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地下流固耦合理论的研究进展及应用 被引量:39
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作者 薛世峰 仝兴华 +2 位作者 岳伯谦 董波 惠珍 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 2000年第2期109-114,共6页
论述了涉及岩体 -流体相互作用的地下流固耦合理论的进展概况。重点讨论了在理论研究方面存在的几个主要问题 ,包括有效应力定律、理论模型描述、流固耦合程度及数值算法研究等。就该理论在石油开发领域注水引致的套管损坏及产层出砂问... 论述了涉及岩体 -流体相互作用的地下流固耦合理论的进展概况。重点讨论了在理论研究方面存在的几个主要问题 ,包括有效应力定律、理论模型描述、流固耦合程度及数值算法研究等。就该理论在石油开发领域注水引致的套管损坏及产层出砂问题的具体应用进行了简单的讨论。研究结果表明 ,进一步发展地下流固耦合理论对解决石油生产中的一系列地质力学问题有着重要的意义。 展开更多
关键词 地下流固耦合 渗流力学 固体力学 地质力学
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塔里木盆地塔中地区奥陶系构造-沉积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测 被引量:52
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作者 魏国齐 贾承造 +3 位作者 惠珍 施央申 卢华复 李亚红 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期408-413,共6页
奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上 ,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式 ,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预... 奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上 ,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式 ,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预测 ,以期指导塔中地区碳酸盐岩的油气勘探。 展开更多
关键词 奥陶系 构造-沉积模式 碳酸盐岩裂缝储层
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储层构造裂缝预测方法及其应用 被引量:36
3
作者 惠珍 曾海容 +2 位作者 孙君秀 兰印刚 黄辅琼 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期205-213,共9页
根据构造裂缝的力学成因,对储层构造裂缝系发育强度及方向进行了估计,通过实例对该方法进行了检验。结果表明:(1)用有效张应力描述张裂缝和张剪裂缝发育程度是一个切实有效的方法;(2)在储层的同一层位上,影响张裂缝和张剪裂... 根据构造裂缝的力学成因,对储层构造裂缝系发育强度及方向进行了估计,通过实例对该方法进行了检验。结果表明:(1)用有效张应力描述张裂缝和张剪裂缝发育程度是一个切实有效的方法;(2)在储层的同一层位上,影响张裂缝和张剪裂缝的主要因素是古构造面的曲率和扭率及断层运动性质(逆冲、正断或平推),自古隆起顶部向坡底,裂缝由张性向张剪性和剪切性裂缝发展;(3)自储层顶界面(古隆起构造面)往下,随深度增加,张裂缝和张剪裂缝发育程度降低;(4)裂缝预测的不同模型和方法,反映不同方面的特征和优势,根据储层占有资料和目的要求选择合适的裂缝预测模型和方法比较有效。 展开更多
关键词 数学模拟 裂隙 有效张应力 储层 油气勘探
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脆性岩储层裂缝定量预测的尝试 被引量:42
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作者 惠珍 《地质力学学报》 CSCD 1999年第1期76-84,共9页
