界面强度对水力裂缝三维扩展行为影响规律的研究OA

页岩储层界面显著影响水力裂缝的三维扩展行为。采用层间间隔浇筑法制备不同界面强度的人工页岩试样,开展真三轴水力压裂试验。建立中心偏移指数CDI和径向非均匀度RNU定量表征裂缝三维几何特征,结合水压曲线和声发射特征参数,研究界面强度对水力裂缝三维扩展行为的影响规律。结果表明:界面会诱导水力裂缝产生偏转效应,促使水力裂缝扭曲或沿着界面扩展,呈现非对称三维形态,裂缝向界面位置发生偏移。随着界面黏聚力与内摩擦角的降低,在垂向应力σ_(z)=15 MPa下,界面抗剪强度从19.9 MPa下降至10.1 MPa,裂缝形态依次呈现V型穿越、Y型分叉和T型和H型捕获特征,其RNU值从0.36增大至1.06,CDI值从0.42下降至0.29,界面强度变低限制水力裂缝向外偏移。界面强度调控能量释放模式与压裂液运移路径,弱界面促使起裂压力降低,压裂液沿界面大规模滤失,为复杂缝网形成创造条件。界面抗剪强度降低会导致水力裂缝的破裂模式发生显著转变,高强度界面条件下裂缝以拉伸破坏为主导,而低强度界面条件下促使破裂模式向先拉伸后剪切的复合机制转变。