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基于应力场分析辽河滩海地区油气运移规律

基于应力场分析辽河滩海地区油气运移规律
基于应力场分析辽河滩海地区油气运移规律

基于应力场分析的辽河滩海地区油气运移规律研究【摘要】本文通过对辽河滩海地区地质构造条件的调查,应用基于应力场分析的数值方法,分析了辽河滩海地区油气分布规律,得出控制辽河滩海地区油气成藏的主要因素,对于研究该区域油气勘探开发技术和油气成藏及演化提供重要理论依据。

【关键词】地应力有限元应力场模拟油气运移

辽河滩海地区位于辽东湾北部,西起葫芦岛,东到鲅鱼圈连线北侧,包括水深5米以下的浅海、海滩及陆滩区域,属渤海湾盆地滩海地区的重要组成部分。经勘探其储藏了大量的油气资源。

油气运移是指石油和天然气在地壳中因各种自然因素的作用而发生的流动。油气运移过程通常包括初次运移和二次运移两个阶段,油气在生油层分布较零散,在地层静压力、热力等作用下向邻近的储油层运移,被称为初次运移。进入储油层后因环境条件的变化而产生的油气运移统称为二次运移。本文通过对辽河滩海地区地质条件概况的深入分析,基于有限元方法计算该地区地应力场和油气运移的主要指标,预测该地区的主要含油区及易采区,为油田注采方案的制订提供可靠依据。

1 地质构造分析

辽河滩海地区的地理条件很复杂,由多条河道、沙洲及滩涂由于的东部凹陷盆地,同时因处于渤海弯,海潮活跃,是一个中、新生代呈“三凸两凹”的构造格局的断陷型盆地。主要分布9个正向二级构造带:东部正向构造带即太阳岛-葵花岛断裂背斜构造带和

