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多场耦合作用下致密储层地应力场变化规律研究——以准噶尔盆地某区为例 被引量:11
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作者 孟宪波 徐佑德 +4 位作者 张曰静 商丰凯 李静 孙鲁宁 郑海东 《地质力学学报》 CSCD 2019年第4期467-474,共8页
地应力是储层改造方案设计、提高油气勘探开发效率的重要指标。致密储层所处环境复杂,需要综合考虑温度-应力-渗流多场耦合作用的影响。为此,以准噶尔盆地中部4区块某三维区致密储层为例,基于COMSOL Multiphyics软件,建立了温度-应力-... 地应力是储层改造方案设计、提高油气勘探开发效率的重要指标。致密储层所处环境复杂,需要综合考虑温度-应力-渗流多场耦合作用的影响。为此,以准噶尔盆地中部4区块某三维区致密储层为例,基于COMSOL Multiphyics软件,建立了温度-应力-渗流耦合控制方程,研究了多场耦合作用下研究区致密储层地应力场的变化规律。研究结果表明:研究区最大水平主应力范围在113~134 MPa之间,最小水平主应力范围在106~124 MPa之间,均表现为压应力;在油气开采过程中,最大水平主应力先增大后趋于稳定,随着油气开采的深入,应力变化范围逐渐由井口周围向附近断层延展,并且优先沿着断层的开裂方向发展;在断层的破碎过渡区应力值最小,断层核部应力值介于破碎过渡区与连续地层之间;随着油气开采的深入,致密储层会发生竖向变形,储层最大竖向变形出现在井口附近,位移量超过10 cm,随着距离变远,沉降量不断减小。 展开更多
关键词 多场耦合 准噶尔盆地中部4区块 侏罗系 致密储层 地应力场 数值模拟
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基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征 被引量:8
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作者 吴啸龙 向洋 汤伏全 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2924-2939,共16页
喜马拉雅构造带及其临近区域是印度板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的前缘地带.本文利用GPS实测速度场与震源机制解数据分别计算了研究区域现今地壳岩石圈表面的GPS应变场及岩石圈内部的主应力分布,研究了印度板块持续挤压作用下板块边界带... 喜马拉雅构造带及其临近区域是印度板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的前缘地带.本文利用GPS实测速度场与震源机制解数据分别计算了研究区域现今地壳岩石圈表面的GPS应变场及岩石圈内部的主应力分布,研究了印度板块持续挤压作用下板块边界带地壳岩石圈现今地壳形变的空间分布特征.结果显示,南北向的剧烈挤压变形与东西向的拉伸变形是现今青藏高原南缘地壳岩石圈的主要变形特征.其中南北向的地壳挤压变形主要集中在主前缘冲断带与雅鲁藏布江缝合带之间.东西方向上,南北走向的亚东—谷露断裂是区域地壳东西向伸展变形的重要分界断裂.75°E是研究区域地壳形变的另一条显著不连续边界,其西侧地壳主压应变强度低、方向弥散且最大主压应力方向一致性较差,而东侧地壳主压应变方向与主压应力方向以及地壳水平运动速度场方向均具有较好的一致性.布格重力异常的小波多尺度辨析结果显示该分界带与循喜马拉雅西构造结楔入欧亚大陆的印度板块密切相关. 展开更多
关键词 喜马拉雅构造带 GPS速率剖面 GPS应变场 震源机制解 地壳应力场
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元坝气田地应力测井计算研究 被引量:4
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作者 智慧文 胡永章 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2015年第6期743-748,共6页
运用测井资料研究地应力,对元坝气田钻井、储层改造和开发有重要意义。利用测井资料对气田地层的岩石力学参数(抗压强度、抗张强度、泊松比、弹性模量、内聚力、内摩擦角等)进行了计算;用压裂资料反演求取构造应变系数;借鉴前人的研究成... 运用测井资料研究地应力,对元坝气田钻井、储层改造和开发有重要意义。利用测井资料对气田地层的岩石力学参数(抗压强度、抗张强度、泊松比、弹性模量、内聚力、内摩擦角等)进行了计算;用压裂资料反演求取构造应变系数;借鉴前人的研究成果,确定地层孔隙压力和孔弹性系数;应用组合弹簧理论地应力计算模型,建立元坝气田地应力计算方法。通过岩心声发射法地应力实验验证了该方法的准确性,并从地层埋深、岩性变化方面分析了该区地应力剖面特征,指导了后期套管选择、钻井施工方案等设计。 展开更多
关键词 元坝气田 测井资料 地应力模型 声发射实验
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张家口—渤海地震带岩石圈磁场时空变化特征 被引量:2
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作者 张海洋 李博 +4 位作者 苏树朋 王朝景 刘德强 赵慧琴 毛丰龙 《地震》 CSCD 北大核心 2022年第1期133-144,共12页
