DF1-1底辟区构造应力场及渗流场演化的数值模拟研究

DF1-1底辟区是莺歌海盆地内超压流体最活跃的地带之一.超压流体的活动直接受控于构造应力及其形成的不同类型的断裂和裂隙构成的输导系统.从底辟区大规模流体垂向活动以及幕式活动的特征来看, 流体流动的动力主要是由于垂向压差的存在以及渗流场变化引起的局部应力场(包括热应力场) 的作用所致.在详细研究底辟区的构造及流体活动关系的基础上, 对底辟区构造应力场及渗流场的演化进行了模拟.结果显示: 构造运动引起的应力场决定了DF1-1底辟区油气沿主要断裂系走向迁移的总趋势, 在底辟区流体从底辟的两侧向其中心运移, 由底辟体中向上运移为主; 高压流体产生的热应力控制局部应力场状况及油气运移方向, 驱动流体向底辟体顶部运移, 当热应力值过大时有可能改变应力场状况以及油气运移总趋势.      

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拟.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.     

长江三峡工程构造应力场数值模拟

本文分别进行了长江三峡工程区域1/100万现今构造应力场有限元数值模拟和长江三峡工程库首区1/50万燕山期、新构造期和现今构造应力场演化规律模拟和分析。区域模拟结果表明:坝区不存在发生大于5级地震的构造应力场背景,库首区模拟结果表明:坝区不存在发生大于3级地震的构造应力场背景。     

含油气盆地三维构造应力场数值模拟方法

含油气盆地数值模拟系统是近10年发展起来的新技术,也是实现石油地质研究定量化的途径之一。该系统包括盆地地史、热史、生烃史、排烃史和油气运移聚集史数值模拟,而含油气盆地三维构造应力场数值模拟是排烃史和油气运移聚集史研究中的一部分重要内容,并且刚刚起步。本文运用SuperSAP有限元程序,通过辽河油田张强凹陷现今三维构造应力场数值模拟,对含油气盆地三维构造应力场数值模拟方法进行了探索。该项研究对排烃史和油气运移聚集史定量化研究,油田合理注采开发,避免或解决油井套损,寻找残余油等均具有重要意义.      

北衙金矿区构造应力场数值模拟

在矿区地质背景研究的基础上,运用有限元原理采用线弹性模型,对北衙地区进行了三维构造应力场数值模拟。模拟结果表明,北衙向斜为一断陷盆地,向斜西翼存在隐伏断裂。在东西向挤压力作用下,在向斜两翼的应力拉张区内产生四条近南北向的断裂(组),为斑岩岩浆上侵以及金铅锌多金属矿的赋存提供了有利的构造部位。     

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。     

沉积盆地构造应力场研究综述

阐述了构造应力场在盆地演化分析、油气的生成和运聚、裂缝形成等方面的应用现状及发展趋向,指出在盆地演化分析中构造应力场的研究应以盆地形成演化过程中的原始沉积特征为依据,构造应力与流体（油、气、水）之间的相互作用表现为应力场、温度场、渗流场的相互耦合,定量研究它们的耦合关系及时空变化规律是认识构造应力和流体作用的主要途径。比较客观地探讨了构造应力场模拟、构造应力大小和方向、起源等问题。     

柴北缘东段构造应力场数值模拟及构造演化模式探讨

为了明确柴北缘东段晚古生代至中生代的构造演化历史,探讨石炭系—侏罗系地层缺失的原因,本文应用有限单元 法 模 拟 了 柴 北 缘 东 段 印 支 期 ( 三 叠 纪 )、 燕 山 早 期 ( 侏 罗 纪 )、 燕 山 晚 期 ( 白 垩 纪 ) 的 构 造 应 力 场 , 分 析 了 该 区 不 同 时 期 的 主应力与剪应力分布特征。根据库仑及格里菲斯岩石破裂准则预测了古构造的存在并探讨了地层缺失的原因。研究结果表 明:三叠纪,柴北缘东段在印支期不均匀分布的最大主应力与右旋剪应力共同作用下,发育两排近东西走向的背斜凸起, 造成石炭系—二叠系在各地区遭受不同程度的剥蚀;侏罗纪,在燕山早期拉张应力场作用下,由早—中侏罗世的断陷盆地 逐渐演化为晚侏罗世的坳陷盆地,欧南地区为继承性隆起区未接受沉积;白垩纪,受晚期燕山运动影响,应力场逐渐由拉 张转变为挤压,构造反转,逆冲断裂复活,绿梁山、锡铁山、埃姆尼克山、欧隆布鲁克山等主要山体隆升,遭受剥蚀,柴 北缘东段中生代盆地演化终止。     

川西凹陷中段构造应力场三维数值模拟及与油气聚集关系

川西凹陷中段，是四川含油气盆地天然气最富集地区之一。已发现的气藏与构造应力场密切相关。本文采用ＧＮＦ有限元软件对该区Ｋ２以后天然气成藏构造应力场进行非连续介质三维数值模拟。     

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。     

松辽盆地徐家围子三维构造应力场数值模拟研究

本文采用有限元数值模拟的方法,以徐家围子断陷深层的重点勘探区域为研究对象,对深部构造应力场进行仿真。结果表明:研究区在断陷期的应力场以张性为主,局部表现为挤压性质;挤压比较强烈的区域多位于现今的构造高位置,徐西斜坡、丰乐低隆起和宋站凸起等地方相对明显;营城组沉积期间不一定发生过区域性的挤压运动,在左旋的张性环境下也可以形成挤压构造。     