本文由四部分内容组成:(1)根据格里菲斯强度理论,讨论了脆性岩层在应力场(约定张为正)作用下,格里菲斯强度理论的一种破裂准则表示式及其在储层裂缝分析中的应用;(2)给出碳酸盐岩储层古应力场定量分析的三种数学力学模型和... 本文由四部分内容组成:(1)根据格里菲斯强度理论,讨论了脆性岩层在应力场(约定张为正)作用下,格里菲斯强度理论的一种破裂准则表示式及其在储层裂缝分析中的应用;(2)给出碳酸盐岩储层古应力场定量分析的三种数学力学模型和计算方法以及古裂缝定量预测可靠程度;(3)提出储层有效张应力概念及描述潜在张裂缝的方法;(4)提供某油田碳酸盐岩储层张裂缝的预测图及其以后通过钻井的检验。 展开更多
关键词 脆性岩 储层 裂缝 定量预测 油田 碳酸盐岩
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非混溶饱和两相渗流与孔隙介质耦合作用的理论研究——数学模型 被引量:12
5
作者 薛世峰 惠珍 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期243-252,共10页
基于连续介质力学的一般理论,在黑油多相渗流理论模型的基础上,推导了非混溶饱和两相渗流与变形孔隙介质耦合作用的数学模型方程,并对流固耦合效应进行了初步的讨论。
关键词 数学模型 非混溶饱和 两相渗流 孔隙介质
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塔里木盆地构造应力场的数值模拟及其对油气聚集的意义 被引量:22
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作者 王喜双 惠珍 刘洁 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期268-274,共7页
据塔里木盆地结构和盆地地层资料建立了盆地三维地质模型,用三维有限单元方法计算模拟了塔里木盆地现代构造应力场。分析了在构造力和重力共同作用下,盆地由浅至深各构造层应力变化特征,并研究了盆地内油气藏聚集与地应力场的关系。
关键词 应力场 数值模拟 盆地 塔里木盆地 油气聚集
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非混溶饱和两相渗流与孔隙介质耦合作用的理论研究——方程解耦与有限元公式 被引量:10
7
作者 薛世峰 惠珍 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期253-260,共8页
通过对上文( I)所推证数学模型方程的进一步处理与简化,得到解耦的流场系统压力方程。以 Galerkin 弱积分解的形式,给出模型方程数值分析的有限元公式。
关键词 有限元 解耦 非混溶饱和 孔隙介质 两相渗流
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储层古应力场的数值模拟 被引量:15
8
作者 惠珍 曾海容 +2 位作者 孙君秀 刘洁 黄辅琼 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期193-204,共12页
根据古构造变形采用反演与正演相结合的方法,研究储层古构造应力场。开展以下研究:(1)用板模型趋势法反演与储层古构造变形面对应的驱动力和场内应力;(2)建立一个组合单元模型,用(1)中反演的远场应力作为边界条件,计算储... 根据古构造变形采用反演与正演相结合的方法,研究储层古构造应力场。开展以下研究:(1)用板模型趋势法反演与储层古构造变形面对应的驱动力和场内应力;(2)建立一个组合单元模型,用(1)中反演的远场应力作为边界条件,计算储层古构造应力场;(3)用含断层滑动模型的三维实体单元和(1)中给出的边界条件,计算储层古构造应力场;(4)对 3 种模型的应用及其检验。 展开更多
关键词 古应力场 数值模拟 反演 板模型趋势法 组合单元模型
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日本海俯冲带的热结构及热源的影响 被引量:21
9
作者 臧绍先 惠珍 宁杰远 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期164-173,共10页
