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Geomechanical Modeling of Stress and Fracture Distribution during Contractional Fault-Related Folding

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Journal of Geoscience and Environment Protection 2017年第11期5卷 61-93页

作者： jianwei feng Kaikai Gu School of Geosciences China University of Petroleum Qingdao China Laboratory for Marine Mineral Resources Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology Qingdao China

Understanding and predicting the distribution of fractures in the deep tight sandstone reservoir are important for both gas exploration and exploitation activities in Kuqa Depression. We analyzed the characteristics of regional structural evolution and paleotectonic stress setting based on acoustic emission tests and structural feature analysis. Several suites of geomechanical models and experiments were developed to analyze how the geological factors influenced and controlled the development and distribution of fractures during folding. The multilayer model used elasto-plastic finite element method to capture the stress variations and slip along bedding surfaces, and allowed large deformation. The simulated results demonstrate that this novel Quasi-Binary Method coupling composite failure criterion and geomechanical model can effectively quantitatively predict the developed area of fracture parameters in fault-related folds. High-density regions of fractures are mainly located in the fold limbs during initial folding stage, then gradually migrate from forelimb to backlimb, from limbs to hinge, from deep to shallow along with the fold uplift. Among these factors, the fold uplift and slip displacement along fault have the most important influence on distributions of fractures and stress field, meanwhile the lithology and distance to fault have also has certain influences. When the uplift height exceeds approximately 55 percent of the total height of fold the facture density reaches a peak, which conforms to typical top-graben fold type with large amplitude and high-density factures in the top. The overall simulated results match well with core observation and FMI results both in the whole geometry and fracture distribution.

关键词： Kuqa Depression Deep Tight Sandstone Fault-Propagation Fold Geomechanical Model Fractures Prediction

关于普遍推迟高级专家退休年龄提高预期工作期限的研究

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中国劳动关系学院学报 2012年第6期26卷 31-34页

作者：冯建威中国劳动关系学院北京100048

为了适应人口结构变化和老龄化发展,延长退休年龄已成为世界许多国家尤其是发达国家的普遍趋势。我国也逐渐显现类似状况。自1994年以来,我国劳动力更替比已明显下降。鉴于当前多种因素的制约,进行退休年龄的全面调整有一定难度,但可从... 详细信息

为了适应人口结构变化和老龄化发展,延长退休年龄已成为世界许多国家尤其是发达国家的普遍趋势。我国也逐渐显现类似状况。自1994年以来,我国劳动力更替比已明显下降。鉴于当前多种因素的制约,进行退休年龄的全面调整有一定难度,但可从局部做起,普遍延长高级专家退休年龄,然后再依据社会经济发展情况逐步推开,坚定而积极地推进调整退休年龄的改革。

关键词：延长退休年龄劳动力更替比社会保险

准噶尔盆地乌夏前陆冲断带沉降史与沉积响应研究

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地质学报 2019年第11期93卷 2729-2741页

作者：冯建伟戴俊生秦峰宋永中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中石化胜利油田勘探开发研究院山东东营257093 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国地质大学(北京)地质科学与资源学院北京100083

针对前陆冲断带的特殊构造位置及沉积特征的复杂性,本文在地层剥蚀厚度恢复和层序划分的基础上,通过对准噶尔盆地西缘乌夏前陆冲断带沉降史分析,在海西运动晚期准噶尔地块与西伯利亚板块发生碰撞挤压,形成一系列冲断推覆构造,前缘岩石... 详细信息

