Au cours du processus de fracturation hydraulique du schiste, l'évolution des contraintes exacerbe les dommages des propriétés physiques, entraînant des variations différentielles des lois d'évolution de la perméabilité dans différentes zones du réservoir. La différence de composition minérale interne et l'hétérogénéité structurelle microscopique confèrent au schiste des caractéristiques de fluage remarquables, induisant des déformations d'âge dans le réservoir de schiste et réduisant la capacité de conduction des fractures. Les études antérieures sur le fluage des carottes de schiste se concentraient principalement sur les caractéristiques mécaniques, tandis que les expériences sur l'effet du fluage sur l'évolution de la perméabilité étaient peu nombreuses. Des chercheurs étrangers ont mené des études expérimentales sur la relation entre la perméabilité du schiste et le temps, mais sans étude exhaustive des carottes présentant différentes capacités et caractéristiques d'écoulement. Cette étude divise le réservoir proche du puits en trois zones : zone des fissures soutenues, zone des fissures non soutenues et zone de matrice, et utilise des carottes de schiste réelles en conditions de puits pour caractériser les propriétés zonales du réservoir. Un dispositif et une méthode de test de perméabilité avec effet fluage ont été établis. En analysant la tendance évolutive des paramètres physiques des carottes dans le temps, ce travail révèle le mécanisme de dommage et les règles de variation de la perméabilité des fissures soutenues, des fissures non soutenues et de la matrice sous l'effet de fluage. Les résultats expérimentaux montrent que la perméabilité des carottes des fissures soutenues, des fissures non soutenues et de la matrice diminue de façon exponentielle avec l'augmentation du temps d'application de la contrainte effective, caractérisée par une chute rapide initiale suivie d'un ralentissement progressif de la diminution. Plus la contrainte effective est élevée, plus la décroissance de la perméabilité est rapide, la vitesse de décroissance étant la plus rapide pour les carottes des fissures non soutenues, suivies par celles des fissures soutenues, puis des carottes de matrice. Par exemple, après 108 h sous une contrainte effective de 25 MPa, la perméabilité des carottes de matrice, des fissures soutenues et des fissures non soutenues descend respectivement à 44,07 %, 4,21 % et 1,55 % de leur valeur initiale ; sous une contrainte effective de 45 MPa pendant 108 h, elle diminue respectivement à 9,28 %, 3,81 % et 1,02 %. La structure poreuse homogène (taille, forme et distribution des pores hautement uniformes) permet de répartir uniformément la contrainte effective externe sur l'ensemble de la carotte; sous faible contrainte, cette homogénéité évite l'affaissement localisé des pores ou la propagation des fissures. Ainsi, sous faible contrainte effective, la diminution de perméabilité des carottes de matrice est relativement faible. Cette étude basée sur des expériences de simulation physique révèle et éclaire efficacement l'influence des effets de fluage sous contraintes variables sur la perméabilité des différentes zones du réservoir de schiste.

gaz de schiste; contrainte effective; évolution dynamique de la perméabilité; effet de fluage; zonage de fracturation