An extended finite volume method and fixed-stress approach for modeling fluid injection–induced tensile opening in fractured reservoirs     

Rajdeep Deb  Patrick Jenny 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(8):1128-1144

Fluid injection–induced tensile opening is modeled using an extended finite volume method (XFVM). An embedded fracture strategy is used for the flow problem, that is, the fractures are discretized using finite volume segments without resolving the grid around them. Further, the discontinuities across fractures are modeled using special basis functions. The fracture openings due to enhanced fluid pressure and the associated shear slip due to traction free boundary condition on the fracture segments are both modeled using these special discontinuity basis functions. Mass transfer between fractures and matrix is modeled using the pressure difference. The enhancement of fracture storativity due to tensile opening leads to stronger coupling between flow and mechanics. An iterative scheme relying on the fixed-stress approach for fractures, which conserves the stress dependent terms over each iteration of the flow problem, has been introduced. Tensile opening has been simulated for single fractures embedded in two- and three-dimensional matrices. The convergence criterion for sequentially implicit fixed-stress scheme for fractures embedded in elastic media is established and has been validated numerically. Further, for 2D simulations, the effect of the matrix permeability for fracture propagation due to tensile opening has been studied.  相似文献   

云南中甸-大具断裂上新发现的地震地表破裂带   总被引：1，自引：0，他引：1  

程理  苏刚  李光涛  尹功明  吴昊  余建强 《震灾防御技术》2019,14(4):797-809

中甸-大具断裂是川滇菱形块体的西南边界，总体走向310°—320°。近年来我们对该断裂进行了1:50000条带状地质填图，发现了断裂活动的地质地貌证据。其中，在丽江大具盆地内（金沙江右岸）沿断裂新发现一处典型地震地表破裂带，长约600m，宽120m左右，主要表现为地表挤压鼓包、挤压垄脊、张裂缝、挤压阶区等，呈NW走向，与中甸-大具断裂走向基本一致。野外工作中，我们详细记录和测量了地表破裂的破裂样式、破裂规模和相关定量数据，利用旋翼无人机测绘了地表破裂带的形态和展布，获得了高精度DEM，分析了地表破裂表现出的运动性质。在已有资料的基础上讨论了地表破裂的形成时代、归属、震级大小，简要分析了其发震断层。新地震地表破裂带的发现为进一步研究中甸-大具断裂活动特征、古地震及地震危险性提供了基础资料。  相似文献   

九寨沟Ms7.0地震的同震形变场误差研究及断层滑动分布反演     

庄春晓  王仕祥  王仲想 《测绘与空间地理信息》2020,(3):211-214,224

北京时间2017年8月8日四川省九寨沟发生Ms7.0级地震。为了提高断层滑动分布反演的可靠性,本文利用升降轨InSAR数据联合反演断层滑动分布,再根据模拟形变值二次反演,对比反演结果来探讨升降轨形变场误差和确定断层滑动分布的结果。结果表明,九寨沟升轨同震形变场的质量较好,降轨形变场受余震、震后粘弹性松弛效应影响明显,利用模拟形变值二次反演确定的断层滑动分布可靠性更高。  相似文献   

基于GPS和水准数据的微粒群算法联合反演祁连山北缘断裂三维滑动速率     

刘杰 《大地测量与地球动力学》2019,39(9):906-909

将微粒群算法与位错理论模型相结合，采用中国地壳运动观测网络提供的青藏高原地区2001~2004年GPS测量数据和2000~2006年水准测量数据，通过常规定权和附有相对权比的方法对祁连山北缘断裂的三维滑动速率进行联合反演，并与蚁群算法反演结果进行对比。结果表明，微粒群算法收敛速度快、稳定性高，结合经典位错理论模型，是一种可以有效求解断层三维滑动速率反演问题的优化算法，在大地测量反演领域极具应用潜力。  相似文献   

Timing and development of sedimentation of the Cleaverville Formation and a post‐accretion pull‐apart system in the Cleaverville area,coastal Pilbara Terrane,Pilbara, Western Australia     

