埕岛地区中生界和古生界构造应力场数值模拟及裂缝分析

用有限元法模拟了埕岛地区中、古生界燕山、喜山两期构造应力场。研究结果表明,燕山期构造应力场应力值变大,断裂活动强烈,产生的裂缝大部分为大裂缝。从裂缝性质和分布看,北部和西南部易产生张性裂缝,东南部易产生剪性裂缝。喜山期应力值变化小,且断裂活动逐渐停止,使微裂缝大量发育,主要分布在埕岛地区的北部和南部,这些地区提较好的油气开发区。     

华庆探区长63储层破裂压力及裂缝开启压力估测与开发建议

根据露头地层、钻井岩心及薄片等实物资料,结合古地磁岩心定向,对长63储层构造裂缝几何学等特征参数进行定量观测.结合储层现今应力状态数值模拟成果和岩石力学属性,对长63储层不同方向天然裂缝重新开启压力及储层破裂压力进行估算;预测储层裂缝开启压力和地层破裂压力分布,提出合理有效的注水压力范围.研究结果表明:长63储层破裂压力主要介于49.50～57.50 MPa之间,合理注水压力应控制在54.0 MPa以下,使得与现今最大水平主应力方向夹角小于40°的天然裂缝易开启,能有效地改善低渗储层渗流能力,提高石油高采收率.     

三维构造应力场数值模拟技术预测泥岩裂缝研究应用

构造运动及其作用强度也是影响岩石裂缝系统形成的关键因素,裂隙的产生同构造应力场分布密切相关。本文应用三维构造应力场数值模拟技术,在运用先进的有限元建立真实盆地三维地质和数学模型,并对模型进行计算,然后运用岩石断裂力学理论,进行构造裂缝发育密度与能量值之间的定量关系研究。利用该技术对苏北盆地盐城凹陷裂缝储层进行预测,较好地描述了泥岩、泥灰岩裂缝储层发育及分布规律。     

超深层走滑断裂带应力场模拟及其开发意义: 以顺北5号断裂带南段为例

为了分析顺北5号断裂带南段应力场平面分布及其开发意义,选取一间房组为研究对象,在岩石力学实验基础上,通过ANSYS软件进行应力场数值模拟,结合地应力驱油理论,对应力场进行了平面分布预测。结果表明：顺北地区一间房组地应力受断裂带控制,最大水平主应力方向为北东-南西向为主,断裂带周围地应力方向变化快,断裂带内最大主应力方向趋向于与断层走向向平行。地应力分布与流体势分布具有一致性,断裂带对应低流体势分布区,为油气有利聚集带。结合一间房组储层发育类型,井轨优化方位根据储层的差异而变化,天然裂缝性储层、基质低渗透性薄储层油气藏水平井的钻井方位应平行于最小主应力方位,基质低渗透性厚储层水平井的钻井方位应与最大主应力方向平行。     

三维构造应力场数值模拟在地质学中的应用

三维构造应力场数值模拟是近20年来兴起的新技术,是地质学中实现定量化研究的途径之一。本文运用ANSYS有限元程序,以鲁西地区为例,对区域三维构造应力场数值模拟方法进行了探索,从而为地质学问题的定量化评价提供了一定的理论依据。     

储层古构造应力场模拟预测裂缝技术及其应用

根据地质及地震资料分析区域构造演化,在系统的野外岩心观测及测井裂缝识别的基础上,通过古构造应力场数值模拟反演,恢复古构造应力场,从而进行储层裂缝预测。以川西坳陷大邑构造、新场构造须二段为例,通过建立地质模型进行古构造应力计算,从裂缝的成因着手进行裂缝预测。将预测结果与实际资料进行对比,综合分析认为,这是一套行之有效的裂缝预测方法。     

