四川盆地东北缘强应力大倾角页岩储层水力压裂裂缝形态

四川盆地东北缘山区页岩储层构造应力强,地层倾角大,层理和天然裂缝高度发育,储层改造中水力压裂裂缝展布的不确定性十分明显。基于有限元和离散元混合方法,引入横观各向同性本构关系表征层状页岩,建立了三维复杂裂缝扩展模型。应用此模型分析了地应力差、压裂液黏度、注入速率、天然裂缝等因素对压裂后裂缝的影响。模拟结果表明:垂向应力与最小水平主应力差越高,越有利于垂直裂缝的产生,当应力差为5 MPa时,适当提高压裂液黏度和注入速率,有利于降低层理对裂缝扩展的限制,增加垂直裂缝比例,提高储层垂向改造效果;页岩中无优势走向天然裂缝越发育,强应力差条件下产生的剪切破裂裂缝数量也越多。