斷層附近地應力擾動帶寬度及其影響因素

作者：翁劍橋,曾聯波,呂文雅,劉奇,祖克威

摘要：在建立正斷層模型的基礎上,利用三維有限元數值模擬方法研究了斷層附近地層中的地應力變化規律。其結果表明,由于斷層活動,在斷層附近普遍發育應力擾動帶;在應力擾動帶范圍內,地應力方向和大小發生明顯的變化,斷層中部附近應力值普遍較低,而斷層端部的應力值通常異常增大。應力擾動帶的分布范圍主要受斷層規模的控制,與斷裂帶的巖石力學性質、斷層走向、斷層面形態和邊界應力條件等因素也密切相關。隨斷層長度和斷距逐步增大,應力擾動帶的寬度相應增加。斷裂帶的巖石越破碎,其巖石彈性模量越低,斷層對地應力的影響寬度越大。斷層走向與區域最大水平主應力方向越接近垂直、斷距與斷層長度的比值越大,區域內的差應力越大,則擾動帶寬度與斷層規模的比值也越大。選擇渤海灣盆地BZ-X油田進行驗證,在建立油田實際三維地質模型基礎上,根據邊界應力條件,利用三維有限元方法對沙河街組二段的地應力分布進行了數值模擬計算。根據斷層周圍的地應力變化,確定了應力擾動帶的分布范圍,斷層附近應力擾動帶寬度的分布規律與正斷層模型分析結果相一致。

發文機構：四川省科源工程技術測試中心 頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室 自然資源部復雜構造區頁巖氣勘探開發工程技術創新中心 中國石油大學（北京）地球科學學院 吉林油田勘探開發研究院 中石化中原油田分公司勘探開發科學研究院

關鍵詞：斷層地應力擾動帶寬度影響因素有限元數值模擬BZ-X油田faultsin-situ stresswidth of stress disturbed zoneinfluencing factorsfinite element numerical simulationBZ-X Oilfield

分類號： TU45[建筑科學—巖土工程][建筑科學—土工工程]P553