页岩气压裂条件下断层滑移及其影响因素

作者：李军; 赵超杰^*; 柳贡慧; 张辉; 张鑫; 任凯

来源：中国石油大学学报(自然科学版), 2021, 45(02): 63-70.

• 页岩气
• 水力压裂
• 断层滑移
• 套管变形
• 井筒完整性

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。

• 单位
  中国石油大学（北京）