构造地质学总复习

构造地质学总复习 第一章绪论 地质构造指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位,如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和面理构造等。 构造地质学研究地质构造的一门分支学科,主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。构造尺度主要指地质构造的规模。 构造反转:是指早期为一个张性或张扭性的盆地后期转变为压性或压扭性构造盆地(正反转)。盆地由伸展沉降转变为挤压上隆,正断层转变为逆断层的现象。反之,则称为负反转构造。 构造地质学的研究对象与内容是什么? 答:地质学的研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史,并进而探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。 构造地质学的研究方法。 答:研究方法处常规的地质研究方法外,还有以下几方面:(1)地质制图;(2)显微构造与组构的几何分析;(3)实验构造地质学(模拟实验)。 构造地质学的研究意义。 答:构造地质学的研究意义理论上在于阐明地质构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造的演化和地壳运动的规律及其动力来源;而实践意义在于应用地质构造的客观指导产生实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。 第二章 岩层由两个平行或近于平行的界面所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层,由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。 层面识别: 岩石成分,结构,颜色变化原生层面构造 倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线所指的方向,就是岩层的真倾向,简称倾向。 倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。 视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线,其在水平面上投影线所指的倾斜方向,叫视倾向或假倾向。 视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角,叫视倾角或假倾角。 真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角,又称真倾角。 真厚度真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离。 视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。 “V”字形法则倾斜岩层露头界线分布形态较复杂,表现为与地形等高线呈交切关系,并有一定规律,即当其横过沟谷或山脊时,均呈“V”字形态,根据岩层产状、地面坡向和坡度角不同,“V”字形形态也有所不同,这种规律称为“V”字形法则。 露头宽度岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。 整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,它们是连续沉积形成的。 不整合接触上、下地层间层序有间断,先后沉积的地层间缺失了某些地层。 角度不整合上、下地层间既缺失地层,产状又不相同。 平行不整合上、下地层间既缺失地层,但产状基本相同。 沉积岩判别岩层的顶底面 答:(1)斜层理:“上截下切”;(2)粒级层序:又叫递变层理从底到顶粒度由粗变细递变(3)波痕:对称型浪成波痕。原型还是其印模都是波峰尖端指向岩层的顶面,(4)泥裂:又称干裂或示底构造,剖面上呈“V”字型,其尖端指向底。还有雨痕、冰雹痕及其印模,冲刷痕等,古生物化石的生长和埋藏状态 水平岩层有哪些特征? 答:(1)地层未发生倒转的前提下,地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上,当地形切割轻微时,地面只出露最新岩层,如地形切割强烈,较老岩层出露于河谷、冲沟等低洼处,较新层分布在山顶或分水岭上;(2)出露和分布形态完全受地形控制,出露界线在地质图上表现为与地形等高线平行或重合而不相交;(3)其厚度就是该岩层顶底面标高和底面标高之差;(4)出露宽度受岩层厚度及地面坡度的影响。 不整合的识别及其理论意义和实践意义 答:(1)地层古生物方面:上、下地层间缺失某些地层或化石带;(2)沉积方面的标志;上、下两套地层在岩性和上岩相上截然不同,两套地层间往往有古侵蚀面,并保存着古风化壳、古土壤或与之有关的残积矿床等。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石组成的底砾岩。(3)构造方面:上、下两套地层产状不一致,构造变形强度不同,褶皱、断裂情况也各异;(4)岩浆活动和变质作用方面: 理论上,地层不整合是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据,也是划分地层单位的之重要依据之一,有助了解古地理古环境变化;实践上,不整合面及其上下相邻岩层中,常形成铁锰磷及铝土矿等沉积矿床;是构造上的薄弱带,有利于岩浆及含矿溶液活动,有利于形成交代和充填矿床;对油、气、水的储集也具有重要意义。另工程上可作为稳定性评价的条件之一。 简述角度不整合的特征及构造意义。 