水力裂缝扩展对天然断层活动性的影响
2021-03-26李佳琦王万彬
辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2021年2期
李佳琦,王 斌,李 轶,王万彬,惠 峰,3
(1.中国石油天然气集团公司 新疆油田公司工程技术研究院,新疆 克拉玛依 834000;2.中国石油天然气集团公司新疆油田公司勘探事业部,新疆 克拉玛依 834000;3.西南石油大学 地球科学与技术学院,四川 成都 610500)
0 引言
水力压裂通过在水平井或直井射孔,注入压裂液压裂地层从而提高低渗透油气藏采收率[1-2].当压裂液注入井内造成流体压力超过岩石抗拉强度以及地层最小主应力时,裂缝启裂并沿地层最大主应力方向扩展,直至裂缝尖端的应力强度因子低于压裂地层的临界应力强度时,水力裂缝停止扩展[3-4].研究发现水力压裂形成的裂缝垂直延伸350 m以上的概率为33%,微地震监测结果表明水力压裂形成的裂缝缝高延伸距离可达数百米[5-6].
断层是地质构造中岩石的断裂或不连续面,其存在对水力压裂效果影响显著[7].水力裂缝延伸至断层时,渗透性较差的断层核阻碍流体流动,而高渗透性的断层破碎带可形成贯穿地层的渗流通道[8].夏彬伟[9]等采用理论分析和数值模拟方法分析水力裂缝遇煤层中次生断层时的裂缝扩展方向问题,并对逼近角度、水平主应力差、煤岩体弹性模量差异等影响因素进行参数敏感性分析.余天堂[10]、盛茂[11]等通过公式推导了扩展有限元方法模拟裂缝扩展的数学模型.此外,ABERCROMBIE[12]认为,大量流体注入深部地层可能诱发地震,为避免水力压裂引起地震灾害,应避开已查明的大断裂带,但由于现阶……
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