微震分析水压致裂的破裂过程

水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气产量和开发地热资源．用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展．了解水压破裂的力学特性和破裂带的几何形状对于资源开发和贮存废物都十分重要．水压破裂常伴有大量极微震发生．分析伴生微震的时空强分布可得出水压破裂带的几何参数及破裂过程的运动学和动力学参数．利用波形相关分析和时空搜索定位法,我们高精度地确定了157个水压破裂伴生微震的震源位置．微震的空间分布图清晰地刻画出水压破裂带的空间尺度和取向．由微震的时空分布的变化推断出破裂带的扩展方向和速率．应用经验格林函数法分析孪生地震对得到较大微震的震源时间函数和震源参数,如地震矩、破裂半径和应力降．震源时间函数的方向性变化表明破裂向西北方向传播,与破裂带扩展方向一致．微震应力降的较大变化反映出水压破裂带上力学性质的显著不均匀性．     

水压致裂试验过程中的地电效应研究

本文总结了在水压致裂试验现场多台电法仪器测量和记录到的加压过程中的地电效应,并得到一些能反映岩石破裂情况的有意义的结果:（1）随着压力增加,电阻率明显上升.当压力超过岩石临界应力的一半以后,电阻率即很快地下降,卸压后又逐步回升,其变化椭圆的长轴方向与岩石破裂面的延伸方向是一致的;（2）以压力孔为中心的自然电位及ZK2,ZK14孔的井下电位都伴随着加压过程而变化,强烈反映了过滤电场与孔隙水压力的相关性.      

水压致裂过程中氡气的反应

本文介绍了在福建南靖汤坑ZK10钻孔进行的水压致裂实验中氧气的反应。氧气随压力的增加而变化,如ZK12钻孔水氡变化幅度分别为15%、13.5%、7.5%;1°测点土壤气氡含量变幅为219%和186%;4°测点土壤气氡变幅为-110%和-197%。     

下关地区水压致裂应力测量及构造应力状态的研究(英文)

本文报导了下关附近500米深钻孔中的水压致裂应力测量结果。通过原地应力测量发现应力值随深度增加而增大;最大水平主应力方向随深度变化不大,平均方向为北20°东,与红河断裂带呈45°交角。最大主应力及最大剪应力随深度变化的梯度比华北和美国圣安德列斯断层附近的测值大得多。从测得的最大主应力值和最大剪应力值来看,下关地区处于高应力状态,发生地震的危险性是值得引起注意的。     

汶川地震之震源破裂过程(英文)

Source rupture of the 2008 Wenchuan earthquake were estimated based on backward projection of seismic waves to its source plane. Observations from regional seismic arrays and near source stations were employed to study the rupture behavior in its different spatial and temporal stages.     

水压致裂实验Eh效应研究

我们在福建南靖县汤坑进行了水压致裂实验的Eh效应观测。在我国,水压致裂实验已用于石油地质勘探,但用于地震水化效应Eh的观测研究还是首次。本文介绍了观测结果。1.实验场区的地球化学背景     

水压致裂过程中的裂缝扩展——用封闭压力确定最小水平主应力

水压致裂应力测量的理论是建立在裂缝扩展方向仅受应力条件的控制,不管介质如何不均匀,最终裂缝扩展方向都沿着最大水平主应力方向,裂缝面垂直于最小水平主应力的基础上。在水压致裂模拟实验中,我们观察和分析了这一方面的问题,认为,水压致裂裂缝扩展方向基本满足上述要求,以封闭压力确定最小水平主应力,进而得到最大的水平主应力是可行的。     

房山大理岩试件的水压致裂试验

引言 按照Hubbert和Willis的理论,水压致裂的破坏准则为: P_c-P_o=σ_t+3σ_3-σ_2,(1)式中P_c是破坏压力,P_o是岩石中的初始孔隙压力,σ_t为钻孔壁上岩石在水平方向的拉伸强度,σ_2和σ_3依次为水平方向上的最大和最小的有效主应力,取压应力为正。因为破裂面垂直于最小水平主应力,关泵后裂缝既不扩展也不     

水压致裂法的改进与应用

水压致裂法测应力方法比较简单,又不需要弹性模量、抗张强度等岩石力学参数以及精密的电子传感仪器,故能广泛应用于各种工程钻孔内任意深度的现场地应力测量。即使在不利的条件下,如富含水或高应力状态的区域、多孔隙或破裂岩石区域等,此法亦能适用。它测定的一般是几米长度范围内的平均应力,很少     

用电测深法在水压致裂实验中确定岩石破裂方向的实验研究

1.测点布设及观测方法实验场地位于福建省南靖县汤坑盆地中央。盆地内分布有F_1、F_2、F_3和F_44组断裂,其中F_1为张性兼压扭性断裂,F_2为扭性断裂,F_3为张扭性断裂,F_4为压扭性断裂(图1)。     