角度不整合的特征为:不整合面上下两套地层不仅有地层缺失,而且产状不同,褶皱形式和变形程度不同,断裂构造发育程度和性质不同,上、下两套地层的变质程度和岩浆活动也有明显差异。(5分) 构造意义为:角度不整合代表一次以水平运动为主的构造运动。第三章应力分析 应力单位面积上附加内力称应力。 主应力剪应力为零的面上作用的正应力为主应力。 应力状态经受力物体内任意点各个截面上的应力总和称应力状态。 应力场任一物体或岩体中都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态,一系列点的瞬时应力状态组成的空间称应力场。 构造应力场指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。 应力椭球体当主应力σ1>σ2>σ3,且符号相同时,就可根据一点的主应力矢量为半径作出一个椭球体,该椭球体代表该点的全应力状态, 称应力椭球体。 应变椭球体设想物体和岩石变形前内部某一点为一小圆球体,变形后这个圆球体就会变为椭球体,该椭球体称为应变椭球体。 变形当物体受力后,其内部各点之间相互位置的改变称变形。它的形状或体积发生改变,或者同时发生改变。 均匀变形指岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形。 非均均变形指岩石各点部分变形的方向、大小和性质不同的变形。 应变物体变形程度的量度。 线应变指物体内某一方向单位长度的改变量。 剪应变90°内角度的变化量. 剪应变:变形前互相垂直的两条直线,变形后其夹角偏离直角的量为角剪切应变(或简称角剪应变),其正切为剪应变。 剪裂角最大主应力轴σ1与剪切破裂面之间的夹角. 共轭剪切破裂角当岩石发生剪切破裂时,包含最大主应力轴σ1象限的共轭剪切破裂面之间的夹角。 单剪应变是一种特殊的恒定体积的均匀变形,它是由物体中质点沿彼此平行的方向相对滑动而成。应变椭球体中两个主轴质点线方位,在变形前后是不相同的,故又称旋转变形。 纯剪应变是一种均匀变形,应变椭球体中两个主轴的质点线,在变形前后具有同一的方位,沿应变主方向的质点线没有发生旋转,故又称无旋转变形。 递进变形在同一动力持续作用的变形过程中,如果应变状态发生连续的变化,这种变形称为递进变形。 蠕变指在应力不增加的情况下,随着时间的增长变形继续缓慢增加的现象。松弛指当应变保持不变时,随时间的增长应力逐渐减小的现象。 盐丘:由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩,使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。 什么叫变形?变形程度如何量度? 答:物体受力作用后,其内部各点间相互位置发生改变称为变形。变形可以是体积的改变,也可以是形状的改变,或二者均有改变。 物体变形程度用应变来度量,即以其相对变形量来度量。 影响岩石变形的主要因素 答:(1)力的大小、方向和性质;(2)岩石的力学性质;(3)变形的环境条件,包括围压、温度、溶液和孔隙压力;(4)时间。 影响岩石力学性质的因素有哪些? 答:围压因素,温度因素流体因素时间因素。 时间对岩石力学性质与变形有什么影响? 答:时间对岩石的力学性质与变形有三个方面的影响:(1)快速施力与缓慢施力对岩石变形的影响;(2)重复受力对岩石变形的影响;(3)蠕变与松弛对岩石变形的影响。 什么叫构造应力场?其研究意义如何? 答:构造应力场是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。构造应场中应力的分布和变化是连续而有规律的。研究构造应力场的目的秒在于揭示一定范围内应力的分布和变化和规律,及其对区域地壳运动的方式、方向及区域构造发育的制约关系,推断可能在何处出现的某种构造等。 地应力在什么情况下易集中? 答:当岩体或岩层内存在早期断裂再次发生构造变形时,在早期断裂附近,特别是在断裂带的拐点、端点、分枝点、错列点和待交汇点最容易出现应力集中。 第四章褶皱 皱褶里卡德:直立水平、倾伏,斜歪水平倾伏,平卧,斜卧,竖直。 兰姆赛:1a顶薄b平行c过度2相似3顶厚。 背形褶皱层层序不明,或层序倒转,或变形面不是层理面而是其它构造面,则将向上弯曲的叫背形。 轴面又称枢纽面,指相邻褶皱面上的枢纽联成的面。 轴迹轴面与地面或任一平面的交线。 槽线向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点为“槽”,它们的联线为槽线。 倾伏角线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与它的水平面投影线间的夹角。 侧伏角是指在线状构造所在的构造面上量得的该构造线与与构造面走向线之间的锐夹角。 等倾斜线指褶皱层的上、下褶皱面倾角相等的切点的联线。 同沉积褶皱在岩层形成的同时逐渐变形而形成的褴皱。 底辟构造地下高韧性岩体如岩盐、石膏、粘土或煤层等,在构造力的作用下,或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下,向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。穹窿岩层自褶皱的脊向四周作放射状倾斜的背斜。构造盆地岩层从四周向中心倾斜。 隔档式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间组成,其中背斜是紧闭的,而向斜较开阔。 隔槽式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间排列的褶皱组成的,其中向斜较紧闭,而背斜较开阔。 滑脱构造沉积盖层顺基底剪切滑动所形成的隔档式或隔槽式褶皱称滑脱构造。

