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三维构造应力场论文：有限元模拟二元法裂缝预测流体势 【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。 【摘要】目前，在油气资源的勘探开发中，常规孔隙性油气藏开发难度逐渐增大，勘探方向逐渐由浅部转向深部、由常规油气藏转向特殊油气藏。古潜山储层构造裂缝是控制油气富集的主要因素之一。构造裂缝预测的准确与否制约着油气藏勘探开发的成效。本文根据有限单元法理论，主要利用数值模拟手段研究了大民屯凹陷的应力场分布规律，结合岩石力学、地质学等多学科理论得到了古潜山的构造裂缝分布规律，并运用油气运移理论对该区块油气富集区进行了预测。构造应力场模拟结果显示：构造应力场平面上的分布区带特征明显，构造应力场的作用方式和强度决定着研究区主干断裂的性质、展布特征和裂缝的方向及发育密度。本文运用岩石破裂值和能量值相结合的二元法对研究区构造裂缝进行定量预测，比单一的预测指标更能充分反映裂缝发育的程度，提高了预测的效果。在综合构造、应力场数值模拟、裂缝预测和油气运移势场等研究成果的基础上，对大民屯凹陷含油区域进行了预测，预测结果与实际产能状况对比，具有较好的吻合性，为该地区油气富集区预测与有利钻探井位的部署提供了科学依据。 【关键词】三维构造应力场；有限元模拟；二元法；裂缝预测；流体势； 【篇名】大民屯凹陷三维构造应力场与构造裂缝预测研究 【目录】大民屯凹陷三维构造应力场与构造裂缝预测研究 致谢 5-7 摘要 7-8 Abstract 8 1 绪论 14-24 1.1 论文研究的目的和意义 14-16 1.2 国内外构造应力场的研究现状 16-21 1.3 论文的研究内容和技术路线 21-24 1.3.1 研究内容 21-22 1.3.2 技术路线 22-24 2 研究区地质概况 24-43 2.1 地质特征 24-36 2.1.1 地层特征 24-28 2.1.2 古潜山储层特征 28-31 2.1.3 断裂构造分布特征 31-36 2.2 构造应力场演化基本特征 36-43 2.2.1 燕山期构造应力场特征 37-39 2.2.2 喜山期构造应力场特征 39-41 2.2.3 现今期构造应力场特征 41-43 3 三维构造应力场的有限元数值模拟 43-79 3.1 构造应力场数值模拟原理 43-45 3.1.1 原理概述 43-44 3.1.2 有限元模拟的基本步骤 44-45 3.2 ANSYS 软件及后处理程序包的开发 45-49 3.2.1 有限元软件 ANSYS 简介 45-46 3.2.2 ANSYS 的主要模块介绍 46-47 3.2.3 ANSYS 的二次开发功能 47-48 3.2.4 基于 ANSYS 有限元软件平台后处理程序开发 48-49 3.3 三维构造应力场有限元模拟计算 49-56 3.3.1 地质模型的建立 50-53 3.3.2 力学模型的建立 53-54 3.3.3 岩石力学参数的选取 54-55 3.3.4 边界条件及反演标准的确定 55-56 3.4 三维构造应力场模拟结果分析 56-79 3.4.1 太古界构造应力场分布规律 57-65 3.4.2 元古界构造应力场分布规律 65-72 3.4.3 地层垂向剖面的构造应力场分布规律 72-79 4 构造裂缝分布定量预测 79-107 4.1 构造裂缝的成因机制 79-82 4.1.1 构造控制因素 79-80 4.1.2 岩石类型控制因素 80 4.1.3 应力控制因素 80-81 4.1.4 深度控制因素 81-82 4.1.5 超压流体控制因素 82 4.2 研究区构造裂缝特征 82-86 4.2.1 裂缝类型的划分 82-85 4.2.2 裂缝的发育特征 85-86 4.3 构造裂缝的预测方法 86-89 4.3.1 裂缝分布的预测方法 86 4.3.2 裂缝预测的破裂准则 86-89 4.4 构造裂缝的定量预测 89-107 4.4.1 张性裂缝和张剪性裂缝的判别 90-99 4.4.2 构造裂缝综合判别原理和方法 99-100 4.4.3 构造裂缝发育区综合预测 100-107 5 构造应力场数值模拟的成果应用 107-117 5.1 油气运移的基本理论 107-109 5.1.1 地应力引起的岩体变形 107-108 5.1.2 有效应力与孔隙压力 108-109 5.1.3 流体势 109 5.2 运移势场的计算结果分析 109-112 5.2.1 太古界运移势场的计算分析 110-111 5.2.2 元古界运移势场的计算分析 111-112 5.3 油气富集区预测 112-116 5.3.1 富集区预测 112-115 5.3.2 已钻井产能对比情况 115-116 5.4 有