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长白山天池火山西南麓水压致裂法地应力测量及其实测数据在断裂稳定性分析中的应用 被引量：5
1
作者 乔二伟 马秀敏 +3 位作者 彭华 张文汇 翟玉栋 李嘉瑞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1545-1557,共13页
长白山天池火山是一座新生代多成因复合火山,其活动性一直受到地学界的高度重视.而地应力测量数据对于了解火山的活动情况等具有重要意义,但目前长白山天池火山地区实测地应力资料较少.为了更准确地了解长白山天池火山地区现今地应力状... 长白山天池火山是一座新生代多成因复合火山,其活动性一直受到地学界的高度重视.而地应力测量数据对于了解火山的活动情况等具有重要意义,但目前长白山天池火山地区实测地应力资料较少.为了更准确地了解长白山天池火山地区现今地应力状态及断裂稳定性,在长白山天池火山西南麓MJZ测点0~300 m孔深开展了水压致裂法地应力测量.利用此次实测地应力数据,本文首先分析了该地区地壳浅表层应力状态,结果表明:①测区以水平构造应力为主导,应力值与其他地区相比,相对较低;②SH(最大水平主应力)、Sh(最小水平主应力)和Sv(垂向主应力)均随深度增加而基本呈线性增大趋势;在60~180 m深度,三者展现为逆断层应力状态,即SH>Sh>Sv;在180~300 m,则表现为SH>Sv>Sh,该应力关系有利于走滑断层活动;③钻孔上部SH方向为N38°E,与东北地区构造应力场方向基本一致.钻孔下部由于受区内NW向断裂和其他因素影响,存在与区域主应力方向有偏差的局部应力场.其次,基于实测应力数据,应用库仑摩擦滑动准则,并取摩擦系数为0.6和1.0,初步评价了区域断裂的稳定性.结果显示,研究区现今应力状态尚未达到断裂失稳滑动水平,推测测区断裂目前相对稳定.结合其较低的应力积累水平,一定程度上反映出长白山天池火山区目前没有明显活动,地壳总体是稳定的.本文的研究结果可为长白山天池火山的活动性、地震地质等研究提供地应力方面的基础数据,同时也为测区地质环境安全评价提供参考依据. 展开更多
关键词 长白山天池火山 MJZ测点 水压致裂 地应力测量 断裂稳定性
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基于隧道施工阶段地应力实测数据的岩爆判据研究
2
作者 张士安 吴满路 +1 位作者 江蛟 冯亮 《防灾减灾学报》 2024年第3期1-9,共9页
云南省蔓金高速草果山隧道属于深埋长隧道,隧道围岩坚硬完整且脆性较高,隧道施工阶段面临着岩爆发生的风险。因此,采用应力解除法进行地应力测量,并基于实测数据结合现场岩爆发生情况与国内外不同的强度判据进行对比,并对岩爆判据的适... 云南省蔓金高速草果山隧道属于深埋长隧道,隧道围岩坚硬完整且脆性较高,隧道施工阶段面临着岩爆发生的风险。因此,采用应力解除法进行地应力测量,并基于实测数据结合现场岩爆发生情况与国内外不同的强度判据进行对比,并对岩爆判据的适用性进行分析研究。最后,根据岩爆实际发生的情况和位置对岩爆判据进行验证分析,结果表明:岩爆预测标准除应力指标外,还应使用多因素指标进行综合判别;某种岩爆预测方法不能适用所有地下工程,应结合工程的具体情况,进行岩爆危险性评估,为工程提出岩爆防治措施。同时此研究成果为深埋完整硬岩的岩爆灾害分析预测和防控提供了参考依据。 展开更多
关键词 草果山隧道 地应力测量 应力解除法 空芯包体应力计 岩爆判据 岩爆分级
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基于原位地应力测试及流变模型的深部泥页岩储层地应力状态研究 被引量：7
3
作者 孟文 田涛 +3 位作者 孙东生 杨跃辉 李冉 陈群策 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期537-549,共13页
