对“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文的商榷

该文就《复式油气田》刊出的“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文中构造应力与地应力的区别与联系,构造应力、总地应力《有效地应力》与构造形变的关系以及油气运移与地应力或构造应力的关系等问题发表了不同意见。认为“沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚”一文中的“构造应力”实质是“地应力”,地应力才是地壳作用在岩体上诸种应力的总和,而构造应力只是构成地应力的诸子应力之一。有效地应力张量是构造     

再议构造应力与地应力的区别关系

构造应力与地应力是由相互有密切关系然而性质上完全不同的两种事物。该文阐述了构造应力与地应力的区别,各自的特点及相互关系,重申地应力是包括的构造应力,静岩应力,流体压力等多种子应力叠加的总和,而构尖力只是构造导应力的子应力之一。强调构造表变是地应力状态与岩石形变条件的相对关系所直接决定的,构造应力则是通过改变地应力来间接决定的构造形变的。     

地应力类型垂向转换及其对煤储层渗透率控制作用

以沁水盆地寿阳区块和柿庄区块为研究对象,揭示了不同构造应力强度作用下的地应力类型垂向转换机理及其对煤储层渗透率的控制作用。研究认为,构造应力强度决定地应力类型的垂向转化与否,而地应力类型的单一性或多样性是煤储层渗透率相对高低及其变化规律的决定性因素。在构造应力相对不活跃的寿阳区块,地应力类型单一,煤储层渗透率较高且随埋深和地应力增加呈单一指数递减的变化规律;在构造应力活跃的柿庄区块,出现地应力类型在垂向上的转换现象,三种地应力类型共存,煤储层渗透率较低且随埋深增加表现为分带指数递减规律。由于板块活动的影响,中国煤层气盆地承受较强的构造应力,但在不同盆地以及同一盆地内的不同构造位置,构造应力强度存在差异,地应力类型的单一性或多样性不同,煤储层渗透率随埋深变化规律也不同,区分各地区不同深度带所对应的地应力类型是研究煤储层渗透率变化规律的关键。     

我国大陆应力场特征及与强震活动的关系

一、引言随着国际岩石圈计划的开展,板内应力场问题正成为人们研究的一个重要课题,原地应力测量是了解现今地应力状态的最直观手段,它能较确切地绘出现今构造应力的方向及地应力绝对值大小。根据跨断层测点的运动方式和地震地表破裂形迹的分布、组合形态、力学特征,可追溯力的作用。因此原地应力测量、跨断层测量及地震地质破裂带资料都是了解应力作用方式、研究区域构造应力场、探讨地壳运动力源的重要途径。本文以原地应力实测结果为主,结合跨断层测量和地震地表破裂带资料的构造力学解     

前陆冲断构造带地应力响应特征及其对油气分布的影响

我国中西部地区前陆盆地山前逆冲构造带挤压应力异常强烈.强烈的构造应力不仅改变了储层的性质, 而且还直接控制着油气的聚集和分布.研究发现, 泥岩对地应力的响应十分灵敏, 通过泥岩的测井响应可建立对地应力进行定量评价的方法, 计算结果与实验结果进行了对比, 表明该方法具有较好的可靠性.在对单井地应力分析的基础上, 确定了地应力的分布, 研究了地应力对储层物性的影响, 并分析了地应力与构造样式的关系, 为前陆盆地山前构造带的油气勘探与评价提供了新的思路与方法.      

喜马拉雅东构造结北缘通麦—波密段现今地应力场特征研究

喜马拉雅东构造结是青藏高原构造演化研究的关键地区,规划有川藏铁路和雅鲁藏布江下游水电开发等重大工程,受限于地质地理条件,其现今地应力场尚不完全清楚。本文利用水压致裂法地应力数据,研究了东构造结北缘通麦—波密段现今地应力场,探讨了其构造应力环境。结果表明,通麦—波密段实测主应力随深度增加而增大,1100 m深度内SH和Sh分别为4. 87~32. 47 MPa和3. 05~20. 07 MPa,随深度增加梯度分别为2. 49 MPa/100 m和1. 61 MPa/100 m,略低于青藏地块和东构造结西缘梯度水平,但地应力状态特征参数表明其水平应力作用强度总体上高于青藏地块;SH优势方向为NEE向（N69. 2°±11. 5°E）,相比NNE—NE向区域主压应力方向表现出明显的顺时针偏转特征;现今地应力场由水平向应力作用主导,400 m以浅应力类型为逆冲型,以深转换为走滑型;水平向差应力和构造差应力在600 m深度以下显著增加,构造差应力最大为12. 42 MPa,表明通麦—波密段深部存在相对较强的构造应力作用;库伦摩擦失稳准则分析表明,受地形影响较小的200 m以深实测地应力值总体低于摩擦系数取0. 6时理论地应力水平,并且430 m深度以下地应力值总体在摩擦系数取0. 2~0. 4的理论地应力取值范围内,揭示通麦—波密段现今地壳应力强度尚未达到极限水平,目前处于相对稳定的构造应力环境。最后,讨论了现今地应力场对东构造结北缘重大铁路隧道工程的潜在影响,并提出了应对建议。     

