论文

为了深入探讨含有天然微裂隙和层理的页岩储层在压裂液产生的滤失和附加应力场共同作用下的开裂机理，研究者采用了复变函数保角变换方法，对传统附加应力场解析解进行了修正。基于最大拉应力强度理论，分析了储层基质、天然裂隙和层理的复杂应力状态及相应的强度。这种分析帮助我们理解了水力压裂主裂纹在遇到天然裂隙或层理后的开裂机理和扩展方向。

在研究过程中，结合了莫尔强度理论，对被裂纹穿过后的储层次裂纹形成机理进行了讨论。研究结果表明，水力压裂主裂纹尖端的拉应力集中，最终导致张性破坏。被主裂纹穿过的天然裂隙或层理在附加应力场和压裂液滤失作用下，往往发生剪切破坏，形成滑动次裂纹。

附加应力场通过增大裂纹附近的最小地应力和降低裂纹附近的最大地应力，抑制了储层次裂纹的形成。不过，通过降低排量、增加压裂作用时间来提高裂纹附近储层的孔隙压力，可以降低有效应力，从而有助于促进次裂纹的形成。

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