页岩竖井单孔水力压裂裂缝扩展规律研究

真三轴水力压裂实验及其数值模拟是研究水力裂缝扩展规律的常用方法。为了研究页岩气开采过程中的垂直井的水力裂缝扩展规律,开展了基于实验尺度的页岩试样真三轴水力压裂实验,并用有限元软件Abaqus对其水力裂缝扩展行为和形成的裂缝形态进行了对比验证。结果表明:①基于垂直井水力压裂室内实验,水力裂缝在压裂过程中明显发生了一定弧度的转弯,但基本沿着最大主应力的方向进行扩展,形成了双翼弯曲的水力裂缝,且水力裂缝的转向主要是由内部弱面存在所致,其易向此处扩展,形成复杂裂缝网络;②基于实验尺度建立的二维模型,水力裂缝扩展的形态及其向最大主应力方向扩展的规律得到了验证;③水压裂缝的注入压力和宽度具有良好的相关性,都是先增大随后稳定在一定程度保持不变。其结果对页岩气的现场开采具有一定的指导意义。