天然裂缝影响下的花岗岩水力裂缝扩展数值模拟     

王璜  王贵玲  岳高凡  甘浩男 《地质学报》2020,94(7):2124-2130

水力压裂技术是成功实现干热岩资源开发利用的重要手段之一，数值模拟技术能够精准预测水力裂缝扩展。针对典型花岗岩，借助黏性单元法，分别模拟了致密花岗岩和天然裂缝存在情况下的水力裂缝扩展特征，得出以下结论：致密花岗岩的水力裂缝形态单一，天然裂缝的存在增加了压裂后裂缝的复杂性；致密花岗岩水力裂缝拓展主要分为憋压和拓展两个交替往复的阶段，当存在天然裂隙时，水力压裂过程会变得复杂；天然裂缝存在时，水力裂缝的缝长和缝宽分别为致密花岗岩的5. 7倍和1. 7倍；缝网的形成需要借助复杂的压裂工艺实现。研究结果可以为增强型地热系统(EGS)储层水力刺激工作提供理论支持。  相似文献   

裂缝、裂隙介质衰减频散研究          下载免费PDF全文

张繁昌  路亚威  桑凯恒  黄建平 《地球物理学报》2019,62(8):3164-3174

为研究裂缝、裂隙介质中波致流引起的衰减,将裂缝看作背景孔隙岩石中非常薄且孔隙度非常高的层状介质,并等价成White周期层状模型.分别考虑不同类型的裂隙和孔隙之间的挤喷流影响,结合改进的Biot方程,推导得到裂缝裂隙介质的刚度与频率的关系.当缝隙中饱含流体时,介质的衰减和速度频散受裂缝、孔隙之间和裂隙、孔隙之间流体流动的显著影响.在低频极限下,裂缝裂隙介质的性质由各向异性Gassmann理论和挤喷流模型获得;而在非常高的频率时,由于缝隙中的压力来不及达到平衡,波致流的影响可忽略.分析表明,裂隙密度主要影响波的衰减,而裂隙纵横比主要控制优势衰减频率和速度显著变化的频率范围;由于不同裂隙的衰减机制不同,衰减和速度频散大小有所差异,但基本趋势相同.  相似文献   

各向异性介质的矢量波场分离与应用          下载免费PDF全文

芦俊  石瑛  杨春颖 《地球物理学报》2018,61(8):3310-3323

针对裂缝各向异性介质，本文提出一种非正交假设下的矢量波场分离方法.本文首先对多分量地震勘探中常见的波型泄漏现象进行了数学描述，提出在纵、横波波场分离的同时应该考虑恢复纵、横波的矢量振幅.为了对裂缝方位角与各向异性系数进行定量预测，本文将矢量波场分离拆分成三个步骤来实施：第一步，用Z、R两分量的仿射坐标系变换分离ZR平面内的P波投影与SV波；第二步，用ZR平面内的P波投影与T分量的仿射坐标系变换分离P波与SH波；第三步，用纯净的SV波与SH波的成像剖面分离快慢横波，并预测裂缝发育参数.模型数据与实际数据的试验结果表明，本文提出的纵、横波波场分离方法能够获得完整的矢量振幅信息，并提供裂缝预测的精度.  相似文献   

基于定点形变资料获取断裂浅层倾向和倾角的方法研究—以唐山台为例          下载免费PDF全文

万永魁  刘峡  万永革  李媛  王雷 《地震学报》2018,40(4):471-480

本文利用唐山地震台1978—2016年跨断层定点形变资料探究唐山地震台所跨断层的浅层倾向和倾角。首先，对形变资料进行数字滤波处理，消除原始观测数据中的非构造信息；其次，对数据精度进行评价，得出1997—2016年滤波后的形变数据年累计残差普遍较小、精度较高；最后，采用精度较高的形变数据计算SE和NW两倾向不同倾角下基线与水准和的累计残差分布，进而获取断层的浅层倾向和倾角。结果显示，依据跨断层定点形变资料获得唐山地震台所跨断层的浅层倾向为SE，倾角为89°，该结果与前人探槽剖面中断层产状相一致，反映出本文提出的基于长期跨断层定点形变资料通过数字滤波、数据精度评价来获取断裂浅层倾向和倾角的方法具有可行性，但本文所得反演结果与唐山地震台目前采用的断层倾向NW、倾角72°存在一定偏差。   相似文献   