利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料,经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。研究结果显示:张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀,具有明显的分区特征,在张家... 利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料,经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。研究结果显示:张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀,具有明显的分区特征,在张家口段(西段)与北京段(中西段)分界处和北京段(中西段)与唐山段(中东段)分界处岩石圈磁场各要素具有明显的异常变化,如水平矢量存在转向和幅值变化,磁偏角与磁倾角具有正负异常高梯度带的特征,这与张家口—渤海地震带构造分段性特征密切相关。张家口—渤海地震带位于燕山块体与华北平原块体之间,两者运动的平动速率之差是张家口—渤海地震带左旋走滑的直接动力来源,而各断裂带左旋走滑速率之差很可能是岩石圈磁场空间变化分段性分布的主要原因。 展开更多
关键词 张家口—渤海地震带 流动地磁 岩石圈磁场 地应力方向
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GPS地形变测量和Kaiser效应法地应力测量在云南昆明—玉溪地区及邻区大震跟踪应用研究
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作者 黄永祥 李延兴 +1 位作者 黄浩雄 王伶俐 《地震研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期344-353,共10页
2000—2001年川滇地区有大震震情趋势,应用GPS地形变测量(G),Kaiser效应法地应力测量(K)技术,采用GK联合并网方法,同步监测云南昆明—玉溪地区及邻区地形变场、地应力场;依托本构定律及岩石学组合判据,进行发震应力条件、发震几率、震... 2000—2001年川滇地区有大震震情趋势,应用GPS地形变测量(G),Kaiser效应法地应力测量(K)技术,采用GK联合并网方法,同步监测云南昆明—玉溪地区及邻区地形变场、地应力场;依托本构定律及岩石学组合判据,进行发震应力条件、发震几率、震级大小的分析研究;得出云南地区3~5年内不具备发生MS≥7.0大震的发震应力条件;同时划出滇东北形变高值区,10年左右有可能发生MS6.0~7.0地震。 展开更多
关键词 GPS地形变测量 Kaiser效应法地应力测量 联合并网 同步监测 地形变场 地应力场 本构定律 岩石力学判据组合 发震应力条件 大震跟踪
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印度Ms6.8地震区域重力场变化特征研究 被引量:1
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作者 徐海军 张永志 段虎荣 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第1期10-12,16,共4页
利用GRACE卫星测量数据,以3个月时间尺度计算了2011-07—09月印度地震区域的重力场变化,并将计算结果与2009年和2010年同一时间尺度的变化结果进行比较,结果显示,2009年研究区域的重力值变化为正,其中新德里、博帕尔、锡金邦地区重力变... 利用GRACE卫星测量数据,以3个月时间尺度计算了2011-07—09月印度地震区域的重力场变化,并将计算结果与2009年和2010年同一时间尺度的变化结果进行比较,结果显示,2009年研究区域的重力值变化为正,其中新德里、博帕尔、锡金邦地区重力变化均超过了4×10-8ms-2,表明此段时期内地壳应力处于积累状态,2010年同期重力变化较小,2011年地震区域重力变化较大,震中重力值较2009年变化了约6×10-8ms-2。强震就发生在重力变化梯度带内。 展开更多
关键词 GRACE 重力场 高斯平滑 印度地震 地壳应力
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华北平原及其临区现今地壳形变特征
7
作者 刘同文 王慧敏 +1 位作者 吴啸龙 张志进 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期117-123,共7页
华北平原及其周缘地壳是我国境内西太平板块北西(NW)向挤压与青藏高原北东(NE)向扩张两大构造机制的交汇部位。首先基于研究区域的实测GPS速度场计算了研究区域无整体旋转速度场;然后采用基于球坐标的最小二乘配置模型整体解算了研究区... 华北平原及其周缘地壳是我国境内西太平板块北西(NW)向挤压与青藏高原北东(NE)向扩张两大构造机制的交汇部位。首先基于研究区域的实测GPS速度场计算了研究区域无整体旋转速度场;然后采用基于球坐标的最小二乘配置模型整体解算了研究区域GPS应变场;最后利用震源机制解数据反演了区域地壳最大、最小主应力分布,据此研究区域地壳岩石圈整体的地壳形变空间分布特征。结果显示,研究区域地壳岩石圈现今构造形变刚性特征明显,盆地沉陷与断层活动共同控制着研究区域内部的相对形变场,面膨胀值空间分布与区域主要盆地构造具有较好的一致性。而郯庐断裂展布区与华北盆地北缘部位是研究区域地壳的两条重要剪切形变带。其中,郯庐断裂在渤海湾南北两侧的形变特征存在较为显著的差异变化,且该差异可能与地壳岩石圈应力场的空间差异性相关。 展开更多
关键词 华北盆地 郯庐断裂 无整体旋转速度场 GPS应变场 震源机制解 地壳应力场
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Relationship between regional stress field variation and earthquake activities from GPS data
