超深页岩储层水力压裂邻井光纤监测远场应变响应特征研究

来源：石油科学通报杂志2026年第3期北京时间：

作者：宋毅, 曾波, 孙玉铎, 马维臻, 杜广浩, 郭欢, 宋佳忆, 隋微波

单位：1 中国石油西南油气田公司页岩气研究院， 成都 6100512 页岩气地质评价与高效开发四川省重点实验室， 成都 6100513 中国石油大学(北京)石油工程学院， 北京 102249

摘要：川南寒武系筇竹寺组页岩气储层作为我国页岩气资源新的开发接替层系，其高地应力、强天然裂缝发育和显著井间干扰等特征，对新区生产平台水力压裂效果的评估优化构成了严峻挑战，而传统压裂监测方法在空间连续性、井间尺度表征和段间改造差异量化方面均存在局限，对超深层页岩储层中裂缝扩展、裂缝—邻井相互作用以及天然弱面沟通等复杂裂缝行为难以实现连续监测。本研究针对该区域某生产平台拉链式压裂改造开展邻井套内低频分布式声波传感光纤应变监测，得到两口压裂井共52个压裂段施工全过程应变率数据，系统分析了压裂裂缝扩展远场应变特征，建立了包含原始DAS数据质量控制、低频信息提取、应变率瀑布图与施工参数同步分析、裂缝到达时间统计、停泵响应分析以及累积应变改造程度评价的现场数据解释流程。研究结果表明本次监测结果具有“响应普遍、位置对应、模式复杂、前后差异”的总体特征；水力裂缝扩展呈现“多裂缝竞争扩展、垂直缝与倾斜缝并存和大规模层理缝沟通”3种主要模式；裂缝到达邻井的速度和停泵时刻应变响应特征与裂缝扩展特征存在相关性，裂缝平均扩展速度主要受局部地应力与天然裂缝条件、压裂井与监测井之间的高程差、前序裂缝沟通程度以及拉链式压裂造成的局部应力场改变的共同控制，停泵阶段的应变响应揭示了不同裂缝类型的闭合差异，以张开型垂直缝为主的压裂段停泵后通常出现明显应变反转，表明裂缝闭合相对充分，受层理缝沟通或剪切型弱面滑移影响的段落则多表现为拉应变缓慢衰减且难以完全反转，说明裂缝面可能存在残余张开或剪切错动。本文首次将压裂远场应变监测结果用于储层改造程度量化分析，对不同压裂段改造强度和改造范围实现了量化评价。本研究还展现了压裂过程中天然地震的监测结果和对压裂及监测效果的影响。本文为深层页岩气压裂设计优化、井间干扰风险识别及多井协同开发提供了基于实测数据的工程解释路径，并为后续裂缝参数反演与改造程度定量评价奠定了基础。

关键词：超深页岩储层,水力压裂,光纤监测,低频分布式声波传感,储层改造

基金资助：中国石油天然气股份有限公司科技专项“非常规储层改造关键技术研究”课题五《页岩气复杂防控及高效压裂技术与试验》(项目编号2023ZZ28YJ05)