唐煊赫 朱海燕 李奎东

1. “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·成都理工大学 2. 成都理工大学能源学院

3. 中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院

0 引言

四川盆地及周缘页岩气资源分布广泛，其中上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩，为目前页岩气开发的主要目的层系，具有富有机质页岩厚度大、有机质丰度高、有机质热演化程度高、脆性矿物含量高、地层压力系数高、单井产量高、天然裂缝发育等特点，是我国页岩气商业开发的典范。但该地区页岩气储层开发过程中存在天然裂缝对该类储层水力裂缝网络扩展的影响尚不明确的问题[1-3]。

不仅如此，涪陵页岩气五峰组—龙马溪组平均埋深超过3 000 m，部分已达5 000 m，呈现地质构造复杂、页理发育、高应力和高强度等典型特征，致使储层施工压力高达80～110 MPa。根据涪陵页岩气田近3年在一期中浅层（垂深2 000～3 500 m）的开发实践发现：页岩气水平井分段多簇体积压裂过程中，储层破裂压力和裂缝延伸压力高，常遇到施工压力超限储层压不开、近井地带裂缝形态复杂而引起砂堵的恶性事故。随着我国页岩气田逐渐向深层迈进（垂深大于3 500 m），地应力和岩石强度增大，施工压力升高，页岩储层近井地带的多裂缝起裂和扩展问题已成为工程技术人员和科研工作者无法回避的难题[4-5]。

近年来，国内外学者针对页岩气体积压裂复杂裂缝的起裂和扩展行为开展了大量的室内实验和数值模拟研究，而数值模……