基于有限元法的层状岩体破裂规律探讨

层状岩体的非均质性及各向异性导致其破裂方式及规律与均质岩体有显著不同。对层状岩体分别进行不同方式的单轴、双轴、三轴试验, 分析应力-应变曲线特征; 再利用ANSYS有限元软件进行数值模拟, 观察应力、应变在岩体上的分布, 通过曲线和图件的对比分析, 并结合岩石破裂理论, 总结不同应力状态下层状岩体的破裂方式、顺序及规律; 最后以富台地区为例, 对分析结果进行验证。研究结果表明, 不同受力方式对层状岩体破裂的影响体现在施加的载荷及约束与层面的方位。当应力方向与岩层面平行时, 强度大的石灰岩岩体发生集中应力, 首先破裂; 而应力与岩层面垂直时, 强度小的泥岩岩体首先破裂。岩石试验、数值模拟结果以及实例均成功验证了这个规律。      

渤海盆地构造对含油气系统的控制

渤海湾盆地中每个坳限构成一个大的成熟烃源岩分布区,加上某些凸起的分割,全盆地可划分出１３个含油气系统,地堑和半地堑是新生代的基本构造样式,半地堑内含油气系统沿斜坡向外扩展地堑中的含油气系统基本上限制在两边界断层之间或稍有扩展盆地早第三纪经历了３个裂陷期,均发育有烃源岩,储层和局部盖层,形成的含油气系统存在着依次改造相互叠加组合的关系,晚第三纪－第四纪属于后裂陷阶段,发育储层和盖层,对早第三纪形成的     

塔里木盆地克深2气田储层构造裂缝定量预测

塔里木盆地克深2气田是克拉苏构造带继克拉2气田和大北气田又一重点勘探领域,构造裂缝对改善该气田低渗透砂岩储层物性具有重要作用。在构造裂缝基本特征分析的基础上,通过建立力学模型,综合古今构造应力场的数值模拟以及构造裂缝参数定量计算模型,对克深2气田的构造裂缝空间分布规律进行了定量预测,最后综合构造裂缝的岩心描述、成像测井解释以及定量预测结果,总结了构造裂缝的分布规律。结果显示,断层带是构造裂缝的有利发育区,多发育充填程度较高的网状缝;背斜高部位的构造裂缝走向复杂,线密度较低,但开度和孔隙度等物性参数较高且充填程度低,整体发育程度较强,背斜翼部及构造低部位的构造裂缝整体发育程度较低;鞍部构造裂缝可密集发育,但较高的充填程度限制了该部位的天然气产量;垂向上随深度增加,构造裂缝线密度逐渐增大而物性参数逐渐减小,构造裂缝的整体发育程度逐渐降低。构造裂缝参数的定量预测结果与实测结果整体上一致,但受多种因素影响,仍然有一定的误差。     

鄂尔多斯盆地西缘汝箕沟大岭－鼓鼓台玄武岩锆石U-Pb定年及其构造意义

利用显微镜、地球化学、ELA-ICPMS定年等技术, 对鄂尔多斯盆地西缘汝箕沟大岭－鼓鼓台玄武岩及其样品中的锆石进行了内部结构、元素组成分析和原位定年。汝箕沟大岭－鼓鼓台玄武岩为典型的大陆拉斑玄武岩, 所获得的锆石年龄分别为1966±15 Ma、344±22 Ma和241±7 Ma, 其中1966±15 Ma为继承锆石年龄, 344±22 Ma为岩浆第一次分离结晶年龄, 而241±7 Ma代表了玄武质岩浆最后喷出时的锆石结晶年龄。可见, 中晚三叠世盆地西缘北部贺兰山地区处于区域挤压背景下的局部伸展环境, 可能为一小型裂谷盆地。     

综合指数法在河流相储层非均质性研究中的应用——以胜坨油田二区沙二段34储层为例

在储层建筑结构划分、测井多参数处理结果的基础上,根据熵的原理,应用熵权法定量计算了胜坨油田二区沙河街二段3砂层组4小层（简称沙二段34）河流相储层的非均质综合指数,按照不同的开发时期详尽分析了储层的层间、层内、平面非均质性特征,并阐述了储层非均质性的主要影响因素。结果表明：沙二段34储层层内、层间及平面非均质性中等-较强;随着注水开发的进行,非均质性有继续增强的趋势,平面非均质性较之层内和层间非均质性更强烈。同一小层及韵律层在不同开发时期的非均质程度有明显的差异。建筑结构控制储层非均质程度,成岩作用使非均质性复杂化,注采井网不完善加剧了非均质性的差异性。研究成果为剩余油的挖潜提供了重要依据。     

低渗透砂岩裂缝孔隙度、渗透率与应力场理论模型研究

低渗透砂岩储集层普遍发育裂缝, 裂缝不仅是重要的流体渗流通道, 而且在油井周围的发育程度直接影响着油井的生产能力.目前裂缝定量化预测方面存在的焦点问题是:缺乏一个有效而合理的力学模型, 裂缝渗透性的求取方法仍处于半定量化, 不具通用性.以史深100块沙三中储集层为目标, 从应力场和裂缝主要参数的关系入手, 以裂缝开度为桥梁, 通过实验和理论推导的方法, 建立了构造应力场和裂缝孔隙度、渗透率之间的定量关系模型.在岩石力学参数测试结果和地质模型建立的基础上, 对目的层裂缝发育时期的古构造应力和现今地应力进行数值模拟, 将结果代入关系模型, 计算研究区裂缝孔隙度和渗透率的空间分布, 进而指导低渗透砂岩油藏的裂缝参数定量预测、产能规划及井网部署.      

