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前陆冲断带构造应力场与裂缝发育关系

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文档简介:

前陆冲断带构造应力场与裂缝发育关系第16卷第3期2010年9月地质力学学报J0URNALOFGEOMECHANICSV01.J6Nn3Sep.2010文章编号:1006~616(2010)03-0310.15前陆冲断带构造应力场与裂缝发育关系宋勇,冯建伟,戴俊生,刘旭,卞保力,李明(1.中国石油新疆油Et分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;2.中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东东营257061;3.中国石油辽河油田公司勘探开发研究院海洋所南海室,辽宁盘锦124010)摘要:针对前陆冲断带地层裂缝预测难的现状,在选择适合于研究区破裂准则的基础上,确立了造缝时期古地应力和现今地应力与裂缝参数之间的关系;通过构造特征研究确定了造缝时期古地应力的性质和方向,用断层和裂缝走向统计法、声速法、水力压裂法和声发射法计算了现今地应力的方向和大小;将古、今地应力场的数值模拟结果代入到裂缝参数计算模型中,计算出了乌夏前陆冲断带二叠系火山岩~沉积岩混杂地层裂缝的开度、密度、孔隙度和渗透率,并分析了分布趋势。研究表明,构造应力和岩性对裂缝发育起决定性作用,构造应力差异大的地区容易产生裂缝,且裂缝各项参数较大;靠近主断层的构造高部位裂缝发育程度较高;凝灰质和泥质含量越大,粒度越细,裂缝越发育。关键词:乌夏前陆冲断带;混杂地层;破裂准则;应力场;裂缝参数中图分类号:TE122.2文献标识码:A0引言据不完全统计,世界上裂缝性油藏的储量约占已探明总储量的一半,因此,对裂缝性储集层进行研究有着非常重要的意义。由于致密性储集层中以构造裂缝为主,所以采用地质力学原理和方法,通过构造应力场数值模拟定量表征裂缝是裂缝预测的必然趋势。构造裂缝定量计算要解决的问题主要有:①裂缝的生成问题,即在什么样的应力作用下才能产生裂缝;②裂缝的方向和位置问题,即如何确定构造裂缝的方向和位置;③裂缝量化的参数,即如何确定裂缝的开度、密度等反映裂缝发育强度的参数。众所周之,裂缝是岩石破裂的结果,其生成问题长久以来就是一个难题。国内外学者根据实际观察和试验测试,提出了基于岩石强度假说的五大系列破裂准则:单剪强度准则、双剪强度准则、三剪强度准则、应变能密度准则和最大张应力强度准则,不仅解释了岩石受力破裂产生裂缝的机理,而且能对裂缝的方位作出判断,可以解决裂缝定量计算的前两个问题。对于裂缝定量计算的第三个问题

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