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渤海海峡跨海通道工程南段地应力特征与工程稳定性分析
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作者 乔二伟 马秀敏 +2 位作者 郭华林 孙尧 姜景捷 《地质力学学报》 北大核心 2025年第2期197-210,共14页
渤海海峡跨海通道工程是连接山东半岛与辽东半岛重要的海上交通主线工程,沿线地应力状态是工程设计和施工决策的重要参考依据。为了准确获得工程南段地区现今地应力特征及构造应力场分布特征,在烟台市蓬莱区西南北沟镇实施了300m以浅的... 渤海海峡跨海通道工程是连接山东半岛与辽东半岛重要的海上交通主线工程,沿线地应力状态是工程设计和施工决策的重要参考依据。为了准确获得工程南段地区现今地应力特征及构造应力场分布特征,在烟台市蓬莱区西南北沟镇实施了300m以浅的水压致裂法地应力测量。结果表明:测区主导应力为水平构造应力,与东北—华北应力区其他地区相比,应力值处于中等;随测量深度增加,最大水平主应力(S_(H))、最小水平主应力(S_(h))和垂向主应力(S_(v))均呈线性增大趋势;在测量深度范围内地壳浅表层应力结构以逆断型为主,即S_(H)>S_(h)>S_(v);实测S_(H)平均方位角为N75.3°E,与华北应力区的应力场方向一致,也与其震源机制解和GPS测量揭示的区域构造应力场方向基本一致。应用库仑摩擦滑动准则和此次测量数据,初步评估了渤海海峡跨海通道工程南段地区现今地应力积累水平及其对工程稳定性的影响,认为σ_(θ_(max))区域内应力积累总体水平相对较低,工程区域地壳相对稳定。依据岩爆危险程度综合判别准则/R_(c)讨论了通道区域地下隧道工程围岩岩爆的可能性,认为该工程地下隧道发生岩爆可能性很低,隧道围岩总体稳定。研究结果为渤海海峡跨海通道工程的设计、施工等方案的优选提供了科学依据,同时也可为区域活动断裂、地震地质、区域动力学等研究提供基础数据。 展开更多
关键词 渤海海峡 跨海通道工程 水压致裂法 地应力 围岩稳定性 构造应力场
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雅鲁藏布江断裂带东段现今地应力测量与断层活动性分析 被引量:2
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作者 孙炜锋 黄火林 +2 位作者 孙东生 孟文 陈群策 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1129-1141,共13页
为获取位于雅鲁藏布江断裂带东段加查县新建水电站工程场区的地应力状态,探讨雅鲁藏布江断裂带东段活动性,采用自主研发的新一代水压致裂地应力测试技术,实测获取了工程场区的地应力状态,并在收集雅鲁藏布江断裂带沿线地应力数据基础上... 为获取位于雅鲁藏布江断裂带东段加查县新建水电站工程场区的地应力状态,探讨雅鲁藏布江断裂带东段活动性,采用自主研发的新一代水压致裂地应力测试技术,实测获取了工程场区的地应力状态,并在收集雅鲁藏布江断裂带沿线地应力数据基础上,结合摩尔-库仑破裂准则,对其断层活动性进行了探讨。结果表明:(1)在工程厂区内122.75~418.75 m深度,实测最大水平主应力SH介于6.07~37.62MPa之间,最小水平主应力Sh介于3.13~20.33MPa之间,最大水平主应力优势方向为北北东向;(2)主应力关系总体表现为SH>Sh>Sv(Sv为垂向主应力),应力结构有利于逆断层的孕育和活动;(3)实测及收集的大部分数据应力莫尔圆与摩擦系数为0.6的破坏临界线相交,表明整体上雅鲁藏布江断裂带东段发生滑动失稳的风险较高,其中西侧贡嘎至朗县一带风险高于东侧林芝地区。 展开更多
关键词 地应力 水压致裂法 断层活动性 雅鲁藏布江断裂 青藏高原
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青海共和盆地干热岩地应力测量及其储层压裂改造意义分析 被引量:1
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作者 许家鼎 张重远 +7 位作者 张浩 白金朋 张士安 张盛生 秦向辉 孙东生 何满潮 吴满路 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期130-144,共15页
