資源描述：
《汊澗斜坡帶阜寧期應(yīng)力場數(shù)值模擬及低級序斷層發(fā)育規(guī)律預(yù)測.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．19NO．2第19卷第2期2013年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun．2013文章編號：1006-6616(2013)02-0125-08汊澗斜坡帶阜寧期應(yīng)力場數(shù)值模擬及低級序斷層發(fā)育規(guī)律預(yù)測付曉龍，戴俊生，張宏國(1．中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，青島266580；2．中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津300452)摘要：漢澗斜坡帶位于金湖凹陷西斜坡南部，第三系沉積期間主要經(jīng)歷了吳堡和三垛運(yùn)動，形成了復(fù)雜的斷裂體系，屬復(fù)雜斷塊油藏，區(qū)內(nèi)低級序斷層較為發(fā)育。根據(jù)斷層平面展布確
2、定阜寧期最小主應(yīng)力方向?yàn)楸北蔽?50。，采用有限元法建立地質(zhì)模型并進(jìn)行構(gòu)造應(yīng)力場數(shù)值模擬，計(jì)算得出各應(yīng)力分布，并據(jù)此對低級序斷層發(fā)育規(guī)律進(jìn)行預(yù)測。研究表明，漢澗斜坡帶阜寧期最大、最小主應(yīng)力均為水平方向，形成的低級序斷層具有張扭性特征；低級序斷層的發(fā)育主要受最大與最小主應(yīng)力差值及剪應(yīng)力控制，主應(yīng)力差值控制斷層優(yōu)勢發(fā)育地區(qū)，平面剪應(yīng)力控制斷層走向，剖面剪應(yīng)力控制斷層傾向。關(guān)鍵詞：漢澗斜坡帶；阜寧期；應(yīng)力場；數(shù)值模擬；低級序斷層中圖分類號：P618．13文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A低級序斷層是相對于高級序斷層提出的概念，任何斷層相對于比其級序高的斷層都可稱為低級序斷層，在
3、油田開發(fā)中特指四級和五級斷層¨。低級序斷層延伸短、斷距小，基本不控制油氣的聚集，但它使斷塊油藏進(jìn)一步復(fù)雜化，影響注水開發(fā)的水驅(qū)狀況，是剩余富集的重要控制因素，因而成為高含水期油藏精細(xì)描述的一個(gè)重點(diǎn)。由于其形成主要受局部構(gòu)造應(yīng)力場控制，因此分析局部區(qū)域應(yīng)力場成為預(yù)測低級序斷層的重要方法。1研究區(qū)地質(zhì)概況金湖凹陷位于蘇北盆地東臺坳陷西部，是晚白堊世發(fā)育起來的斷陷盆地，楊村斷層作為主邊界斷層控制了凹陷的發(fā)育形態(tài)(見圖1)。盆地內(nèi)自下而上發(fā)育白堊系泰州組，古近系阜寧組、戴南組、三垛組，新近系鹽城組及第四系東臺組，在各種邊界條件的制約下，阜寧組沉積時(shí)期形成南東斷
4、、北西超、南東陡、北東緩的北東向展布的箕狀斷陷盆地。阜寧組是盆地內(nèi)主要儲層，自下而上又劃分為阜一段、阜二段、阜三段和阜四段，區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，屬復(fù)雜斷塊油藏。汊澗斜坡帶位于金湖凹陷西斜坡南部，北西、南西兩面與張八嶺隆起相鄰，向東以楊村斷層為界，與天長凸起相望，西抬東降，具有典型的斜坡地形。收稿日期：2012—12—21．基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)“深煤層地應(yīng)力預(yù)測及高滲富集規(guī)律研究”(2011ZX05042—001-001)作者簡介：付曉龍(1989-)，男，山東省德州市人，碩士研究生，研究方向：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。E-mail：upefxl@163．tom第2期
5、付曉龍等：漢澗斜坡帶阜寧期應(yīng)力場數(shù)值模擬及低級序斷層發(fā)育規(guī)律預(yù)測127剖面上，研究區(qū)內(nèi)斷層傾向以北西和北北西向?yàn)橹?，傾角較大，多為高角度正斷層，斷層形態(tài)以鏟式為主，板式次之。斷層平面組合樣式主要有斜交式、帚狀、雁列式等，剖面組合樣式主要有“Y”字型、階梯式、地塹、地壘等。3阜寧期構(gòu)造應(yīng)力場方向汊澗斜坡帶內(nèi)斷層兼具張性及走滑斷裂的特征，其平面展布形態(tài)說明其發(fā)育過程中需要一個(gè)菱形對稱應(yīng)力場，即最大和最小主應(yīng)力在水平方向，中間主應(yīng)力軸垂直。根據(jù)阜寧組斷層走向玫瑰花圖(見圖3)可知，斷層走向的優(yōu)勢方位是北東東65．1。一南西西245．1。和北西西274．8。一
6、南東東94．8。。根據(jù)庫侖一莫爾準(zhǔn)則分析應(yīng)力作用方式，兩組共軛剪切破裂面所成的大于90。的鈍夾角平分線指示最小主應(yīng)力方向，即北北西350。一南東東170。。024羹圖3金湖凹陷西斜坡南部阜寧組斷層走向玫瑰花圖Fig．3RosediagramoffaultstrikeofFuningFormationinthesouthofthewesternslopeofJinhusag4阜寧期古應(yīng)力場數(shù)值模擬4．1基本原理利用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬是分析構(gòu)造應(yīng)力場較為常用的方法。將地質(zhì)體離散成有限個(gè)連續(xù)的單元，單元之間以節(jié)點(diǎn)相連，每個(gè)單元賦予其實(shí)際的巖石力學(xué)參數(shù)，把求
7、解研究區(qū)域內(nèi)的連續(xù)場函數(shù)轉(zhuǎn)化為求解有限個(gè)離散點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))處的場函數(shù)值。根據(jù)邊界受力條件和節(jié)點(diǎn)的平衡條件，計(jì)算每個(gè)單元內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變值。最后將這些單元綜合起來再計(jì)算整個(gè)地質(zhì)體的構(gòu)造應(yīng)力場。單元數(shù)量越多，模型越接近于實(shí)際地質(zhì)體，求解精度越高。4．2阜寧期應(yīng)力場數(shù)值模擬由于汊澗斜坡帶內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，而且邊界與周圍的構(gòu)造呈不規(guī)則凹凸接觸，在應(yīng)力場模擬時(shí)有必要簡化一些較弱的影響因素，使應(yīng)力作用方式和邊界條件較容易實(shí)現(xiàn)。本次模型的建立以斷裂分布圖為基礎(chǔ)，考慮到邊界斷層對應(yīng)力場的影響，模擬范圍為工區(qū)內(nèi)的楊村斷層及其上盤阜寧組，地層厚度由北西向南東逐漸增大，為盡量與
8、實(shí)際情況接近，增加一定面積的下盤地層與一定厚度的下伏地層(見圖4)。平面上不同構(gòu)造單元的力學(xué)性
