低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理.pdf

收稿日期 ２０１８ －０４ －１５ 基金项目 国家自然科学基金资助项目 ５１６０４０６２； 东北大学博士后基金资助项目 ２０１７０３１３； 国家科技重大专项 ２０１７ＺＸ０５０７２； 安徽省科技重大专项１７０３０９０１０２３. 作者简介 张鹏海１９８７ － ,男,辽宁沈阳人,东北大学讲师,博士. 第４０卷第５期 ２０１９ 年 ５ 月 东北 大 学 学 报 自 然 科 学 版 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｖｏｌ. ４０，Ｎｏ. ５ Ｍａｙ２ ０ １ ９ ｄｏｉ １０.１２０６８/ ｊ. ｉｓｓｎ.１００５ －３０２６.２０１９.０５.０２６ 低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理 张鹏海１， 张子麟２， 李 明２， 张潦源２ １. 东北大学 资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 １１０８１９； ２. 中国石化胜利油田分公司 石油工程技术研究院, 山东 东营 ２５７０００ 摘 要 为了评价花古 ６ 井低渗储油层的压裂效果,在该井地表建立了微震监测系统. 基于微震监测结 果,利用裂纹延伸路径分析方法及矩张量分析方法对压裂过程中裂缝延伸的时空过程及成缝机理进行了分 析. 分析结果表明不同黏度液体注入时,裂纹的空间展布具有不同的特征,注入高黏液时储层中形成了裂缝 密度较低的缝网,注入低黏液时储层中形成的缝网具有延伸路径短、分叉明显、密度高、范围大等特征,注入中 黏液会在储层形成一些始于分支裂缝端部的裂纹；裂缝的破裂类型以剪切破裂为主占比 ８９. ５％ ,并且破裂 类型占比不受液体黏性的影响. 关 键 词 低渗储油层；水压致裂；微震监测；裂缝延伸；成缝机理 中图分类号 ＴＤ ４５９ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００５ －３０２６２０１９０５ －０７４５ －０５ ＥｘｔｅｎｓｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＦｒａｃｔｕｒｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃ Ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｌｏｗ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ-ｈａｉ１, ＺＨＡＮＧ Ｚｉ-ｌｉｎ２, ＬＩ Ｍｉｎｇ２, ＺＨＡＮＧ Ｌｉａｏ-ｙｕａｎ２ １. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ＆Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ, Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９, Ｃｈｉｎａ； ２. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ, ＳＩＮＯＰＥＣ, Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００, Ｃｈｉｎａ. Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ-ｈａｉ, Ｅ-ｍａｉｌ ｚｈａｎｇｐｅｎｇｈａｉ２００５＠１６３. ｃｏｍ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｆ Ｈｕａｇｕ ６ ｗｅｌｌ, ａ ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｌ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ, ｔｈｅ ｓｐａｔｉｏ-ｔｅｍｐｏｒａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｒａｃｋ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐａｔｈ ａｎｄ ｍｏｍｅｎｔ ｔｅｎｓｏｒ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ. Ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｌｉｑｕｉｄ ｆｏｒｍｅｄ ａ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｄｅｎｓｉｔｙ. Ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｌｉｑｕｉｄ ｆｏｒｍｅｄ ａ ｌａｒｇｅ-ｒａｎｇｅｄ ｄｅｎｓｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ｓｈｏｒｔ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐａｔｈ, ａｎｄ ｍａｎｙ ｃｒａｃｋ ｂｒａｎｃｈｅｓ. Ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｌｉｑｕｉｄ ｆｏｒｍｅｄ ｓｏｍｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｔｈａｔ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂｒａｎｃｈｉｎｇ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｅｎｄｓ. Ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｓｈｅａｒ ｆｒａｃｔｕｒｅ８９. ５％ , ａｎｄ ｗａｓ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ； ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； ｆｒａｃｔｕｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ； ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ 水力压裂技术是一项提高低渗透油田采油率 的重要技术[１],是利用高压液体水、细沙、胶黏 剂等混合物克服地应力及岩层强度,使岩层破 裂产生裂缝[２]. 当岩层破坏时积蓄在岩层中的应变能会释放 并向外传播弹性波,这种现象叫做微地震[３]. 利用微震监测系统可以对微震波进行采集及分 析,进而获得压裂裂缝的特征,帮助评价压裂 效果[４]. 起初,由于现场监测方法的限制,对水力压裂 裂缝的研究集中在理论分析、数值模拟[５]以及室 内试验这三方面上. 随着微震监测观测装备的进 步和处理技术的发展,微震数据的质量得到提高 并促使对现场压裂裂纹发展过程、形成机制的研 万方数据 究方法不断完善[６]. Ａｍｉｎｚａｄｅｈ 等[７]通过模糊聚 类方法分析了美国 Ｇｅｙｓｅｒｓ 地热田水力压裂过程 中裂缝网随时间的迁移路径；Ｅａｔｏｎ 等[８]分析了 加拿大一处地下 １ ９５０ ｍ 深的水平井水力压裂过 程中诱发的微震信号,根据频谱特征发现裂纹的 形成机制以张拉为主. 然而截至目前,水力压裂裂 缝形成及扩展的力学机理尚未被完全理解[９]. 因 此,如何更好地基于微震波监测数据,开展震源机 制反演、震源破裂过程分析等深层次的研究,是研 究的重点及难点. 本文结合胜利油田花古 ６ 井压裂过程中的微 震监测结果,利用建立的裂纹延伸路径分析方法 及矩张量分析方法分析裂缝延伸的时空过程及成 缝机理. １ 工程概况 花古 ６ 井位于山东省高青县花沟镇花魏村东 约 ７７０ ｍ,为济阳坳陷青城凸起西南部地垒高点. 