地质构造应力场分析方法与原则

地质构造应力场分析方法与原则 发表时间:2019-01-04T10:34:05.383Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:郭建锐[导读] 摘要:构造应力场是地球动力学重要组成部分,是地壳动力学的主体部分,其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 赤峰市利拓矿业有限公司内蒙古赤峰市 024000摘要:构造应力场是地球动力学重要组成部分,是地壳动力学的主体部分,其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。本次研究针对地质构造应力场的测量方法水力压裂法、井壁崩落法、磁组构法进行分析,并对地质构造应场力分析原则进行阐述,继而进一步丰富构造应力场的理论。 关键词:地质构造;构造应场力;应场力引言:构造应力场就是在一个空间范围内构造应力的分布。构造应力场是作用在地壳某一地区内部的和由于这一地区某种变形的构造单元的发育而出现的应力总和。应力场是一种物理场,它和其他物理场,如重力场、电滋场、位势场等一样,也是物质存在的一种形式。场不是空间,而是在空间范围内某个物理量的按势分布。随着时间的变化,场内各点的强度和方向也将发生变化。构造应力场是地球动力学重要组成部分,是地壳动力学的主体部分,其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 1.地质构造应力场概述 构造应力场概念是由我国地质学家李四光率先提出的。1947年李四光提出用构造形迹反推构造应力场,并研究各种不同力学性质的构造形迹与应力方向、应力作用方式之间的相互关系。1940年格佐夫斯基也提出研究构造应力场,并把用赤平投影求主应力轴方向的方法引进构造应力场的研究。1950年一1996年国内外地质工作者结合地震地质的研究工作开展了构造应力测量,经多年努力,通过野外与室内实测证实了构造应力的存在,并探索、研究了行之有效的构造应力测量技术方法,完善了构造应力测量的理论基础,建立了可靠的测量技术方法和数据处理系统。万天丰(1999)、武红岭(1999,2003)等将矿场构造应力场研究的方法延伸到盆地构造研究领域,取得了人量的研究认识和资料,极大地丰富了构造应力场研究理论,也为盆地构造应力场研究积累了丰富的地质认识和方法。1970年构造应力场的研究有长足进展,逐渐深入到地质学的多个领域。1980年以后,构造应力场问题越来越受到国内外地质学界的重视,研究内容多涉及板块、大陆,大洋地区的构造应力场。1990年以来,全球大陆与海洋科学钻探计划开始研究现今构造应力和古应力状态和岩石圈动力学问题。 2.地质构造应力场分析方法 构造应力场研究的主要内容是在确定各地的点应力状态(应力方向和应力大小)的基础上,研究在一定区域范围内各个构造活动时期的构造应力分布特征。古应力测量可通过构造形迹分析法、古地磁法、节理测量法来确定古构造应力作用方向,利用声发射法。晶格位错法等可确定古地应力值的大小(导致地层变形时的最大水平古应力)。现今应力测量可利用震源机制解法、水力压裂法、井壁崩落法等来确定现今构造应力最大主应力方向,利用声发射法、经验公式法可确定现今地应力大小。 2.1.1水力压裂法 水力压裂测量地应力的方法首先在美国发展起来,1977年B.Haimson在井深5.1Km处进行了水力压裂地应力测量。我国学者葛洪魁(1998)、康红普(2014)均在研究中采用水力压裂测量法进行验证。水力压裂(Hydraulic fracturing)地应力测量是通过在井眼周围地层中诱发人工裂缝来获取地应力的一种方法,测试精度受多种因素的影响,如测试层位筛选、施工仪器设备、施工方案的选择以及测试数据的分析等。 2.1.2井壁崩落法 井壁崩落椭圆法的理论依据为崩落椭圆是由地壳内的构造应力场形成的,所以二者之间存在确定的关系。它的基本原理是,由于地壳内存在水平差应力,致使钻井壁形成应力集中,在垂直于最大水平主应力(压应力为正)方向的井壁端切向应力最大,当该处切向应力达到或超过岩石的破裂极限强度时,即发生破裂,从而形成井壁崩落椭圆。1970年加拿大Bell在研究阿尔伯达油田四臂井径测量的地层倾角测井资料后,发现井眼扩大方向与区域内的最小水平主应力方向平行,Gough等也发现了这种现象。1985年,Zoboek使用井下电视观测证实了Boll的发现,并与B.Haimson等人对井眼崩落机制进行研究,说明了井壁崩落法是测量水平主应力方向的可行方法。shulnberger测井公司研究应用测井资料解释地层压力问题,并用于解释石油工程中的地层破裂压力、地层坍塌压力及油层出砂等问题。这种用测井资料解释地应力剖面的方法,己经能够解决石油工程中的许多问题。 2.1.3磁组构测量法 磁组构是指磁性颗粒或晶格的定向排列或组合,其实质是岩石磁化率各向异性。岩石磁化率各向异性是指岩石的磁化强度随方向的变化性质,包括感应磁化率各向异性与剩余磁化率各向异性。GrahamJ.w(1954)提出,儿乎所有岩石都可以观测到磁各向异性。研究表明,岩石的磁化率一般表现为磁化率数量椭球的形状和方向。椭球可以反映岩石内部铁磁性颗粒长轴的主要分布方向,与沉积搬运和充填方式、岩浆岩流动构造、变质岩类型和变质程度、页理、线理、褶皱轴方向等存在一定对应关系,是地史时期定向应力和温度作用的结果,是岩组分析和有限应变测量的重要手段之一。 3.地质构造应力场分析原则 3.1时间局限性原则 一般认为根据不同构造形变的切错和叠加等关系可以确定构造应力场的分期,即相对活动次序。可以根据组成构造形变的最新地层时代和角度不整合面之上的最老上覆地层的时代,来确定构造应力场作用的大致时间。如果有地层或侵入体同位素年代的资料时,构造应力作用的时间可以确定得更准确些。即使如此,构造应力作用的时间还是不可能确定得十分精确。 如果已知组成某一构造形变的最新地层年代和侵蚀了构造形变的不整合面之上的最老上覆地层的年代,构造形变肯定是在不整合形成期间发生的;但两个沉积地层的年代之间,发生了许多变化:老地层沉积之后要下沉、硬结成岩;受构造应力作用后造成构造形变;隆起遭受剥蚀;地壳重新下降,接受新的沉积。可以看出在整个不整合的形成过程中造成构造形变的构造应力作用只局限在一个较短的时间内。如果再考虑到同位素年代的不精确性(由于采样、测试方法等原因),要准确测定构造应力作用的时间实际上目前还难以实现。 3.2空间动态性原则

