胜利油田角07井注水地震的分维特征

本文利用分数维概念与方法,研究了1985年12月至1986年1月发生的山东省胜利油田角07井注水地震序列的分维结构特征。结果表明,角07井注水地震序列存在时间分布与强度分布的分维结构,且前期地震的时间分维低于后期地震的时间分维,而前期地震的强度分维则高于后期地震的强度分维。结合角07井地震的诱发机理,讨论了地震时间分维与强度分维结构的物理含义。初步认为,地震时间分维结构或许主要与岩石应力分布的非均匀性有关,而地震强度分维结构则可能主要取决于岩石断裂构造状态。     

山东角07井注水诱发地震序列的时间分布特征

对1985年12月28日山东省胜利油田角07井注水诱发地震序列的时序分析表明,该序列具有密集一平静相间的丛发特征;其地震频度随时间衰减,可由n(t)=1.46t~(-1.08)来表征;而最大地震之后较大地震的“等待时向’’Δt与它的发生时间t符合1g△t=0.9131gt—0.037关系。这与我国许多浅源地震序列的时间分布特点类似,本文就此进行了初步讨论。     

中国重庆荣昌气田3km深度注水诱发地震研究

自1988年7月起,有关部门在位于中国西南部的重庆荣昌天然气田以2．1～2．9MPa的泵送压力间歇性地向2．6～2．9kin的深度注入了超过100万立方米的采气废水。截止到2006年底,这项注水工作已诱发了超过32000次地表记录到的地震,包括2次ML≥5．0的地震,14次ML≥4．0的地震,及超过100次ML≥3．0的地震。我们对该地震序列的传染型余震序列（简称ETAS）模型及地震活动的一些统计参数的时间演化进行了统计分析。传染型余震序列模型中的随机成分可被视为流体驱动的地震活动的指标,而大森定律型余震的发生率则表示了地震本身的应力触发。我们观测到注水以来地震的活动可划分为3个不同阶段,与注水的不同时期相对应。第一阶段对应于低速率（长时间间隔）的注水初期,绝大多数地震为大森型地震,只有8％是因外部因素（即注水）所致。第二阶段对应于高速率注水时期,具有地震活动度高,而且有相当比例（45％）的地震活动与流体作用有关的特点。第三阶段注水速率的降低直接导致地震活动下降;有超过70％的地震为随机发生,表明了外部触发起主导作用。荣昌诱发地震序列的物理机制是伴随深井注水的孔隙压力扩散作用和先前地震本身引起的库仑破裂应力变化联合作用的结果。深井注水引起的2．1～2．9MPa的孔隙压力增加,足以引起当地地层破裂而发生地震。     

胜利油田角07井发生罕见的注水诱发震群

据山东地震台网测定,1985年12月28日起,在少震地区的山东省寿光县境内异乎寻常地发生小震群活动。经现场调查,小震群是因正在施工的胜利油田角07井注水而诱发。 12月27日08时03分,胜利油田角07井钻进至1502米时循环水浆失返,之后注水浆堵漏未     

不同注水方式下断层动力学响应数值模拟研究

工业开采注水能导致现存断层活化,从而诱发大量的破坏型地震。因此,研究注水作用下断层的动力学响应对探索诱发地震的力学机理具有重要的意义。本文基于孔弹性弹簧-滑块模型,采用多孔介质弹性耦合数值模拟,计算分析了三类典型注水方式(上升型、迅速上升/下降型和间歇型)对断层稳定性的影响。研究结果表明:随着流体的不断注入,断层内部流体压力会经过缓慢上升、迅速上升和稳定上升三个阶段。针对于不同的注水方式,这三个阶段并不完全相同,体现形式存在差异;在注水方式相同的条件下,储层的渗透率越小,井口附近流体压力越大,断层处流体压力越小,两者间的流体压力差值越大;注水过程中断层临界刚度的变化与是否发生滑移并引发地震密切相关,数值越大越易诱发地震,其数值与注入储层流体的流体压力呈负相关,与流体压力变化率呈正相关;临界刚度由于流体压力变化率的增加在前期呈现快速增长趋势,后期则是由于流体压力的影响开始减小。迅速上升/下降型注水方式极大增加了注水前期诱发地震的可能性,间歇性注水方式在注水后期引起的临界刚度变化值较大,增大了诱发地震的可能性。该研究可以为注水诱发地震的危险性评价提供定量的科学依据。     

