冀中平原深井水力压裂应力测量

本文叔述了在冀中平原油井水力压裂应力测量原理。通过该地区十口井油井的水力压裂应力测量结果表明,在1500～3200米深度范围内,三个主应力是随深度成线性增加的,它们之间的关系为:S_H>S_V>S。此外,根据在河北省易县的水力压裂应力测量和震源机制解结果,表明该地区的最大水平主应力方向为北东到北东东向。由此证明,冀中平原地区的现代地壳运动是以水平作用为主。同时还表明该地区的四组断裂的活动性质:NE和EW向断裂为引张类型,NNE向断裂为右旋走向滑动类型,NW向断裂为左旋走向滑动类型。     

中国1980年水力压裂法深井测定地下应力的进展

水力压裂法是当前世界上直接测定深部地下应力唯一有效的方法。在美国兰吉里油田,曾利用深井测定了震源区1900米处的地应力。结合地震断层的产状和孔隙压力的情况,解释了诱发地震的成因,提出了控制地震的设想,此后,地下应力测量日益受到重视,目前已达5100米的深度。深井测定地下应力取决于石油开采技术的发展。我国国家地震局地球物理研究所在石油开发研究院与华北有关油田的关注及配合下,开展了地下应力与压裂裂缝方位的测定研究。     

正交异性岩体水力压裂应力测量原理和方法

本文根据岩体力学性质的各向异性，以岩体正交异性弹性理论为基础，提出用水力压裂法测算水平方向两主应力大小和方向的原理及测量有关岩体弹性参数的方法。     

唐山、天津和沧州地区的油井水力压裂应力测量

本文研究了唐山、天津和沧州地区的油井压裂记录,发现已充砂裂缝比未充砂裂缝条件下测得的瞬时闭合压力明显增高,并指出这一差值乃是由裂缝内砂子的支撑作用引起的。因此,在采用油井压裂记录确定地应力时,应考虑裂缝中砂子支撑作用带来的影响。 本文还对该地区具有未充砂条件下的油井压裂记录进行了分析,讨论了油井水力压裂应力测量的力学机制和解释方法。 最后讨论了油井水力压裂应力测量结果,得出该地区0——4000米深度范围内主应力随深度的线性变化关系,表明分布在该地区的北北东向断裂的现今活动,是属于右旋走向滑动类型。     

华北板内深部构造

华北板块的形成经历了早前寒武纪、燕山期及喜马拉雅期3个主要构造发展期，由于华北板块自身运动及所受应力场的作用，加之上地幔岩石圈的不均一性等因素，在中、新生代形成许多特殊的板内构造块。综合应用地质、地球物理和地球化学的成果，对华北板内深部结构进行了研究。从深部构造角度划分出6个金及金金属成矿带、4个金刚石成矿带，并对华北地区的地震及地热资源与新生事大陆裂谷的关系进行了探讨。     

水力压裂产生的地表和地下变形场数值模拟(英文)

倾斜仪裂缝监测技术是通过在地表和附近观测井中放置高灵敏度的倾斜仪,记录压开裂缝导致的地表和地下变形,由此来估计裂缝方位和裂缝的几何形态。本文借鉴Okada线弹性理论和格林函数方法,分别针对弹性半空间均匀模型和分层模型,模拟分析水力裂缝引起的地面和井下变形。模拟结果表明,地表变形模式在两种模型下无明显差异,但当裂缝穿透某一地层时,分层地层模型中水力裂缝引起的井下变形模式与均匀地层中会有明显不同,不适宜采用均匀半无限半空间假设计算井下变形场,研究结果对提高倾斜仪监测水压裂缝技术的数据反演结果的精度和可靠性具有应用价值。     