针对前陆冲断带的特殊构造位置及沉积特征的复杂性,本文在地层剥蚀厚度恢复和层序划分的基础上,通过对准噶尔盆地西缘乌夏前陆冲断带沉降史分析,在海西运动晚期准噶尔地块与西伯利亚板块发生碰撞挤压,形成一系列冲断推覆构造,前缘岩石圈挠曲下陷发育周缘前陆盆地,并夹杂大规模的短暂伸展火山喷发活动,接受了巨厚的二叠系沉积层序;随着板块俯冲在二叠纪末的逐渐消亡,三叠纪进入印支期陆内坳陷继承性挤压活动阶段,周边受南北向挤压和左旋构造应力场影响,前陆冲断带古断裂再次逆冲,哈拉阿拉特山急剧抬升,后缘和什托洛盖盆地形成;进入侏罗纪-白垩纪(燕山运动早中期),为陆内坳陷的填充消亡阶段,但有继承性活动,构造活动强度较二叠纪大为减弱,在燕山运动Ⅲ幕晚期最终被覆盖定型。整个过程受地体碰撞和板内挤压影响,冲断带发生幕式构造活动,从而导致盆地沉降也发生幕式变化,而且冲断带每次挤压逆冲均导致相应的沉降和沉积物充填,并直接控制前陆盆地和陆内坳陷的沉积充填特征。

关键词：乌夏前陆冲断带准噶尔盆地沉降史地体碰撞沉积响应

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半自磨机和球磨机工艺配置探讨

中国矿业 2019年第A02期28卷 377-383页

作者：冯建伟中国恩菲工程技术有限公司

随着选矿厂建设规模越来越大型化,碎磨流程采用“半自磨+球磨”的工艺越来越多,半自磨机和球磨机作为主体设备,其配置形式及配置细节必须慎重考虑,它影响整个选矿厂的布置形式,选矿厂整体能耗水平的高低,以及操作检修是否方便和高效。... 详细信息

随着选矿厂建设规模越来越大型化,碎磨流程采用“半自磨+球磨”的工艺越来越多,半自磨机和球磨机作为主体设备,其配置形式及配置细节必须慎重考虑,它影响整个选矿厂的布置形式,选矿厂整体能耗水平的高低,以及操作检修是否方便和高效。本文简要介绍了半自磨工艺流程的发展及近期我国大型选矿厂半自磨、球磨机的基本情况,着重介绍了大中型半自磨机和球磨机的两种配置形式——“端对端”配置和“边靠边”配置,并论述了车间配置设计中需要考虑地形的变化、物料的走向、方便更换衬板和缩短检修时间、磨机电机台数及位置、圆筒筛和振动筛配置、水力旋流器配置、渣浆泵及泵池配置、矿区溢出矿浆的处理等问题,并讨论了车间配置对安全、结构、操作和生产成本的重要意义。

关键词：半自磨机球磨机配置形式车间配置

库车坳陷克深气田超深层致密储层产能控制因素

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石油学报 2020年第4期41卷 478-488页

作者：冯建伟赵力彬王焰东中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

塔里木盆地库车坳陷克深气田是世界罕见的超深超高压高温裂缝性致密砂岩气藏,基质低孔特低渗,裂缝是最主要的渗流通道,气藏产能平面分布差异大、高效开发井布署难等问题是制约气田高效开发的关键。在气藏地质特征、断裂裂缝系统、基质... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷克深气田是世界罕见的超深超高压高温裂缝性致密砂岩气藏,基质低孔特低渗,裂缝是最主要的渗流通道,气藏产能平面分布差异大、高效开发井布署难等问题是制约气田高效开发的关键。在气藏地质特征、断裂裂缝系统、基质物性、储层微观结构和气水关系分布等研究的基础上,结合储层地应力研究,从多个角度系统解剖了主力产气区克深2区块高效井和低效井的差别,揭示了产能的主控地质因素和钻完井因素,提出了高效井布署、实施及开发合理技术政策。研究结果表明:井筒及井周裂缝发育程度、产状、有效性、储层力学特征、气柱高度及其相互之间的匹配关系是制约气井产能的先天地质因素;井周断层、裂缝、隔夹层、气水分布、投产井段及由此制定的合理开发技术政策是制约长期高产、稳产的核心因素;完钻井深、完井投产井段、射孔段优化和储层改造工艺是否合理,也是气井高产、稳产的关键;同时,基质储层物性及孔喉特征对产能也有一定影响。综合分析认为,在高部位集中布井是实现该类气藏高效开发最直接、最有效的手段。