含裂面岩石渗透率的实验研究

本文在实验室中采用定常压力差法在围压10—20MPP、注水压力为2.5—12.SMPS条件下对新丰江水库区花岗岩及刘家峡水库区变质岩进行了渗透实验,观测到了岩石渗透率随围压、注水压力及时间变化的结果,并且得到了渗透率随时间衰减的经验关系l。(t)=k。XEXP(一、t)。实验结果表明:完整岩石、自然裂而中含填充物岩石、自然裂面岩石的渗透率依次增大两个数量级。在实验中,恒定注水压力时渗透率明显地随着围压的增大而减小,当国压变化发生循环时,渗透率产生了不可恢复的减小;当恒定因压时,渗透率随着注水压力的变化取决于流体水对裂面的冲刷、溶解及沉淀堵塞作用而不可预测。最后根据该实验结果讨论了水库地震中水沿断裂系统渗透过程中渗透水的前锋形成高孔隙压力而触发地震的机制。     

濮城油田注水驱油引起的地震活动特征分析

利用孔隙压力扩散机制,分析了濮城油田注水引起的地震活动特征,获得了油田开发期不同时段的流体孔隙压力扩散特征,并分析了注水压力、注水量与诱发地震的频度、震级之间的相关性特征.研究结果表明:濮城油田与注水有关的地震活动表现出明显的分期特征,基于孔隙压力扩散过程触发机理,计算出孔隙压扩散系数在初期注水量增加时段(1980—1994年)约为0.1 m~2/s,在注水量保持稳定时段(1994—2006年)在0.12~0.16 m~2/s之间,在实施层间精细注采措施后(2007年后)约为0.05 m~2/s;濮城油田注水诱发地震的地震频度、最大震级和注水压力、累积失水量之间存在一定的相关性,其地震年频度和注水压力、累积失水量之间呈现指数相关特征,其最大震级和注水压力、累积失水量之间呈现线性相关特征.本项研究对分析解释注水诱发地震机理、定量评价注水诱发地震的危险性具有一定的参考价值.     

任邱油田注水地震的初步研究

任邱地区历史上地震少而弱。1976年12月油田开始注水,注水前无微震记录,注水后三个月即有地震发生,随注水量增加,地震活动增强,地震活动特点是:注水量二阶差分Δ~2y_i(正值)较高后一至三个月有地震发生;Δ~2y_i大小与地震强度相关;震中分布受注水井位置控制;地震序例b位为0.65;单台初动符号及振幅比比较一致。初步研究认为:本区岩石为多孔隙岩石,断裂较多,注水使孔隙压力增大,降低了断层面上的摩擦阻力,积累的应力便以地震形式释放。     

注水诱发地震的研究进展

研究注水诱发地震的特征、发生机理和最大可能震级等对开展诱发地震的预防、危险性评价、减灾策略制定等方面的工作具有重要意义。文章系统地梳理了国内外关于注水诱发地震研究的主要认识和分歧。结果表明：(1)诱发地震的最大可能震级由断层大小和应力状态等地质条件决定,受注水压力和累积注水量等参数的影响;(2)识别诱发地震的可靠方法取决于地震和注水之间的时空相关性,统计模型的参数以及断层活化分析等一系列证据链条;(3)当断层与流体储层之间存在水力连接时,孔隙压力扰动是诱发地震的主要发生机制,反之岩石基质体积变形引起的孔隙弹性应力变化主导了诱发地震的过程。此外,注水诱发的稳定滑动传播到断层的孕震部分、流体的化学作用和小地震级联触发效应也可能在注水诱发地震中发挥重要的作用。研究结果将为注水诱发地震机理研究和减轻破坏性诱发地震灾害提供一定的科学参考。     

山东角07井注(漏)水诱发地震——地表宏观现象与震群活动特点

本文介绍了1985年底发生在山东胜利油田角07井的一次注水诱发型小震群的活动情况,论述了地表宏观现象,分析与讨论了这次诱发型震群的活动特点     

地震前油井动态变化特征研究

分析了１９７５年海城７．３级、１９７６年唐山７．８级以及１９８９年大同６．１级等地震前后胜利油田油井的动态变化特征。研究了油井动态异常变化与地城三要素的关系,地震前油气比的异常幅度比产油量的异常幅度大;异常幅度与震级的大小呈相关,与震中距呈负相关;对于震中距较远的地震,异常多表现为突跳变化;城吉距较近的地震前异常出现早,且形态复杂,基本可分为早期趋势变化、中期震荡变化和震前突跳３个过程,最后对异常     

孕震过程中孔隙压及地下水位变化的数值模拟

地震孕育过程中孕震区内各点的应力应变都将发生变化，介质的物性参数也将改变，因此孔隙压和地下水位随之改变。本文在研究孕震过程中包括扩容和断层蠕变效应在内的应力应变场的基础上，根据应力场与孔隙压场的耦合方程，把孔隙压场随应力场的应力变化定量地计算出来。计算结果表明，孕震过程中孔隙压的变化与应力场变的化的强弱及南的渗透性能等因素相关。孕震过程后期，震源区表现为扩容区并且孔隙压强以负压为主，此结果显示着震     

