赵海峰，梁海杰，王羽生

（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249；2.中国石油大学（北京）克拉玛依校区，新疆克拉玛依 834000）

页岩气勘探开发对国家能源安全及环境保护发挥至关重要的作用，中国页岩气可采资源量约为15×1012～25×1012m3［1］，是常规油气和新能源之间的有力接替。工程实践已证明水平井分段缝网压裂可极大提高页岩气井产量［2］。缝网压裂是向地层中注入高压流体压破地层形成主裂缝，主裂缝向前延伸沟通天然裂缝形成多条分支裂缝，分支裂缝再向前扩展形成更高层次的分支裂缝，最终形成复杂裂缝网络［3-5］。目前常采用真三轴水力压裂实验研究岩石内裂缝起裂和延伸规律。MATSUNAGA 等开展压裂实验研究裂缝形成机制［6］；YAN 等实验研究了地应力、天然裂缝、排量等因素对水力裂缝起裂和延伸的影响［7-11］；ZHU 等基于真三轴压裂实验研究大斜度井射孔方位对裂缝起裂和延伸的影响，提出采用定向射孔技术获得平面裂缝的观点［12］；LU等开展了树状分支井的室内模拟压裂实验［13］；DEHGHAN 等开展水力裂缝与天然裂缝交互的压裂实验，研究水平应力差、逼近角等对水力裂缝延伸的影响［14-16］。然而，以上实验研究多只考虑了压裂液与页岩的流固耦合作用，鲜见考虑实际压裂过程中压裂液与页岩之间还存在热化耦合作用。在缝网形成过程中，压裂液提供驱动力并通过裂缝网络与岩石进行流固耦合作用，同时低温压裂液局部冷却高温页岩引起热破坏并影响岩石力学性质，另外页岩与压裂液接触发生水化作用，影响页岩裂缝的扩展［17］，所以开展流固热化耦合的水力压裂实验具有重要意义。……