近年来,我国在干热岩资源勘查和钻井技术方面取得一定的进展,但是对于高温干热岩压裂技术的基础研究还较薄弱。对于增强型地热系统,一般采用水力压裂的方式向干热岩储层注入高压流体使储层中的天然裂隙扩展延伸,从而达到增大储层渗透性... 近年来,我国在干热岩资源勘查和钻井技术方面取得一定的进展,但是对于高温干热岩压裂技术的基础研究还较薄弱。对于增强型地热系统,一般采用水力压裂的方式向干热岩储层注入高压流体使储层中的天然裂隙扩展延伸,从而达到增大储层渗透性和热交换面积的目的。因此,可靠的地应力数据对指导干热岩储层改造具有重要意义。本文以我国青海共和干热岩试采工程为例,首先,结合滞弹性应变恢复法(ASR)、直径变形分析法(DCDA)、岩心饼化法和成像测井法获得场区详细的地应力数据;其次,讨论了地应力状态对干热岩储层开发的影响;最后,为了评价现今应力状态下储层压裂改造的效果,利用离散裂隙网格(DFN)方法建立了水力压裂区的三维裂隙地质模型,通过数值模拟计算每个裂隙的滑动趋势(T_(s))和膨胀趋势(T_(d)),并分析了在不同的注水压力下裂隙的活动性。研究表明:(1)共和干热岩场区花岗岩储层范围(3500~4000 m)内主要发育逆断层型地应力状态,总体以水平挤压应力为主导;(2)在3500~4000 m深度水平最大主应力的平均方向为39.35°±14.23°,整体上呈NE向,这与青藏高原东北缘向NE方向推挤运动有关;(3)适合共和干热岩场区的注水改造压力为46~55 MPa,且裂隙剪切活化后多为张开裂隙(高膨胀趋势),有利于增加热交换的面积,提高干热岩的开采效率;(4)地应力实测结果和微地震监测结果显示,天然裂隙在水力压裂下除了水平方向上的扩展外还有垂直方向上的扩展,最终形成水平垂直裂隙网络。本文研究成果也可为我国未来的干热岩地应力测量及其在开发评价中的应用提供参考。 展开更多
关键词 青海共和 干热岩 地应力测量 水力压裂 储层评价
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南堡凹陷断裂系统特征及其新生代构造演化
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作者 商琳 高广亮 +3 位作者 姚丹丹 孙彦春 王淼 李春麟 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2621-2633,共13页
南堡凹陷位于华北克拉通的东部,是渤海湾盆地北部的一个富烃凹陷。长期以来,关于南堡凹陷的构造演化模式一直存在着伸展断陷叠加走滑裂陷成盆或者多期伸展断陷成盆的争论。本文对横穿南堡凹陷的八条地震剖面进行了构造解译,发现NE-SW向... 南堡凹陷位于华北克拉通的东部,是渤海湾盆地北部的一个富烃凹陷。长期以来,关于南堡凹陷的构造演化模式一直存在着伸展断陷叠加走滑裂陷成盆或者多期伸展断陷成盆的争论。本文对横穿南堡凹陷的八条地震剖面进行了构造解译,发现NE-SW向断裂带以发育铲式正断层、多米诺式正断层、X型正断层、地堑-地垒构造和伸展型双重构造等为特征,代表典型的伸展变形系统;NW-SE向断裂带具有左行走滑-斜向伸展的特点,它们的存在主要是为了协调NE-SW向正断层上盘向南东的滑动。通过南堡凹陷不同地质时期地层底界构造图的分析,发现南堡凹陷新生代的沉积中心具有自NW向SE迁移的规律。在上述分析的基础上,结合区域构造演化资料,本文建立了南堡凹陷新生代四阶段构造演化模式,并提出南堡凹陷新生代是一个多阶段伸展的裂陷。这项工作不仅可以为南堡凹陷下一步的油气勘探提供服务,而且也可以为断裂系统的理论研究提供可靠的素材。 展开更多
关键词 地震剖面 断裂系统 构造演化 南堡凹陷 新生代
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气顶砂岩油藏型储气库运行上限压力和库容量定量评价研究 被引量:4
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作者 胡彩云 李聪 +6 位作者 杨智斌 贾倩 孙彦春 李超锋 孙军昌 杨跃辉 孙东生 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期419-426,共8页
提高运行上限压力是增加储气库工作气量最直接、最有效且综合效益最优的方案。通过在矿场井中原位实测得到的最小主应力,对冀东南堡油田1-29气顶砂岩油藏型储气库的运行上限压力和库容量进行了定量评价,研究结果表明:基于最小主应力准则... 提高运行上限压力是增加储气库工作气量最直接、最有效且综合效益最优的方案。通过在矿场井中原位实测得到的最小主应力,对冀东南堡油田1-29气顶砂岩油藏型储气库的运行上限压力和库容量进行了定量评价,研究结果表明:基于最小主应力准则,盖层发生拉张破坏对应的上限压力最低,即根据实测最小主应力确定南堡油田1-29储气库的运行上限压力为27.2 MPa。基于有效库容计算模型,综合考虑气层含水量、残余水和边缘孔隙以及油层的波及系数、气驱液效率和含油空间利用率等因素,将上限压力从原始地层压力22.5 MPa提升到27.2 MPa,储气库的有效库容从15.46×10^(8)m^(3)增加到18.14×10^(8)m^(3),库容量增加约17.3%,预期可显著提升储气库的经济效益。研究成果对其他地下储气库运行上限压力和库容量定量评价具有一定参考价值。 展开更多
关键词 南堡1-29气顶砂岩油藏 地下储气库 地应力 上限压力 库容
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