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作者 张中伏 张永志 +2 位作者 崔笃信 王琪 朱桂芝 《Acta Seismologica Sinica(English Edition)》 EI CSCD 2000年第5期483-490,共8页
The relationship between the earth stress field, earth surface displacement field and the gravity variation is deduced. Algorithms based on the boundary element method to compute the earth stress variation using the e... The relationship between the earth stress field, earth surface displacement field and the gravity variation is deduced. Algorithms based on the boundary element method to compute the earth stress variation using the earth surface displacement is discussed. The stress field variation in Jiashi region, Xinjiang, China is obtained from the GPS data observed in 1997 and 1998, respectively, and the relationship among the local stress field variation, seismic activities and fault tectonic activities is discussed. 展开更多
关键词 GPS data boundary integral method crustal stress field seismic activities
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块体系统非连续变形数值方法──DDA及其在地壳应力分析中的应用
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作者 陈兵 江在森 +1 位作者 张希 王双绪 《高原地震》 1999年第1期1-5,共5页
介绍了块体系统非连续变形分析数值方法的基本理论及特点,讨论了DDA解算大地测量资料应解决的问题根据地质构造背景建立大华北块体网络系统,利用华北GPS网3期观测资料进行地壳应力场反演,结果与原地应力测量资料和传统网平差最小二... 介绍了块体系统非连续变形分析数值方法的基本理论及特点,讨论了DDA解算大地测量资料应解决的问题根据地质构造背景建立大华北块体网络系统,利用华北GPS网3期观测资料进行地壳应力场反演,结果与原地应力测量资料和传统网平差最小二乘配置法吻合,表明DDA具备实际应用前景。最后对研究方向做了探讨。 展开更多
关键词 不连续变形分析 应力场反演 地壳应力
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大同盆地现今构造活动及地壳应力场特征 被引量:13
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作者 刘巍 孟雁英 王赵丽 《山西地震》 1995年第1期7-13,共7页
大量震源机制结果推断出大同盆地现代地壳应力场的主压应力方向为NE-NEE,仰角变化不定,主张应力方向为NW-NNW,仰角很小的结论。这与区域构造应力场NE-NEE向挤压作用的结果相符。另据大同-阳高6.1级、5.8级... 大量震源机制结果推断出大同盆地现代地壳应力场的主压应力方向为NE-NEE,仰角变化不定,主张应力方向为NW-NNW,仰角很小的结论。这与区域构造应力场NE-NEE向挤压作用的结果相符。另据大同-阳高6.1级、5.8级地震的震源机制结果得出,大同-阳高地震的孕震应力场与华北区域应力场相一致,而不是受本地局部小区域应力场的控制的结论。 展开更多
关键词 构造运动 应力场 地壳应力 大同盆地
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山东地区现今地应力场特征与应力积累水平分析 被引量:12
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作者 李鹏 郭奇峰 +1 位作者 刘洪涛 蒋晓琴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2220-2231,共12页
山东地区地质构造环境十分复杂,历史上曾多次发生中强地震及强震。为深入了解该地区现今构造应力场特征及区域地壳应力积累水平,基于优化处理后的181组地应力实测数据,采用回归分析法全面分析了该地区地应力量值随深度的分布特征,并依... 山东地区地质构造环境十分复杂,历史上曾多次发生中强地震及强震。为深入了解该地区现今构造应力场特征及区域地壳应力积累水平,基于优化处理后的181组地应力实测数据,采用回归分析法全面分析了该地区地应力量值随深度的分布特征,并依据地壳应力积累理论,探讨了区域应力积累水平和地壳稳定性。结果表明,该地区地应力状态主要以σH>σh>σv型和σH>σv>σh型为主,应力状态类型与深度有一定关系;3个主应力σH,σh和σv均随深度呈近似线性增加的关系,应力变化梯度值分别为0.024 2,0.018 0,0.025 8;3个侧压系数KH,Kh和Kav随深度呈近似双曲线分布,随着深度的增加分别向1.46,0.89,1.17趋近;水平差应力相对大小μd更接近于线性分布,随着深度的增加趋向于0.24;最大水平主应力优势方向整体表现为NWW-SEE向,但NEE-SWW向也占有较大比例,优势方位统计结果与世界应力图2016及板块间作用相吻合;沂沭断裂带西侧区域最大水平主应力优势方向整体呈NEE-SWW向,而其东侧区域整体呈NWW-SEE向。mm能较好地反映地壳应力积累能力,mm值主要集中在0.3~0.5,0.2~0.3范围内,该地区的应力积累水平整体上处于中低程度,地壳浅层处于相对稳定状态。逆断型应力状态的mm值主要集中在0.2~0.3范围内,应力积累水平以较低程度为主;走滑型应力状态的mm值主要集中在0.3~0.5范围内,应力积累水平以中等程度为主。 展开更多
