• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析

    李玉喜 庞雄奇 姜振学

    李玉喜, 庞雄奇, 姜振学, 2003. 应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析. 地球科学, 28(2): 179-184.
    引用本文: 李玉喜, 庞雄奇, 姜振学, 2003. 应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析. 地球科学, 28(2): 179-184.
    LI Yu-xi, PANG Xiong-qi, JIANG Zhen-xue, 2003. Relationship of Stress & Strain to Abnormal Tectonic Pressure and Main Control Aspects on Abnormal Tectonic Pressure Forming. Earth Science, 28(2): 179-184.
    Citation: LI Yu-xi, PANG Xiong-qi, JIANG Zhen-xue, 2003. Relationship of Stress & Strain to Abnormal Tectonic Pressure and Main Control Aspects on Abnormal Tectonic Pressure Forming. Earth Science, 28(2): 179-184.

    应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析

    详细信息
      作者简介:

      李玉喜(1962-), 男, 石油大学(北京)博士后, 从事盆地构造、资源经济方向研究. E-Mail: liiyuxi@163.com

    • 中图分类号: P542

    Relationship of Stress & Strain to Abnormal Tectonic Pressure and Main Control Aspects on Abnormal Tectonic Pressure Forming

    • 摘要: 构造应力场引起岩石变形, 并使孔隙流体压力发生变化, 形成异常流体压力.根据对前人岩石力学实验结果的分析, 应力与流体压力间为非线性关系, 试件的体积应变与孔隙流体压力间为反相关线性关系.构造异常压力和其他异常压力的形成具有共性特征, 都可以抽象为由于孔隙体积和流体体积的相对变化这一个因素.由此也可以将异常压力形成的一般过程概括为: 孔隙被流体饱和的岩石, 体积缩小会使饱和流体排出, 体积增大会使其周围的流体流入, 如果渗透率足够大, 流体流动顺畅, 这一过程流体压力的变化相对较小.在岩石渗透率较小时, 由于流量的限制, 流体在这一过程中会产生明显的压力变化, 形成异常压力.对于符合达西渗流的流体, 异常压力计算时, 流量可以用孔隙体积相对变化量替代.这样可以描述构造变形等固体变形所引起的异常压力.根据异常压力的极大值为研究区相应深度的最小主应力和岩石抗张强度之和的特点, 可以预测流体封存箱箱壁的最小厚度要求, 分析流体封存箱形成的基本条件.构造活动过程中, 岩石孔隙的体积应变速率和封存箱壁的渗透率直接控制异常流体压力的大小.高应变速率和低的封存箱壁渗透率是形成构造超压的主要因素.

       

    • 图  1  在Berea砂岩的不排水三轴应力实验中, 孔隙液压与差应力的关系

      Fig.  1.  Relationship of stress and pressuire in pores

      图  2  软弱砂岩的体积、轴向和横向变形规律

      Fig.  2.  Relationship of deformation to stress

      图  3  不同成因异常流体压力形成的共同因素

      Fig.  3.  Common forming factors of different abnormal fluid pressures

      图  4  单孔-渗结构模型示意

      Fig.  4.  One pore-one pathway pressure model

      图  5  异常流体压力空间分布结构-异常压力流体封存箱

      Fig.  5.  Structure of abnormal pressure in space — an abnormal pressure box

      图  6  封存箱内异常压力发育的2种类型

      Fig.  6.  Two abnormal pressure types in abnormal pressure box

    • [1] Sibson R H. Conditions for fault value behavior[A]. In: Knipe R J, Rutter E H, eds. Deformation mechanisms, rheology and tectonics[C]. London: Geological Society Special Publication, 1990, 54: 15-28.
      [2] 解习农, 刘晓峰. 超压盆地流体动力系统与油气运聚关系[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2000, 19(2): 103-108. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2000.02.005

      XIE X N, LIU X F. Related to black shale series fluid dynamic system and relationship with accumulation of hydrocarbon in over pressured basin[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemist, 2000, 19(2): 103-108. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2000.02.005
      [3] 郝芳, 董伟良. 沉积盆地超压系统演化、流体流动与成藏机理[J]. 地球科学进展, 2001, 16(1): 79-85. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2001.01.015

      HAO F, DONG W L. Evolution of fluid flow and petroleum accumulation in overpressured systems in sedimentary basins[J]. Advance in Earth Sciences, 2001, 16 (1): 79-85. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2001.01.015
      [4] 黄志英. 沉积盆地中超压力的形成机理[J]. 沉积与特提斯地质, 2000, 20(2): 92-112. doi: 10.3969/j.issn.1009-3850.2000.02.011