关键词：库车坳陷克深气田产能控制因素裂缝高效开发

塔里木盆地博孜——大北地区被动走滑构造特征及其对裂缝发育的控制作用

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石油与天然气地质 2023年第4期44卷 962-975页

作者：郭宏辉冯建伟赵力彬中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

库车坳陷位于南天山山前,受多期造山作用、基底先存构造与盐构造等因素的影响,构造格局复杂。明确此类复杂构造系统对裂缝发育的控制作用,对天然气勘探开发具有重要意义。基于前人的研究成果,结合最新地震、露头调查、成像与岩心资料等... 详细信息

库车坳陷位于南天山山前,受多期造山作用、基底先存构造与盐构造等因素的影响,构造格局复杂。明确此类复杂构造系统对裂缝发育的控制作用,对天然气勘探开发具有重要意义。基于前人的研究成果,结合最新地震、露头调查、成像与岩心资料等,系统性总结分析了博孜—大北地区构造模式及裂缝分布特征。研究结果表明,新生代以来研究区在天山造山运动与塔里木板块旋转联合控制作用下,构造系统在冲断的基础上发生被动走滑;在多条NEE向逆冲断层控制下,研究区构造体系南北方向上具有显著差异,呈现明显的分带特征;在走滑调节构造控制下,东西方向上走滑与逆冲相互转化,呈现明显的构造分段特征;断层被动走滑是有效缝发育的主控因素,断层走滑扰动应力场控制下的裂缝发育呈现分带特征;断层走滑作用下形成的断-缝系统是提高井产能的关键。此外,探讨了博孜—大北地区被动走滑构造控制下的裂缝发育规律及井产能特征,为裂缝发育机理的进一步研究提供了基础,同时也为此类油气田勘探开发提供一定的参考。

关键词：被动走滑有效缝断层扰动应力场裂缝分布构造模式库车坳陷塔里木盆地

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渤海湾盆地南堡凹陷3区多期叠加断裂体系形成机制

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石油与天然气地质 2017年第6期38卷 1032-1042页

作者：冯建伟王志坤商琳中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油冀东油田分公司勘探开发研究院河北唐山063004

针对渤海湾盆地南堡凹陷3区内广泛发育的多期叠加断裂体系形成机制及演化过程不清的问题,以构造地质学、地质力学理论为指导,采用三维地震解释、构造物理模拟、有限元数值模拟等综合、联合技术,梳理断裂几何特征及组合样式,恢复不同构... 详细信息

针对渤海湾盆地南堡凹陷3区内广泛发育的多期叠加断裂体系形成机制及演化过程不清的问题,以构造地质学、地质力学理论为指导,采用三维地震解释、构造物理模拟、有限元数值模拟等综合、联合技术,梳理断裂几何特征及组合样式,恢复不同构造活动期的应力状态,分析平面上变应力场条件下的断裂形成演化规律,探讨垂向上断陷盆地深部先期构造对晚期断裂形成和演化的控制作用,建立研究区多期叠加断裂体系动力学模式。结果表明:以沙河街顶不整合为界分为上、下两套断裂系统,常呈现为"X"型叠加样式,中间具短期反转特征,上部为SN向伸展兼左旋走滑的复合断裂系统,力学机制为纯剪,下部为NW-SE向伸展断裂系统,力学机制为单剪。叠加断裂体系的发育主要受控于地质力学层分布、晚期应力强度、先期断裂与后期应力方向之间的夹角。先期断裂的存在影响着局部应力场的重新分布以及后期断裂的发育,晚期断裂要么继续扩展,要么产生新的断裂。以不整合面为主要特征的岩层界面作为一种力学薄弱面,受力作用时,容易发生"变形不协调或滑移"现象,使得断裂发育在垂向上具有明显的不连续性或间断性;区域上,多期叠加断裂系统的形成和发育直接受控于郯庐断裂古近纪以来构造应力场的转变。