埕岛地区中生界和古生界构造应力场数值模拟及裂缝分析

用有限元法模拟了埕岛地区中、古生界燕山、喜山两期构造应力场。研究结果表明 ,燕山期构造应力场应力值变化大 ,断裂活动强烈 ,产生的裂缝大部分为大裂缝。从裂缝性质和分布看 ,北部和西南部易产生张性裂缝 ,东南部易产生剪性裂缝。喜山期应力值变化小 ,且断裂活动逐渐停止 ,使微裂缝大量发育 ,主要分布在埕岛地区的北部和南部 ,这些地区是较好的油气开发区。     

渝东南彭水地区页岩储层构造应力场模拟解析

渝东南彭水地区自中新生代以来,构造变形作用复杂,精细解析古构造应力场的方向与构造演化时序,对彭水地区地应力进行定量表征,对整个彭水地区甚至整个渝东南地区页岩气的勘探和开发都具有重要的指导意义。通过对彭水地区以及周缘野外节理和断层擦痕进行统计分析处理,结合流体包裹体均一温度和磷灰石定年方法,重建研究区古构造应力场演化过程。同时,应用Abaqus对五峰组—龙马溪组页岩储层两期古构造应力场的应力值进行了定量计算。结果表明,渝东南彭水地区主要经历了两期构造作用,中燕山期,受到江南隆起SE—NW的递进扩展作用;晚燕山期—喜马拉雅期,青藏高原的隆升在研究区引起NE向的挤压。构造应力场数值模拟显示,最大主应力的高值区主要分布在向斜核部、断裂带末端和断层交汇处。应力数值模拟是研究裂缝发育程度以及深层压裂效应的基础,能够有效提高钻探的成功率。     

区域构造应力场的数值模拟与应用

以淮南潘—矿为工程背景，依据地质动力区划方法。进行Ⅰ～Ⅴ级活动断裂的划分，确定区域构造形式，研究了C13-1煤层构造格架、主要断裂特点，在此基础上，建立了构造应力场的地质模型，结合地应力测量和岩体应力分析，确定区域岩体应力分布规律。其结果表明，煤矿区域原岩应力分布状态主要受断裂构造的支配，断裂构造的叠加扰动使原岩应力场重新分布，从而在时间和空间上制约若潘—矿煤与轧斯突出的区域性分布，为安全生产提供保障。     

鄂尔多斯盆地南泥湾地区古构造应力场模拟与裂缝储层有利区分析

依据钻孔岩心裂缝特征统计成果,在对鄂尔多斯盆地南泥湾地区长4+5油层组声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上,采用有限元法对裂缝形成期的古构造应力场进行模拟.结果表明,研究区内长4+5区域性剪破裂裂缝发育区和次发育区主要位于研究区西部和东部等区域,主要发育方向为NEE-近EW向与NWW向,局部地区方向...     

断层带对深部地压影响的数值模拟

由于浅部断层带中的岩体比较软弱和破碎,所以成为应力降低带,而深部工程中断层带对地压分布的影响是一个有待深入研究的问题.为了了解和掌握深部地压分布规律,本文中通过结合某工程现场条件,在实际调研和岩石力学实验的基础上,建立了力学数值模型,分析了深部工程中断层带对深部地压分布的影响.结果表明,深部工程中断层的存在影响了地应力分布的连续性,在同一水平高程上,断层上盘的主应力大于断层下盘的主应力;高地应力出现在断层上盘和矿层上盘的交叉区域.     

水闸闸墩温度场及应力场仿真分析

水闸闸墩开裂已成为水闸建设中的通病，要深刻地量化揭示这些裂缝形成的机理，需要发展能精细地模拟混凝土的材料特性、浇筑过程及外界环境条件变化的数值方法。为此，应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因进行了探讨。结果表明，对水闸闸墩这样的水工蒋壁结构，如果没有有效的温控措施，出现裂缝往往在所难免。     

小江断裂带及其周边地区构造应力场特征

 应用Snoke方法计算了2000—2009年发生在小江断裂带及其周边地区的55个中小地震震源机制解.根据震源机制解分析,该区震源错动类型主要为走滑型,其次是逆断型,与小江断裂左旋走滑运动相符.整个区域主要受到近水平的北北西—南南东向挤压,自北向南主压应力轴方位从南东转为南南东,与川滇菱形块体沿南东—南南东向的走滑和旋转运动相一致.另外,构造应力方向在0~20 km内有从北西西转为北北西的趋势,考虑力轴仰角无明显变化,认为构造应力在此深度内是相对连续的.     

