Durante el proceso de fracturación hidráulica en esquisto, la evolución del esfuerzo agrava el daño a las propiedades físicas, causando patrones diferenciados de cambio de permeabilidad en distintas zonas del yacimiento. La variación en la composición mineral y la heterogeneidad de la estructura microscópica del esquisto le confieren características de fluencia notables, lo que provoca deformaciones temporales en el yacimiento de esquisto y reduce la capacidad de flujo en las fracturas. Investigaciones previas sobre la fluencia en testigos de esquisto se han enfocado principalmente en sus características mecánicas, mientras que existen pocos estudios experimentales sobre cómo el efecto de fluencia afecta la evolución de la permeabilidad. Investigadores extranjeros han realizado estudios experimentales sobre la relación entre la permeabilidad del esquisto y el tiempo, pero no han realizado un estudio integral para testigos con diferentes capacidades y características de flujo. Este estudio divide el reservorio cercano al pozo en tres zonas: zona de fracturas soportadas, zona de fracturas no soportadas y zona de matriz, y utiliza testigos de esquisto reales de fondo de pozo para caracterizar las propiedades zonales del reservorio. Se establecieron un equipo y un método de prueba para la permeabilidad considerando el efecto de fluencia. Analizando la tendencia evolutiva de los parámetros físicos de los testigos a lo largo del tiempo, se revelaron los mecanismos de daño a la permeabilidad y las reglas de cambio para fracturas soportadas, fracturas no soportadas y matriz bajo el efecto de fluencia. Los resultados experimentales muestran que la permeabilidad de los testigos de fracturas soportadas, fracturas no soportadas y matriz disminuye de forma exponencial con el aumento del tiempo bajo esfuerzo efectivo, manifestándose como una rápida caída inicial seguida de una desaceleración progresiva en la disminución. Cuanto mayor es el esfuerzo efectivo, más rápida es la disminución de la permeabilidad; la velocidad de disminución más rápida se da en los testigos de fracturas no soportadas, seguida por los de fracturas soportadas y la más lenta en los de matriz. Por ejemplo, después de 108 horas bajo un esfuerzo efectivo de 25 MPa, la permeabilidad de los testigos de matriz, fracturas soportadas y no soportadas disminuyó al 44.07%, 4.21% y 1.55% de sus valores iniciales respectivamente; bajo un esfuerzo efectivo de 45 MPa durante 108 horas, la permeabilidad de los mismos testigos disminuyó al 9.28%, 3.81% y 1.02%. La estructura porosa homogénea (tamaño, forma y distribución de poros altamente uniformes) permite que el esfuerzo efectivo externo se distribuya uniformemente a través del testigo, evitando bajo condiciones de baja tensión la concentración local de esfuerzo que podría causar colapsos de poros o la extensión de fracturas. Por lo tanto, bajo condiciones de bajo esfuerzo efectivo, la disminución de permeabilidad en los testigos de matriz es relativamente menor. Este estudio basado en experimentos de simulación física revela y esclarece eficazmente las leyes del efecto de fluencia en la permeabilidad de diferentes zonas del reservorio de esquisto bajo condiciones de esfuerzo variable.

gas de esquisto; esfuerzo efectivo; evolución dinámica de la permeabilidad; efecto de fluencia; zonificación de fracturación