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根据美国对页岩气开采的经验可知,页岩气在我国若要实现大规模开采,对开采页岩气的先进技术的研究是不可或缺的。根据实验结果表明,页岩的孔隙度和渗透率极低,难以开采,因此开采页岩气时需要使用一些增产措施和特殊的钻完井方法,例如选择水平井的方式对页岩进行开采。页岩气开发的重要技术之一就是水平井开采和水力压裂增产技术,应用这两项技术能够非常有效地提高开采页岩气的速率,以及能够使单井最终采收率得到提高,目前针对页岩水力压裂的研究多为通过室内实验手段获得页岩的岩石力学参数或通过采集较大尺寸的页岩露头用于进行室内水力压裂实验模拟,或是通过数值模拟手段对地层条件下的水力压裂情况进行模拟,本文的研究方法是通过室内岩石力学实验,找到影响页岩裂缝起裂模式的影响因素,并建立室内岩石力学实验与水力压裂数值模拟之间的联系。因此,(1)本文选取了来自永川区块、威远区块以及松辽盆地的页岩,针对页岩破裂模式影响因素的问题,采用了对页岩进行三轴岩石力学实验的方法统计实验后页岩的破裂模式,取得了矿物方法计算脆性指数、岩石力学脆性指数、层理方向和围压这四种因素均会对页岩破裂模式产生影响的认识;(2)针对数值模拟是否具有可靠性的问题,选用PFC2D离散元软件建立三轴岩石力学实验数值模拟模型,将室内实验结果作为宏观参数,由拟合公式拟合得细观参数并作为输入参数,输入到所建模型中,得到三轴岩石力学数值模拟结果,并与室内实验结果对比,取得认识:探究了脆性指数和围压对页岩破裂模式的影响,并验证数值模拟方法的可靠性,在考虑脆性指数这一因素的模拟结果中,裂缝数量和类型基本与实验结果一致,在探究围压对页岩破裂模式的数值模拟实验结果中,取得的认识为:围压越低,岩石的碎裂特征越显著,劈裂式破坏成为主导,随围压增大逐渐体现出剪切滑移趋势;(3)针对前人研究中未建立室内岩石力学实验与实际水力压裂时裂缝破裂模式之间的联系的问题,采取实验得到的参数拟合后作为数值模拟输入的细观参数的方法,进行了页岩水平井水力压裂裂缝起裂和延伸的数值模拟,通过单因素分析法,研究地应力差、排量、射孔孔眼长度和孔眼直径对页岩水平井压裂裂缝起裂模式和破裂压力的影响。