Shoichi Kiyokawa  Yuhei Aihara  Mami Takehara  Kenji Horie 《Island Arc》2019,28(6)

In the Cleaverville area of Western Australia, the Regal, Dixon Island, and Cleaverville Formations preserve a Mesoarchean lower‐greenschist‐facies volcano‐sedimentary succession in the coastal Pilbara Terrane. These formations are distributed in a rhomboidal‐shaped area and are unconformably overlain by two narrowly distributed shallow‐marine sedimentary sequences: the Sixty‐Six Hill and Forty‐Four Hill Members of the Lizard Hills Formation. The former member is preserved within the core of the Cleaverville Syncline and the latter formed along the northeast‐trending Eighty‐Seven Fault. Based on the metamorphic grade and structures, two deformation events are recognized: D₁ resulted in folding caused by a collisional event, and D₂ resulted in regional sinistral strike‐slip deformation. A previous study reported that the Cleaverville Formation was deposited at 3020 Ma, after the Prinsep Orogeny (3070–3050 Ma). Our SHRIMP U–Pb zircon ages show that: (i) graded volcaniclastic–felsic tuff within the black shale sequence below the banded iron formation in the Cleaverville Formation yields an age of (3 114 ±14) Ma; (ii) the youngest zircons in sandstones of the Sixty‐Six Hill Member, which unconformably overlies pillow basalt of the Regal Formation, yield ages of 3090–3060 Ma; and (iii) zircons in sandstones of the Forty‐Four Hill Member show two age peaks at 3270 Ma and 3020 Ma. In this way, the Cleaverville Formation was deposited at 3114–3060 Ma and was deformed at 3070–3050 Ma (D₁). Depositional age of the Cleaverville Formation is at least 40–90 Myr older than that proposed in previous studies and pre‐dates the Prinsep Orogeny (3070–3050 Ma). After 3020 Ma, D₂ resulted in the formation of a regional strike‐slip pull‐apart basin in the Cleaverville area. The lower‐greenschist‐facies volcano‐sedimentary rocks are distributed only within this basin structure. This strike‐slip deformation was synchronous with crustal‐scale sinistral shear deformation (3000–2930 Ma) in the Pilbara region.  相似文献   

阿尔金断裂带中段现今构造形变模式的InSAR研究     

邱江涛  朱良玉  王随随 《大地测量与地球动力学》2018,38(8):783-786

利用2007～2010年间14景ALOS PALSAR数据及SBAS InSAR技术，获取阿尔金断裂带中段91°E附近现今地壳形变速率场，并反演该地区断层的滑动速率和闭锁深度。结果表明，阿尔金断裂中段地区的形变速率自北向南呈3个线性梯度变化区，分别为阿尔金山东段8～12 mm/a、索尔库里盆地6～7 mm/a、阿尔金断裂带以南约0 mm/a。3个速率梯度变化区主要集中在喀腊达坂断裂和阿尔金主断裂上；拟合的断层就位于金雁山南缘、喀腊达坂断裂南邻，走滑速率从西（7.1 mm/a）向东（14.0 mm/a）逐渐增大，闭锁深度自西(4.5 km)向东(10.6 km)逐渐趋深。结合前人研究推测，金雁山（阿尔金山链东部）与索尔库里拉分盆地组成的复合破裂构造模式，是转换断层运动时应力和应变调整的主要驱动机制。  相似文献   

川滇块体东边界主要断裂带现今运动特征分析   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

朱爽  王洪栋 《地震工程学报》2018,40(1):79-85

基于2009年以来的GPS观测数据,利用块体模型和GPS剖面方法分别计算川滇块体东边界主要断裂带的滑动速度,并结合跨断裂带的区域应变时间序列分析断裂带现今的运动特征。结果表明:从速度场变化来看,2013—2015期的速度场在川滇块体东北部有东向增加的微弱变化;从滑动速率结果来看,鲜水河北段的左旋走滑运动有所增强,拉张运动有所增加;小江断裂带的左旋走滑运动普遍有微弱的增强;从去掉线性的区域应变时间序列结果来看,小江断裂带南段主张应变在2014年底出现了趋势性转折,值得进一步关注。  相似文献   