在对温度场计算所需的初始条件、边界条件、热源条件和介质热参数进行讨论和计算的基础上,利用二维热传导问题的有限单元法,计算了日本海俯冲带热结构的演化.发现400℃等温线在板块俯冲7Ma后趋于稳定,最大深度约60km;800℃等温线在板块... 在对温度场计算所需的初始条件、边界条件、热源条件和介质热参数进行讨论和计算的基础上,利用二维热传导问题的有限单元法,计算了日本海俯冲带热结构的演化.发现400℃等温线在板块俯冲7Ma后趋于稳定,最大深度约60km;800℃等温线在板块俯冲11Ma后趋于稳定,最大深度约280km;1200℃等温线在板块俯冲50Ma后趋于稳定,最大深度约530km.通过计算不同热源组合情况下日本海俯冲带的热结构,讨论了热源的因素对俯冲带热结构的影响.结果表明,剪切生热和脱水热只对俯冲带浅部热结构有很大影响,绝热压缩生热对热结构的影响范围最大,而橄榄石→尖晶石相变生热是400km深度以下热结构的控制性热源因素. 展开更多
关键词 热结构 有限元 日本海 俯冲带 热源
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储集层构造裂缝定量预测方法研究 被引量:11
10
作者 黄辅琼 惠珍 +2 位作者 曾海容 肖承文 欧阳健 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期261-267,共7页
选用裂缝体积密度作为构造裂缝定量化参数,对基于钻井岩心的裂缝体积密度的计算方法作了改进。统计分析得出,破裂试件裂缝体积密度与试件破裂应变能密度的关系受试件所受的围压变化及试件物性的控制,钻井岩心构造裂缝体积密度与数值... 选用裂缝体积密度作为构造裂缝定量化参数,对基于钻井岩心的裂缝体积密度的计算方法作了改进。统计分析得出,破裂试件裂缝体积密度与试件破裂应变能密度的关系受试件所受的围压变化及试件物性的控制,钻井岩心构造裂缝体积密度与数值模拟应变能密度的关系同试件研究结果有可比之处。在上述研究基础上,建立了利用钻井岩心裂缝参数和数值模拟应变能密度来定量预测碳酸盐岩储层构造裂缝体积密度的方法,并已应用于油田生产。 展开更多
关键词 数值模拟 储集层 构造裂缝 油气藏 定量预测
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地下流体场与应力场耦合方程的有限单元法 被引量:6
11
作者 曾海容 惠珍 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期90-92,共3页
地下流体场与应力场的耦合解越来越受到重视。关于它们的单独解,已有许多很好的有限单元方法,利用这些已有的程序来研究上述二场的耦合解很有意义。考虑介质的可压缩性,分析地下流体场与应力场的耦合方程,应用Galerkin方法... 地下流体场与应力场的耦合解越来越受到重视。关于它们的单独解,已有许多很好的有限单元方法,利用这些已有的程序来研究上述二场的耦合解很有意义。考虑介质的可压缩性,分析地下流体场与应力场的耦合方程,应用Galerkin方法将方程离散,得到有限单元公式。设计了求流体场与应力场耦合解的三维有限单元程序。 展开更多
关键词 油气水 流体场 应力场 耦合方程 有限元法
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逆冲断层应力场的数值模拟 被引量:10
12
作者 惠珍 曾海容 +1 位作者 DenisHeliot 剡公瑞 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期275-282,共8页
采用二维显式有限差分法与三维隐式有限单元法,分别计算了模型剖面上断层逆冲运动和三维断层逆冲运动伴随的断层邻域应力场。结果表明:(1)逆冲断层上盘下端部发育张应力场,下盘下端部发育压应力场;(2)对复杂的三维构造,在一... 采用二维显式有限差分法与三维隐式有限单元法,分别计算了模型剖面上断层逆冲运动和三维断层逆冲运动伴随的断层邻域应力场。结果表明:(1)逆冲断层上盘下端部发育张应力场,下盘下端部发育压应力场;(2)对复杂的三维构造,在一定限定条件下,可以转化成二维问题进行计算;(3)显式差分法与隐式有限单元,都能较好地用接触模型模拟活动断层的应力场特征。 展开更多
关键词 逆断层 应力场 有限差分法 接触模型 地震地质
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用数值模拟方法评估华北北部地震危险性 被引量:11
13
作者 刘洁 惠珍 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期221-228,共8页
