构造地质学课程教改的探索和实践

构造地质学教学的改革要根据学科特点,制定连续性强、重点突出、并及时补充学科前沿知识的讲课内容;采用“突破难点、以学生为主”注重能力培养的实践教学模式;实行能够考查学生综合素质的考核方法。     

准噶尔盆地乌夏断裂带构造样式演化

在断裂、褶皱形成机制、构造样式分布平面分布和垂向分布研究的基础上,将准噶尔盆地乌夏断裂带构造样式的演化归为6种序列和3个演化阶段.构造样式演化具有明显的分区性,在断裂带东西两侧表现为相似性,中间则呈明显不同.3个演化阶段是指二叠纪前展式强烈压缩构造样式发育阶段、三叠纪一体罗纪后展式压缩构造样式发育阶段和白垩纪一第三纪局部伸展构造样式发育阶段,而且构造样式的发育具有继承性和同沉积性.控制乌夏断裂带断层规律性发育的主要因素是区域构造环境、基底性质、应力作用方式和岩石力学性质等.     

砂泥岩互层裂缝发育的地层厚度效应

为了研究砂泥岩互层型地层的厚度效应对裂缝发育的影响,塔里木盆地库车坳陷克深气田辫状河三角洲前缘砂泥岩互层型储集层为例,分析了裂缝发育机制,应用数值模拟方法计算了不同厚度砂泥岩互层型地层裂缝的密度、开度和孔隙度,提出了6种砂泥岩组合的裂缝发育模式。数值模拟结果显示,砂岩、泥岩单层厚度越薄,越容易产生裂缝,砂泥岩互层型地层裂缝发育还受到岩层厚度的影响。在相同应力条件下,中、厚层（1.5~10.0 m）砂岩可以产生开度大和延伸长的裂缝,裂缝能够延伸至或刺穿泥岩层;薄层（小于1.5 m）砂岩裂缝规模小,对泥岩影响较弱。泥岩厚度相同时,与其组合的砂岩厚度越大,泥岩越容易产生裂缝。当泥岩厚度小于1.0 m时,泥岩受力后自身就容易破裂而产生裂缝。在构造变形相似的区域,辫状河三角洲前缘水下分流河道裂缝孔隙度高,连通性好,可以形成良好的储集层;其次为河口坝;远砂坝和席状砂以及水下分流河道间砂体裂缝孔隙度较低,且裂缝连通性差,难以成为有利储集层。泥岩厚度大于1.0 m且与泥岩组合的砂岩厚度小于5.5 m时,可以成为隔夹层,对油气起到封隔作用。     

基于应力场模拟解释河西务构造带孔店—沙四期断层特征

目前地震、测井等断层解释方法都存在难以解释断层成因机制等缺点,因此选用构造应力场数值模拟从动力学方面解释断层。通过分析河西务构造带断层分布特征及活动特征,发现孔店—沙四期,在构造带南部发育了一系列南东倾向的次级正断层,且断层在平面上呈雁列式展布。为了解释这些次级断层的成因机制,运用Ansys软件对河西务构造带孔店—沙四期的古应力场进行数值模拟,分析应力场的分布特征。结果表明:孔店—沙四期,最小主应力基本为张应力,最小主应力与最大主应力差值在构造带南部较高,控制形成次级断层;构造带南部平面剪应力为左旋,控制断层优势走向为NE向;剖面剪应力为左旋,控制断层优势倾向为SE向。     

胜坨油田储层砂体建筑结构分析

应用Miall建筑结构分析法研究胜坨油田沙二段34小层砂体内部建筑结构:根据取芯井岩芯观察识别出13种岩相类型;通过岩芯观察,连井剖面对比和测井曲线识别,采用层次分析的思路定义了6级界面;在岩相识别和界面划分的基础上划分出7种结构要素:河道滞留沉积(CHL)、河道充填(CH)、心滩(CB)、落淤层(FS)、天然堤(LV)、决口扇(CS)和越岸细粒沉积(OF);建立了34砂体建筑结构平面和剖面组合模式:平面以河道充填(CH)和心滩(CB)为主,剖面上可分为3个层次.     

复杂断块内低级序断层的预测方法

首先介绍了低级序断层的概念,然后介绍了构造背景分析法、断层组合分析法、构造应力场模拟法、构造物理模拟法、曲率法等五种低级序断层预测方法,并举例验证了这五种预测方法.低级序断层的预测在实际应用中是一件比较困难的事,单独只用一种预测方法很难预测准,因此在实际应用中应将它们结合起来.     