砂泥岩间互地层裂缝延伸规律探讨

目前裂缝预测主要集中在对开度、密度和发育强度等参数的半定量或定量化预测方面,对裂缝的延伸规律和穿透性研究缺少深入研究。针对这种情况,文中以天山山前某油田沙泥岩间互地层为例,采用应力场数值模拟法建立应力场与裂缝参数之间的定量关系,从而实现裂缝在沙泥岩间互地层中的的延伸规律与穿透性研究。模拟结果显示,越薄的砂岩层越容易产生构造裂缝,而砂岩厚度对砂岩中产生的裂缝在泥岩中的延伸长度影响很小,几乎可以忽略,且对延伸到泥岩中裂缝的孔隙度影响也不大,即不管泥岩上下砂岩层的厚度如何,延伸到泥岩中的裂缝孔隙度变化不大,均在038％左右;砂泥岩互层处裂缝在泥岩中延伸长度一般为15~2 m,当泥岩厚度为4 m左右时,砂岩裂缝恰好无法穿透泥岩,泥岩可作为有效的封盖层。     

鄂尔多斯西部地区中—晚奥陶世克里摩里期—乌拉力克期岩相古地理

中奥陶世克里摩里期,鄂尔多斯西部地区为镶边陆架的碳酸盐岩台地,自东向西依次发育开阔台地、台地边缘浅滩、台缘斜坡—斜坡脚、广海陆棚和深水海槽相带,从浅水区经由碎屑流搬运来的块状钙质角砾岩在台缘斜坡—斜坡脚相带集中堆积,形成厚度不等的透镜体夹于正常深水灰泥石灰岩和泥岩中。乌拉力克期发生较大规模构造运动,盆地东部整体抬升,西部边缘发生裂陷,沉积范围以同生正断层为界,随着海平面的上升沉积环境演变为相对闭塞的深水斜坡—盆地,沉积一套富含笔石的泥页岩地层,并不时有陆源克里摩里组垮塌的石灰岩沉积物被带入盆地,形成数量不等的多套角砾岩夹层。     

金湖凹陷铜城断裂带断层活动特征

通过地震和地质资料解析, 分析了铜城断裂带的构造特征, 讨论了构造演化阶段及特征。研究表明, 铜城断裂带多发育北东走向的断裂构造, 阜宁期和三垛期是断层集中发育的阶段, 阜宁期掀斜旋转明显, 断块、断鼻构造发育。铜城断裂带新生代断层活动性表现出强弱交替的特征, 断层活动性复杂。阜宁期断层活动性加强, 戴南期相对较弱, 三垛期断裂活动又增强, 此后, 断层活动基本停止。铜城断层两侧地层差异沉降明显。铜城断裂带构造演化经历断块发育期(E₁f)、差异沉降期(E₂d-E₂s)、逆冲褶断期(E₂s末期)、构造稳定期(Ny-Qd)等4个时期。在吴堡运动、三垛运动的叠加与早期基底断层的共同作用下, 铜城断裂带形成断鼻构造、复杂断块构造及弧形断层圈闭, 为油气聚集提供良好的场所。      

准噶尔盆地乌夏地区二叠纪构造控扇作用

乌夏前陆冲断带二叠系构造层序特征、沉积相特征及断裂特征研究表明,二叠纪乌夏地区系受到推覆体严格控制的周缘前陆盆地,主要发育水下扇-扇三角洲-冲积扇-湖泊沉积体系,其中扇体发育代表了最典型的沉积特征.受海西运动晚期的影响,构造演化经历了强烈俯冲碰撞造山期、弱冲断夹短暂伸展火山期和强烈冲断复活期3个阶段,并形成了众多走向不同却又彼此相互切割叠加的逆冲断裂,影响了地层的沉积与剥蚀,控制了断裂带的形成和演化.由早至晚扇体由山前向盆内呈前展式夹短暂退覆式叠置迁移,相应地,二叠纪以北东东向断裂为主,并从山前向盆地方向依次发育,其间夹杂短暂后展式发育,构造活动强度逐渐由西向东、由北向南迁移,因此,绝大多数同生断裂控制了扇体的沉积边界和分布,部分控制了其厚度和发育方向,扇体的迁移与控扇断裂的活动迁移具有很好的吻合性,断裂活动是控制乌夏地区沉积的主要因素.