该井于 ２０１６ 年 ９ 月 １９ 日开钻,同年 １２ 月 ２ 日完 井,完井垂直深度 ３ １６７. ７１ ｍ. 储油层为常压低渗 透荧光石英砂岩. 压裂过程中采用速溶型低浓度 瓜胶压裂液体系及变黏度多尺度充填技术低黏 液造分支裂缝；中黏液增加分支裂缝宽度,加强与 主裂缝通道连通性；高黏胶液高砂比加砂,保持主 裂缝高导流通道. 为了评价压裂效果,利用 １５ 个全内置式地面 微地震监测台站在地面建立了“十字形”的微震 监测系统图 １. 截取 ２０１７ 年 ２ 月 １３ 日台站采 集到的波形进行滤波去噪、拾取到时、定位及计算 震源参数等数据处理,作为本文压裂裂纹时空演 化过程及产生机理分析的基础数据. 图 １ “十字形”微震监测台站布置示意图 Ｆｉｇ. １ “Ｃｒｕｃｉｆｏｒｍ” ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｌａｙｏｕｔ ２ 微震监测数据的分析 本文利用裂纹延伸路径分析方法及矩张量分 析方法对压裂过程中裂纹的产生机理及裂纹扩展 过程进行分析. ２. １ 裂纹延伸路径分析方法 按照微震事件出现的时间先后顺序及空间距 离,再现压裂裂缝的延伸路径,其过程如下①连 接射孔点及事件 １；②计算事件 ２ 与事件 １ 的距 离,及事件 １,２ 与射孔点连线的夹角,若夹角 １２０,则连接射孔点及事件 ２,若夹角 １２０后不需再判断； ③计算事件 ３ 与事件 １,２ 间的距离并连接最短距 离. 由于花古 ６ 井的射孔相位角为 １８０,故采用 １２０来区分初始的微震事件是由哪一侧的射孔诱 发. 以一侧射孔诱发的微震事件为例,按照以上方 法再现的压裂裂纹延伸路径示意图如图 ２ 所示. 图 ２ 压裂裂纹延伸路径示意图 Ｆｉｇ. ２ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐａｔｈ ２. ２ 矩张量分析理论及方法 将地震震源力矩模型以二阶张量的形式表 示. 根据 Ｏｈｔｓｕ 的理论[１０],经过远场近似,只考虑 Ｐ 波初动振幅,将震源简化为激冲函数模型,忽略 时间项,信号的初动振幅 Ａｘ可以写成 Ａｘ ＝ ＣｓＲｅｔ,ｒ Ｒ [ｒ１ ｒ２ ｒ３] ｍ１１ｍ１２ｍ１３ ｍ１２ｍ２２ｍ２３ ｍ１３ｍ２３ｍ３３ ｒ１ ｒ２ ｒ３ .１ 式中Ａｘ为传感器 Ｐ 波信号初动振幅；Ｃｓ为传 感器响应系数,其包含了传感器自身固有属性与 波导介质的材料特性；Ｒ 为震源至接收点的距离； Ｒｅｔ,ｒ为考虑传感器朝向 ｔ 与射线传播路径方 向震源与接收点连线方向ｒ 的反射修正系数. 式１仅考虑了几何衰减. 工程尺度上,必须 考虑岩体的黏性对波的吸收衰减,需要将式１ ６４７东北大学学报自然科学版 第 ４０ 卷 万方数据 修正为 Ａｘ ＝ ＣｓＲｅｔ,ｒｅ － πｆ ｖｐＱＲ Ｒ [ｒ１ ｒ２ ｒ３] ｍ１１ｍ１２ｍ１３ ｍ１２ｍ２２ｍ２３ ｍ１３ｍ２３ｍ３３ ｒ１ ｒ２ ｒ３ .２ 式中Ｑ 为岩体 Ｐ 波品质因子；ｖｐ为 Ｐ 波波速；ｆ 为频率成分,当传播距离较大时,可以将 ｆ 用波拐 角频率或主频替代. 当用于矩张量反演的微震事件传感器触发数 大于 ６ 时,式２可利用最小二乘法很容易计算 出震源矩张量 ｍｐｑ. 要进一步解译震源力学特性, 需要对矩张量进行分解. 矩张量的分解有多种方 法,本文采用常规分解方法,将其分解为各向同性 成分ＩＳＯ、双力偶成分ＤＣ与补偿线性矢量偶 极ＣＬＶＤ部分 ｍ１１ｍ１２ｍ１３ ｍ２１ｍ２２ｍ２３ ｍ１１ｍ１１ｍ３ ⇒ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ ＝ １００ ０１０ ００１ Ｍ１＋ Ｍ２＋ Ｍ３ ３ →ＭＩＳＯＺ ＋ １００ ０００ ００－１ Ｍ１－ Ｍ３ ３ →ＭＤＣＸ ＋ －１００ ０２０ ００－１ ２Ｍ２－ Ｍ１－ Ｍ３ ６ →ＭＣＬＶＤＹ. ３ 式中,Ｍ１,Ｍ２,Ｍ３为 ｍｐｑ的三个特征值,表示最大 力偶,其对应的三个本征矢量 ｅ１,ｅ２,ｅ３表示最大 力偶方向,且 Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３. ＭＩＳＯ表示震源区域的 体积膨胀或塌缩,ＭＤＣ表示震源剪切位错. 