断层影响下的页岩气储层水力压裂模拟研究

• 作者: 冯雪磊 马凤山 赵海军 郭捷
• 来源期刊: 工程地质学报
• 关键词: 页岩气 断层 水力压裂 模拟分析
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 其他
• 页码范围: 751-763
• 页数: 13页
• 分类号: TE12
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2020-372

摘要

断层对页岩气储层压裂改造有重要影响,甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题.本文采用多物理场耦合方法,基于渗流和应力耦合理论,研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理,并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理,研究结果表明:(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间.较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板,水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸.高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加,储层封闭性发生改变.(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下,水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件,但难以导致破坏性地震事件,多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件.(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移,断层带的渗透率较高,水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度,增大压裂液污染上部地层的风险,导致压裂效率降低,影响储层压裂改造,降低了页岩气开发价值.