      HUANG Z Y. Forming mechanisms of over pressure in sedimentary basin[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2000, 20(2): 92-112. doi: 10.3969/j.issn.1009-3850.2000.02.011
      [5] 李延钧, 陈义才, 黄健全, 等. 吐哈盆地红南-红西地区油气负压系统成因[J]. 西南石油学院学报, 1999, 21 (1): 6-9. doi: 10.3863/j.issn.1674-5086.1999.01.002

      LI Y J, CHEN Y C, HUANG J Q, et al. Formation of under pressured fluid compartments and its relation with shallow oil and gas accumulations: Hongnan-Hongxi area, Tufan-Hami basin[J]. Journal of Southwest Petroleum Institute, 1999, 21(1): 6-9. doi: 10.3863/j.issn.1674-5086.1999.01.002
      [6] 曾海容, 宋惠珍. 地下流体场与应力场耦合方程的有限单元法[J]. 石油勘探与开发, 1998, 25(4): 90-92. doi: 10.3321/j.issn:1000-0747.1998.04.027

      ZENG H R, SONG H Z. Limited element coupling method of fluid field with stress field underground[J]. Petroleum Exploration and Development, 1998, 25(4): 90-92. doi: 10.3321/j.issn:1000-0747.1998.04.027
      [7] 孙雄, 洪汉净. 构造应力场对油气运移的影响[J]. 石油勘探与开发, 1998, 25(1): 1-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK801.000.htm

      SUN X, HONG H J. Influence of tectonic stress on hydrocarbon migration[J]. Petroleum Exploration and Development, 1998, 25(1): 1-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK801.000.htm
      [8] 徐则民, 杨立中. 渗流场与应力场相互关系研究中应注意的两个问题[J]. 矿物岩石, 1998, 18(1): 102-107. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS801.017.htm

      XU Z M, YANG L Z. Two problems for studying on the relationship between seepage field and stress field[J]. Mineral Petrol, 1998, 18(1): 102-107. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS801.017.htm
      [9] 葛云龙, 逯径铁, 廖保方, 等. 构造应力场与油气运移关系的研究[J]. 石油勘探与开发, 1999, 26(1): 84-87. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK901.026.htm

      GE Y L, LU J T, LIAO B F, et al. Tectonic stress field modeling and relation to hydrocarbon migration[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26(1): 84-87. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK901.026.htm
      [10] 曾联波, 金之钧, 汤良杰, 等. 柴达木盆地北缘油气分布的构造控制作用[J]. 地球科学———中国地质大学学报, 2001, 26(1): 54-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200101010.htm

      ZENG L B, JIN Z J, TANG L J, et al. Structural controls of petroleum and gas distribution on northern margin of Qaidam basin, China[J]. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 2001, 26(1): 54-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200101010.htm
      [11] 曾联波, 周天伟, 吕修祥. 喜马拉雅运动对库车坳陷油气成藏的影响[J]. 地球科学———中国地质大学学报, 2002, 27(6): 741-744. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200206015.htm

      ZANG L B, ZHOU T W, L X X. Influence of Himalayan orogeny on oil & gas forming in Kuqa depression, Tarim basin[J]. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 2002, 27(6): 741-744. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200206015.htm
      [12] 郑玉凌, 郝石生, 柳广弟, 等. 流体封存箱研究若干问题思考[J]. 石油勘探与开发, 1998, 25(5): 90-92. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK805.025.htm

      ZHENG Y L, HAO S S, LIU G D, et al. A discussion about the research of abnormally pressured fluid compartment[J]. Petroleum Exploration and Development, 1998, 25(5): 90-92. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK805.025.htm
      [13] 万天丰. 中国东部中·新生代板内变形构造应力场及其应用[M]. 北京: 地质出版社, 1993. 9, 55-59.

      WAN T F. Inner plate deformation in the east of China in Mesozoic and Cenozoic and its applications[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1993. 9, 55-59.
      [14] 陈子光. 岩石力学性质与构造应力场[M]. 北京: 地质出版社, 1986. 6, 68, 90.
    • 加载中
    图(6)
    计量
    • 文章访问数:  4028
    • HTML全文浏览量:  619
    • PDF下载量:  14
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2002-06-18
    • 刊出日期:  2003-03-25

    目录

      /

      返回文章
      返回