《储层地质力学》生产诱发断层作用

该讲座主要讲解油气藏衰竭开采过程中的地应力变化规律及其断层活动性预测，核心内容如下：

1. 理论背景：临界状态摩擦理论

• 基于安德森断层理论，认为地壳处于临界应力状态：

• 任意方向裂缝在构造应力（如板块挤压）作用下均可能达到临界失稳条件。

• 不同断层机制（正断层/逆断层）对应特定的地应力比值约束。

2. 衰竭开采应力路径模型

• 核心假设：

• 垂向应力（σv）保持恒定；

• 水平最小主应力（σh,min）与孔隙压力（Pp）随开采变化。

• 应力变化关系：

  Δ=⋅Δ

  其中 K为应力路径系数（ΔPpΔσh,min）。

3. 临界应力路径推导

• 通过摩擦理论公式（含摩擦系数 μ和泊松比 ν）推导出临界 K值：

  =2μ+12μ−1(μ=6时)

• 工程常用值：当摩擦系数 μ=6（经验值）时：

  =0.67

4. 断层活动性判据

• 正断层促进条件：若实际 K>0.67，水平应力释放过快，垂向应力主导，促进正断层活动。

• 理论依据：该判据源于断层临界应力状态方程，K>0.67打破原有力平衡。

总结：讲座通过摩擦理论推导出应力路径系数临界值0.67，明确其在预测油气藏衰竭过程中断层活化风险（尤其是正断层）的工程意义，为钻井安全和储层稳定性评估提供理论依据。