Новейшая сдвиговая тектоника осадочных бассейнов тектонофизический и флюидодинамический аспекты (в связи с нефтегазоносностью)

Влияние типа напряженного состояния земной коры на проницаемость пород проявляется через механизм трещинообразования, заключающегося в формировании трехкомпонентной сети трещин, две из которых (сопряженная пара сколов) параллельны площадкам действия максимальных касательных напряжений &tau;max, пересекаются с осью &sigma;2, симметричны оси &sigma;3 и образуют с ней угол скола (&alpha; =< 45o). Третья система трещин растяжения (отрыва) формируется параллельно оси максимальных главных нормальных сжимающих напряжений &sigma;3 и ориентирована в плоскости, проходящей через оси максимальных и средних главных нормальных сжимающих напряжений (&sigma;1&sigma;2). При этом ориентировка и генетические типы трещин контролируются стационарным положением осей напряжений и во времени в процессе структурообразования (смены типов НДС и миграции осей напряжений) переменны. Ниже приводится обоснование этого вывода.

Эксперименты по испытанию материалов и теоретические исследования показали (М.В.Гзовский, 1975), что интенсивность касательных напряжений &sigma;i (пропорциональна октаэндрическим касательным напряжениям &tau; = sqrt(2/3)&tau;ок) является той особенностью напряженного состояния, которая определяет искажение формы напряженного тела (без изменения объема), характеризуемое интенсивностью деформации сдвига &gamma;i. В свою очередь, средняя величина нормальных напряжений &sigma;m = (&sigma;1+&sigma;2+&sigma;3) / 3 определяет изменение объема тела, характеризуемое средней величиной из трех главных удлинений &epsilon;m по осям xyz. В общем случае интенсивность касательных напряжений &sigma;i и средняя величина нормальных напряжений &sigma;m (всестороннее давление), равная нормальному напряжению на тех же площадках, одинаково наклоненных к осям напряжений &sigma;m, в совокупности служат обобщенной характеристикой напряженного состояния тела. Таким образом, в соответствии с положением осей напряжений, действующие нормальные и тангенциальные усилия воспринимаются трещинами по-разному. В зависимости от ориентировки в силовом поле сдвиговых напряжений формирование генетических типов трещин подчинено следующей закономерности:

а) трещины растяжения (отрывы, сбросы) формируются вдоль площадок действия максимальных главных нормальных сжимающих напряжений &sigma;1 в плоскости &sigma;1&sigma;2;

б) трещины скола (сдвиги) формируются вдоль площадок действия максимальных касательных напряжений &tau;max;

в) трещины сжатия (стилолитовые швы) формируются вдоль площадок действия минимальных главных нормальных сжимающих напряжений &sigma;3 в плоскости &sigma;2&sigma;3.

Независимо от генезиса (палеонапряжения) и кинематики современные пространственные соотношения в силовом поле новейших напряжений определяют раскрытость и проницаемость трещин, а реконструкции напряженно-деформированного состояния земной коры позволяют дифференцировать трещины по генетическим типам и, соответственно, по их раскрытости и проницаемости для фильтрации УВ. Поскольку, образование трещин отрыва связывается с площадками действия нормальных напряжений, а трещин скалывания с площадками действия касательных напряжений, первые будут раскрытыми на глубине и эффективными для фильтрации флюидов при формировании залежей нефти и газа и их вскрытии скважинами.

С другой стороны известно, что картируемые повсеместно сейсморазведкой 2Д, гравимагниткой, структурно-геоморфологическими и дистанционными методами исследований нарушения чехла и фундамента являются структуроформирующими и представлены генетическими типами трещин и разрывов скола. Прямой учет параметров этих нарушений для прогноза структурных признаков проницаемости приводит к грубым ошибкам. Без кинематической идентификации их использование для прогноза проницаемости пород невозможно. Использование геометрических параметров трещин без определения их генетического типа и реконструкций напряженно-деформированного состояния горных пород (определение типа, ориентировки осей напряжений и соотношений трещинных систем и объемного тензора проницаемости с осями тензора напряжений), даже в условиях максимально детальной информации о распределении трещиноватости в объеме изучаемого массива, не обеспечивает решение задач прогнозирования структурных признаков проницаемости.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8

Еще статьи

Одесса
Оде́сса[4][5] (укр. Одеса) — город на черноморском побережье Украины, административный центр Одесской области, самый крупный порт Украины[6][7], крупный промышленный, культурный, научный и курортный центр; узел шоссейных и железных дорог. Город-герой. По числу жителей (1 009 204 на 1 дека ...