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页岩气水平井开发套管变形的地质力学机理及其防治对策 被引量:32
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作者 童亨茂 张平 +5 位作者 张宏祥 刘子平 任晓海 坤泽 周一博 邓才 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期189-197,共9页
自2014年我国开始进行大规模的页岩气工业开发活动以来,四川盆地西南部有不少页岩气水平井都发生了套管变形,然而采用套管工程力学的手段去治理却没有取得明显的成效。为了破解页岩气水平井套管变形的难题,基于"广义剪切活动准则&q... 自2014年我国开始进行大规模的页岩气工业开发活动以来,四川盆地西南部有不少页岩气水平井都发生了套管变形,然而采用套管工程力学的手段去治理却没有取得明显的成效。为了破解页岩气水平井套管变形的难题,基于"广义剪切活动准则"这一构造地质和地质力学的基础理论,详细解剖了该区的套管变形现象、明确了套管变形的机理,进而提出了防治套管变形的对策与措施。研究结果表明:①套管变形是在注水压裂过程中,流体(水)压力传递到断层和裂缝(断—裂)面上,诱发地层产生剪切滑移并作用到套管上使其发生变形的结果,套管变形现象符合剪切变形的特征;②套管变形地质力学研究的内容包括——识别可能出现活动的断—裂(套变风险点)、断—裂的潜在活动能力、断—裂的剪切滑移量、套管变形与地层剪切变形的耦合关系(固井水泥环对地层变形的传递程度);③防止压裂液大量进入断—裂(如暂堵大裂缝的措施)、让压裂液造缝而不沿断—裂流失是防治套管变形的根本措施;④所开展的控制压裂液流失的大裂缝暂堵工程现场试验,取得了防治套管变形的良好成效,使套管变形的不利局面得以有效扭转。结论认为,页岩气开发所引发的套管变形问题是可以得到防治的。 展开更多
关键词 页岩气 水平井 地质力学 套管变形 剪切滑移 广义剪切活动准则 防治对策
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暂堵大裂缝防治页岩气水平井套管变形的理论与方法 被引量:13
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作者 童亨茂 刘子平 +5 位作者 张宏祥 张平 邓才 任晓海 坤泽 周一博 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期92-100,共9页
自2013年底中国开始进行页岩气工业开发以来,不少页岩气水平井都发生了套管变形,严重影响了页岩气开发的效率和效益。为了防治页岩气水平井套管变形,在明确套管变形是水力压裂过程中诱发断层和裂缝(以下简称断-裂)发生剪切活动而造成的... 自2013年底中国开始进行页岩气工业开发以来,不少页岩气水平井都发生了套管变形,严重影响了页岩气开发的效率和效益。为了防治页岩气水平井套管变形,在明确套管变形是水力压裂过程中诱发断层和裂缝(以下简称断-裂)发生剪切活动而造成的基础上,依据广义剪切活动准则,重点分析了水力压裂的流体压力对断-裂剪切活动的影响,建立了地应力状态下压裂液选择流体通道的综合判据,定量分析了天然裂缝流动能力的影响因素,为暂堵大裂缝提供了理论依据;进而依据活动性系数(f_(a))和断-裂规模将断-裂的风险级别分为3级,制订了不同风险级别断-裂的暂堵时机。研究结果表明:①大裂缝是压裂液漏失的高速流动通道;②控制压裂液沿大裂缝漏失可以有效防治套管变形;③复合暂堵可以切断或阻隔压裂液沿大裂缝漏失。现场开展了19口井暂堵大裂缝的试验,套管变形率由试验前的50.4%下降至15.8%,取得了良好的成效,套管变形防治工作取得了重大的进展。结论认为,暂堵大裂缝是页岩气开发过程中防治套管变形的有效手段,值得进一步推广应用。 展开更多
关键词 页岩气 水平井 水力压裂 暂堵大裂缝 套管变形 剪切活动 广义剪切活动准则 套管变形率
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莺歌海盆地构造转折界面的确定及其地质意义 被引量:9
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作者 杨东辉 童亨茂 +2 位作者 范彩伟 坤泽 王朝阳 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期590-601,共12页
中国西南部红河断裂带的活动演化历史长期以来备受国内外学者的关注,该断裂从陆地向海域延伸进入莺歌海盆地,并对莺歌海盆地的形成和演化起重要的控制作用。目前,红河断裂带经历早期的左旋走滑运动和后期的右旋走滑运动已经得到公认,但... 中国西南部红河断裂带的活动演化历史长期以来备受国内外学者的关注,该断裂从陆地向海域延伸进入莺歌海盆地,并对莺歌海盆地的形成和演化起重要的控制作用。目前,红河断裂带经历早期的左旋走滑运动和后期的右旋走滑运动已经得到公认,但对于其精细的构造演化历史及其左旋走滑向右旋走滑运动转换的时间还未能达成共识。本文利用构造控制沉积、沉积反映构造的思想,通过对莺歌海盆地三维地震资料的构造解析,从T27界面上下地层厚度存在"跷跷板"式的变化、沉积中心的迁移、沉积速率的变化、陆架-陆坡坡折带的出现、微小断裂的特征以及底辟构造等方面的研究,确定莺歌海盆地红河断裂带的左旋走滑运动停止于T40(10.5Ma);T40~T30(10.5~5.5Ma)是构造变形的平静期;T30~T27(5.5~2.4 Ma)为左旋走滑运动向右旋走滑运动转换时期;T27(2.4 Ma)以后右旋走滑活动开始,并控制坡折带(包括莺歌海盆地和琼东南盆地)和底辟构造等的形成;T20(1.9 Ma)以来,右旋走滑活动逐渐减弱。 展开更多
关键词 莺歌海盆地 红河断裂带 走滑活动 构造转换 “跷跷板”式地层
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