地应力对油气运移的驱动作用

论述了地应力驱动油气运移的机理,给出了地应力作用下孔隙地层中流体移动的本构方程和渗流方程。作为实例,模拟计算了胜利油田东营凹陷中央背斜带的地应力场和运移势场。结果表明,该背斜带已有的油藏分布与低应力区和低势区有很好的对应关系,大部分油藏位于低应力区和低势区,说明地应力对油气运聚成藏有重要控制作用。依据地应力场和运移势场的分布,对油藏的有利地区进行了预测,为油田的勘探开发提供了科学依据。      

地应力与油气运移

本文途述了地应力作用下引起的岩石变形及孔隙压力,给出了孔隙岩层中流体的微分方程及有限元公式。在地应力测量及应力场模拟的基础上对辽河油田进行了运移势场的计算,为油气勘探开发提供依据。      

应力场数值模拟与油藏有利区预测-以松辽盆地乾安地区归字井青三段为例

构造应力场在油气运聚成藏中具有重要的作用。明水组沉积末期是松辽盆地乾安地区高台子油层的一个主要成藏期, 期间烃源岩的生、排烃高峰与大规模油气运聚和圈闭的形成在时间上具良好的匹配关系。利用ANSYS有限元模拟软件, 对归字井地区明水组沉积末期构造应力场进行了初步模拟; 同时利用地应力驱动油气运移理论, 对运移势场进行了数值模拟。模拟结果表明, 最大主应力受岩性控制明显, 而最小主应力主要受埋深控制。已有的试油试气资料表明, 具油气显示的井, 大部分都位于地应力区和地势区。依据地应力和运移势场的分布, 并结合地质构造特征, 对油藏有利区进行了预测, 为油田的勘探开发提供了科学依据。      

塔里木盆地北部地区主要断裂带构造应力场与油气运移

塔里木盆地北部地区的断裂构造对油气的形成、运移、储集和保存具有极为重要的控制作用。大型多期活动断裂控制了大型隆起和拗陷的形成、发展和演化,是各时期油源纵向运移的良好通道;小型或次级断裂以及由断裂产生的节理、裂隙等,可改善储层的性能,是该区各种储油构造形成的主要构造条件。
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。      

油田三维构造应力场数值模拟与油气运移

研究中利用有限元分析方法对辽河油田滩海地区进行了三维构造应力场的计算机模型。研究了地应力场的分布特征及其对油气运移的控制作用，并对油气积聚的优势区域进行了预测，为油田勘探开发提供力学分析参考依据。     

应力驱动与油气运移势场的剖面研究

油气的生成运移和聚集是石油地质过程的主要组成部分,油气藏的形成是一个漫长的地质历史过程。本文以构造应力场是油气运移和聚集的主要驱动力为观点,对塔里木盆地北部地区的典型储油构造型式进行了剖面上运移势场的模拟计算,结果表明应力场低值区与运移场低值区相对应,并且运移势场低值区与油气藏对应很好。      

南堡凹陷北部东营末期构造应力场与油气运移关系的探讨

依据翔实的勘探开发资料 ,利用构造应力场数值模拟方法 ,计算了南堡凹陷新生代东营末期构造应力场的分布特征 ;进而计算出流体势的分布特征 ;探讨了应力作用对油气运移的影响 ,分析了地应力与孔隙压力和流体势的关系 ;指出了油气运移的优选方向。     

构造应力场边界载荷反演的有限元逆逼近法

构造应力场问题的边界条件、加载方式是地应力场分析的难题,由于构造运动未知和地质构造复杂,无法直接求解。边界力反演是进行构造应力场研究的重要手段。从弹性力学基本方程出发,针对油气储层地应力场反问题,结合对区域构造应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的约束模型,提出了一种用于反演构造应力场边界力的反分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并与有限元方法和有限差分法相结合,以边界力为参量逼近目标函数。根据研究区少量地应力实测资料采用该方法进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合,以弥补目前的回归反演方法和边界载荷调整法的不足来提高计算精度。算例表明了该方法的有效性,可用于解决构造应力场边界力的反演问题。     

青海省乌兰县托莫尔日特金矿区构造应力场与流体运移势的计算机数值模拟

运用有限元数值模型，对托莫尔日特地区成矿初期及主成矿期构造应力场及流体运移势进行了二维计算机模拟。模拟结果显示NW－NWW向断裂构造带对本区构造力场的控制是十分明显的。在该断裂带穿过的乌达热乎，赛坝沟成矿带及其北部，石棉沟西部地区，是强烈的应力梯度带，高剪应力带，高应变能密度带及低流体运移势分布区，反映了这些地区构造环境优越，且是流体运移的有利渗流区。由于赛坝沟，乌达热乎是本区最好的成矿区域，而乌达热乎北部地区，赛坝沟北部地区，石棉沟西部地区与此区有相同或相似应力场及流体运移势特征，预测这些地区找矿前景较好，但考虑到成矿热液来源等其它控矿因素，这些地区的成矿规模可能比赛坝沟，乌达热乎成矿区小，品位也不如此区高，这与这些地区有矿化显示，但还没有发现具有规模矿床的地质事实是完全吻合的。     