周向应力在地壳运动中的作用

地壳运动的驱动力一直存在争议。目前虽然提出了很多假说,但这些假说所描述的驱动力数量级均较小,不足以推动地壳运动;另外,大量实际地应力测量表明,水平主压应力在三个地应力分量中最大,被看作地壳“异常”压力,其机理也没有统一的认识。因此,有必要弄清楚地壳运动的动力来源是什么及为什么会出现这种水平应力占主导的现象。受背斜构造或石拱桥的侧向支撑的启发,通过地球模型受力分析得出,地壳作为球壳在自重下会相互挤压,在圆周方向产生很强的周向应力。周向应力大于重力,且由重力派生,和实测的地应力特征是一致的。推测该应力在20 km深处约为900 MPa,足以驱动板块运动(>500 MPa)。因软流圈是可流动的,其上面的岩石圈只要存在薄弱带,该应力就会释放,板块之间从而产生相对运动。整个洋壳和拱桥类似,在该力的作用下,会在俯冲带处下插至陆壳深部,俯冲带就是岩石圈的薄弱区,它因此会承担部分甚至全部洋壳的重量。最后提出,没有独立于重力的、可独立起作用的构造力或碰撞力,周向应力是地壳运动的唯一具有足够数量级的驱动力。     

红庆梁煤矿地应力场特征及巷道稳定性分析

针对红庆梁煤矿回采巷道变形严重问题,采用空心包体地应力测量方法对红庆梁煤矿3-1煤的地应力进行了实测,获得地应力场分布特征。应用地质动力区划法划分红庆梁井田Ⅰ—Ⅴ级断裂构造,应用“岩体应力状态分析系统”,进行应力区划分和巷道稳定性分析。研究表明:红庆梁煤矿地应力场属于以水平压应力为主导的水平构造应力场,地应力场方向对巷道稳定性影响较小;井田范围内共划分4个应力区:低应力区、正常应力区、应力梯度区、高应力区,分别占井田面积的5.9%、55.7%、27.0%、11.4%;应力大小是影响巷道稳定性的主要原因,致使处于应力梯度区和高应力区内的巷道变形严重。地应力场的分布特征分析和应力区的划分对红庆梁煤矿及类似条件矿井的采掘部署和支护设计具有重要作用。移动阅读      

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。     

地应力在油气地质研究中的作用、意义和研究现状

本文从地应力与含油气盆地形成演化、地应力与盆内构造、地应力与油气运移和地应力与油气开采工艺4个方面论述了地应力在油气地质研究中的作用和意义。对油气地质研究中地应力的研究现状作了系统的阐述。在油气地质研究中,现今地应力可以通过实测和震源机制解确定其大小和方向。古地应力的大小和方向只能通过构造变形和显微组构来确定.      

压磁套芯三维原地应力测量研究

压磁套芯解除法是20世纪50年代开始发展起来的原地应力测试技术。为了实现在单一钻孔中进行三维地应力测量研制了单孔全应力计。在简单介绍压磁全应力计结构和计算原理的基础上,通过现场测试,对在锦屏二级水电站地下厂房洞群区压磁套心解除3孔交汇法三维地应力测量和单孔三维地应力测量及水压致裂地应力测量进行了比较分析研究。测量结果表明,在探洞浅部,受局部地形影响,测点的应力分布主要受自重和地形地貌控制,形成特有的“V”型河谷岸坡内的局部应力状态,最大主应力为11 MPa左右,作用方向NNW基本近水平;在探洞深部地应力应力值较高,最大主应力为40 MPa左右,作用方向近直立;随水平埋深的增大最大主应力由近水平状态转变为近直立状态,说明在洞深部自重应力起主导作用。通过三种方法测量结果的对比分析,说明压磁套心解除单孔三维地应力测试技术与压磁套心解除3孔交汇法和水压致裂地应力测试技术具有相同测试精度。     

SYL-2型数字式压磁应力仪研制成功

数字式压磁应力仪是测量地应力的专用仪器,配以YG—73型或其它类似的压磁传感器,可以测量地应力的大小、方向及其随时间的变化,可应用在研究地壳现今运动方式、构造应力场和地震预报等方面.     

