应用岩层层间滑移模型模拟水力压裂

当水力压裂遇到较弱地层或天然裂缝时,层间滑移是改变水力压裂强度的机理之一。在浅地层或超压地层,当地层层间的有效正应力很低时地层的层间滑脱就有可能发生。当垂向水力压裂裂缝在这样的地层中延伸时,岩层层间滑移将阻碍或停止裂缝高度的增长。现在研究出一种层间滑移模型,已将其应用于虚拟三维水力压裂模拟系统中。该模型用不连续位移法来计算层间滑移引起的裂缝宽度形变,用界面交叉点准则来判定压裂裂缝高度增长过程中裂缝是否穿过了特定的岩层。模型规定了所需要的摩擦系数和抗剪强度这两种界面性能,应用了Renshaw and Pollard判定准则并解释了不连续位移法。产生层间滑移直接影响裂缝高度的增长和宽度的变形,但是由于水力压裂的耦合作用,层间滑移还将影响裂缝的几何形状和地层破裂压力。将层间滑移模型的模拟结果与示踪测井压裂测量的裂缝高度和压力,以及压裂后的产能分析进行了比较。在现场实例中,根据实际现场测量,地层将产生一种T形裂缝,裂缝的高度、宽度和压力与用层间滑移模型模拟的结果和测量数据拟合得很好。