1.利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,利用压裂裂缝扰动应力大范围改变岩层局部应力场的原理,通过设计组合裂缝的空间分布及先后压裂顺序,抑制裂缝转向以实现压裂缝的定向扩展,其特征在于,包括以下步骤:S1、沿设计方向布置三条定向起裂裂缝:通过钻孔‑割缝沿着顶板设计破断方向预制三条线性排布的初始水力裂缝,三条裂缝里中间水力裂缝为首次压裂初始裂缝,上下两条水力裂缝为后续压裂初始裂缝,割缝的目的在于引导压裂裂缝沿设计延伸方向扩展;
S3、中间水力裂缝起裂:对中间水力裂缝泵注高压流体进行水力压裂,由于初始裂缝通常与地应力主方向斜交,中间水力裂缝起裂后转向扩展,裂缝面的张开会对两侧岩石施加挤压作用力,因裂缝具有应力扰动效应,中间水力裂缝周围的最小主应力方向偏转;
S3、中间水力裂缝持续转向扩展:持续泵注驱动中间水力裂缝扩展,直至中间水力裂缝转向至平行于最大主应力方向且在水平方向超出上下两条水力裂缝,上下两条水力裂缝周围的最小主应力受中间水力裂缝的影响,偏转至垂直于设计定向压裂方向;
S4、上下两条水力裂缝起裂并定向扩展:以极小的泵注排量维持中间水力裂缝的缝内净压力,同时对上下两条水力裂缝泵注高压流体驱动裂缝扩展,局部减小的应力差以及发生偏转的最小主应力方向将抑制上下两条水力裂缝的转向扩展,最终,三条水力裂缝定向扩展段将构成坚硬顶板的破断轨迹,与顶板设计压裂方向基本一致。
2.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:所述三条水力裂缝成线性分布,在同一平面且在该平面区域内水力裂缝为一条线,该平面表征横截水力裂缝面的顶板岩石。
3.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:由于井工矿扰动应力突出,局部岩体主应力方向及大小难以确定,所述三条水力裂缝所在平面内的最小主应力和最大主应力仅表征局部岩石的受力特征,不表征该岩体在实际层的地应力方向,压裂前最小主应力沿着垂直方向均匀分布。
4.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:步骤S1中,假设顶板的设计破断方向与最小主应力方向的夹角为θ,θ为变量,改变θ值可表征在未探明方向的随机应力场开展定向水力压裂。
5.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:步骤S1中,因压裂裂缝在垂直于扩展方向所产生的应力扰动自对称中心向扩展方向逐步减弱,为了使后续压裂初始裂缝能更有效的在初次压裂裂缝扰动应力场内起裂并扩展,上下两条水力裂缝的布置位置偏离设计定向压裂方向。
6.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于,步骤S3中,中间水力裂缝扩展直至造成对上下两条水力裂缝应力扰动影响的扩展长度,是中间水力裂缝中心到上下两条水力裂缝中任一裂缝中心的1.5‑2倍距离。
7.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:步骤S3中,采用钻孔监测或微震方法监测中间水力裂缝的扩展长度,从而确定中间水力裂缝的扩展长度达到要求进行下一步工作。
8.如权利要求1所述的利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法,其特征在于:步骤S4中,极小的泵注排量为中间水力裂缝泵注排量的万分之一,维持中间水力裂缝的缝内净压力,使中间水力裂缝持续地对上下两条水力裂缝周围岩石产生应力扰动,减小第二次压裂区域水平方向和垂直方向的地应力差并使最小主应力方向垂直于设计压裂方向偏转。