仉志，齐郅，马晶，周航，许冬进

（长江大学石油工程学院，湖北 武汉 430100）

基于疲劳累积损伤理论的页岩气压裂泵注程序设计

仉志，齐郅，马晶，周航，许冬进

（长江大学石油工程学院，湖北 武汉 430100）

水平井分段压裂技术是以页岩气为代表的非常规能源经济有效开发的关键技术之一。文中采用理论研究和软件数值模拟相结合的方法，将岩石疲劳累积损伤理论应用到水力压裂设计研究中，提出了以最大限度提高页岩气储层改造缝网体积为目标的水力压裂设计思想。基于Corten.Dolan等人的周期载荷疲劳累积损伤研究，建立了岩石疲劳累积损伤方程，定量研究岩石剩余强度与各影响因素间的函数关系。通过页岩气压裂设计Meyer软件和室内岩石力学实验进行了验证，对于通过泵注程序的设计来优化水力裂缝参数有重要的指导作用。

页岩气；水力压裂；周期载荷；疲劳累积损伤；裂缝长度

页岩气的开发是全世界非常规能源开发的热点，其关键技术之一是水平井分段压裂［1-2］。控制水力裂缝高度、增加水力裂缝长度、扩大储层改造体积是压裂设计的主要任务目标。在现场实际压裂中，多口页岩气井压后裂缝监测结果显示，压后实际有效缝长往往远小于设计支撑缝长，气井产能未得到充分发挥，储量未得到充分动用［3-4］。除了页岩储层本身属性之外，一部分原因是压裂方案中泵注程序的设计和施工参数等工程因素。如何在页岩气压裂中充分利用岩石弹性、围岩压力以及压裂液泵注延伸压力三者间的关系来体现 “大排量大液量低砂比造体积缝”的设计思想、优化压裂参数是本文研究的重点。……