逆时偏移在声反射成像测井中的应用方法研究          下载免费PDF全文

李雨生  李宁  武宏亮  王克文  冯周  刘鹏 《地球物理学报》2020,63(4):1705-1714

声反射成像测井中常用的基于射线理论的Kirchhoff积分偏移算法和基于单程波理论的F-K偏移算法均可实现井旁缝洞反射体的快速偏移成像,但其仅适用于地层垂向变化较弱的速度场和高陡角裂缝的偏移成像,无法实现低角度反射体的准确偏移归位,产生偏移假象误导测井解释.逆时偏移基于全波动方程,可适应强垂向变化速度场,实现近似水平反射体的偏移成像.本文详细分析了将逆时偏移应用于声反射成像测井时存在的数据准备、时间采样间隔匹配和成像条件改进等若干问题,通过设置多组理论模型来说明算法对井旁不同反射体的识别能力.模拟资料和实际资料处理结果证实,较F-K偏移算法,逆时偏移算法成像精度更高、收敛性更好,可有效实现近似水平构造偏移归位.改进的归一化互相关成像条件可解决深部地层的远井壁成像衰减问题,降低测井解释的多解性.逆时偏移将成为声反射成像测井高精度偏移技术的发展方向.  相似文献   

基于随机抽样一致性-网格搜索方法反演断层面倾角     

段虎荣  闫全超  李闰  陈胜雷 《地震学报》2019,41(5):585-599

采用小地震的丛集性活动资料定量地研究地下断层的三维几何信息对地震危险性评估具有至关重要的意义。若所使用的资料存在高比率的离群值，将会使断层几何参数的估值产生较大偏差。为了提高断层几何参数估值的稳健性，本文将随机抽样一致性（RANSAC）与网格搜索（GS）相结合，给出了随机抽样一致性-网格搜索（RANSAC-GS）估算方法。在数值模拟试验中，对模拟观测值加入1%，5%，10%和20%的离群值，分别采用GS和RANSAC-GS两种方法估算了断层面倾角，并从反演参数的残差、反演模型计算值与观测值的密合度、目标函数及相关度等方面证明了RANSAC-GS方法即使在高比率离群值的情况下，依然能够给出稳健的参数估值。最后，利用2008年1月至2012年12月鄂尔多斯地区小震重定位结果，以震源点到断层面距离最小为准则，采用RANSAC-GS方法反演获得太谷断裂的断层面倾角为52.5°，与前人的结果有较好的一致性，在此基础上对大地测量形变观测给出合理的阐释，从而证明了本文方法的有效性。   相似文献   

最大似然法断层识别技术在秦皇岛28油田勘探中的应用     

于娅  边立恩  王国强  王军  张京思 《海洋地质前沿》2019,35(8)

渤海地区新近系断裂体系复杂,受多期次构造运动影响,使得渤海油田的构造非常的破碎。在秦皇岛28构造的勘探评价过程中,发现局部地区断裂在平面呈现羽状分布,且存在掉向相反断裂带,这种特征是走滑断裂的依据之一,但仅依靠地质理论来确定是否存在走滑断裂是不客观的,需利用地震属性验证其客观存在性。在评价的过程中通过不同技术的组合应用及对比分析,发现常规的边缘检测、相干属性等技术很难对该区复杂断层进行有效识别。基于倾角中值滤波技术去除部分噪音的干扰,凸显断裂信息,应用最大似然属性技术识别出了较为清晰的"隐性走滑"断裂,结合平面特征,进一步落实构造,直接新增资源量约300万t。为扩大秦皇岛28油田的储量规模奠定了坚实的基础。在现今精细勘探阶段,推广应用微断裂识别技术,将会进一步提高复杂断块区断层系统解释的可靠性和精细程度,提高油田滚动勘探开发的钻探成功率。  相似文献   

