组页岩露头标本,来进行真三轴水力压裂实验和声发射监测,以便研究水力裂缝与天然裂缝的沟通行为.实验结果表明：水力裂缝遇到天然裂缝时可发生转向或者穿透天然裂缝,形成一种空间非平面裂缝网络;大开度、低胶结强度的天然裂缝容易导致水力裂缝转向,难以形成新的主水力裂缝面;水力裂缝穿透层理面时,流入到层理面上的压裂液呈椭圆状分布;水力裂缝从岩石本体起裂的方向上声发射点较集中,沿着天然裂缝扩展的方向上声发射点少.结论认为：①水力裂缝能否穿透天然裂缝与天然裂缝的开度、胶结强度有关;②裂缝性页岩储层水力压裂易形成空间非平面网状裂缝;③与主裂缝面相比,压裂液进入到层理面的体积较少.

关键词：天然裂缝 页岩 层理面 真三轴 非平面扩展 

单位：油气资源与探测国家重点实验室·中国石油大学北京; 中国石油勘探开发研究院廊坊分院