唐山地区深部应力测量

在唐山东约20公里的东矿区黄坨苗圃356米深钻孔中,在300米以上深度成功地进行了11次水压致裂应力测量,取得了主应力大小及其方向随深度变化的资科。测量结果表明,现在唐山地区的应力水平很低,在接近300米的深度上最大水平主应力仅7.8兆帕,最大水平剪应力值也仅1兆帕。最大主应力方向在180米以上变化较大,180米以下的三次测量结果一致性很好,最大主应力方向为北81°西到北86°西,与华北地区应力测量的总体方向是一致的。文中还将水压致裂应力测量的结果与应力解除与用声发射凯塞效应法测得的结果作了对比。     

水力压裂物理实验模拟初探

为了研究水力压裂中岩石的破裂及裂缝延展规律,开展水力压裂实验模拟.采用大型真三轴压裂设备对花岗岩岩样(300 mm×300 mm×300 mm)进行水力压裂,16道检波器接收,在识别的声发射信号上拾取初至走时,Geiger定位结果表明,压裂中声发射事件位置与压裂示踪剂显示相一致,CT扫描制作的数字岩心准确反映实际的破裂...     

水力压裂微地震实验研究

微地震震源机制解包含储层及裂缝特征信息,对于地质力学建模和水力压裂储层评价都有十分重要意义.然而,目前微地震震源机制类型仍存在争议,该方面的基础实验仍需要进一步的研究.本文针对花岗岩和页岩两类岩石,开展了水力压裂微地震实验研究.在实验进行前,分析了实验条件和数据采集方式.根据实验室测定的岩石物性参数和各级检波器微震事件的P波初动信息等,利用射线追踪进行微震事件的反演定位.定位的结果同岩石CT扫描观测到的裂缝有较高吻合度.利用微震事件在各级检波器处的P波初动极性及检波器在岩石表面的位置信息,进行微地震事件的震源机制反演,得出了水力压裂实验下微地震震源机制以剪切型占优的结论.结合微地震事件定位结果,震源机制反演结果和岩石CT扫描裂缝结果等,进行对比和分析,得出了一些新的结论和认识,为今后的实际微地震监测裂缝解释提供指导意见.     

水力压裂微地震事件定位方法综述

随着国内外页岩气勘探开发的不断深入,水力压裂微地震监测技术重要性越来越大,而该技术的核心是微地震事件定位.近些年前人对微地震事件的定位方法做了比较深入的研究,形成了众多定位方法.为此,依据目标函数构造及其求解方式对微地震事件定位方法进行了分类,主要介绍了两大类具有代表性的微地震事件定位方法:(1)基于走时的射线追踪定位方法;(2)基于波形的偏移定位方法.然后对其算法思路流程、优缺点等方面进行了归纳总结,分析了各类算法的研究现状及两种典型算法的应用实例,最后对微地震事件定位方法的发展趋势进行了展望.     

华北地区地应力测量

本文首先叙述了地应力测量的原理和方法,包括应力计的结构、应力解除技术、室内模拟试验和观测可靠性的检验等。 在华北地区采用应力解除方法进行了地应力绝对值的测量。虽然测量大都是在地表以下30米内的浅部进行的,各测点最大主应力的方向也不完全一致,但从整个大区域来看,华北地区地应力场的主导方向为北西西到近东西方向的压应力。 大震后在震中区测得的应力值比离震中较远处测得的应力值要低。这可能反映了地震过程中的应力释放和震后应力的调整。     

华北地区地应力测量

本文首先叙述了地应力测量的原理和方法,包括应力计的结构、应力解除技术、室内模拟试验和观测可靠性的检验等。 在华北地区采用应力解除方法进行了地应力绝对值的测量。虽然测量大都是在地表以下30米内的浅部进行的,各测点最大主应力的方向也不完全一致,但从整个大区域来看,华北地区地应力场的主导方向为北西西到近东西方向的压应力。 大震后在震中区测得的应力值比离震中较远处测得的应力值要低。这可能反映了地震过程中的应力释放和震后应力的调整。     

水压致裂法原地应力测量及初步结果

水压致裂法是直接测量地壳较深部应力的有效方法.本文介绍了水压致裂法原地应力测量的基本原理、技术方法和主要的仪器设备;给出了1980年在河北省易县和1981年在江苏省新沂县两次野外实测试验结果;对所测得的原地应力的大小和方向及诱发裂缝形态进行了初步讨论;并将水压致裂法测量结果与套芯法结果做了对比.     