加拿大西部水压致裂引起的断层活化

加拿大西部大部分由注水活动引起的地震,据推断是水压致裂引起的;但美国中西部,大量盐水处理则是主要触发因素。基于模板的地震目录(目录来自一个地震活跃的加拿大页岩区)与4个月区间的详尽注水数据,表明地震在时间和空间上都紧密地集中于水压致裂点附近。最大事件(矩震级MW3.9)发生在注水的几周后,位于一条似乎从注水区延伸到结晶基底的断层上。地震活动的模式表明,作业期间的应力变化可使断层活化,滑动的偏移距离1km,而水压致裂使断层增压会产生持续数月的幕式地震活动。     

室内岩石水压致裂三轴试验研究

水库蓄水为什么会诱发地震,至今人们的认识不尽一致,原因是多方面而且是十分复杂。但无论哪种诱发机制理论,水的作用都被列为重要因素。从岩石力学观点看,水的作用不仅使岩体(或断裂带)的性质发生“软化”,而且随着孔隙压力的增加使基岩的应力状态发生变化,从而改变了岩石的强度和变形特性。作者1981年发表的论文中对“软化”问题已作了论述,本文主要探讨孔隙压力的影响。试验采用新丰江水库主要断裂带区的花岗岩30块试件,分成烘干和饱和两组,在不同围压和轴压力作用下,通过中间孔注液产生孔隙压力,使岩样破裂,简称为“水压致裂三轴试验法”。这种试验测量其致裂强度特性,变形特性及破裂模式等一系列参数,为水库地震诱发机制的研究提供一个方面的判据。     

我国水压致裂法首次试验喜获成果

水压致裂法应力测量是近年来发展起来的一种测量地壳深部应力的新方法。由于这种方法不需要套芯和复杂灵敏的井下仪器,所以可以在深井中测量应力。它还具有不需精确了解岩石的弹性参量且在具有高的差应力的地区仍能测量等优点,因此愈来愈受到人们重视。 美国用水压致裂法进行了大量的深部应力测量,西德,日本也相继开展了水压致裂应力测量工作,取得了令人鼓午的结果。     

从水压致裂结果讨论华北地区构造应力场

本文分析讨论了华北地区的应力场,认为本区深部水平应力东高西低。平原区各测点的水平主应力值是深度的线性函数,鄂尔多斯隆起区的水平主应力值随深度的增加而增大。平原区500米深度以内至今仍表现为引张性质。 京津唐渤地区,深部最大水平主压应力方向为北东东向或近东西向。30米深度以内,应力方向比较分散,30米以下,随深度增加,主应力方向有旋转趋势。 应力改变触发地震的机制,主要是由于最小水平主应力的减小,或两个水平主应力同时减小     

高差异应力下的水压致裂实验

根据已公布的水压致裂测量结果可知,在最大水平主应力σH与最小水平主应力σh之间有σH/σh≤2的关系。为了分析这一关系,进行了三轴压力条件下高差异应力的水压致裂模拟实验。发现,即使实际的σH/σh>2时,用现行的测量计算方法仍然只能给出σH/σh≤2的结果。这使得对实际数据使用Haimson公式计算最大水平主应力时,所得结果与最小有效水平主应力存在2:1的约束界限。作者用断裂力学理论对上述实验结果进行讨论和分析,认为现行的处理野外资料的计算公式的主要欠缺是只考虑了孔壁的力学特征而忽略了孔壁外围的应力强度特征。 本文最后介绍了一个改进的新方法。     

水压致裂沙三维地应力测量方法的研究

在不同方向的３个钻孔内进行常规水压致裂试验测量三维地应力的基础上,引入原生裂隙重水试验测量,提出了３种三维地应力测量的原理和方法,这些测量方法能适用于各咱布置形式的单孔,双孔和多孔的测量,其中的两种方法也适用于深钻孔的三维地应力测量。     

用量板法分析水压致裂应力测量数据

以文献的资料为例,用量板法分析水压致裂数据,并与原方法比较,结果表明,在深度较大的情况下,新方法所得出的最大水平主应力较原方法所给出的结果系统偏大,把这个趋势与实验室结果相比,量权法所给出的应力结果可能更接近野外实际应力值。文中还讨论了确定封闭压力的方法。     

2010年玉树超剪切破裂地震破裂过程反演

为探讨玉树地震是否为超剪切破裂事件,利用Yagi的方法重新进行了此次地震震源破裂过程的反演。通过给定不同的破裂速度进行对比,发现当破裂速度为4.7km/s时,理论与实际观测结果拟合残差最小,且反演结果更符合实际。另据P波高频辐射能量包络反演,破裂传播速度在4.7～5.8km/s范围内,而该地区的剪切波速度则为3.0～3.6km/s,从而证明了此次地震超剪切破裂现象的存在。反演结果表明,此次地震在玉树段的NW和SE段形成了19和31km的地表破裂,而震中所在的中段由于隆宝湖拉分盆地的存在,造成了15km的未破裂区。超剪切破裂是造成SE段玉树县城遭受严重破坏的原因之一。