金湖凹陷铜城断层构造特征与成因分析

依据高精度三维地震资料与前人对金湖凹陷乃至苏北盆地构造的分析成果,在构造理论指导下应用构造解析方法,对铜城断层构造特征与成因进行研究。结果表明:铜城断层近SN延伸,断面具"丝带效应",其东、西两盘诸断层发育规模、活动性和剖面样式有所差异,铜城断层与两盘断层不具成因上的"世代关系",但具有构造分区作用;区域应力和先存构造是影响铜城断层形成与演化的主要因素;古新世—早始新世NW—SE向伸展作用时,铜城断层为具有调节作用的变换断层,并不受郯庐断裂的走滑作用影响,中始新世近SN向伸展作用下,又叠加以主动走滑性质,断层规模扩大,渐新世至早中新世近EW向挤压应力造成南段断面倒转而呈"逆断层"特征;铜城断层形成于伸展环境,在挤压环境中受到局部改造,具有走滑性质、多期活动、逐次发育特征。     

柱面零件喷丸强化残余应力场的数值模拟

为研究柱面零件喷丸强化残余应力场的分布规律,应用ABAQUS软件模拟了单粒球形弹丸冲击柱面曲线轮廓零件靶体过程。接触碰撞数值模拟采用动态接触对惩罚函数法,计算方法采用中心差分时间显式算法,模型加载模式采用弹丸速度加载,模拟获得了喷丸强化残余应力场和位移场的分布规律。柱面靶体喷丸时,靶体表面产生的周向残余压应力和轴向残余压应力不等,且表面周向残余压应力略小于表面轴向残余压应力;靶体上产生的最大周向残余压应力和最大轴向残余压应力出现在距靶体表面相同深度位置,但最大周向残余压应力略小于最大轴向残余压应力,而周向残余压应力层深度略大于轴向残余压应力层深度。     

高强度桥梁钢Q460q焊接应力场的数值模拟研究

以高强度桥梁钢Q460q对接接头为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,对焊接过程的应力场进行了三维实时动态数值模拟,得到了Q460q钢板在不同焊接速度下焊缝区的瞬态应力场。提出了可行的三维焊接应力场的动态模拟分析方法,为优化焊接结构工艺和焊接规范参数提供了理论依据和指导。模拟计算结果表明,三层焊接的最佳焊接工艺参数为:焊接速度5.2 mm/s,焊接热功率分别为15 000,16 500,18 000 W。     

栾川断裂带的构造变形与模拟

文章通过变形分析发现,岩石有限应变测量的3轴比X∶Y∶Z=8.86∶4.32∶1,Flinn指数总体小于1,应变椭球体为扁椭球状;根据已知的倾角β等数据,进行此段区域的理论模拟,其汇聚方向与板块边界夹角α大约为50°~60°,Flinn指数小于1,与实际变形基本相符,显示出华北板块与扬子板块的构造演化具有典型的斜向汇聚特征。     

Numerical simulation on gas production from a hydrate reservoir underlain by a free gas zone

Physical and mathematical models of gas production by depressurization from a hydrate reservoir underlain by a free gas zone are established. The mathematical model can interpret the effects of the flow of multiphase fluids, the process of hydrate dissociation, ice-water phase transition, the variation of permeability, the convection and conduction on hydrate dissociation and gas and water production. The evolutions of temperature, pressure, and saturations in the hydrate and free gas zones are elucidated during gas production. The variation of some parameters, such as gas and water rates, with time is presented. The results show that the overlying hydrate zone can supply a certain amount of gas to improve the output of a production well and evidently prolong the lifespan of a gas reservoir. Supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2006AA09A209) and the National Basic Research Program of China (Grant No. 2009CB219507)