金川露天矿边坡岩体移动和变形的光弹性软材料模拟实验研究

通过对边坡岩体破坏机理的光弹性力学模拟实验研究, 岩体在地应力作用和自重体积力作用下, 对露天矿边坡的力学状态具有明显地影响。实验采用了明胶软材料, 模型比例1:1100。实验模拟了在自重应力和构造应力作用下, 边坡岩体的位移和变形。     

沿淮地区的现代应力场及其对井巷工程稳定性的影响

沿淮矿区,在工程施工中,由于对现代地应力场的研究处于初始阶段,且缺乏现代地应力测试技术。该区在现代应力场作用下,井巷工程稳定性破坏直接损失达千万元以上。因此,本文通过震源机制解,邻区的绝对地应力量测岩石圈层的构造应力与地幔对流情况,并结合遥感影象的共轭线性体构造的主应力轴方位解技术方法,较全面地分析、预测了该区的现代应力场特征。该区现代构造应力场最大主压应力方位在N30°—60°E范围之内。它是沿淮矿区井巷工程稳定性严重破坏的重要因素之一,而且是第一性的。     

黔南地区~3 km油气深孔地应力测量与构造应力场分析

地应力大小和方向信息是非常规油气勘探开发及区域构造应力场特征分析的重要基础数据。为了解黔南紫云地区的现今地应力状态,采用基于钻孔岩心的非弹性应变恢复(ASR)地应力测量方法,获取了紫云地区2877～2985 m石炭系打屋坝组地层的地应力信息,分析了区域构造应力场特征,探讨了油气保存条件。结果表明:(1)黔南紫云地区近3 km处石炭纪地层现今地应力状态表现为以垂向应力为主的应力环境,测点处最大水平主应力方向近SN向。(2)紫云地区近3 km处岩心实测最大水平主应力方向与燕山早期古构造应力场最大主应力方向大致相同,一定程度上反映了燕山末期—喜马拉雅运动对次生油气藏的改造程度较小,有利于黔南坳陷内部油气藏的保存。     

三峡库首区现今构造应力场的形成体制分析

本文从地质、地震、形变、地应力测量等方面对三峡库首区现今构造应力场进行了系统的分析和论证,并用数值模拟进行了验证,认为三峡库首区现今构造应力场属于纯剪切变形体制,即:在来自西部NE-SW方向主压应力挤压的基础上,同时叠加有因江汉-洞庭盆地拉张而引起的NWW-SEE向主张应力的作用,这两种力源近于直交,可以分别作为研究区现今构造应力场的主压应力(σ₁)和主张应力(σ₃).      

地应力测量点滴

<正> 国内外地应力绝对值测量资料表明,地壳中遍布着强大的压应力。例如,N.哈斯特在欧洲和非洲等地所测量的两万份记录中,没有一份属于引张应力状态,绝大多数记录证明地壳受到水平压力的强烈作用,即使通常视为现代地壳引张带的大西洋中脊也不例外。在大西洋中脊的冰岛上进行了周密的地应力绝对值测量,得知该地区水平压应力达几十至两百余巴,中脊与最大压应力方向呈45°夹角,中脊为剪切带。在大家公认为新生代引张作用产物的华北断陷盆地,地应力绝对值测量也没有发现任何方向的张应力存在,几乎所有测点都处于水平挤压状态,压应力达几十至一百余巴。     

塔里木盆地地震构造样式及其油气勘探意义

塔里木盆地的主要地震构造样式有；正花状构造，背冲断裂构造，扇状褶皱断裂构造，反转构造等。正花状构造受剪压应力作用，是最为有利的油气富集部位；背冲和状褶皱断裂构造主要受挤压应力作用，也是油气富集部位。反转构造则是挤压和拉张两种应用作用相叠加的结果，包括正反与负反转，前者有利勘探构造，后者是不利构造。     

新集矿区地应力场特征研究

矿井动力现象如巷道变形破坏、煤和瓦斯突出及煤层底板突水等都与地应力密切相关。应用水压致裂法对新集矿区的原地应力进行了测量,确定原地系统深部围岩的应力状态,即原地应力的量值和方向,研究获得了矿区地应力的赋存规律和基本特征。测量结果分析表明:新集矿区地应力场以水平应力为主导,属于构造应力场类型;垂直主应力和最大、最小水平主应力均随埋深的增加呈近似线性增加;最大水平主应力与最小水平主应力的比值范围是1.01~1.29,反映新集矿区受构造作用较恒定;测压系数的范围是0.98~1.3,随深度变化不明显;新集矿区受到F10断层东西向的拉张应力,最大水平主应力方向为近EW向。最后探讨了原地系统不同构造部位地应力方向差异的原因,初步分析认为,是受到阜凤推覆体的影响。      

初始地应力对隧洞开挖爆生裂隙区的影响研究

隧洞开挖过程中控制爆炸对岩体的损伤,减小爆破裂隙范围,对保证工程安全具有重要意义。基于爆炸应力波作用下爆生裂隙形成机制的研究,采用摩尔-库仑准则及最大拉应力准则,研究了初始地应力对爆炸应力波作用下爆生裂隙区比例半径的影响。研究结果表明,初始地应力对爆生裂隙范围有显著影响。在压剪破坏模式下,爆生裂隙区比例半径随地应力的增大而减小,地应力侧压系数影响爆生裂隙区比例半径在洞壁圆周的分布。考虑围岩应力卸荷影响后,沿隧洞径向的爆生裂隙区比例半径比不考虑卸荷的小。拉伸破坏导致的岩体爆生裂隙区比例半径一般比压剪破坏模式下爆生裂隙比例小,爆炸应力波作用下隧洞围岩更容易沿结构弱面发生压剪破坏。