关键词：叠加断裂形成机制物理模拟数值模拟南堡凹陷渤海湾盆地

基于非晶锗热电阻的柔性MEMS流速传感器的设计与仿真

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半导体光电 2021年第2期42卷 168-173页

作者：冯剑玮崔峰涂云婷赵韦良上海交通大学微纳电子学系微米纳米加工技术国家级重点实验室上海200240

针对铂等常用金属热敏材料电阻温度系数(TCR)不高,导致热式MEMS流速传感器宽量程测量时功耗高的问题,设计了一种基于非晶锗(a-Ge)薄膜热电阻的低功耗、宽量程柔性MEMS流速传感器。非晶锗热电阻材料具有较高的TCR系数(约为-0.02/K)和室... 详细信息

针对铂等常用金属热敏材料电阻温度系数(TCR)不高,导致热式MEMS流速传感器宽量程测量时功耗高的问题,设计了一种基于非晶锗(a-Ge)薄膜热电阻的低功耗、宽量程柔性MEMS流速传感器。非晶锗热电阻材料具有较高的TCR系数(约为-0.02/K)和室温电阻率(5Ω·m),传感器在较低的工作温差和功耗下可获得宽量程的流速测量。阐述了该柔性MEMS流速传感器的设计结构、工作原理、3D有限元建模和热-流场仿真结果。利用聚酰亚胺衬底空腔膜上的四个非晶锗热电阻同时作为自加热热源和测温元件。四个非晶锗热电阻组成一个惠斯通电桥,同时结合热损失和热温差原理来实现宽量程流速测量和测向。仿真结果表明,惠斯通电桥采用恒电流供电只需120μA,使得非晶锗热阻的工作温度与环境温度之间的温差不高于6K,就可对0~50m/s范围内的流速进行测量,且功耗在1.368mW以内。该柔性流速传感器易于采用MEMS技术批量制造,可贴于曲面应用,非常适于物联网等低功耗流速传感领域。

关键词：柔性MEMS 流速传感器热电阻非晶锗仿真

和田河气田奥陶系碳酸盐岩储层关键期构造裂缝预测

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中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第6期44卷 1-13页

作者：任启强金强冯振东冯建伟杜赫张亚军中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

基于岩心资料、成像测井裂缝参数的统计,考虑后期构造应力作用对先存裂缝岩体破坏方式的影响,推导塔里木盆地和田河气田海西晚期和喜马拉雅期裂缝参数叠加算法。结合三维有限元数值模拟方法,针对和田河气田的两个关键造缝期(海西晚期和... 详细信息

基于岩心资料、成像测井裂缝参数的统计,考虑后期构造应力作用对先存裂缝岩体破坏方式的影响,推导塔里木盆地和田河气田海西晚期和喜马拉雅期裂缝参数叠加算法。结合三维有限元数值模拟方法,针对和田河气田的两个关键造缝期(海西晚期和喜马拉雅期)进行古构造应力场数值模拟,以两期裂缝参数叠加方式为指导,预测和田河气田奥陶系生物灰岩段构造裂缝的分布规律,并结合开发资料进行验证。结果表明,构造裂缝表现出较强的期次性,包括海西早期的低角度剪切缝、海西晚期的中—高角度构造剪切裂缝以及喜马拉雅期的高角度构造剪切缝。后期应力作用在具有先存裂缝的岩石上,产生的情况包括三种岩石不发生破裂;岩石只沿先存裂缝发生扩展;岩石既沿先存裂缝发生扩展,又产生新的裂缝。相对于玛4井区,玛5井区的裂缝密度低、开度大,导致其产量较低。玛4井区和玛5井区在平面上裂缝通而不畅,油气不易横向运输,只能在独立构造带区间进行运移。

关键词：构造裂缝裂缝发育特征裂缝参数叠加和田河气田