根据华北北部地区深浅部地质特征建立地质模型,采用含位错面的三维粘弹性有限单元方法,在反演断层深部滑动速率的基础上计算区域内有效应力和应变能密度随时间的变化。由数值模拟结果估计华北北部的地震危险性,提出了 3 个潜在震源... 根据华北北部地区深浅部地质特征建立地质模型,采用含位错面的三维粘弹性有限单元方法,在反演断层深部滑动速率的基础上计算区域内有效应力和应变能密度随时间的变化。由数值模拟结果估计华北北部的地震危险性,提出了 3 个潜在震源区:张家口及以北地区,震级上限为 6 级,孕震层在上地壳下部;延怀盆地,震级上限为 7 级,孕震层在中地壳;阳原盆地,震级上限为6 级。 展开更多
关键词 位错 粘弹性 有限元 地震预测 华北地区
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中国境内天山上地幔小尺度对流与造山作用 被引量:12
14
作者 刘洁 刘启元 +1 位作者 郭飚 惠珍 《中国科学(D辑)》 CSCD 北大核心 2007年第6期728-735,共8页
根据横跨天山的流动地震台阵记录的走时数据,利用地震层析成像技术获得了库车-奎屯剖面660km深度内上地幔P波速度结构.由P波速度模型导出了相应的上地幔二维密度模型.利用有限单元方法联合网格-粒子方法,研究了中国境内天山由于密度差... 根据横跨天山的流动地震台阵记录的走时数据,利用地震层析成像技术获得了库车-奎屯剖面660km深度内上地幔P波速度结构.由P波速度模型导出了相应的上地幔二维密度模型.利用有限单元方法联合网格-粒子方法,研究了中国境内天山由于密度差异分布引起的上地幔小尺度对流.给出了对流的基本形态特征,并分析了上地幔对流与造山作用的相互影响关系.结果表明:(1)北天山—准噶尔盆地下方的上地幔中存在一个逆时针对流环,对流环尺度为500km左右;(2)南天山—塔里木盆地一侧的上地幔中存在一个顺时针对流环,但相对较弱;(3)上地幔对流速度值在很大程度上受黏滞系数变化的影响,但天山上地幔顶部对流速度值不应小于20mm/a;(4)塔里木盆地向北的水平推挤作用是天山新生代隆升的决定性因素,同时,上地幔小尺度对流对天山现今构造变形格局也起着重要作用;(5)塔里木板块向北的运动对上地幔对流场的影响很小. 展开更多
关键词 天山 地幔对流 造山作用 有限单元法 网格-粒子法
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碳酸盐岩储层裂缝预测系统研究及其应用 被引量:6
15
作者 曾海容 惠珍 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期1037-1041,共5页
以可视化的计算机技术为辅助工具 ,以碳酸盐岩储层裂缝为主题 ,研究一套裂缝预测系统。该系统在综合分析有关裂缝的岩芯和测井资料的基础上 ,利用地质和地球物理成果 ,恢复裂缝主要形成期的古构造 ,模拟相应时期的构造应力场 ,进而从裂... 以可视化的计算机技术为辅助工具 ,以碳酸盐岩储层裂缝为主题 ,研究一套裂缝预测系统。该系统在综合分析有关裂缝的岩芯和测井资料的基础上 ,利用地质和地球物理成果 ,恢复裂缝主要形成期的古构造 ,模拟相应时期的构造应力场 ,进而从裂缝的构造力学成因出发作出裂缝预测。充分利用多学科、多手段作获取的信息进行综合对比、检验 ,以提高碳酸盐岩储层裂缝预测的置信度。以塔里木盆地塔中地区为实例进行该区二叠纪沉积以前的古构造研究与恢复 ,反演古区域应力场 ,建立三维地质模型与相应的应力场计算模型 ,从构造力学和应力场的角度进行塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层的裂缝预测。 展开更多
关键词 应力场 裂缝 预测 储层
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塔中地区新生代构造应力场模拟及油气运聚 被引量:6
16
作者 曾海容 惠珍 贾承造 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期17-20,共4页
本文在分析塔里木盆地塔中地区各种地质、地球物理资料的基础上,根据构造地质剖面图建立了三维有限单元模型,对三维构造应力场进行了模拟计算。结果表明,塔中地区现今仍有活动的几条断裂使局部构造应力场复杂化,控制了油气的再次运... 本文在分析塔里木盆地塔中地区各种地质、地球物理资料的基础上,根据构造地质剖面图建立了三维有限单元模型,对三维构造应力场进行了模拟计算。结果表明,塔中地区现今仍有活动的几条断裂使局部构造应力场复杂化,控制了油气的再次运移,使油气重新调整成藏。总的来说,该区断裂在新生代的活动有利于油气沿断裂带运聚。 展开更多
关键词 数值模拟 三维 构造应力 油气运聚 地质结构模型