由于大 部分研究将震源破裂模型等效为双力偶,即纯剪 切模型,因此用 ＭＤＣ成分所占比例 Ｘ 来判断破裂 源的剪切程度. 设 Ｚ 为各项同性张拉成分 ＭＩＳＯ所 占比例,Ｙ 为补偿项 ＭＣＬＶＤ所占比例,由式３ 可得 Ｘ ＝ ３Ｍ１－ Ｍ３ － Ｍ１＋１４Ｍ１－７Ｍ１, Ｙ ＝１ － Ｘ － Ｚ, Ｚ ＝ ２Ｍ１＋ Ｍ２＋ Ｍ３ － Ｍ１＋１４Ｍ１－７Ｍ１. ４ 当 Ｘ ８０％ 时,判断震源为剪切破坏； 当 ８０％ ≥Ｘ≥５０％ 时,判断震源为介于剪切与张拉 间的混合型破坏；当 Ｘ ５０％ 时为张拉破坏. 同 时,破裂面法向 ｎ 与位错方向 ｌ 与本征向量之间 关系可以表示为 ｌ ＝ ｅ１＋ ｅ３ /２, ｎ ＝ ｅ１－ ｅ３ /２.} ５ 纯剪切源位错情况下,ｎ 与 ｌ 呈垂直关系；纯 张拉时,ｎ 与 ｌ 呈平行关系. 图 ３ 不同破裂类型示意图 Ｆｉｇ. ３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅｓ ａ张拉破裂； ｂ剪切破裂； ｃ混合破裂. ３ 微震数据分析结果 ３. １ 裂纹扩展的时空发展过程 ２０１７ 年２ 月１３ 日１３３０ １５２０ 间裂纹的动 态发展过程如图 ４ 所示,图中红色路径表示当前 时段内新增的裂纹延伸路径,青色路径表示初始 及当前时段之前的裂纹延伸路径. 图 ４ 裂纹延伸路径的动态发展过程俯视图 Ｆｉｇ. ４ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐａｔｈｐｌａｎｆｏｒｍ ａ１３３０ －１３４１ 高黏液； ｂ１３４１ －１４２５ 低黏液； ｃ１４２５ －１４５５ 中黏液； ｄ１４５５ －１５２０ 高黏液. 第一次注入高黏液过程中,在射孔点附近形 成了一些延伸路径较短的裂缝,但在远离射孔点 的区域延伸路径则较长且裂缝网中存在大面积的 无裂纹延伸区域图 ４ａ,由于注入高黏液的主要 目的是保持主裂缝的宽度以保证其导流能力,因 此在该过程中未形成高密度的裂缝网是完全可以 接受的. ７４７第 ５ 期 张鹏海等 低渗储油层水力压裂裂缝延伸过程及成缝机理 万方数据 在注入低黏液过程中,裂纹的延伸路径以短 程为主、具有十分明显的分叉特征,裂缝网的密度 及分布范围均显著增加,裂缝网形状趋于圆形且 裂缝网中无裂纹延伸区域面积明显变小图 ４ｂ, 这说明注入低黏液过程中形成了大量分支裂缝, 达到了较好的压裂效果. 在注入中黏液过程中,新生的裂缝数量少于 低黏液,除压裂范围北边界处存在 ２ 条十分明显 的向外延伸裂纹,多数裂纹的延伸路径仍为短程 图 ４ｃ,因为注入中黏液的主要目的为增加分支 裂缝宽度,所以该过程中新生的裂纹也大多始于 低黏液注入期间产生的分支裂纹端部. 由于大量分支裂缝已经形成,所以当为保持 主裂缝的宽度再次注入高黏液时,新生裂纹数量 已明显减少图 ４ｄ. 由以上分析可以发现,注入不同黏度的液体 时,裂纹的时空演化过程表现出了不同的特征. 这 既符合不同黏液的注入目的,又验证了不同黏液 的注入效果. ３. ２ 微震事件震源机制的时空演化过程 ２０１７ 年２ 月１３ 日１３３０ １５２０ 期间不同黏 液注入情况下微震事件的震源机制时空演化过程 如图 ５ 所示. 图中圆盘的位置为定位微震事件所 在的空间位置,圆盘的大小表示微震事件破裂尺 度的大小,不同的颜色表示不同的破裂机制,蓝色 为剪切破坏,红色为张拉破坏,绿色为混合破坏. 在所有微震事件中,剪切破裂源为 ２５６ 个、占 总事件数的 ８９. ５％ ,张拉破坏源及混合破裂源均 为 １５ 个、分别占总事件数的 ５. ２５％ . 图 ５ 不同黏液注入情况下微震事件的震源机制演化过程 Ｆｉｇ. ５ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｅｖｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｉｓｃｉｄｉｔｙ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ａ１３３０ －１３４１ 高黏液； ｂ１３４１ －１４２５ 低黏液； ｃ１４２５ －１４５５ 中黏液； ｄ１４５５ －１５２０ 高黏液. 