岩石力学参数影响断背斜内张裂缝发育带的概念模型

发布时间：2024-05-10 22:45

　　在对库车坳陷克拉苏构造带内断背斜的构造裂缝研究中,发现断背斜内转折端发育张裂缝发育带,且张裂缝发育带的单井测试产量高,是断背斜内的油气高产区,深化研究张裂缝发育带及其影响因素对于油气勘探开发具有重要意义。前期工作发现张裂缝发育带受背斜"中和面"的控制,而岩石力学参数对断背斜内张裂缝发育带的影响还不清楚。因此,以库车坳陷克拉苏构造带内断背斜为背景,通过有限元数值模拟方法,建立了不同岩石力学参数的二维力学概念模型,分析了杨氏模量、泊松比和粘度比对张裂缝发育带的影响。结果表明:在杨氏模量大于70 GPa时,最大应变值随着杨氏模量增大而快速增大;随着杨氏模量的增加,张裂缝发育带的宽度和厚度总体上呈现线性增加的特征。在杨氏模量大于40 GPa条件下,随着泊松比增加,最大应变值和张裂缝发育带的宽度总体上缓慢增加。在粘度比小于25的情况下,最大应变值为0,不存在张裂缝发育带的宽度和张裂缝发育带的厚度;在粘度比大于25的情况下,最大应变值开始大于0且逐渐增大,张裂缝发育带的宽度和张裂缝发育带的厚度都随着粘度比的增加而增加。

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【部分图文】：

图1库车坳陷克拉苏构造带内盐下断背斜发育张裂缝发育带(据文献[24]修改)

克拉苏构造带是库车坳陷北部第二排构造单元,研究区位于克拉苏构造带中部,东西长约70km,南北宽约20km,总体呈东西向展布(图2a)。研究区具有垂向分层的变形特征,由上而下分为盐上构造层、盐构造层和盐下构造层,其中盐下构造层的断背斜构造样式以同冲平缓背斜为主(图2b)。研究区....

图2库车坳陷构造单元划分(a)及研究区剖面示意图(b)

图1库车坳陷克拉苏构造带内盐下断背斜发育张裂缝发育带(据文献[24]修改)2二维力学数值模拟

图5杨氏模量与最大应变值(a)、张裂缝发育带宽度(b)和张裂缝发育带厚度(c)的关系

研究表明杨氏模量越高,张裂缝发育带分布越广,张裂缝发育带与杨氏模量存在正相关的关系,在岩体受力、未变形的条件下,杨氏模量越高越脆、越不容易变形,在应力超过岩石抗张强度或抗剪强度时,岩石更易破裂形成裂缝和裂缝带;而值得注意的是,对于岩体发生变形的条件下,应变对破裂的形成也有一定的影....

图6泊松比与最大应变值(a)和张裂缝发育带宽度(b)的关系

图5杨氏模量与最大应变值(a)、张裂缝发育带宽度(b)和张裂缝发育带厚度(c)的关系综合以上分析,随着杨氏模量的增加,最大应变值逐渐变大,张裂缝发育程度增加,张裂缝发育带的宽度和厚度逐渐变大,张裂缝发育带分布范围更广;随着泊松比的增加,最大应变值和张裂缝发育带的宽度均缓慢增加,....

本文编号：3969127