亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        庫車坳陷含夾層鹽構(gòu)造變形物理模擬

        2018-05-28 08:00:20張希晨羅良楊克基于小霞解榮波羅凌煙
        斷塊油氣田 2018年3期
        關(guān)鍵詞:庫車石英砂脆性

        張希晨 ,羅良 ,楊克基 ,于小霞 ,解榮波 ,羅凌煙

        (1.中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室,北京 102249;2.中國石油大學(北京)地球科學學院,北京 102249)

        0 引言

        鹽巖在構(gòu)造變形中的特殊性及其對地震反射的屏蔽作用[1-2],導致鹽巖內(nèi)部各夾層在剖面上難以標定,因此,對塑性層內(nèi)部變形特征的研究顯得尤為重要。近20 a來,前人已對庫車坳陷的構(gòu)造樣式、收縮量等開展大量研究[3-6],并結(jié)合物理模擬和數(shù)值模擬,對影響鹽構(gòu)造生長發(fā)育的因素進行了探討[7-9]。以往研究將庫姆格列木組塑性層看作單一的膏鹽巖,最新的鉆井、測井資料顯示,這套塑性層由4套夾層組成,不同巖性夾層在塑性層內(nèi)所處位置和厚度不同,力學性質(zhì)各異。塑性層包含白云巖脆性夾層,其增厚段在鉆井中容易誘發(fā)卡鉆和鉆井液漏失,設(shè)計鉆井方案應盡量避開。

        本文在最新層位數(shù)據(jù)和地震解釋的基礎(chǔ)上,設(shè)計出含夾層塑性層模型,分別模擬膏泥巖段、白云巖段、膏鹽巖段和泥巖段。通過模型分析各夾層差異變形規(guī)律及其與圍巖的相互作用,進一步分析脆性夾層變形機理,為勘探評價以及優(yōu)化鉆井方案提供依據(jù)。

        1 地質(zhì)概況

        研究區(qū)庫車坳陷位于塔里木盆地北緣的盆山過渡帶(見圖1),北靠天山造山帶,南鄰塔北隆起,面積約2.85×104km2。在晚白堊世隆升剝蝕下,形成新生代沉積坳陷[10],具有“南北分帶、東西分區(qū)”的地質(zhì)特征,構(gòu)造帶走向呈NEE—SWW。新生代以來參與變形的地層有3層:1)鹽下層。三疊系至下白堊統(tǒng),上白堊統(tǒng)普遍缺失,下白堊統(tǒng)與庫姆格列木組呈平行不整合接觸,是油氣勘探的重點層系[11-12]。2)鹽層。庫姆格列木組的1套塑性鹽層,自下而上發(fā)育膏泥巖、白云巖、膏鹽巖和泥巖。3)鹽上層。自下而上發(fā)育漸新統(tǒng)蘇維依組、中新統(tǒng)吉迪克組和康村組、上新統(tǒng)庫車組及第四系。

        圖1 庫車坳陷構(gòu)造單元

        庫姆格列木組為重要的滑脫界面,使鹽上和鹽下變形不協(xié)調(diào),鹽上在滑脫褶皺基礎(chǔ)上發(fā)育相關(guān)斷層,鹽下發(fā)育楔狀疊瓦構(gòu)造[13],收縮變形表現(xiàn)出上下分層。塑性層作為蓋層,與下伏白堊系油氣藏關(guān)系密切,豐富的鹽構(gòu)造及鹽下圈閉直接影響油氣運聚[14],使其成為研究的熱點區(qū)域[15-16]。

        2 模型設(shè)計

        干燥的石英砂抗張強度幾乎為0,變形特性遵循摩爾-庫倫破裂準則,破裂內(nèi)摩擦角為 25°~30°,接近淺部沉積地層的脆性形變,適合模擬強度較大的能干層。硅膠是牛頓流體,可在較小的差異應力下形變,是模擬自然界中膏鹽類塑性層的理想材料。微玻璃珠的內(nèi)摩擦角約為25°,塑性介于硅膠和石英砂之間,適合模擬強度較小的滑脫層[17]。

        依據(jù)幾何相似、材料相似、時間相似、動力相似、邊界相似等條件,選用干燥的石英砂(80~120目)來模擬塑性層內(nèi)部的脆性夾層以及上下的脆性圍巖;用硅膠(相對分子質(zhì)量為2×106)模擬塑性層中的膏鹽巖層和膏泥巖層;由于鹽下存在煤層和不整合面等多套軟弱界面[18],模型底部用微玻璃珠(80~100 目)模擬中侏羅統(tǒng)煤系滑脫層,以減少模型與基底間的摩擦;塑性層頂部的泥巖夾層也用微玻璃珠代替。實驗材料和原型中的巖層具有相似的流變特性,具體物性特征見表1。