文昌B凹陷差异伸展- 走滑机制及控藏作用研究     

江汝锋  周家雄  杨希冰  游君君  李珊珊  陈林  张霞 《地质学报》2020,94(8):2422-2432

为查明文昌B凹陷油气富集差异性的原因，基于断裂展布和形成期次、构造样式组合、构造演化和断层活动的差异等标志，建立了差异伸展- 走滑机制，识别出19洼为伸展- 强走滑、14洼为伸展- 中等走滑、30洼为伸展- 弱走滑。差异伸展- 走滑作用控制了优质烃源岩的展布和供烃方向，控制输导体系类型和运移动力，提供物源通道和改造储层，还控制了圈闭类型和力学性质。进一步深化了走滑增压理论，基于先存断裂形态、伸展应力场右旋演化和应变差异，建立了走滑增压圈闭识别方法，识别出S型增压、右行左阶增压、斜交型增压3种走滑增压构造。研究表明，文昌B凹陷的油气富集受伸展- 走滑构造背景、源- 运时空配置关系所控制，强—中等走滑变形、发育优质中深湖源岩的文昌19洼和14洼是油气富集区。该研究成果成功推动了文昌凹陷近期的多个勘探发现。  相似文献   

脐带缆螺旋滑移分析及力学性能研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李英  吴潘  冯雅萍  曹静萱 《海洋工程》2018,36(6):58-68

针对脐带缆内部螺旋层,应用Darboux标架建立螺旋结构空间坐标系,推导弯曲载荷下螺旋结构的局部变形和滑移。考虑螺旋构件间的接触和摩擦作用,建立螺旋结构的受力平衡偏微分方程,并研究螺旋角和摩擦系数对螺旋结构滑移的影响。基于同层螺旋结构本构关系相同假设,将所有螺旋结构力学性能线性叠加,拟合脐带缆整体弯曲刚度。运用建立的理论解析方法,对某双层铠装脐带缆的力学性能进行研究,并与数值模拟结果进行对比验证。对比结果表明,理论解析得到的螺旋滑移结果与数值模拟结果一致,理论解析得到的脐带缆弯曲刚度与数值模拟结果在全滑动阶段比较接近。  相似文献   

历史大地震断层滑动模型的建立及其对同震数值计算的影响——以1920年宁夏海原M_S8.5大地震为例          下载免费PDF全文

邓园浩  程惠红  张贝  张怀  石耀霖 《地球物理学报》2018,61(3):975-987

大地震的发生会引起区域位移场和应力场发生变化，进而改变区域内及临近断层的应力状态和地震活动性.目前，研究学者可据已有的断层滑动模型来计算分析大地震同震应力变化，同时采用库仑应力触发理论来进一步分析震后余震分布和断层危险性.然而，历史上曾经发生过不少大地震，例如，1920年的海原M_S8.5大地震，是全球范围内少见的特大地震之一.局限于无确切的地震台站地震波等资料，前人在研究历史地震的影响时往往给出一些简单的断层滑动模型，将断层面上错动量视为均匀分布.为更准确地了解历史地震对后续地震的影响，基于前人研究和一般地震滑动形态分布规律及地震反射剖面等资料，以海原M_S8.5大地震为例，探讨了如何建立海原大地震断层滑动模型，并分别搭建了简单断层滑动模型和复杂断层滑动模型的全球同震横向不均匀并行椭球型地球模型.通过对海原M_S8.5地震的同震位移场和应力场的计算，发现采用复杂断层滑动模型比简单断层滑动模型地表位错分布更切合实际.同时，进一步计算和分析了此次大地震对青藏高原东北缘近100年历史地震和周围断层的应力触发作用，得出断层滑动模型对同震计算结果的影响集中在发震断层附近而对远场影响较小.  相似文献