构造应力在油气运聚成藏过程中的作用

油气运移是各种因素综合作用的结果,但在构造活动期,构造应力是油气运聚的主要驱动力。构造应力引起的沉积岩石变形导致构造应力场呈非均一性的分布,形成若干个能量汇聚或耗散中心,为石油和天然气的运移和聚集提供驱动力,油气从高势区向低势区运移。油气运移具有沿破裂和断层向上运聚和从凹陷中心向周边运聚的趋势。破裂和断层为油气的运移提供了有利通道。准噶尔盆地在印支期和喜山期的构造运动最为强烈,构造运动对油气运聚的控制作用最大。印支期控制的石炭-二叠系油气系统,油气运移方向基本平行最大主应力梯度值的方向,油气运移从高值应力区向低值应力区运移,已探明的油气藏主要分布在主应力低值区以及应力等值线密集区的两侧。喜山期控制的侏罗系及第三系油气系统油气运聚主要发生在构造变形强烈的盆地南缘地区,油气总体运聚方向表现由南缘生油凹陷高值应力区指向北部低值应力区。盆地南部的呼图壁、车排子地区(独山子)、马桥和白家海等局部的构造应力低值区是油气富集成藏的有利地区。     

大民屯凹陷构造应力场及其与油气运聚关系

为研究大民屯凹陷构造应力场与油气运聚的关系,根据其地质及区域构造应力场特征,建立了研究区三维构造应力场有限元模型,并通过数值模拟分析,得到了太古界和元古界的最大主应力、最小主应力和最大剪应力等应力分布,在此基础上结合油气运移理论对研究区的油气富集区进行预测。结果表明:在构造应力场的作用下,油气运移与富集的方向为从地应力场的高值区向低值区和从流体势场的高势区向低势区;应力低值区、流体势场低势区和油气运移所经由的靠近断裂带的圈闭是油气聚集的有利部位。综合预测结果和已完钻井的产能情况表明,油气井中的高产井区与地应力场和流体势场的低值区相吻合。     

大民屯凹陷安福屯潜山带古构造应力场与裂缝发育特征的光弹物理模拟实验研究

裂缝的形成和演化受古构适应力场控制，根据对辽河坳陷大民屯凹陷安福屯潜山带前新生界基岩顶面构造演化的分析，认为其裂缝的形成和演化受到燕山期挤压应力场，喜马拉雅期房身泡组至沙河街组沉积期的两期拉张应力场和喜马拉雅期东营组沉积期右行剪切应力场的影响和控制。采用光弹物理模拟实验法，得到了安福屯潜山带前新生界层岩顶面这3期古构造应力场的最大主应力方向图、最大主应力和最小主应力轨迹图和应力级值分布图。依据实验结果，认为燕山期挤压应力场诱发了北东东和南西西向裂缝的形成和沉化，喜马拉雅期拉张应力场导致了北北东和北北西向裂缝的出现。喜马拉雅期右行剪切应力场控制了近东西向裂缝的展布，预测了安福屯潜山带前新生界基岩顶面高密度裂缝区的分布。图0参9     

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构造应力场在油气运聚成藏中具有重要的作用。塔里木盆地北部库车坳陷克拉苏地区受构造应力作用强烈，且天然气十分富集，构造应力场对该区异常高压和油气藏的形成与分布具有重要影响。运用通用有限元模拟软件ANSYS系统，对克拉苏地区晚第三纪库车期构造应力场进行了初步模拟。分析结果表明，油气的分布与最大主应力的分布具有较好的相关性，由高应力值区围限的相对低应力值区或应力值从高向低变化的梯度带是油气聚集的有利部位。     

古构造应力场有限元数值模拟的应用及展望

古构造应力场有限元数值模拟技术已成为古构造应力场研究的一种有效方法,能够实现从动力学机制上定量计算整个含油气盆地古构造应力场的时空变化,对含油气盆地储集层特征描述及油气运聚分析具有重要的理论和实际意义。文中主要介绍了古构造应力场有限元数值模拟技术在含油气盆地研究中的应用现状,并对该技术的发展前景作了进一步展望。     

