陆朝晖 贾云中, 汤积仁 程玉刚 贺 培 欧阳黎明

1. 页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心·重庆地质矿产研究院2. 自然资源部页岩气资源勘查重点实验室·重庆地质矿产研究院 3. 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室·重庆大学

0 引言

页岩是典型的低孔低渗致密储层，一般都需要以水平井分段水力压裂的方式进行规模化体积改造，才能获得经济产能[1-4]。当大量高压流体和支撑剂注入地层后，在应力场、渗流场等多场变化和重新耦合作用下，由人工裂缝和天然裂缝构成的裂缝体系在压裂后将进一步发生不同程度的剪切滑移[5-7]。裂缝剪切滑移使裂缝导流能力发生改变，从而导致储层渗透率的变化，进而影响页岩气井的估算最终开采量（EUR）[8-9]。

剪切滑移裂缝渗透率的变化主要受到岩石本身物理性质、裂缝面性质、滑移速率和应力状态等多种因素的影响[10]。Guiterrez等[11]使用英国Kimmeridge页岩进行了直剪实验，发现法向应力的高低会直接影响剪切滑移裂缝渗透率的变化。在低法向应力条件下，滑移产生的裂缝表面变形和剪胀作用会使裂缝渗透率升高；而在高法向应力条件下，裂缝表面的压实作用会使裂缝渗透率降低。Reece等[12]通过三轴岩石力学实验装置测量了美国Haynesville页岩裂缝在滑移前后的渗透率变化，发现在13.0 MPa有效应力条件下，裂缝面滑移几个毫米，裂缝渗透率就降低几个数量级。Gensterblum等[13]使用相同的设备，在3.5 MPa有效应力的条件下，分别测量了富含黏土……