[发明专利]基于断层带摩擦强度非均质性的断层稳定性评价方法

权利要求书

1.基于断层带摩擦强度非均质性表征的断层稳定性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、模拟计算实际断面泥质含量分布，明确断面泥质含量分布范围；挑选岩心样品，使其泥质含量尽量均匀分布在实际断面泥质含量分布范围内；

步骤二、针对不同泥质含量的岩心样品开展室内摩擦强度测试；建立摩擦系数与泥质含量的函数关系式；

步骤三、利用摩擦系数与泥质含量的关系式将断面泥质含量转化为摩擦系数；

步骤四、利用断面摩擦系数、地应力及断层产状来模拟计算断面不同部位活化压力。

2.根据权利要求1所述的基于断层带摩擦强度非均质性表征的断层稳定性评价方法，其特征在于：所述的步骤一的具体方法：

A、基于深度域断层和地层解释数据通过地质软件建立构造模型，刻画每一套地层在断层两盘的交线，从而得到断层在每一套地层的断距，在此基础之上结合泥质含量测井解释和地层厚度来计算断层面不同部位泥质含量分布SGR，计算公式如下：

式中：SGR为断面泥质含量，％；D为断距，m；V_sh为泥质含量测井解释，％；ΔZ为地层厚度，m；

B、根据测井岩性柱状图结合肉眼观察岩心，选择泥质含量有差异的岩心样品进行泥质含量测试，根据测试结果挑选参与后续摩擦实验的岩心样品，使其泥质含量尽量均匀分布在实际断面泥质含量分布范围内。

3.根据权利要求1所述的基于断层带摩擦强度非均质性表征的断层稳定性评价方法，其特征在于：所述的步骤二的具体方法:

A、对岩心样品进行处理以满足实验要求，并开展不同泥质含量的摩擦强度实验，如直剪、三轴和环剪，得到不同泥质含量所对应的摩擦系数的大小；

B、对泥质含量和摩擦强度测试数据进行分析处理，得到摩擦系数μ与泥质含量V_sh的函数关系式：μ＝f(V_sh)。

4.根据权利要求1所述的基于断层带摩擦强度非均质性表征的断层稳定性评价方法，其特征在于：所述的步骤三的具体方法：

基于地质软件模拟计算出断面泥质含量SGR分布，利用下式进行断面摩擦系数μ的计算：

对于断层面，SGR≈Vsh

因此，断面摩擦系数μ＝f(SGR)。

5.根据权利要求1所述的基于断层带摩擦强度非均质性表征的断层稳定性评价方法，其特征在于：所述的步骤四的具体方：

A、利用地应力、断层倾向和断层倾角来计算断面所受正应力和剪应力，计算公式如下：

S_n＝S_vcos²θ_dip+S_Hmaxcos²(θ_trend-θ_Hmax)sin²θ_dip+S_hminsin²(θ_trend-θ_Hmax)sin²θ_dip

式中：S_n和τ分别为断面所受正应力和剪应力；S_v、S_Hmax和S_hmin分别为垂向主应力、最大水平主应力和最小水平主应力大小；θ_Hmax为最大水平主应力方向；θ_trend和θ_dip分别为断面倾向和倾角。

B、利用断层面摩擦系数、断面所受正应力和断面所受剪正应力来计算断面每个微元面发生活化所需的总流体压力，用活化压力P_R来表示，计算公式如下：

P_R＝S_n-τ/μ

式中：P_R为断层活化压力；S_n和τ分别为断面所受正应力和剪应力；μ为断层摩擦系数。