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致密岩石(如火山岩和碳酸盐岩)可广泛发育构造裂缝,这类致密岩石的构造裂缝数值建模是构造裂缝地震解释、地震反演和油藏数值模拟的基础,目前致密岩石的裂缝参数的定量表征和空间分布规律定量预测评价,仍是石油地质界的前沿问题。研究压性构造控制的构造裂缝形成机制和发育分布规律对碳酸盐岩和火山岩等致密岩石的裂缝油气藏储层预测具有重要意义。尽管国内外专家学者经过多年研究,仍未形成有效的构造裂缝定量预测技术与方法。在此背景下,展开裂缝预测的基础研究是十分必要的。 中国西部盆地多发育压性构造,如塔里木盆地西北缘柯坪地区,通过构造地质演化分析,将二叠纪以来具有强构造变形的构造应力场分为三期:晚古生代二叠纪末、中生代三叠纪-古近纪和新生代新近纪以来,根据岩墙、节理、擦痕、褶皱与断层等应力感构造的测量分析,得出柯坪-巴楚地区二叠纪末最大主压应力方向为北西向,中生代为北东向,新近纪以来为北北西(近南北)向。 本论文在对裂缝的分类、成因、控制因素、分布特征等研究基础上针对压性构造相关裂缝系统展开野外露头定量测量工作。通过在新疆巴楚地区微波塔逆掩断层、一间房逆冲断层各布置实测剖面对野外测量的构造裂缝面密度的统计分析,发现逆掩断层控制的裂缝面密度随着逆掩断层面曲率增加呈线性增加;裂缝面密度与地层产状变化的曲率亦呈线性增加关系;发现距断裂越远裂缝密度越低,存在一个裂缝密度骤减的范围,这个范围内为“断裂控制裂缝带”,这个“断裂控制裂缝带”可能与断裂的性质、规模和断距等因素密切相关。这个带的认识对裂缝油气勘探开发具有一定的应用价值。通过对羊吉坎斜歪背斜、西克尔断背斜及五道班褶皱剖面裂缝测量发现褶皱核部即地层曲率较大处裂缝密度较两翼高。 在构造裂缝的野外测量基础上,本文又运用Ansys有限元数值模拟软件对八种常见压性构造进行系统力学模拟实验,分析各种控制因素对构造裂缝分布的影响,分别得出背斜、一般逆断层、铲形逆断层、逆掩断层、断坪-断坡型逆断层、反冲断层、构造三角带以及Ⅰ型三角带八种常见压性构造伴生裂缝的主控因素及其如何影响裂缝带范围分布。进一步通过数据拟合,定量地得出断层断面曲率、断层倾角、模型两侧施加的梯形差应力、主冲断层与反冲断层的夹角、地层厚度、断层厚度等各因素如何控制构造裂缝带范围的分布。