        表1 物理模擬參數(shù)

        在地震解釋和層位數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,結(jié)合塑性層內(nèi)的夾層特征,在水平放置的砂箱中根據(jù)不同的實驗目的共設(shè)計2組實驗模型。

        含夾層塑性層模型初始長寬均為60 cm×20 cm,包括7層,自下而上分別為微玻璃珠層(厚度6 mm)、3層石英砂層(總厚度18 mm)、4種夾層組成的 1個塑性層(包括3 mm厚的硅膠層、2 mm厚的石英砂夾層、3 mm厚的硅膠層以及2 mm厚的微玻璃珠層)、2層16 mm厚的石英砂層。

        模型左側(cè)擋板固定,右側(cè)擋板在可以精確定速馬達的推動下向左推進(見圖2),模型擠壓方向與受力邊界間的夾角為90°。側(cè)面用相機按固定的時間間隔拍照,記錄模型剖面的變形過程。

        圖2 含夾層實驗模型示意

        根據(jù)相似比設(shè)定,模型中1 cm代表自然界的2km,1 h代表自然界中4.3×105a,擠壓時間16.25 h,擠壓速率0.2 mm/min,縮短量19.5 cm,縮短率32.5%。按照平衡地質(zhì)恢復測算,以鹽上層長度計算出庫車坳陷新生界的收縮量為12~15km。普遍認可的“分層收縮構(gòu)造模型”方案中,中生界收縮量大致與新生界相當。在庫車坳陷西段,構(gòu)造平衡與恢復及同構(gòu)造沉積層分析顯示縮短約23km。有研究表明,庫車盆地縮短量為18~40km,因此實驗能夠反映實際地質(zhì)過程。

        3 結(jié)果分析

        3.1 不含夾層塑性層擠壓模型

        分別截取擠壓擋板推進至 40,80,120,150,195 mm時的砂箱剖面(見圖3),在傳統(tǒng)的不含夾層塑性層變形中,硅膠使上、下石英砂層的變形具有不協(xié)調(diào)性。

        圖3 實驗過程剖面

        鹽上層變形傳播距離較遠,發(fā)育箱狀褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺,斷裂作用不明顯。鹽下變形傳播距離近,變形集中于擠壓端附近,斷層向擠壓方向逆沖,逐步向前擴展,以發(fā)育前展式逆沖疊瓦扇和反沖斷層為主。塑性層變形范圍介于鹽上層和鹽下層之間,發(fā)生明顯的層內(nèi)流動,增厚處表現(xiàn)為沿擠壓方向形成次生鹽聚集,減薄處鹽上層與鹽下層接觸,形成鹽焊接構(gòu)造。

        3.2 含夾層塑性層擠壓模型

        將上述模型的單一塑性層替換為含夾層塑性層,鹽上和鹽下層的材料、厚度保持不變(見圖4)。實驗結(jié)果表明,4套不同巖性的夾層出現(xiàn)差異變形特征,與鹽上層和鹽下層也有緊密聯(lián)系。

        圖4 實驗過程剖面和石英夾層小構(gòu)造

        3.2.1 底部硅膠層

        該層緊鄰鹽下逆斷層,吸收大量斷層逆沖位移量,鹽下斷層刺入后轉(zhuǎn)為韌性斷層。在擠壓端附近的遞進變形中不斷聚集增厚,向前陸方向逐漸被壓扁,刺穿上覆脆性層進入上部硅膠層,2層塑性層連同中間的脆性層相互混雜,并繼續(xù)向上發(fā)生底辟作用。雖然是塑性層,但是變形傳播距離最短,滑脫作用不顯著,除被壓扁外,向前陸方向無明顯變形,后期未出現(xiàn)鹽聚集。

        3.2.2 石英砂層

        變形初期,該層在鹽下后緣隱伏斷層的頂部發(fā)育層間小褶皺(見圖4a),向前陸方向又逐漸消失。由于擠壓作用持續(xù)推進,該層發(fā)生強烈的褶皺彎曲,擠壓端附近的鹽下層后緣斷裂頂部折疊增厚,形成腸狀褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺。在前緣鹽聚集的位置也有輕微褶曲發(fā)育,除疊置也可見局部受到拉伸而減薄,甚至被鹽下逆斷層錯斷(見圖4b),最終在擠壓端與2套塑性夾層混為一體。在遠離擠壓端的地方,該夾層明顯分隔上、下兩個塑性層,使變形樣式和滑脫作用產(chǎn)生顯著差異。