基于黏聚力裂缝模型的反倾层状岩质边坡倾倒破坏模拟     

马文著  徐衍  李晓雷  陈敏 《水文地质工程地质》2020,47(5):150-160

反倾层状岩质边坡的倾倒破坏是一种常见的地质灾害。为探究开挖条件下反倾层状岩质边坡的倾倒破坏机制以及层间剪切强度、岩层厚度因素对破坏特征的影响，利用ABAQUS有限元软件，建立黏聚力裂缝模型（Cohesive Crack Model，CCM），基于连续-离散方法，经参数标定和对比，建立反倾层状岩质边坡CCM，采用开挖并增重的方式诱发边坡倾倒破坏。数值模拟结果与古水水电站坝前倾倒变形体离心模型试验结果基本一致，验证了CCM的正确性。进一步，基于以上参数及模型，研究了反倾层状岩质边坡的破坏演化过程和应力分布特征，并探讨层间剪切强度对边坡倾倒破坏特征的影响。结果表明:坡体前缘首先发生局部折断，后缘出现明显拉裂缝，反倾岩层由下往上依次折断直至倾倒体中部（一级破裂面）。随后，坡体前缘的表层岩层被挤出，形成二级破裂面，最后一级破裂面扩展至坡体后缘，形成连通宏观的破裂面。最后，二级破裂面扩展至坡体中部，边坡完全倾倒破坏；破裂面基本沿层间法向应力峰值位置连线发育；层间剪切强度对边坡倾倒破坏特征具有显著的影响，随着层间剪切强度的增大，岩层初始折断位置逐渐降低，垮塌范围逐渐减小，破裂面倾角增大；坡体层厚越大，一级破裂面分布越深，垮塌区范围越大，坡体滑动的整体性越强。研究成果可为反倾层状岩质边坡倾倒破坏的分析和监测提供有效计算方法及依据，为此类滑坡灾害的防治提供一定参考。  相似文献   

库车坳陷克深气田致密砂岩储层构造裂缝形成序列与分布规律     

王珂  杨海军  李勇  张荣虎  杨学君  王俊鹏 《大地构造与成矿学》2020,(1):30-46

综合采用岩心、薄片和成像测井等资料,对库车坳陷克深气田白垩系巴什基奇克组构造裂缝的形成序列、分布规律和影响因素进行了研究。结果表明:剪切裂缝和张性裂缝在克深气田均有发育,以直立缝和高角度缝为主,主要形成于近南北向的挤压作用、背斜弯曲拱张作用和异常流体高压作用,微观裂缝切穿胶结物和部分颗粒,早期充填构造裂缝可在后期构造应力和异常流体高压作用下重新裂开成为有效裂缝。克深气田发育3期构造裂缝,其中第3期构造裂缝的形成时间与天然气大量充注期吻合,是工业规模性气藏形成的关键因素。单个断背斜高部位的构造应力低于背斜翼部,因此背斜高部位的构造裂缝线密度相对较低,但背斜弯曲变形使裂缝开度较大,有效性好,单井的无阻流量较高;翼部和断层附近构造裂缝线密度较大,但开度较小,有效性差;构造应力、岩石强度和变形时间的不同造成了构造裂缝特征在各气藏之间具有差异性。储层中部第3砂层组的构造裂缝发育程度中等,充填程度相对较低,并且平面上分布连续,可形成连片分布的储层“甜点”区,应成为克深气田开发中的重点层位。对克深气田构造裂缝起主要贡献作用的为水下分流河道和河口坝微相的粉‒细砂岩。  相似文献   

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究     

吴姗姗  高刚  桂志先  王鹏  李成毅 《煤田地质与勘探》2020,48(1):189-196

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法，该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝，该方法在具体应用时，认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定，而没有考虑非各向异性参数的影响，从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度，从模型分析入手，将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数，然后采用Monte Carlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先，对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析，得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后，进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征，得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时，该技术评价裂缝才具有一定的可行性，其中，地层纵波和横波速度的变化（尤其是纵波速度）对叠前AVAZ响应影响较大，地层密度几乎没有影响，故当横向岩性变化较大时，该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。   相似文献