关键词 岩石力学 山东地区 地质构造 地应力场特征 地壳应力积累理论 应力积累水平 地壳稳定性
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岩石受力红外与微波辐射变化机理及地应力遥感关键问题 被引量:8
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作者 吴立新 毛文飞 +4 位作者 刘善军 徐忠印 李志伟 齐源 苗则朗 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期146-161,共16页
地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观... 地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观测的研究成果,包括材料应力与损伤的热像分析、岩石受力破裂过程的红外成像观测、红外波谱辐射观测及微波辐射观测。系统总结了岩石受力电磁辐射变化机理研究的代表性成果,包括矿物晶体压电效应、裂纹尖端放电效应、自由电子逃逸效应、孤立系统能量平衡等岩石物理机制;分析了岩石受力附加电磁辐射变化的量子力学机理,包括晶体原子振动能级跃迁及矿物分子转动能级跃迁;讨论了岩石介电常数变化效应、地表发射率变化效应等遥感物理机制。结合地应力变化驱动下的地球系统耦合现象,分析了地壳岩体电流激发效应、地下氡气逸出效应的原理与不足,总结提出了地球系统地震响应的多尺度性。最后,面向中国地球物理卫星重大计划,提出了地应力遥感亟待突破的三大关键问题,即地应力遥感卫星的波段优选与组合配置、构造活动及地震前兆的遥感识别与复合诊断、地应力响应现象的协同观测与智能分析。 展开更多
关键词 地球物理卫星 地应力遥感 地应力场变化 地应力响应 红外亮温 微波亮温 遥感—岩石力学
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Numerical simulation of the crustal stress field by using data of deep geophysical exploration in the northern part of North China 被引量:1
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作者 刘昌铨 刘明军 嘉世旭 《Acta Seismologica Sinica(English Edition)》 EI CSCD 1998年第3期18-29,共12页
DSS data of the last twenty years and more in the northern part of North China are further interpreted, and combined with other geological and geophysical data, the crustal model for the 3 D finite element method is ... DSS data of the last twenty years and more in the northern part of North China are further interpreted, and combined with other geological and geophysical data, the crustal model for the 3 D finite element method is built after straticulate crustal structure and elastic mechanics parameters are obtained. Referring to regional tectonic stress field and taking the effect of gravity into account, the paper constrains properly the model boundary and then computes the displacement of each nodal point and the strain and stress of each element by using the program from the 3 D linear elastic finite method. The relationship between the distribution feature of the crustal stress field and seismicity is discussed on the basis of analyzing contour maps of maximum principal compressive stress in the upper, middle and lower crusts. 展开更多
关键词 northern part of North China DSS data 3 D finite element crustal stress field seis micity
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