剖面曲率法对构造裂缝的预测

如题所述

由于埕岛地区断层较多,正断层将地层切割为多个块体,因此采用剖面法编制出研究区古生界顶面的构造曲率图,用于评价由构造变形而形成的裂缝。

一般来讲,曲率值越大说明地层受力后弯曲变形越大,构造破裂缝相对越发育。通过对每个断块区布置能控制全区的剖面测线,按5点法计算剖面上每点的曲率值,最后做出曲率等值线图而得到剖面法曲率图。布置的剖面要尽可能垂直于地层变形的长轴线,而不必要求相互间平行。

在剖面上取等距5点(图3-27),按抛物线方程拟合弧线(式3-2):

基岩潜山油气藏储集空间分布规律和评价方法

用最小方差求出方程系数即可算出中心点的曲率值。

图3-26 埕岛地区古生界顶部风化期破裂缝分布评价图

图3-27 五点法计算曲率示意图

基岩潜山油气藏储集空间分布规律和评价方法

式中:x3——由x1到x3点的距离。计算时逐点移动,逐点计算。

临界曲率值的确定根据实验室所测各类岩石的力学参数值,按下式确定的(主要考虑张裂缝的形成条件):

基岩潜山油气藏储集空间分布规律和评价方法

式中:σ——岩石的抗张强度,MPa;E——岩石的弹性模量,MPa;H——变形层的厚度,m;d2z/dx2——临界曲率值,1/m。

各类岩石的参数及计算结果列于表3-6中。从计算结果可知,研究区白云岩类的临界曲率值(理论)为0.003/km,灰岩为0.001/km,花岗片麻岩为0.0014/km。一般来讲,理论计算法考虑的是地层在完全弹性条件下的临界破裂情况,而实际上地层处于高温高压环境下,呈弹塑性特征,所以理论值不等于实际值。按经验,上述计算值一般比实际值低1~2个数量级。因此初步考虑将0.1/km作为太古宇和古生界的临界破裂曲率值,当大于此值时,认为地层发生了破裂并有构造破裂缝产生;小于此值时,评价为裂缝不发育区。

表3-6 各岩类的临界曲率理论计算值

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