        3.2.3 頂部硅膠層

        該層層內(nèi)流動強烈且變形距離遠,向前發(fā)育位置不定、規(guī)模不等的次生鹽聚集,向上的底辟拱升作用又促使上覆層發(fā)生褶皺變形。后期在前緣形成鹽推覆構(gòu)造,擠壓端處迅速增厚,會同向上刺入的底部塑性層(見圖4c),形成較大規(guī)模的鹽丘,并持續(xù)上拱,直接導致鹽上地層在擠壓端附近形成最大的背斜。

        3.2.4 頂部微玻璃珠層

        該層塑性較弱,介于膏鹽巖和白云巖之間,在遞進變形中緊貼鹽上層,與鹽上層協(xié)同變形,頂部與鹽上層界線逐漸模糊。彎流作用使其在擠壓端附近和后期鹽底辟核部有所聚集,但由于該層厚度較薄,力學性質(zhì)與石英砂相對接近,產(chǎn)生的差異變形特征不明顯。

        3.3 脆性夾層變形機理

        值得關(guān)注的是作為塑性層中唯一的脆性夾層,石英砂層變形以褶皺作用為主,變形遠比脆性圍巖劇烈,但變形范圍明顯小于鹽上層,與鹽下斷層逆沖作用的范圍大致相當,受鹽下斷層逆沖位移量的控制。變形初期,鹽下斷塊的逆沖位移差異較小,頂部塑性層和底部塑性層發(fā)生不均等的層內(nèi)流動,中間的脆性夾層受到頂?shù)酌娌町惣羟凶饔?,在鹽下斷層頂部發(fā)育密集連續(xù)的小褶皺;隨著斷塊間逆沖位移差異不斷增大,脆性夾層在斷層下盤的弱應力區(qū)折疊增厚,形成復雜形態(tài)的倒轉(zhuǎn)褶皺、腸狀褶皺,甚至被錯斷。相比于褶皺彎曲,擠壓端附近的鹽下疊瓦狀逆斷層可吸收更多的擠壓應力,甚至刺入塑性層,因而變形傳播范圍??;鹽上層則受控于頂部塑性層的滑脫作用,在較大范圍通過褶皺來消耗擠壓應力。

        4 結(jié)論

        1)實驗還原了庫姆格列木組塑性層的真實形態(tài),4套不同巖性夾層表現(xiàn)出差異變形特征,與鹽上層和鹽下層聯(lián)系緊密,更新了單一塑性層的認識,由此論證了含夾層塑性層是庫車地區(qū)鹽構(gòu)造研究的必要前提。

        2)庫車坳陷發(fā)育以擠壓褶皺和斷裂為主,變形強度由擠壓端向前遞減,鹽上層變形傳播最遠,受控于頂部塑性層的滑脫作用和底辟上拱作用。鹽下層變形范圍最小,相比于鹽上褶皺,斷層強烈的逆沖位移可吸收更多的擠壓應力;夾層中石英砂層變形受鹽下斷塊逆沖位移差異控制。

        [1]HUDEC M R,JACKSON M P A.Terra infirma:understanding salt tectonics[J].Earth-Science Reviews,2007,82(1):1-28.

        [2]徐振平,趙博,汪新,等.庫車坳陷東秋里塔格構(gòu)造帶隱伏構(gòu)造定量化計算[J].石油學報,2016,37(3):311-317.

        [3]陳書平,湯良杰,賈承造,等.秋里塔克構(gòu)造帶鹽構(gòu)造形成的傳力方式的構(gòu)造物理模擬[J].西安石油大學學報(自然科學版),2004,19(1):6-10.

        [4]殷進垠.塔里木盆地庫車坳陷鹽構(gòu)造與油氣成藏特征[J].斷塊油氣田,2008,15(5):34-36.

        [5]YIN H W,ZHENG M P,ZHANG Z,et al.Mechanism of salt migration driven by tectonic processes:insights from physical and numericalmodeling[J].Acta Geologica Sinica,2014,88(增刊 1):273-274.

        [6]YANG K,QI J,MA B,et al.Structural evolution and controlling facts of piercement structures in the Kuqa depression,Tarim basin,western China[J].Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences,2017,12(2):525-540.

        [7]唐鵬程,汪新,謝會文,等.庫車坳陷卻勒地區(qū)新生代鹽構(gòu)造特征、演化及變形控制因素[J].地質(zhì)學報,2010,84(12):1735-1745.