深部泥页岩储层地应力状态的准确确定是页岩气等非常规能源高效开发的关键。综合基于原位地应力测试获得水平最小主应力,建立基于流变模型的地应力剖面,应用成像测井技术确定水平最大主应力方向等,是准确确定泥页岩储层地应力的有效方... 深部泥页岩储层地应力状态的准确确定是页岩气等非常规能源高效开发的关键。综合基于原位地应力测试获得水平最小主应力,建立基于流变模型的地应力剖面,应用成像测井技术确定水平最大主应力方向等,是准确确定泥页岩储层地应力的有效方法。将该研究思路应用于陕西汉中SZ1井,利用水压致裂原地应力测试方法获得储层水平最小主应力值范围为32~41 MPa;利用偶极声波测井数据获得岩石力学参数,结合地壳应变率和储层埋藏史,建立了SZ1井地应力剖面,结果表明牛蹄塘组1950~2025 m深度范围内水平主应力差介于10~15 MPa,水平最小主应力值范围为28~41 MPa,水平最大主应力值范围为47~49 MPa,预测得到的水平最小主应力值与实测结果具有较好的一致性。原地应力实测及流变模型预测结果揭示SZ1井地应力为正断型(S_(v)>S_(H)>S_(h))或正断型与走滑型相结合的应力状态(S_(v)≈S_(H)>S_(h))。水平主应力差随伽玛值的升高而变小,表明地应力剖面与地层岩性具有较好的对应关系。基于成像测井揭示的钻孔诱导张裂隙分布特征,SZ1井水平最大主应力方向约为N74°W,与区域构造应力场方向基本一致。相关结论为准确认识SZ1井目标层地应力状态,以及后期水平井布设及压裂控制等提供了重要依据。 展开更多
关键词 地应力测试 水压致裂法 钻孔诱发张裂隙 流变模型 地应力剖面 泥页岩储层
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考虑地应力作用的嵌岩桩基础岩体完整性系数评价 被引量：1
4
作者 曹慧 王杨 +1 位作者 李阿伟 孙东生 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第15期287-292,共6页
岩体完整性系数是桩基设计中评价岩体完整程度的重要指标之一。根据在建的济南恒大国际金融中心(总高518 m)嵌岩桩设计对岩体完整性评价的需求,在现场岩体纵波速度测试的基础上,开展了原位地应力(围压)条件下,桩端持力层深度岩块纵波速... 岩体完整性系数是桩基设计中评价岩体完整程度的重要指标之一。根据在建的济南恒大国际金融中心(总高518 m)嵌岩桩设计对岩体完整性评价的需求,在现场岩体纵波速度测试的基础上,开展了原位地应力(围压)条件下,桩端持力层深度岩块纵波速度测试,结果表明:强风化辉长岩(埋深69~80 m)的完整性系数为54.1%~58.8%,微风化辉长岩(埋深94~99 m)的完整性系数为77.2%~94.4%。随着风化程度的降低,地应力作用对岩体完整性系数的影响增强,考虑地应力作用下强风化地层的岩体完整性系数(均值)降低了2.1%,微风化地层的岩体完整性系数(均值)降低了5.2%。建议在超深嵌岩桩基础设计中,需考虑原位地应力对岩体完整性系数的影响。研究结果对嵌岩桩岩体完整性系数评价及超高层建筑地基勘察具有一定指导意义。 展开更多
关键词 嵌岩桩 岩体完整性系数 纵波速度 原地应力
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页岩储层水平最小主应力实测与分布规律 被引量：3
5
作者 孙东生 禚喜准 +3 位作者 淡永 李阿伟 杨跃辉 陈群策 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期80-87,共8页
水平最小主应力是非常规油气储层压裂设计、压裂缝高控制和压裂后效果评价的重要基础数据。利用自主研发的深孔水压致裂原位地应力测试系统,对黔东南地区寒武系牛蹄塘组泥页岩储层进行地应力实测,获取深度1179~1188 m泥质粉砂岩层段水... 水平最小主应力是非常规油气储层压裂设计、压裂缝高控制和压裂后效果评价的重要基础数据。利用自主研发的深孔水压致裂原位地应力测试系统,对黔东南地区寒武系牛蹄塘组泥页岩储层进行地应力实测,获取深度1179~1188 m泥质粉砂岩层段水平最小主应力为24.9~25.3 MPa,1207~1208 m灰岩层段的水平最小主应力为21.4 MPa。结合公开报道的泥页岩储层地应力测量结果,定量评价泥页岩储层内水平最小地应力分布规律。结果表明:泥页岩储层内地应力明显受岩石的矿物含量控制,随着黏土等塑性矿物含量的增加,水平最小主应力明显增大;在区域构造应力场作用下,泥页岩层的水平最小主应力比砂岩或灰岩等脆性夹层高4~15 MPa;对于深层页岩气,应选择脆性矿物含量高的水平最小主应力低值区作为水平井穿行层段,不仅有利于压裂缝的起裂和扩展,且裂缝的闭合压力低,可有效避免支撑剂的破碎和嵌入,保持压裂缝的导流能力。 展开更多
关键词 水平最小主应力 水压致裂法 页岩储层 塑性矿物含量 深层页岩气
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