山东角07井注(漏)水诱发地震——震源参数与地震序列特征

本文利用山东地震台网仪器记录资料,研究了1985年12月28日山东胜利油田角07井因漏水而诱发的震群活动。认为震群的发生可能与水的非均匀渗透有关,是在特定的地质条件与低初始应力条件下发生的一次深井漏水诱发地震事件。     

东江水库地震活动特征

东江水库自1986年蓄水以来,在库区出现了频繁的地震活动,延续时间已达10年,最大地震为M_L 3.2级.分析认为,这些地震具有国内外一般水库地震的共同特征,属于水库诱发地震,其序列特征属震群型.由于水库坝高、容量大,且库区有活动断层和岩溶发育,诱震机制可能为荷载效应、断层孔隙水压效应和岩溶塌陷.     

Research on earthquakes induced by water injection in China

In China, the earthquakes induced by water injection have occurred in four oil fields including the Renqiu oil field, and in two mines. Production of oil from the Renqiu oil field began in 1975 and the injection of water into the oil field commenced in July 1976. The induced earthquakes have been occurring in the area for the past 17 years, since December 1976. The controlled experiments of water injection showed the cause and effect relation between water injection and earthquakes. Source parameters such as source dimension, seismic moment and stress drop of a large number of the induced earthquakes, andQ factor for the area have been determined. The results indicate that the stress drop varies from 0.2 to 3.0 bar and theQ factor has an average value of 75.0. The low-stress drop and lowQ factor values imply that the earthquakes are caused by the brittle fracture of weak rocks under low ambient stresses, due to a decrease in their strength because of the injection of water. The induced earthquakes are unevenly distributed in the oil field. The northern part of the oil field, where the reservoir rocks are characterized by low porosity and low permeability, exhibits high seismic activity with the largest earthquake registering a magnitude of 4.5 and about 68% of the total number of induced earthquakes in this part. Whereas, the southern part of the oil field with higher porosity and higher permeability is characterized by low seismic activity with the largest earthquake registering a magnitude of 2.5 and only 4% of the total number of earthquakes which occurred in this part. These features of the focal region suggest that larger earthquakes may not occur in the Renqiu oil field area.     

强震近震中区地电阻率变化速率的各向异性

用归一化月速率方法处理了６次强震前近震中区11个台的地电阻率数据，得到在孕震中短期至短临阶段，与主压应力方向正交（或近于正交）测向的地电阻率下降变化的速率大于平行（或近于平行）主应力方向的变化速率．产生变化速率各向异性的原因可能是:在孕震后期的扩容阶段，裂隙走向沿主压应力方向优势排列，导电流体活动产生真电阻率变化速率的各向异性，表现为地表视电阻率变化速率的各向异性．本文为视电阻率各向异性的实验结果提供了震例支持，物理解释比较清晰，可能成为研究某些强震孕育晚期震源区及其附近地壳应力状态的参考依据．      

水氡异常的水动力学机制

在水氡异常机制研究中，人们以往都强调岩石力学机制，即孕震过程中岩石微破裂产生氡射气。然而，大量的震例表明，水氡异常可出现在孕震早期，可见于距震中较远的井中，那里的与那时的含水层岩石很难处在微破裂状态。因此，笔者提出水氡异常的水动力学机制，即在较低的应力水平下含水岩体的变形与其水动力状态的变化引起水氡异常的机制     

福建仙游震群的孔隙压扩散特征

2010年8月至2015年12月,福建仙游地区发生了一系列小震群活动。基于孔隙压力扩散机制对精定位的小震数据进行分析,结果显示仙游震群序列在空间上呈丛集分布,且具有明显的分区现象,发震时间受金钟水库水位变化的调制作用较为明显。5个分区（A—E）的流体孔隙压力扩散系数分别为0.04,0.08,0.07,0.12和0.05 m2/s,伴随着地震活动性由强至弱,孔隙压扩散系数呈先增后减的变化规律。仙游震群位于断裂构造发育区内,震中分布优势方向与石苍断裂一致,沿着断裂走向的孔隙压扩散系数最大,说明地下流体沿狭长的石苍断裂由NW向NE活动。各分区的流体孔隙压系数与扩散最大距离、最大诱发地震震级及地震释放能量均有较好的相关性。此外,当金钟水库水位下降时,各分区的扩散距离r呈现减小趋势,震群范围收缩,地震频次增加,并伴有较大震级的地震,说明水位下降时,流体孔隙压力的扩散作用在同一地点反复作用,使得触发源附近区域的应力水平更容易达到饱和或临界状态,进而触发较大震级的地震,这也解释了水位下降过程中地震更为强烈的原因。