高邮凹陷西部地区构造应力场及对构造的控制作用研究.pdf

中国石油大学（华东）硕士学位论文高邮凹陷西部地区构造应力场及对构造的控制作用研究姓名：陈强申请学位级别：硕士专业：矿产普查与勘探指导教师：张卫海20090501摘要高邮凹陷西部地区地质特征复杂，通过数值模拟技术对主要成藏期和现今构造应力场进行了模拟，明确构造应力场对构造样式及构造演化的控制作用，分析构造应力场对油气藏形成的控制规律，指导该区油气勘探部署在古构造恢复及现今构造基础上，以水力压裂资料及声发射试验数据为基础，利用A n s y s1 0 ．0 有限元软件对阜宁期、三垛期和现今构造应力场进行了二维模拟模拟结果表明，阜宁期最大主应力以拉张力为主，近E W 向，兼有较低值压应力；最小主应力近N S 向，表现为高值压应力；剪切应力以右旋应力为主，局部兼有左旋应力；三垛运动期，构造应力场最大主应力为拉张性质，高值，近N S 向；最小主应力为低值挤压性质，低值，近E w 向；现今最大主应力为近N S 向，为压应力，分布较为平均，应力性质稳定；最小主应力亦是如此利用斯伦贝谢公司的工作站版地震解释软件G e o f r a m e 4 ．3 对典型剖面进行了构造解释，研究了构造样式及断层组合特征，识别出正断层、背斜、断块和断鼻等构造及其组合样式。

系统分析了构造样式的应力成因，认为构造应力场的地区、特征差异性是导致构造样式差异形成的最终原因应用平衡剖面法和古厚度恢复法结合应力场模拟分析了构造演化史真①在泰州组沉积期即已形成，真②、汉留断裂带形成于阜宁期；四级及以下断层主要是在戴南期及三垛期形成区内断层经历了产生一活动—停止的阶段，该演化过程的模拟结果与应力场数值模拟结果相吻合构造应力场控制着三垛期的古构造背景，西高东低的构造起伏使油气总体而言呈现相西部运移的趋势应力场控制着构造圈闭的形成，在韦庄地区发育断鼻、断块圈闭；在马家嘴地区发育断层遮挡、断层一岩性圈闭；黄珏地区与马家嘴地区相同应力场控制着油气成藏三垛期，最大主应力表现为高值拉张应力，此时各级别断层均处于活动期，各级别、各层位的断层封闭型均较差，断层输导体系有效性好，断层输导体系为本区最重要的输导体系类型现今构造应力场，最大主应力为压应力，性质稳定，分布平均，断层活动性降低趋于静止状态，油气藏保存条件较好关键字：高邮凹陷，构造应力场，数值模拟，构造样式，构造演化史，成藏意义R e s e a r c hO nS t r u c t ur eS t r e s sa n dC o n t r o l l i n go nS t r u c t ur ei nW e s t e r nG a o y o uD e p r e s s i o nC h e nQ i a n g ( I n v e s t i g a t i o na n dE x p l o r a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e )D i r e c t e db yP r o f ．Z h a n gW e i h a iA b s t r a c tG e o l o g yc h r e m a t i s t i co fw e s t e mG a o y o uS a gi sc o m p l e x ．W ee m u l a t e dt h et e c t o n i cs t r e s sf i e l dw h i c hi si nm a i nm i g r a t i o na n da c c u m u l a t i o np e r i o da n dn o w a d a y sb yn u m e r i c a ls i m u l a t i o nt e c h n o l o g y ．W em a d ed e f i n i t et h a tt h es t r u c t u r a ls t y l e sw e r ec o n t r o l l e db yt e c t o n i cs t r e s s ，S Ow a st h es t r u c t u r a le v o l u t i o n ．W ea n a l y z e dt h el a ww h i c ht h et e c t o n i cs t r e s sf i e l dc o n t r o l l e dt h eh y d r o c a r b o nm i g r a t i o na n da c c u m u l a t i o n ．T h ea i mi st og u i d eh y d r o c a r b o ne x p l o r a t i o n ．B a s e do nt h ep a l e o s t r u c t u r er e c o v e r i n ga n dh y d r a u l i cf r a c t u r i n gd a t aa n da c o u s t i ce m i s s i o nd a t a ，w ee m u l a t e dt h et e c t o n i cs t r e s sf i e l do fF u n i n g ，S a n d u oa n dp r e s e n ts t a g e sw i t hA n s y s10 ．0 ．T h er e s u l ts h o w e dt h a tm a x i m u mp r i n c i p a ls t r e s sw a sm a i no ft e n s i l es t r e s si nF u n i n gs t a g e 。

