巖石力學參數影響斷背斜內張裂縫發育帶的概念模型

孫 帥，侯貴廷

(1.北京大學 地球與空間科學學院 教育部造山帶與地殼演化重點實驗室，北京100871；2.中國石油 勘探開發研究院，北京100083)

對于裂縫的研究起步較早，于19世紀70年代就已經開始[1-3]。裂縫對于地質體的孔隙度和密度具有很好的改善作用，為油氣的運移和儲存提供了必要的通道和儲存空間，對致密砂巖、碳酸鹽巖等低滲透儲層以及致密泥頁巖等非常規低滲透儲層的物性具有重要的改善作用。構造裂縫是在巖石受力超過了其最大巖石強度而發生破裂形成的[4]，其發育程度主要取決于巖性[5-10]、巖層厚度[11-13]、斷層[14-17]和褶皺作用[18-20]等因素的控制。此外，地質體或儲集層的巖石力學參數對構造裂縫的發育也至關重要，主要包括楊氏模量、泊松比、抗壓強度、粘度比等基本參數。關于巖石力學參數對構造裂縫發育影響的研究較少，且已有研究也多針對構造裂縫中的剪裂縫研究較多[21-23]，而針對張裂縫發育影響因素的研究很少。

近年來，在對庫車坳陷克拉蘇構造帶內斷背斜的勘探開發發現，白堊系巴什基奇克組的測井孔隙度、電阻率和地應力等物性在垂向上具有上下分帶的現象，而且構造裂縫也存在上下分帶性的現象，斷背斜的上部發育張裂縫發育帶，下部發育剪裂縫發育帶，中間以過渡帶分開[24-25]。Sun等(2017) 通過有限元數值模擬的方法研究斷背斜內構造裂縫發育力學機制，并認為構造裂縫的發育受褶皺“中和面”和斷層的共同控制，其中張裂縫發育帶是受有限中和面(應變值等于0)約束的、應變值大于0的張應變區域[24,26](圖1)?！?br>