低黏液注入期间产生微震事件 １３４ 个,其中 剪切破裂源 １２２ 个, 占该期间内总事件数的 ９１％ ,略高于平均水平图 ５ｂ. 中黏液注入期间 产生微震事件 ５６ 个,其中剪切破裂源 ５０ 个,占该 期间内总事件数的 ８９. ３％ ,略低于平均水平图 ５ｃ. 高黏液注入期间定位微震事件９６ 个,其中剪 切破裂源 ８４ 个,占该期间内总事件数的 ８７. ５％ , 略低于平均水平图 ５ａ、图 ５ｄ. 通过以上数据可 以发现不同的黏液注入对微震事件的震源机制, 即水压致裂的裂纹破裂类型影响不大,可认为裂 纹破裂类型与液体的黏性无关. 张拉型裂纹占比低、剪切型裂纹占比高这一 现象与绝大多数文献及报告中记载的监测井微震 分析结果相符,但实验室尺度下水压致裂的物理 模型实验分析结果表明水压致裂产生的裂纹主要 为张拉型,两种尺度下观测到完全相反的物理现 象,其原因 １ 从地应力对深部岩体破裂类型的影响来 看,三向压应力作用下岩石的破裂模式多为剪切 破裂,这已被大量的室内实验所证实并成为学者 们的共识. 一般来说,地下深部受到较高的三向压 应力作用,高压注液难以克服地应力岩体本身的 抗拉强度使深部岩体出现拉破坏. ２ 从水对岩石强度的影响来看,浆液被压入 岩体的原生节理裂隙中,通过水的润滑作用可以 降低节理裂隙两侧岩石间的摩擦系数,诱发节理 裂隙两侧岩石的滑移,产生剪切破裂. ３ 张拉破裂形成的物理过程主要为原先为 一连续体的岩石介质在应力作用下相互分离,基 本无摩擦现象且张拉裂纹一般不贯穿岩石颗粒, 故释放的能量较小,微震信号的幅值较低. 而剪切 破裂形成的物理过程不仅包括原先为一连续体的 岩石介质在应力作用下相互分离现象,还包括已 形成不连续面的两侧岩石介质进行相对运动,即 摩擦现象. 并且在剪切裂纹经过的路径上常见被 贯穿的岩石颗粒,故释放的能量较大,微震信号的 幅值较高. 在同等技术条件下,剪切破裂释放的微 震信号更容易被识别到. ４ 从传播介质对微震波的衰减效应来看,张 拉破裂诱发的微震信号频率较高,剪切破裂诱发 的微震信号频率较低,信号频率越高在传播过程 中衰减得越快,所以当张拉破裂诱发的微震波经 过几千米的路程传播到地表传感器所在位置时, 其信号常衰减至与环境噪声相同水平,极低的信 噪比使其难以被分辨出来. 岩性相同的条件下,传 播路程直接决定了波的衰减程度,衰减效应也是 ８４７东北大学学报自然科学版 第 ４０ 卷 万方数据 引起现场大尺度及实验室内小尺度下观测到不同 物理现象的最主要原因. 其中第 １,２项因素为影响震源机制的本质 因素,而第 ３,４项为间接因素,是通过影响微震 波的强弱来影响采集及分析结果. 基于以上分析, 可以发现以剪切破裂为主的破裂机制是符合实际 情况的,但由于较低的能量及较强的干扰导致张 拉破裂诱发的微震波难以被监测和识别到,影响 了拉伸剪切破裂占比的准确性这里暂不考虑分 析方法的影响因素. 也正是由于该原因,花古 ６ 井水压致裂过程中拉伸破裂的真实占比应略高于 ５. ２５％ ,但真实占比无法通过微震监测的方法直 接获得. ４ 结 论 １ 花古 ６ 井压裂过程中不同黏度液体注入 时,裂纹的时空演化过程具有不同特征. 以保持主 裂缝宽度为目的注入高黏液会在储层形成裂纹密 度较低的缝网. 以制造分支裂缝为目的注入低黏 液会在储层形成以延伸路径短、分叉明显、密度 高、范围大为特征的缝网. 以增加分支裂缝宽度为 目的注入中黏液会在储层形成一些始于分支裂缝 端部的裂纹. ２ 花古 ６ 井压裂裂缝的破裂类型以剪切破 裂为主占比 ８９. ５％ ,并且破裂类型占比不受液 体黏性的影响. 剪切型裂纹占比高这一现象产生 的原因可归结为高地应力、水的润滑作用、张拉破 裂释放能量小且衰减效应明显这 ４ 个因素. 参考文献 [ １ ] Ｅｃｏｎｏｍｉｄｅｓ Ｍ Ｊ,Ｎｏｌｔｅ Ｋ Ｇ. 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