准噶尔盆地燕山运动期构造应力场模拟

运用有限元法的三维数值模拟程序，对准噶尔盆地燕山运动期古构造应力场进行了模拟。模拟结果表明，该期构造应力场最大主应力的高值区主要分布在盆地周边，内部应力值低；由南向北，最大应力值有由大变小的趋势。最小主应力呈带状分布，在盆地内部呈近东西向，与断层走向及主构造线基本一致。剪应力分布在盆地周边，内部剪应力小。结合石油地质资料及油气运移能力，这种应力分布有利于油气在中央隆起带、北天山山前及西部的低应力区及高应力区包围的相对低应力区聚集。     

天然地震与构造裂缝、油气运移的关系研究

天然地震是地壳在应力作用下岩石快速破坏的结果,构造裂缝、断裂的形成（或断层的再活动）与天然地震关系密切。震源应力场是构造应力场不可分割的一部分。构造裂缝与断裂形成是同一构造应力场演化不同阶段的物质表现。可以根据天然地震的研究成果来研究构造裂缝,分析构造裂缝发育的时间、位置、分布范围以及发生的频率。构造裂缝连通性好,穿越性强,是油气运移的重要通道。平行于最大水平主应力方向的构造裂缝,及与最大水平主应力呈小角度相交的前期断层和裂缝是油气运移的优选方向。     

沾化凹陷东部地区构造应力场分析及其应用

根据沾化凹陷东部地区现今构造形态,从理论上研究了其古,今应力场的变化规律;应用构造物理模拟实验,分析了该区的构造演化史及其断层和裂缝的发育规律,认为现今应力场对断层封闭性及油气分布均有较强的控制作用,该区近东西向断层侧向封闭性较差,有利于油气的垂向运移,南北向断层封闭性较好,对油气在深部,尤其是在古潜山中聚集较为有利,北东,北西向断层封闭性及对油气成藏的控制作用介于二者之间,该区的勘探成果也证实了这种认识。     

塔里木盆地新构造运动时期构造应力方向

塔里木盆地的新构造运动强烈,对盆地的构造变形和油气成藏产生了重要的影响.从断层、褶皱及钻井诱导缝3方面分析研究区在新构造运动时期不同区块的最大主应力方向,进而预测盆地的应力场方向.塔北地区、柯坪断隆和塔西南地区主要受挤压应力作用,形成排状分布的断层及褶皱,向盆地方向断层及褶皱的形成时期逐渐变新,应力作用逐渐减弱;巴楚隆起和麦盖提斜坡的断层走向相近,呈排状分布;塔东南地区主要受走滑和挤压的共同作用,断裂与构造带平行分布;塔中地区以走滑、挤压作用为主,扭应力使该区发育较对称的褶皱,形成现今的构造形态.塔北地区、柯坪断隆和塔东南地区最大主应力方向主要为北西—北北西向,塔西南地区和巴楚隆起—麦盖提斜坡最大主应力方向为北东—南西向;而塔中地区最大主应力方向为北东东—北东向.从盆地新构造运动各时期发育的断裂、褶皱及主应力方向分布特点可以看出,其主应力方向在时间和空间上存在一定的继承性.预测塔里木盆地台盆区区域应力主要来自天山中西段及西昆仑山,呈“S”型分布,具有一定的压扭性.     

东海西湖凹陷构造应力场与油气运聚探讨

根据西湖凹陷不同时期断裂、褶皱构造组合特征分析了新生代构造应力场的演化 ;利用有限元法模拟了西湖凹陷中央背斜带及其两侧深凹区油气主要成藏期的应力场分布特征 ,分析了应力场对油气运移聚集的控制作用。研究表明 ,构造应力是本区油气运聚的主要动力 ,在中央背斜带及邻区 ,油气主要向应力低值区运移聚集 ;中新世晚期 ,NNE向断裂相对封闭 ,WNW向断裂相对开启