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低速体与深浅断裂共同孕震过程的数值模拟初步研究 被引量:7
17
作者 刘洁 惠珍 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期355-367,共13页
利用含劈节点黏弹性三维有限单元计算方法 ,对由地球物理探测结果提出的华北地区强震孕育物理模型进行了数值模拟分析 ,进而 ,在利用GPS资料反演计算首都圈地区断裂活动性的基础上 ,对首都圈三维区域应力场和能量的演化进行了模拟计算 ... 利用含劈节点黏弹性三维有限单元计算方法 ,对由地球物理探测结果提出的华北地区强震孕育物理模型进行了数值模拟分析 ,进而 ,在利用GPS资料反演计算首都圈地区断裂活动性的基础上 ,对首都圈三维区域应力场和能量的演化进行了模拟计算 ,并提出了强震危险区和震级上限预测意见。 展开更多
关键词 数值模拟 黏弹性 三维有限元 活动断裂 应力场 强震预测 能量 震级
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位错模型的有限单元公式 被引量:9
18
作者 惠珍 刘洁 兰印刚 《西北地震学报》 CSCD 1993年第2期6-12,23,共8页
本文讨论了弹性和粘弹介质中用劈节点技术离散的结构面与非均匀位错面的等价原理,并由此证明有限单元位错公式表示的位移场与沃尔特拉位错公式表示的位移场等价,从而获得求解断层面错动产生的位移场与应力场的统一理论和方法,即用Volter... 本文讨论了弹性和粘弹介质中用劈节点技术离散的结构面与非均匀位错面的等价原理,并由此证明有限单元位错公式表示的位移场与沃尔特拉位错公式表示的位移场等价,从而获得求解断层面错动产生的位移场与应力场的统一理论和方法,即用Volterra(沃尔特拉)位错公式和地面位移观测资料,反演断层面上的位移或位移速率,再用位错的有限单元公式和反演的断层位错,正演计算位移场和应力场。 展开更多
关键词 地震 震源 位错模型 有限元
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倾斜断层深部不均匀滑动的反演计算 被引量:7
19
作者 刘洁 惠珍 +1 位作者 巫映祥 刘贵梅 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期25-31,共7页
根据倾斜断层走滑、倾滑及拉张运动产生的地表位移计算公式,利用Harris和Segall的反演方法,建立了倾斜断层具多个滑动分量的反演模型,编制了相应的计算机程序,实现了利用大地测量资料反演计算不同产状断层深部不同运动... 根据倾斜断层走滑、倾滑及拉张运动产生的地表位移计算公式,利用Harris和Segall的反演方法,建立了倾斜断层具多个滑动分量的反演模型,编制了相应的计算机程序,实现了利用大地测量资料反演计算不同产状断层深部不同运动方向的滑动速率或滑动量。并以北京地区两条主要活动断层为例进行了计算,获得结果与北京地区区域应力场及断层应力场具有较好的一致性。 展开更多
关键词 大地形变测量 反演模型 断层滑动 断层位移速率 倾斜断层 地震断层
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1303年洪洞8级地震震源过程研究 被引量:6
20
作者 惠珍 兰印刚 +2 位作者 徐鹏飞 孙君秀 郑富灯 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期13-24,共12页
运用霍山断裂滑动速率和1303年洪洞8级地震错距的资料,将霍山断裂面取作位错面,使用粘弹介质中位错模型的有限单元公式 ̄[1],计算震前断层蠕滑动和震时断层错动对应的临汾盆地应力和应变能密度年速率分布,由此得出:(1)... 运用霍山断裂滑动速率和1303年洪洞8级地震错距的资料,将霍山断裂面取作位错面,使用粘弹介质中位错模型的有限单元公式 ̄[1],计算震前断层蠕滑动和震时断层错动对应的临汾盆地应力和应变能密度年速率分布,由此得出:(1)1303年洪洞地震前,在临汾盆地以霍山断裂中段和南段应力和应变能密度年速率正值最高,为积累过程,而震时(含震后),年速率负值最高,为释放过程;(2)1303年洪洞地震加速了1695年临汾地震应力和应变能积累;(3)用有限单元分析方法中的劈节点技术离散位错面,可以符合位错概念。 展开更多
关键词 位错模式 有限元分析 断裂位错 断层位移速率 震源 霍山断裂 滑动速率
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