No processo de fraturamento volumétrico multietapa de poços horizontais de gás de xisto, é comum a ocorrência de deformação do revestimento, o que limita seriamente o desenvolvimento eficiente do gás de xisto. A taxa de deformação do revestimento nos principais blocos da bacia de Sichuan, na China, supera 20%; no bloco Baima do campo de gás de xisto de Fuling, 11 dos 43 poços perfurados apresentaram danos no revestimento (taxa de deformação de 26%), e no campo de gás de xisto Duvernay, na América do Norte, a taxa chegou a 47%. Tais deformações frequentemente levam a falhas no assentamento de tampões, afetando as operações de fraturamento. Para controlar efetivamente a deformação do revestimento induzida pelo fraturamento, este estudo propõe uma tecnologia de cimentação baseada em pasta cimentícia espumosa com injeção de nitrogênio. Esta tecnologia melhora a capacidade de deformação do anel de cimento, aliviando a ação do cisalhamento do reservatório sobre o revestimento. Utilizou-se o software FLAC³D para construir um modelo mecânico tridimensional da fissura deslizante - anel de cimento - revestimento, para analisar o efeito do módulo de elasticidade do anel de cimento na deformação do revestimento; foram realizados experimentos das propriedades mecânicas da rocha cimentada com cimento espumoso, obtendo-se uma capacidade máxima de deformação por compressão de 54% (muito superior aos 3% a 5% do cimento convencional), e o módulo de elasticidade pode ser controlado flexivelmente pela quantidade de nitrogênio injetado. Combinando as condições de fundo do poço (posição de risco de deformação do revestimento, risco de perda, etc.), foram projetados quatro processos de cimentação para controle de deformação do revestimento: contínuo para toda a seção horizontal, intercalado, pontual e de densidade variável em todo o poço, e foram realizados testes de campo no bloco Baima do campo de Fuling. Os resultados mostram que: quando o módulo de elasticidade do anel de cimento caiu de 10 GPa para 0,5 GPa, a deformação por cisalhamento do revestimento diminuiu 80%; ao cair para 0,01 GPa, o efeito do deslizamento da formação de 35 mm sobre o revestimento é desprezível; a qualidade da cimentação em 6 poços teste superou 90%, em alguns trechos horizontais ultrapassou 96%; após o fraturamento, não foi observada deformação do revestimento, contrastando fortemente com a taxa de deformação de 26% em poços cimentados convencionais no mesmo bloco; o poço Jiaoye X5HF produziu normalmente por 1 ano após o fraturamento, com produção diária de gás de 4,6×10⁴ m³ e anular sem pressão. Em resumo, a tecnologia de cimentação com pasta cimentícia espumosa injetada com nitrogênio forma uma camada amortecedora flexível de anel de cimento, reduzindo significativamente o impacto direto do cisalhamento da formação sobre o revestimento. Os 4 processos propostos podem ser adaptados a diferentes condições de fundo, resolvendo eficazmente o dilema das técnicas convencionais de cimentação que dificilmente conciliam vedação e amortecimento, oferecendo uma solução inovadora para o controle da deformação do revestimento de poços de gás de xisto sob condições geológicas complexas. Quando o deslizamento da formação excede 45 mm, é necessário adotar medidas coordenadas, como o aumento da espessura da parede do revestimento.

gás de xisto; fraturamento; deformação do revestimento; pasta cimentícia espumosa; controle da deformação do revestimento