超深层逆冲推覆构造致密砂岩储层地应力场扰动特征——以塔里木盆地博孜-大北地区白垩系储层为例

塔里木盆地库车坳陷博孜—大北地区白垩系致密砂岩储层在由北向南的逆冲推覆下,发育了一系列大规模的北倾断层和叠瓦状堆叠的褶皱构造。复杂的构造形貌致使该区地应力复杂多变,储层改造效果差异明显。因此,亟需厘清研究区内复杂构造对地应力的扰动特征。结合多种方法对单井现今地应力的精确解释,分别分析断裂、褶皱和断褶复合构造对地应力的扰动效果,明确了相关扰动机理,并绘制了研究区地应力扰动特征分区图。基于扰动特征,绘制了不同构造的地应力扰动特征模式图,并提出井位、井轨迹建议。断裂对地应力有卸载作用,断裂附近水平主应力梯度出现不同程度的降低,其中最大水平主应力梯度降低约0.3 MPa/hm;近EW走向的断裂使得近SN向的区域应力方向发生顺时针偏转,偏转角度最大达60°;不同规模断裂的扰动范围为断距的60%。当地层曲率超过0.4 km^(-1)时,褶皱对地应力存在扰动,褶皱地层上部张性扰动区地应力较区域应力减小,下部挤压扰动区地应力增加;张性扰动区最大水平主应力梯度最大约降低0.3 MPa/hm,地应力方向逆时针偏转,偏转角度最大达70°;褶皱变形曲率越大,张性扰动区厚度越大,扰动越明显。断褶复合构造下,断裂扰动区和褶皱张性扰动区叠加会使得地应力进一步减小,地应力方向在两者扰动效果抵消后较区域应力偏转较小或不偏转。综合考虑储层改造难易程度和致密气富集特征,应优先于断褶复合构造带断裂和褶皱张性扰动叠合区部署钻井,建议钻深不超过褶皱中性面,水平井轨迹沿EW向设计。

构造成矿作用的地应力分析:研究现状与思考

地下岩石的“静岩压力”模型认为,地下岩石的静岩压力主要源于上覆岩石的重力。该模型要求岩石质量在内部是静态的,不存在剪切应力。“静岩压力”模型的前提是岩石在相对稳定的环境下长期存在。然而,地球是一个非稳态的动态系统,不同的构造环境控制着岩石的形成和演化,受到各种动态机制的影响。“静岩压力”模型的应用在不同程度上受到限制,特别是在压缩构造环境中,水平构造应力可能导致“静岩压力”的偏差。地下岩石的压力由两部分组成:重力应力和构造应力。深部地下岩石矿物的形成和演化受到形成环境的温度和压力的控制。构造动力学是控制固体岩石矿物内部压力的主要因素,同时也受到固体岩石的塑性、黏性强度以及岩石内部孔隙和裂缝中流体压力的影响。矿床形成过程受到构造环境的影响,并受到温度和压力条件的限制,矿床形成过程需要结合具体的构造环境进行分析。岩石内部孔隙流体随着构造作用的演化而发生相应的变化。当岩石孔隙裂缝在构造作用演化过程中的渗透性受阻时,就会形成一定程度的孔隙流体超压。不同构造环境下相同深度的孔隙流体超压和差应力是不同的,压缩性构造环境中的流体超压高于伸展性构造环境。“构造附加静岩压力”在地壳深部构造研究、构造控制岩石和矿石规律以及深部工程地质等方面的研究中具有重要的参考价值。

渤海湾盆地冀中坳陷中区中新生代复合伸展构造

通过对大量地震剖面的重新解释,并结合盆地的钻探资料及前人研究成果,揭示了冀中坳陷中区中新生代以来先后经历了:①燕山中晚期(J3-K1)与阜平变质核杂岩形成有关的热力伸展,变质核杂岩拱升隆起导致侧向伸展,太行山东缘拆离断层发育并在其下降盘形成同期断陷盆地(保定凹陷);②古近纪(E)区域应力伸展,太行山东缘断裂及其下降盘的保定凹陷具有明显的继承性,并有"早盛早衰"的特点。而中区东部边缘断裂及其控制的沉积洼槽主要发育于该阶段,断裂强烈活动时间相对晚,但持续时间铰长;⑧古、新近纪之间(N／E)重力伸展,区域不均衡隆升导致饶阳凹陷南部发生大型重力滑覆构造,其运动轨迹类似昆虫前行时的"褶曲蠕动",与经典的重力滑动构造模式有所不同。三期不同性质、不同类型的伸展作用有机相联,彼此影响,并进一步探讨了各类伸展构造的个性特征、形成演化及其盆山耦合的响应关系。

复合构造对地应力分布特征的影响

构造应力场是地应力场的重要组成部分,节理、断层、褶曲以及一定范围内各类地质构造的共存与组合对地应力场的分布有着显著的影响。在宁夏某矿地质构造勘查以及实测地应力数据的基础上,利用有限元数值模拟软件MIDAS GTS NX对断层与褶曲的复合构造进行了三维数值模拟,分析了断层与褶曲的复合构造对地应力分布规律与特征的影响。结论表明:断层端部两侧会形成包括最大主应力、最小主应力、水平应力及垂直应力的应力集中区和降低区,且集中区或降低区在两个端部的位置关于断层截面几何中心呈中心对称;最大主应力在断层处的方向几乎垂直于断层面,在断层端部一侧应力集中区的方向接近平行断层倾向,另一侧应力降低区则接近垂直断层面;模型整体在断层附近形成了以断层为中心的水平应力集中区,背斜轴部不再形成明显的应力集中;模型整体垂直应力随深度而增大,但断层东侧地层垂直应力随深度增大的更快,整体数值也较断层西侧地层更大。

叙毕铁路斑竹林隧道地质构造特征分析

叙毕铁路斑竹林隧道穿越云贵高原北部扬子准地台滇东台褶带,受多次构造运动的叠加影响,地质构造复杂。通过工程地质调绘,结合既有区域地质资料,综合分析隧区三大构造体系成生及复合关系,并重点研究各构造体系所属的褶皱、断裂发育特征,基本查明了隧区的地质构造,为隧道勘察工作提供了基础地质资料。

深部复合型冲击地压耦合监测技术

本文主要介绍了新矿集团良庄煤矿在3214联合开采工作面应用冲击地压应力在线监测法、电磁辐射监测法、煤粉钻屑监测法、矿压"三量"观测监测法、顶板、围岩变形动态"监测法的多种监测技术耦合运用的情况。并根据现场的实践,简要分析了在构造区、原始应力边界区、采深重力区的复合冲击地压条件下,采用应力在线监测、电磁辐射监测、煤粉钻屑监测、矿压"三量"观测监测、顶板、围岩变形动态监测的耦合运用监测技术,并对安全开采及高效开采技术进行了对比分析。