[發明專利]一種識別走滑斷裂發育期最大古應力方向的方法

在審

• 申請號: 201910228977.1
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN111814290A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張繼標;鄧尚;張仲培;李慧莉;楊偉利
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提出了一種識別走滑斷裂發育期最大古應力方向的方法，包括以下步驟：對走滑斷裂進行精細解釋，劃分走滑斷裂疊加隆起段、疊加拉分段與平移段，選取典型疊接段，并識別局部主應力方向，建立典型疊接段的應力場數值模擬地質及力學模型；在走滑斷裂的區域應力場方向范圍內，對模型加載不同方向的區域應力場；確定走滑斷裂發育期的最大古應力的方向。使用本發明的優點在于，通過建立走滑斷裂疊接段內部次級斷裂走向與對應的區域應力場方向之間的關系，識別走滑斷裂發育期最大古應力方向，對于認識區域構造背景、分析走滑斷裂的成因與演化、探討走滑斷裂不同部位派生斷裂?裂縫體系的發育規律及其控儲控藏作用具有重要的指導意義。

技術領域

本發明涉及地質學構造分析領域，具體涉及一種識別走滑斷裂發育期最大古應力方向的方法。

背景技術

古構造應力場的恢復對于認識不同地質時期構造運動的性質、分析各構造變形的成因至關重要，也是構造恢復的基礎。但由于古構造應力場已是“過去時”，特別是對于經歷過多期構造運動的疊合盆地，多期構造變形相互疊加，如何厘定與識別各期構造變形，如何準確恢復各期構造運動的應力場特征，一直是構造恢復領域的難題。

現有的古構造應力場方向恢復方法，主要有構造形跡法、顯微構造法、古地磁分析法及斷層滑動數據反演法等。①構造形跡法主要是根據斷裂、裂縫、褶皺等典型構造走向及其組合與主應力方向關系，判斷各構造在發育期的應力場方向，但由于存在后期構造運動對早期構造形跡的改造及多期構造變形的疊加，某一特定構造并非受單一的應力控制，因而在實際恢復過程中存在誤差。②顯微構造分析法主要是根據各種顯微尺度的構造變形能反映某點的應力狀態，并與宏觀構造分析相結合，以恢復構造應力場的方向，此方法要求樣品必須定向。③古地磁法主要是根據構造應力作用可以使巖石內磁性礦物產生定向排列、重結晶及韌性變形等，從而導致巖石磁化率的各向異性，利用磁化率各向異性可以恢復古應力的方向，但磁性礦物并不一定都存在。④斷層滑動數據反演法基于“斷層滑動面的運動方向平行于該斷層面最大剪切應力方向”理論(Jacques Angelier.Tectonic analysis offault slip data sets[J].Journal of Geophysical Research：Solid Earth 89.(B7)，1984：5835-5848)，雖然是目前恢復古構造應力場最為有效而廣泛使用的方法(朱光，樸學峰，張力，等.合肥盆地伸展方向的演變及其動力學機制[J].地質論評，2011，57(2)：153-166)，但該方法基于大量野外滑動數據測量，無法應用于盆地地下古應力場恢復。總體來看，現有的古應力場方向恢復技術都有其使用局限性，且多以定性恢復為主，對于盆地地下某一關鍵構造期應力場方向的定量恢復急需攻關。

發明內容

針對現有技術中所存在的上述技術問題，本發明提出了一種識別走滑斷裂發育期最大古應力方向的方法，包括以下步驟：

S1、根據三維地震資料，對所述走滑斷裂進行精細解釋，基于應變特征劃分走滑斷裂疊加隆起段、疊加拉分段與平移段，統計相鄰分段之間的疊接段內部次級斷裂的優勢走向，選取典型疊接段，根據應力-應變關系反演所述典型疊接段內部的局部應力狀態，并識別局部主應力方向；

S2、根據所述疊接段的幾何樣式、變形特征及巖石力學參數實驗結果，建立所述典型疊接段的應力場數值模擬地質及力學模型；

S3、在所述走滑斷裂的區域應力場方向范圍內，對所述模型加載不同方向的區域應力場；

S4、將模擬的所述疊接段局部主應力方向與S1中的局部主應力方向對比，確定走滑斷裂發育期的最大古應力的方向。

在一個實施例中，步驟S1包括：

S11、根據三維地震資料，分析所述走滑斷裂的幾何形態及構造變形特征；

S12、根據所述走滑斷裂的幾何形態及構造變形特征，確定斷裂的分段性以及相鄰分段之間的疊接型式；