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。     

塔中地区构造应力场数值模拟研究

构造应力场研究对于油气运聚分析及储层特征描述具有重要的理论和实际意义。本文根据塔中隆起断裂特征及其演化史,结合钻井资料,选择中下奥陶统碳酸盐岩为主要研究对象,应用大型有限元分析软件ANSYS,在处理断层问题时运用非连续的接触算法,模拟了中奥陶世末、中泥盆世末、三叠纪末、新近纪末的构造应力场,研究了该区不同时期的古应力分布特征。研究表明,最大主压应力受东部车尔臣-星星峡走滑断裂影响显著,在隆起区沿断裂带呈条带状低值分布,在不同时期塔中Ⅰ号断裂带无一例外地位于最大主压应力的最低区,反映了塔中断裂带尤其是塔中Ⅰ号断裂带是油气运移的有利指向区。最小主压应力沿断裂带呈条带状高值分布,在断裂的上盘、断裂走向发生变化和断裂的倾末端是张应力高值区,为张裂缝发育的重要构造部位。最小主压应力和最大剪应力受车尔臣-星星峡走滑断裂的影响明显减弱。     

莺歌海盆地中央底辟带油气垂向运移通道研究

综合地质、地球物理及钻井资料,结合天然气勘探研究成果,识别了莺歌海盆地中央底辟带底辟构造地震反射模糊区中的裂隙—微裂隙通道,并联合应用相干技术、三维可视化技术和镂空技术等落实了中央底辟构造带上各底辟构造垂向运移通道的展布情况。研究区垂向运移通道分为底辟通道、断裂通道以及底辟外裂隙通道三大类。底辟通道是研究区最主要的烃运移通道,它由发育在底辟构造内的裂隙和微裂隙组成,可从定性判断、岩心识别、正演模拟以及多技术综合等方面来进行分析。断裂通道主要是发育在底辟构造内的断裂,在底辟之外极少发育,它有多个发育期次。尽管底辟外裂隙通道一般规模较小,但其垂向输运流体的能力不亚于底辟通道和断裂通道。莺歌海盆地近年发现的两个中深层大气田东方13-1、东方13-2都是由这类裂隙通道来连通烃源与有效储层的。     

汶川地震前后龙门山地区区域构造应力场演化的数值模拟

以龙门山地区为研究对象,采用数值模拟方法,通过模拟强震发生前后以及发生时的构造应力场特征,得到了龙门山地区构造应力场变化规律。结果表明,龙门山地区在汶川地震到地震时到地震后的最大主应力和剪应力的数值和方向均发生了改变,最大主应力方向整体上由NEE变为SEE,但在不同地区这种变化表现有所差异。剪应力在震前和震时均有局部区域出现了集中,特别是在映秀附近; 但在地震后,区域内剪应力相对均匀分布,而且与地震前相比,剪应力在龙门山前山断裂和龙门山中央断裂分布的值明显减小,在后山断裂附近分布的剪应力数值增大。同时地震后剪应力在龙门山中央断裂上集中的区域逐渐向东北方向移动。应力场变化规律与地震时的地表形变规律和震后余震的分布规律一致。     

信阳地区现今构造应力场数值模拟

研究活动断裂的构造格架，以震源机制解和现今位移测量资料为基础，采用非连续介质有限元法，对信阳地区现今构造应力场进行了数据模拟。结果表明，信阳地区现今区域构造应力场的特征反映出沿北西向游河-赐儿山、龟山-凉亭活动断裂和北东向张湾-平桥、南湾-湾Si河港活动断裂的端部和拐点应力集中；信阳市燃气混气站场址处于构造应力平缓区，构造应力集中区离燃气混气站场址的距离均在7km以上。这一结果为信阳燃气混气气站工程的建设提供了现今构造应力场方面的依据。     

青藏高原中段现今构造应力场的数值模拟

将地壳岩石看成粘性流体,对青藏高原中段进行了构造应力场和速度场的有限元模拟。模拟结果表明:青藏高原总体向北和向东位移,向北的位移速度是南部最大,由南向北逐渐减小;向东的位移速度以唐古拉断裂附近最大,南北两侧逐渐减小,形成"挤出"现象。最大主应力方向在南部以NNW向为主,北部以NNE向为主,总体为近SN向。将模拟结果与构造勘察、地震活动和GPS测量结果进行了对比,它们具有很好的一致性,良好地揭示了青藏高原构造活动规律、断层活动强度和东向位移的驱动机理,青藏高原现今活动是印度板块向北推挤和深部物质东流共同作用的结果。      

三维构造应力场数值模拟在含油气盆地构造裂缝分析中应用初探

在三维构造应务场数值模拟的基础上,依据岩石破裂准则、岩石内各点单位体积的形变比能分别进行目标层构造裂缝发育程度与岩石破裂系数、应变能之间定量关系研究、探索三维构造应力场数值模拟在含油气盆地裂缝分析中应用的思路方法。     

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。     

填埋气体运移渗流场-应力场耦合模型及数值仿真

基于流固耦合机制和多孔介质流体动力学理论,根据Landgem产气方程、气体状态方程,结合达西定律、有效应力原理,建立了渗流场-应力场耦合填埋气体运移模型。利用伽辽金方法对模型进行了离散,通过有限元方法对耦合作用下填埋气体压力分布规律进行了数值仿真分析,同时对垃圾填埋变形介质参数以及垃圾降解系数对填埋气体产气量影响进行了定量评价,表明耦合作用下抽气时孔隙结构发生改变,阻滞气体的运移,导致耦合作用较未考虑耦合作用的气体压力低。垃圾填埋气体的产气量小,对变形介质参数和降解系数的定量评价结果表明,垃圾填埋气体的产气量随着渗透系数和降解系数的增大而增加,因此耦合作用不能忽略。这不仅为准确控制气体的挥发与扩散以及气体资源的再利用提供可靠的理论依据,而且对于生态环境的保护和垃圾资源化利用具有重要的理论意义和实际应用价值。