页岩气压裂条件下断层滑移及其影响因素

摘要：

威远-长宁页岩气示范区部分区块套管变形率超过40％,而水力压裂诱发断层滑移是导致套管变形的主要因素之一.明确水力裂缝诱导下断层的激活机制及滑移量,对页岩气压裂过程中预防套管变形具有重要意义,而目前尚缺乏水力压裂下断层滑移量的理论模型.基于此,根据断裂力学理论,分析水力裂缝激活断层产生滑移的作用机制,建立水力压裂下断层滑移量计算模型.应用该模型对威远页岩气水平井威202X井进行实例计算,对断层滑移量影响因素进行敏感性分析.结果表明:断层激活点处的位移量可达46 mm,与现场实测套管变形数据吻合,验证了该模型的有效性;裂缝内的流体净压力越大,断层滑移量越大;裂缝长度越大,断层滑移量越大;控制压裂泵压和裂缝长度可以有效降低断层滑移量,避免套管严重变形;同时,高水平地应力差异系数、高弹性模量地层的断层滑移更严重;加入可压缩变形材料(陶瓷、玻璃球等)的水泥环能够为大部分断层提供适量滑移空间.

关键词：页岩气、水力压裂、断层滑移、套管变形、井筒完整性

所属期刊栏目：45

分类号：TE122.14(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家自然科学基金-石油化工联合基金重点支持项目;企业创新发展联合基金集成项目

在线出版日期：2021-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：63-70