塑性流动网络控制下华北地区构造应力场与地震构造

文中所述华北地区位于中东亚塑性流动网络系统的东部 (偏北 ) ,在岩石圈下层内含右向和左向塑性流动网带多条 ,受其控制 ,在其上方多震层内形成地震带 ,并导致上层构造应力场在总趋势上与下层基本保持一致。发震断裂以不同交角沿网带展布 ,组成地震构造带 ,其中少数地震构造带的视成熟度较高 ,多数尚属未成熟的准地震构造带     

华北地区的震源机制与地壳应力场

本文分析了1937——1979年华北地区(30——42N,105——124E)根据其可靠程度和地区分布选择的48个地震震源机制。结果说明强震(M6)的一致性很好,主压应力轴(P)大都为北东东-南西西向,主张应力轴(T)大都为北北西-南南东向,并且都近于水平;N轴大都较陡;两组节面的走向分别为北北东向和北西西向;华北地震主要为走滑断层类型。某些中小地震的结果偏离于上述的一致性,可能是由于局部因素的影响,因此,一次中小地震的震源机制结果,不足以反映区域应力场的概况。     

华北地区GPS地壳应变能密度变化率场及其构造运动分析

利用GAMIT软件将华北地区GPS地壳形变监测网1995、1996及1999年3期观测数据同全球IGS跟踪站资料进行了统一处理,并采用基线向量单天解及其全协方差矩阵和武汉大学PowerAdj Ver3.0软件在ITRF97框架下进行了GPS网整体平差,得出了相对于欧亚板块的水平运动速度场;进一步利用GPS速度场计算华北地区GPS地壳应变率场及应变能密度变化率场. GPS结果表明:华北地区现以(3-12mm/a)±3.4mm/a速度相对于稳定的欧亚板块向东或东南方向运动;唐山-河间-磁县是一个压缩活动边界,大同-太原则是一拉张活动边界,呈略带右旋的拉张运动;北京-天津-渤海湾地区,以及邢台地区是高剪应变率地区;张家口-北京-天津-渤海湾地区,以及济南地区是高应变能密度变化率地区,地壳积累能量高,且渤海湾地区处于面膨胀变化率正、负值过渡带,那里可能存在与地震危险性有关的应变能积累背景.     

华北地区GPS地壳应变能密度变化率场及其构造运动分析

利用GAMIT软件将华北地区GPS地壳形变监测网1995、1996及1999年3期观测数据同全球IGS跟踪站资料进行了统一处理,并采用基线向量单天解及其全协方差矩阵和武汉大学PowerAdj Ver3.0软件在ITRF97框架下进行了GPS网整体平差,得出了相对于欧亚板块的水平运动速度场;进一步利用GPS速度场计算华北地区GPS地壳应变率场及应变能密度变化率场. GPS结果表明:华北地区现以(3-12mm/a)±3.4mm/a速度相对于稳定的欧亚板块向东或东南方向运动;唐山-河间-磁县是一个压缩活动边界,大同-太原则是一拉张活动边界,呈略带右旋的拉张运动;北京-天津-渤海湾地区,以及邢台地区是高剪应变率地区;张家口-北京-天津-渤海湾地区,以及济南地区是高应变能密度变化率地区,地壳积累能量高,且渤海湾地区处于面膨胀变化率正、负值过渡带,那里可能存在与地震危险性有关的应变能积累背景.     

华北地区的应力场及其与地震活动的关系

本文的目的是从已经搜集到的各种资料勾画出华北地区应力场的轮廓,并进而从应力场的角度讨论华北地区地震活动的主要特征。这里说的华北地区,是指地质上的一个块体。北界是阴山构造带,大体取北纬42°线;南界是秦岭大别山构造带;西界是贺兰山、六盘山构造带,大体取东经105°线;东界目前还不甚清楚,但至少要在海域。