水力压裂法在页岩气开发应用时的诱震分析

成昌帅(山东科技大学，山东 青岛 266000)

0 引言

多年来，由于技术、水源和地质特点等原因，页岩气的开采一直受到很大的挑战。随着开采技术的不断成熟，水力压裂法在页岩气开采中扮演着重要的角色。而水力压裂所产生的水源浪费，诱发地震等问题也被凸显出来。鉴于目前水力压裂法对于页岩气开采中不可或缺的作用，研究其诱发地震可能性对于页岩气的开采具有重要作用。

1 水力压裂法的特点及介绍

水力压裂法是页岩气的主要开发方式。由于美国页岩气开发的成功，水力压裂法在世界上越来越流行起来。

水力压裂技术是指将压裂液(包括水、化学物质和沙子等)用加压方法通过钻井注入地下，造成油、气层附近的岩层开裂，并使沙子或其他物质支撑裂口，增大油、气开采聚集的通道的一种技术。在开采页岩气时候，该技术有着广泛的应用。

1.1 压力与裂缝

在具有天然裂缝的页岩层中，页岩气具有极低的渗透率。而水力压裂技术通过高压加压使岩石产生较大应力差，导致岩石失稳，生成人工裂缝。此时的人工裂缝与天然裂缝便构成新的裂缝网络[1]。同时，流体形态也发生改变，并且裂缝将更多的油气聚集带给相互贯通起来，实现产能的飞跃。水力压裂产生的微裂缝所影响的岩体空间范围尺度在地壳内是很小的，而且这些微裂缝的位移是毫米级的。在裂缝的形成过程中所产生的微震通常是零级以下，这与常见的构造地震相差甚远。……