冀中坳陷古近纪地层厚度变化及断层活动特征

以地震、地质资料为基础,以冀中坳陷的廊固、霸县及饶阳凹陷为研究工区,利用地层厚度变化率导数法和断层落差面密度法,分别研究工区古近纪地层厚度变化特征及断层活动性,进而反映构造活动强弱。结果表明:冀中坳陷古近纪断层活动性整体较强,地层厚度变化快。其中:孔店—沙四期地层厚度变化较慢,断层活动性较弱;沙三—沙二期地层厚度变化加快,断层活动性增强;沙一—东营期地层厚度变化明显减慢,断层活动整体减弱,局部断层持续活动。冀中坳陷古近纪构造活动强度经历了较弱—强—弱的变化过程。     

斜井岩心裂缝产状校正方法及其应用

为了准确实现斜井岩心裂缝的定向,基于岩层产状法、地层倾角测井法,提出了斜井岩心裂缝定向的思路并推导了相应的算法,将其应用于天33断块岩心裂缝的观察资料中.斜井中对岩心裂缝定向,只有进行井斜校正后,才能得到裂缝的真实产状,天33断块岩心裂缝在未进行井斜校正前其走向优势方向为近南北向,在校正后走向优势方向为近东西向,校正后结果与油田的后期动态开发资料以及区域构造应力场协调一致.通过校正数据分析认为不能单纯依据井斜角的相对大小判断是否需要井斜校正,岩层以及裂缝的倾角也会影响裂缝的倾向.该校正算法对岩心观察的其他线状、面状地质体同样适用.     

塔里木盆地克深2气田储层构造裂缝多方法综合评价

构造裂缝是改善克深2气田低渗透砂岩储层物性的重要因素,对构造裂缝的分布特征进行分析有利于提高钻井成功率,综合采用岩心描述、数值模拟、主曲率法、二元法以及天然气产能数据,对克深2气田巴什基奇克组的构造裂缝进行了多方法综合评价。结果表明:克深2气田的构造裂缝以直立和高角度的剪切裂缝为主,断层附近多发育密集网状缝,且具有较高的充填程度;深度越大,构造裂缝的分布越趋于分散;背斜高部位的构造裂缝线密度较低,但开度和孔隙度等物性参数较高,构造裂缝的整体发育程度较强,且充填程度较低,通常具有较高的产能,背斜翼部和构造低部位则与之相反;鞍部构造裂缝也较发育,但受较高的充填程度或其他未知因素的影响,天然气产能较低。研究还得出,构造裂缝密度并未考虑裂缝的开度,因此在油气田开发中单纯根据构造裂缝密度值来判断构造裂缝发育有利区并不合适,在粗略评价构造裂缝发育程度时,可采用构造裂缝的孔隙度或渗透率,精细评价时还要考虑裂缝产状、延伸距离、连通性和有效性等因素进行综合分析。构造裂缝发育程度的系统化和定量化综合评价仍然是一个有待攻关的前沿课题。     

地应力与断层封闭性之间的定量关系

通过建立数学模型,推导出了三向地应力状态下断面正应力和剪应力的计算公式,并选取断层封闭系数、断层紧闭指数和断层剪切指数3个参数作为断层封闭性的定量评价指标。其中,断层封闭系数和断层紧闭指数越大,断层封闭性越强,而断层剪切指数与断层封闭性的关系与断层面所受正应力性质有关。当正应力为压应力时,断层剪切指数越大,断层封闭性越好;当正应力为张应力时,断层剪切指数越大则断层开启程度越高。最后分析了地应力大小和方向对断层封闭性的影响。结果表明,断层走向与最大水平主应力之间的夹角发生改变时,断面正应力和剪应力的变化趋势及其对断层封闭性的影响均是相反的。因此,在实际应用时,应对正应力和剪应力对断层封闭性的影响进行综合考虑。分析结果还表明,压性和压扭性断层的封闭性优于张性和张扭性断层的封闭性。饶阳凹陷中北部第三系构造应力场数值模拟及断层封闭性分析结果显示,沙二段和沙三段应为重点勘探层位,其次为沙一段和东营组。这与饶阳凹陷的勘探开发实际相一致。