不同各向异性角度和注入速率下的水力压裂特征和压裂效果评估：无围压条件下的实验研究

了解和表征裂缝扩展对于提高低渗透气藏的增产效果至关重要。本研究研究了页岩层压板各向异性角（层面和取芯方向之间）和注入速率对无围压条件下裂缝扩展的影响。结果表明，单轴应力状态下的破裂压力变化与常规围压下的有显著差异：当各向异性角从0°变为90°时，破裂压力先增大后减小；随着注入速度的增加，破裂压力有明显的下降趋势。基于宏观形态学描述、体视显微镜成像和CT扫描，我们表明，在单轴应力下，改变接近45°的各向异性角度并降低注入速率有助于形成更曲折的断裂路径和更大的模拟断裂体积。此外，水力裂缝和层面之间的交叉是弯曲裂缝形态的直接原因。最后，采用三维无量纲指标定量评估裂缝形态和压裂效果，结果表明，低注入率和大各向异性角（>45°）的样品可以获得最佳压裂效果。本研究结果为优化水力压裂网络的处理设计提供了重要指导。