        [8]謝會文,吳珍云,能源,等.同構(gòu)造沉積速率對先存被動鹽底辟擠壓變形的影響:庫車坳陷西秋里塔格構(gòu)造帶鹽構(gòu)造分析及物理模擬[J].高校地質(zhì)學報,2014,20(4):611-622.

        [9]李建峰,谷永興,劉永雷,等.庫車坳陷秋里塔格構(gòu)造帶構(gòu)造變形控制因素及分段特征[J].石油地質(zhì)與工程,2016,30(4):11-17.

        [10]賈承造,陳漢林,楊樹鋒,等.庫車坳陷晚白堊世隆升過程及其地質(zhì)響應[J].石油學報,2003,24(3):1-5.

        [11]何登發(fā),李德生,何金有,等.塔里木盆地庫車坳陷和西南坳陷油氣地質(zhì)特征類比及勘探啟示[J].石油學報,2013,34(2):201-218.

        [12]ZHU G Y,WANG H T,WENG N,et al.Geochemistry,origin and accumulation of continental condensate in the ultra-deep-buried cretaceous sandstone reservoir,Kuqa Depression,Tarim Basin,China[J].Marine and Petroleum Geology,2015,65(8):103-113.

        [13]郭衛(wèi)星,漆家福,李明剛,等.庫車坳陷克拉蘇構(gòu)造帶的反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其形成機制[J].石油學報,2010,31(3):379-385.

        [14]能源,謝會文,孫太榮,等.克拉蘇構(gòu)造帶克深段構(gòu)造特征及其石油地質(zhì)意義[J].中國石油勘探,2013,18(2):1-6.

        [15]YU Y X,TANG L J,YANG W J,et al.Salt structures and hydrocarbon accumulations in the Tarim Basin,northwest China[J].AAPGBulletin,2014,98(1):135-159.

        [16]吳海,趙孟軍,李偉強,等.庫車坳陷阿瓦特地區(qū)油氣動態(tài)演化過程[J].斷塊油氣田,2016,23(3):294-299.

        [17]劉玉萍,尹宏偉,張潔,等.褶皺-沖斷體系雙層滑脫構(gòu)造變形物理模擬實驗[J].石油實驗地質(zhì),2008,30(4):424-428.

        [18]湯良杰,金之鈞,賈承造,等.塔里木盆地多期鹽構(gòu)造與油氣聚集[J].中國科學:D 輯 地球科學,2004,34(增刊 1):89-97.

        猜你喜歡
        庫車石英砂脆性
        高溫高壓下石英砂粒徑對油井水泥石性能的影響
        鳴律
        炎黃地理(2021年12期)2021-01-04 18:52:33
        一種零件制造過程工序脆性源評價方法
        新疆庫車大馕
        考慮初始損傷的脆性疲勞損傷模型及驗證
        基于能量耗散的頁巖脆性特征
        庫車城市風貌
        絲綢之路(2016年7期)2016-05-14 18:38:44
        庫車克孜利亞勝景
        絲綢之路(2016年7期)2016-05-14 18:38:44
        高強度厚壁鋼的回火脆性研究
        大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:33:06
        石英砂巖礦浮選降鐵試驗研究
        久久久久亚洲av无码a片软件 | 国产午夜福利片在线观看| 久久久国产精品黄毛片| 欧美乱妇日本无乱码特黄大片| 国产一区二区三区亚洲天堂| 性感美女脱内裤无遮挡| 美女高潮黄又色高清视频免费 | 国产精品一区二区久久乐下载 | 国产婷婷成人久久av免费| 樱桃视频影院在线播放| 精品久久久久久国产| 亚洲av激情久久精品人| 那有一级内射黄片可以免费看 | 亚洲国产一区二区中文字幕| 人妻尝试又大又粗久久| 在教室伦流澡到高潮hnp视频| 亚洲国产不卡av一区二区三区 | 国产无遮挡又黄又爽又色| 国产久视频| 国产午夜福利小视频在线观看| 麻豆网神马久久人鬼片| 国产白嫩美女在线观看| 精品黄色av一区二区三区| 九九久久精品国产免费av| 无遮挡h肉动漫在线观看| 无码AV高潮喷水无码专区线| 国产黄色一级到三级视频| 每日更新在线观看av| 亚洲一本大道无码av天堂| 无码AⅤ最新av无码专区| 中美日韩在线一区黄色大片| 夜夜添夜夜添夜夜摸夜夜摸| 性导航app精品视频| 青青草好吊色在线视频| 久久99精品久久久久久噜噜| 少妇精品久久久一区二区三区| 视频一区视频二区亚洲免费观看| 青草久久婷婷亚洲精品| 一个人看的视频www免费| 97精品国产91久久久久久久| 在线看亚洲一区二区三区|