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水力压裂技术在对致密油气储层增透改造方面发挥了巨大作用。由于开采难度的加大,在进行水力压裂过程中仅仅依靠单一裂缝对储层的改造已不能满足对增透的要求,同样很难取得预期的增产效果。以“分段多簇压裂”、“同步压裂”、“交叉式压裂”等为代表的“体积改造”技术随之产生。体积改造过程中,水力裂缝间交叉、叠加,且缝间距离相对较近,水力裂缝之间也随之发生相互的扰动作用,既有天然裂缝对水力裂缝也同样存在明显干扰。本文针对以上应用需求,以缝间诱导应力干扰为出发点,应用基于渗流-应力-损伤(FSD)耦合方程的RFPA2D-Flow软件,开展了平行裂缝间相互扰动及同步压裂过程中应力扰动相关的模拟研究工作。首先对比分析了单缝诱导应力场的数值解和弹性解析解,揭示了水力裂缝诱导应力对地应力场的影响规律,并进一步分析了网状水力裂缝及天然裂缝受诱导应力场的影响机制。其次对两条预制平行裂缝及两条同步扩展裂缝周边的诱导应力变化规律进行研究,结果表明小裂缝间距、长裂缝和小主应力比更有利于主应力反转和网状裂缝的形成。随后研究了三条同步扩展的平行裂缝的几何形态,研究表明较小缝间距和大主应力比会造成中间裂缝很难起裂或起裂后迅速止裂,不易形成有效裂缝。较小的主应力比值有利于裂缝转向,产生沿原始最小主应力方向的分支裂缝,更有利于在储层中形成复杂裂缝网络。在合适的地应力条件和缝间距下,中间裂缝能突破“扩展抑制期”而进入“二次扩展期”。最后对配对井相同压裂段间裂缝静、动态诱导应力扰动机制进行研究。并研究了天然裂缝对水力裂缝的影响机制,同时对裂隙岩体的同步压裂进行模拟。结果表明,相向延伸水力裂缝的诱导应力相互叠加,其对地应力场产生的扰动作用相对单井裂缝更加明显。水平主应力差较小时,配对井相同压裂段裂缝在相向延伸过程中相互吸引的趋势越明显,分支缝越多;小主应力差、小逼近角且高脆性矿物充填的天然裂缝更易使水力裂缝转向;对于非完全充填雁列式裂缝型储层,大主应力方位与天然裂缝呈30°至60°夹角时,天然裂缝起裂及失稳压力适中,可有效降低施工难度,同时该角度范围也利于一定数量的分支缝形成。同步压裂技术可对目标储层实现充分改造,具有良好应用前景。