T h ed i r e c t i o ni sn e a rN E A tt h es a m et i m et h e r ew a sl o wc o m p r e s s i n gs t r e s s ，t o o ．M i n i m u mp r i n c i p a ls t r e s sw a sN Sd i r e c t i o n ．I ts h o w e dh i g hn u m e r i cv a l u e ．S h e a rp r i n c i p a ls t r e s sw a sm a i no fd e x t r o r o t a t i o n ．T h e r ew a sl a e v o r o t a t i o na tt h es a m et i m ei ns o m ea r e a , t o o ．M a x i m u mp r i n c i p a ls t r e s sw a st e n s i o n a li nS a n d u os t a g e ，h i g hn u m e r i cv a l u e ，n e a rN Ed i r e c t i o n ．M i n i m u mp r i n c i p a ls t r e s sw a sl o wn u m e r i cv a l u ea n dc o m p r e s s i v e ，n e a rE Wd i r e c t i o n ．M a x i m u mp r i n c i p a ls t r e s sW a sN Sd i r e c t i o na n dc o m p r e s s i v ea tp r e s e n ts t a g e ．I td i s t r i b u t e da v e r a g ea n ds t a b l e ．S ow a st h em i n i m u mp r i n c i p a ls t r e s s ．S o m ec l a s s i cs e c t i o n sw e r ee l u c i d a t e db yS c h l u m b e r g e rG e o f r a m e4 ．3V e r s i o n ．W em a d ek n o w nt h es t r u c t u r a ls t y l e sa n df a u l t sg r o u pc h a r a c t e r i s t i c ．W er e c o g n i z e dt h a tt h e r ew e r en o r m a lf a u l t ，a n t i c l i n e ，b l o c ka n df a u l t e dn o s e ，e t cg r o u ps t r u c t u r a ls t y l e s ．W ea n a l y z e ds y s t e m a t i c a l l yt h er e a s o nt h a ts t r u c t u r a ls t y l e sw e r ef o r m e db yt e c t o n i cs t r e s s ．T e c t o n i cs t r e s sc h r e m a t i s t i ci sd i f f e r e n tb e t w e e nd i f f e r e n ta r e a ，a n dt h a ti st h er e a s o nw h yt h es t r u c t u r a ls t y l e si Sd i f f e r e n ti nd i f f e r e n ta r e a ．W ea n a l y z e dt h es t r u c t u r ee v o l u t i o nh i s t o r yb ys t r u c t u r er e s t o r a t i o no fb a l a n c i n gc r o s ss e c t i o na n db a c k - s t r i p p i n gi ni n v e r s i o no fo r i g i n a ls t r a t u mt h i c k n e s sw i t ht e c t o n i cs t r e s se m u l a t i o n ．Z h e n ①f a u l tw a sf o r m e di nT a i z h o us t a g e ．Z h e n ②a n dH a n l i uf a u l tw e r ef o r m e di nF u n i n gs t a g e ．F a u l t so fg r a d ef o u ra n db e l o wi sm a i n l yf o r m e di nD a i n a na n dS a n d u os t a g e ．F a u l t s ’e v o l u t i o ni nt h i sa r e as u f f e r e dt h r e es t a g e s ”f o r m i n g —a c t i v e —s t a b l e ”．T h ep r o c e s sw a sg o o dc o i n c i d ew i t ht e c t o n i cs t r e s se m u l a t i o nr e s u l t s ．T e c t o n i cs t r e s sc o n t r o l l e d t h ep a l a e o s t r u c t u r ei nS a n d u os 。