色季拉山交通廊道现今地应力场特征研究

色季拉山因临近喜马拉雅东构造结核心区域,受块体隆升和挤压作用,构造应力水平较高,初始地应力场背景复杂,该区域的科学研究和工程实践工作相对较少。为了研究交通廊道区现今地应力场特征,进行了深孔地应力测量、数据统计、回归分析等研究工作。共布设12个深孔,采用水压致裂法获取了108段地应力实测数据,最大测试深度1410.2 m。对测量结果分析得出结论:色季拉山交通廊道区的最大水平主应力方向和大小与区域地应力背景值基本一致;优势方位为NE-NEE向;最大水平主应力梯度系数略高于地区背景值,为2.5～4.3 MPa/100 m;场区三向主应力值的关系为:最大水平主应力最小水平主应力垂直主应力;对地应力数值进行统计、分析,找到了3个不同地应力特征区段,远离东构造结核心区域,向西南方向构造应力呈减弱趋势;采用最小二乘法的回归分析方法,拟合获得不同区段特征深度以下最大水平主应力随深度变化的线性公式,据此可估算测量深度级范围附近的地应力值大小。通过地应力测量和研究得出的色季拉山交通廊道现今地应力场特征对于该地区工程选线和勘察设计具有重要意义,采用的深孔地应力测量、区域构造成因分析、地应力场分段、线性分布特征深度划分等初始地应力场研究方法可为后续类似越岭山区地应力研究工作提供重要参考。     

底辟区构造分析及热流体运移模拟——以莺歌海盆地DF1-1为例

在DF11浅层所发现的与底辟有关的含气构造中 ,天然气的运聚、分布与底辟区的断裂系统和超压 (热 )流体的活动有着密切的联系 ,超压流体的活动不仅为油气的运聚提供了驱动力 ,而且其产生的断裂系统为油气的运移提供了输导路径。文中在分析底辟构造特征的基础上 ,依据连续介质理论 ,采用有限元计算法 ,将固体应力场与流体压力场有机地结合起来 ,对DF11底辟区流体的驱移作用进行模拟。结果显示 :底辟作用引起的应力场决定了底辟区油气沿主要断裂系走向运移的总趋势 ,以底辟体的两侧向其中心运移、自底辟体向上运移为主。热应力控制局部应力场状况及油气运移方向 ,并合理地解释了油气从温度较高的地区向周围温度较低的地区运移的事实 ,其影响力的大小取决于温度应力与构造应力之间的比值     

含油气盆地构造应力场研究新进展

构造应力场是影响油气运移和富集的主要因素之一。一方面,构造应力形成了油气运移的通道与油气富集的圈闭构造;另一方面,不连续状态的瞬间构造应力和连续状态的长期构造应力为油气运移提供了驱动力。分析了构造应力场的研究现状,阐述了构造应力场的研究方法和内容,着重讨论了确定含油气盆地应力场的方法,并探讨了构造应力场与油气运移、富集的关系。     

丽水-椒江凹陷新生代构造应力场数值模拟与油气运聚关系探讨

根据前人对东海丽水-椒江凹陷地质研究成果和最新资料,指出新生代的丽水-椒江凹陷主要处于张性应力场中,应力场是控制该区油气运聚的主要因素。采用Maxwell粘弹性模型,对新生代古构造应力场进行了数值模拟。模拟结果表明瓯江运动期,丽水-椒江凹陷处于一种右旋拉张环境;玉泉期的丽水-椒江凹陷处于一种比较稳定的弱拉张环境。研究表明丽水西次凹LS36-1-1井以西,MYF-1井以南的缓坡带是比较有利的油气勘探区域。灵峰凸起带因为应力值偏高有可能导致运移到此处的油气已经沿断层逸散或者被破坏。     

Simulation of three-dimensional tectonic stress fields and quantitative prediction of tectonic fracture within the Damintun Depression,Liaohe Basin,northeast China

Tectonic fractures are important factors that influence oil and natural gas migration and accumulation within “buried hill” reservoirs. To obtain a quantitative forecast of the development and distribution of reservoir fractures in the Damintun Depression, we analyzed the characteristics of regional structural evolution and paleotectonic stress field setting. A reasonable geological model of the research area was built based on an interpretation of the geological structure, a test for rock mechanics, and experiment on acoustic emission. Thereafter, a three-dimensional paleotectonic stress field during the Yanshan movement was simulated by the finite element method. Rock failure criterion and comprehensive evaluation coefficient of fractures were used to determine the quantitative development of fractures and predict zones that are prone to fracture development. Under an intense Yanshan movement, high stress strength is distributed in the south and northeast parts of the study area, where stress is extremely high. The fracture development zones are mainly controlled by the tectonic stress field and typically located in the same areas as those of high maximum principal and shear stresses. The predicted areas with developed fractures are consistent with the wells with high fracture linear density and in locations with high-producing oil and gas wells.     

有限元分析法在红车断裂带构造应力场中的应用

运用有限元分析法对准噶尔盆地西北缘红车断裂带三叠—新近系现今构造应力场进行数字模拟,结果显示,三叠—新近系整体处于张性环境.勘探证实,在强张应力分布区探井多见油气,是油气储集和聚集区.红车断裂带三叠—白垩系强张应力区主要分布在西北部边缘,该区域处于构造隆起部位,发育复杂断层体系,形成大量局部构造圈闭,且有大量张性和张扭性裂缝发育,是储集油气有利构造应力场区.新近系强张应力区主要分布在南部,可形成局部构造圈闭,发育张性和张扭性裂缝,具备形成油气藏构造应力场条件.