地应力与断层封闭性之间的定量关系

通过建立数学模型,推导出了三向地应力状态下断面正应力和剪应力的计算公式,并选取断层封闭系数、断层紧闭指数和断层剪切指数3个参数作为断层封闭性的定量评价指标。其中,断层封闭系数和断层紧闭指数越大,断层封闭性越强,而断层剪切指数与断层封闭性的关系与断层面所受正应力性质有关。当正应力为压应力时,断层剪切指数越大,断层封闭性越好;当正应力为张应力时,断层剪切指数越大则断层开启程度越高。最后分析了地应力大小和方向对断层封闭性的影响。结果表明,断层走向与最大水平主应力之间的夹角发生改变时,断面正应力和剪应力的变化趋势及其对断层封闭性的影响均是相反的。因此,在实际应用时,应对正应力和剪应力对断层封闭性的影响进行综合考虑。分析结果还表明,压性和压扭性断层的封闭性优于张性和张扭性断层的封闭性。饶阳凹陷中北部第三系构造应力场数值模拟及断层封闭性分析结果显示,沙二段和沙三段应为重点勘探层位,其次为沙一段和东营组。这与饶阳凹陷的勘探开发实际相一致。