蘇北盆地海安凹陷現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及構(gòu)造樣式.pdf

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1、第18卷第1期地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)VoL18NO．12012年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMar．20l2文章編號(hào)：1006~616(2012)O1_0022—10蘇北盆地海安凹陷現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及構(gòu)造樣式王章青，李華東，杜二鵬(中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇揚(yáng)州225009)摘要：通過(guò)對(duì)蘇北盆地海安凹陷T。反射層現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、次級(jí)凹陷邊界二級(jí)斷裂和次級(jí)凹陷內(nèi)三、四級(jí)斷裂力學(xué)性質(zhì)及其構(gòu)造活動(dòng)樣式等分析研究認(rèn)為：海安凹陷現(xiàn)今最大主應(yīng)力方向?yàn)镹E70。左右；現(xiàn)今最大主應(yīng)力為50MPa左右，現(xiàn)今最小主應(yīng)力為30MPa左右。海安凹陷內(nèi)次級(jí)凹陷邊界二級(jí)斷裂現(xiàn)

2、今主要表現(xiàn)為張性或張扭性活動(dòng)特征，張扭性活動(dòng)方式既有順扭也有反扭，并且同一斷裂不同部位活動(dòng)性質(zhì)存在差異；海安凹陷內(nèi)次級(jí)凹陷三、四級(jí)斷裂現(xiàn)今也主要表現(xiàn)為張性或張扭性活動(dòng)特征，張扭性活動(dòng)方式既有順扭也有反扭，個(gè)別表現(xiàn)為壓性和壓扭性活動(dòng)，并且同一斷裂不同部位活動(dòng)性質(zhì)存在差異。關(guān)鍵詞：現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)；構(gòu)造樣式；海安凹陷；蘇北盆地中圖分類號(hào)：P551，P552文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言眾所周知，構(gòu)造應(yīng)力作用下的區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)凹陷、隆起等構(gòu)造的形成，進(jìn)而影響凹陷、隆起中的斷層活動(dòng)，斷層活動(dòng)的機(jī)制、方式等直接影響油田圈閉的形成和演化，因此進(jìn)行油田構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征研究對(duì)于新圈閉評(píng)價(jià)具有重要意義。構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)

3、研究在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，既需要研究宏觀的、區(qū)域的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，也需要研究微觀的、局部的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)；既需要研究地應(yīng)力大小，也需要研究地應(yīng)力的方向；不僅需要了解地層中地應(yīng)力的現(xiàn)今狀況，也要特別注重地應(yīng)力對(duì)孔隙流體產(chǎn)生的影響。多學(xué)科綜合研究是提高地應(yīng)力研究精度的必由之路，隨著地應(yīng)力研究的深入，將對(duì)提高油田的采收率、提高油氣田勘探開發(fā)的整體效益和開發(fā)水平有重大意義和廣闊的發(fā)展前景。油氣勘探開發(fā)中的許多問(wèn)題都涉及到地應(yīng)力范疇，油藏構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析已成為石油地質(zhì)領(lǐng)域的重要研究課題之一“。一方面，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)時(shí)空變化控制著含油氣翁地的類型及演化過(guò)程；另一方面，油藏地應(yīng)力狀態(tài)也是油氣運(yùn)移、儲(chǔ)集的驅(qū)動(dòng)力，

4、現(xiàn)今地應(yīng)力狀態(tài)直接影響著油氣田的開采和開發(fā)。目前，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到地應(yīng)力對(duì)油氣勘探開發(fā)的影響和作用，如：地質(zhì)構(gòu)造形成與演化是構(gòu)造應(yīng)力作用及演化的結(jié)果；儲(chǔ)集層中油氣運(yùn)移和聚集與地應(yīng)力收稿日期：2011—11—11基金項(xiàng)目：中國(guó)石化江蘇石油勘探局科研項(xiàng)目(編號(hào)：JSIO004)作者簡(jiǎn)介：王章青(1969一)，男，漢族，安徽肥西人，高級(jí)工程師，主要從事石油地球物理勘探地震資料解釋工作。E-mail：wangzq@joeco．com．cn第1期王章青等：蘇北盆地海安凹陷現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及構(gòu)造樣式23有關(guān)，油氣總是由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)運(yùn)移；一般情況下，天然裂縫面和裂隙面與最大主應(yīng)力方向平行；油田地應(yīng)

5、力狀態(tài)決定著斷層的形態(tài)和分布；在滲透率各向異性低滲透率油田中，主滲透率方向與最大水平主應(yīng)力方向趨向一致；在鉆井過(guò)程中井壁的穩(wěn)定性與地層巖石的力學(xué)性質(zhì)、地層剖面的地應(yīng)力狀態(tài)有密切關(guān)系；油井采油過(guò)程中的出砂與地層巖石的力學(xué)性質(zhì)、油層的地應(yīng)力環(huán)境、出砂指數(shù)有關(guān)；在油層改造中地應(yīng)力狀態(tài)、地層巖石的力學(xué)性質(zhì)決定著水力壓裂裂縫的形態(tài)、方位、高度和寬度，影響著壓裂的增產(chǎn)效果；油田采油導(dǎo)致地層壓力下降，注水是采油的相反過(guò)程，導(dǎo)致地層的壓力增大，也會(huì)引起構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的變化，造成地層的蠕動(dòng)和錯(cuò)動(dòng)；而注水開發(fā)中井網(wǎng)的布置和調(diào)整由于對(duì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的研究不夠而導(dǎo)致無(wú)水采油期縮短、驅(qū)油效率降低，出現(xiàn)水竄和水淹；地應(yīng)力的異

6、常和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的調(diào)整導(dǎo)致套管的縮徑與損壞、錯(cuò)斷；稠油熱采過(guò)程中大量熱蒸汽的注入使開發(fā)區(qū)的應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生巨大變化；傳統(tǒng)的射孔方案中由于沒(méi)有進(jìn)行分層地應(yīng)力剖面研究，把某一段泥巖作為隔擋層致使開發(fā)過(guò)程中造成剖面上的水竄和汽竄；地應(yīng)力有關(guān)資料是水平井設(shè)計(jì)和鉆井的科學(xué)依據(jù)；地應(yīng)力資料又是井斜和鉆井軌跡預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的重要因素之一；油藏中的張性裂縫發(fā)育區(qū)是探井井位選擇的有利地帶；等等。綜上所述，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究與油氣勘探開發(fā)緊密相連，是油田油氣開發(fā)系統(tǒng)工程中的重要環(huán)節(jié)之一，是油氣勘探開發(fā)的前期工程和基礎(chǔ)工作之一。因此在油氣勘探開發(fā)中進(jìn)行構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)及其應(yīng)用研究已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外石油界的普遍重視。構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征研究在油氣

7、勘探開發(fā)中裂縫評(píng)價(jià)方面也具有重要意義：一方面，裂縫能夠?yàn)橛蜌赓Y源提供有效的滲濾通道、儲(chǔ)集空間，并大大增加油井的卸油面積，從而極大地改善儲(chǔ)集層滲透性；另一方面，儲(chǔ)集層裂縫往往直接控制著裂縫性油氣藏的形成與分布。認(rèn)識(shí)儲(chǔ)集層裂縫分布規(guī)律，對(duì)預(yù)測(cè)油氣富集區(qū)和優(yōu)化油氣田開發(fā)具有非常重要的意義。所以，人們普遍意識(shí)到搞清楚裂縫的分布規(guī)律，鉆前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)構(gòu)造裂縫，是油氣勘探開發(fā)成功的重要保證。低滲透裂縫性油藏的數(shù)量和含油氣儲(chǔ)量在中國(guó)占有相