导言
在非常规开采中，长期以来一直有人认为，传统的双翼压裂模型可能不适用于这些高度断裂的介质。一种顽固的观点认为，网状模型（如 Sibson（1997 年）和 Hill（1977 年）或 Pine 和 Batchelor（1984 年）根据地质证据提出的模型）很有吸引力，因为其中的嵌入特征可以很容易地纳入复杂的网络模型，并且可以充分描述原有垂直裂缝和新产生垂直裂缝之间的相互作用。然而，这些模型并没有充分考虑薄层的存在以及这些薄层与次垂直断裂组之间的相互作用，也没有说明这些薄层断裂在生产中的作用。正如 Goldstein 等人（2011 年）所指出的那样，在激发过程中，基底面的激活是激发过程和裂缝生长的一个积极部分。根据地震力矩张量分析，他们确定很大一部分事件是由于水平面滑动相关的破坏而产生的，这些水平面或与岩性接触有关，或与不同地质单元内的次层状垫层有关，只能被描述为动态应力场，在已知区域应力条件的基础上对应力进行局部扰动。Baig等人（2015年）进一步证实了局部应力是对注入的动态响应，也是观察到的断裂复杂性的驱动因素这一观点，表明在注入过程中主应力轴在空间上翻转，从而激活了原有断裂的复杂网络。
在这里，我们遇到了一个经常观察到的难题：在类似的注入条件下，处理井在刺激后的产量不尽相同，通常与注入过程中产生的事件/活化裂缝数量成反比。这与直觉相反，因为人们会认为，事件越多，活跃的裂缝就越多，这表明更多的自由表面积受到了刺激，从而增加了生产机会，前提是两个地点存在类似的原位体积。然而，这种解释缺乏关于所观察到的破坏类型、断裂方向和相对断裂规模（与单个事件的总体规模相关）的详细信息，因此无法深入了解所观察到的行为。在本研究中，我们试图找出这一意料之外的结果是如何产生的，然后就非常规页岩储层是否需要重新评估与水力压裂致裂相关的垂直裂缝的传统概念提出问题。
调查
为了解决这个问题，我们研究了从北美页岩气区收集的微地震数据，在该页岩气区部署了多个井下地震检波器阵列，以监测与多个横向处理井相关的地震。两口水平井（图 1），即 A 井和 B 井，采用了类似的处理和完井方案（相同的射孔群数量，但处理区的长度不同），并且都以相同的储层间隔为目标。在这项研究中，我们检查了每口井中最靠近地震检波器阵列的两个阶段，因此在观测到的震级范围内没有任何探测偏差。通过阵列配置可以计算事件力矩大小、震源尺寸（震源半径），进而计算裂缝长度和面积、能量和应力释放，以及力矩张量解和应力反演，从而确定裂缝平面（方位角和倾角）。
In Figure 2 the event distributions are shown for the two wells where Well A yielded more than twice as many microseismic events (M<0) as compared to Well B (1994 events versus 845 events, respectively).This would suggest that the stimulation program for Well A resulted in increased surface area and therefore would likely be the better producer of the wells, even though Well A exhibited greater height growth and extension out of the target formation. However, through moment tensor and source characterization analyses we gain a different perspective on the observed microseismicity. As shown inFigure 3, a significant portion of events in Well A are associated with failure of sub-vertical fractures.These fractures are in alignment with the J1 and J2 joint sets as identified by Engelder et al., 2009.Whereas, for Well B, a significant portion of the observed events are associated with sub-horizontal fractures and therefore are likely associated with bedding plane slip behaviour.
当我们检查这两口井的生产数据时，可以发现一些有趣的现象。然而，随着时间的推移，B 井中相互连接的行为使得排液持续时间比 A 井长，这表明流体在这些次水平基底面裂缝中的渗透效率更高，从而增强了整体激励效果。
摘要
如果我们认为，与观察到的裂缝走向和生产结果的差异相比，完井和处理设计的差异并不重要，那么这将表明，不同应力机制下的垫层失效在生产中起着至关重要的作用，并进一步表明，基于次垂直或双翼裂缝的模型和方法不足以描述页岩中与激发有关的过程。尽管还不能得出结论，但这些观察结果确实表明，有必要开发包括层理平面在内的离散断裂模型，从而重新评估激励的设计标准。通过设计激励方案来更好地控制裂缝方向，并确保在储层中激励更大的表面积（通过最大限度地增加水平至次水平裂缝的数量），作业者有可能优化生产。