辽河滩海中部地区油气藏特征研究

辽河滩海中部地区油气藏特征研究 辽河滩海中部发育多种油气藏类型,含油層系多、分布广泛,总结已知油气藏类型及油气分布规律,对下步勘探目标的选择具有重要的指导作用。研究表明,本区分为构造、地层和构造-岩性油气藏三大类;海月披覆构造带是含油气的主体,且含油气层系新,油藏埋藏深度浅;同一构造区带,不同构造单元含油气层位有明显差异;不同构造带以及同一构造带的不同含油气层系,原油性质差异较大。 标签:滩海中部;油气藏特征;油气藏类型;油气分布 1 概况 研究区位于辽宁省大洼县西南部的浅滩海地区,自西向东包括仙鹤-月牙断鼻构造带、海南-月东潜山披覆构造带和海月东坡超覆构造带等三个构造单元。在新近系馆陶组和古近系东营组、沙河街组找到了超亿吨油气储量的同时,在前第三系中生界、古生界和太古界潜山也见到了良好的油气显示。其中HN1、3块和HN8块已投入开发,YD油田作为世界上首个海上人工岛稠油热采油田,已建成50×104t年生产能力。 2 油气藏类型 2.1 构造油气藏 2.1.1 背斜型油气藏 区内主要发育披覆背斜油气藏,该类油气藏是在基岩潜山背景下,古近系-新近系地层逐层披覆其上,但顶部与围斜部位的沉积层有明显厚度差,伴随着成岩过程中的差异压实作用,形成平缓背斜,油气运移其中形成的一种油气藏类型。 2.1.2 断鼻型油气藏 由于基底凹凸不平,影响沉积盖层的发育,在压实作用下形成的鼻状构造,其上倾方向为断层封堵而形成断鼻油气藏,或具背斜形态的构造被一系列断层切割,局部构造与切割断层组合而构成。 2.1.3 断块型油气藏 断块型油气藏即油气储存于由断层遮挡形成的圈闭中,一般是在地层单斜背景下,由一条弯曲断层或多条断层围限形成遮挡条件。按照断层与地层倾向的关系可以分为反向正断层遮挡和同向遮挡两种,其中尤以前者多见。 2.2 地层油气藏

辽河滩海地区下第三系沉积体系及分布特征

第9卷第3期2002年6月 特种油气藏 S肿cjdOnaIldGasR籼oirs 文章编号:l006.6535(2002)03—0013.∞引言Vm9No3Jun2002 辽河滩海地区下第三系沉积体系及分布特征 吴兴录,邹丙方 (中油辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124010) 捕要:运用地震地层学、层序地层学、洲井沉积学分析手段.时辽河漳海地区下第三系的沉积体乐厦展布特征进行了研究。其结果。识别出6种主要沉积体系类型。即泛滥平原、扇三角洲、辨状河三角洲、三角洲、湖底扇厦湖泊相。油气勘探实践表明:三角洲、扇三角洲和泛滥平原沉积体系发育了谊区置重要的储束砂体;湖底扇沉积体系发育的砂体走潜在的、具有良好油气勘探前景的储集体。 关键词:沉积体_末;沉积层序;分布特征;老第三系;辽河滩海地区 中圈分类号:_IEl213:TEl22.2文棘标识码:A 辽河滩海地区由于受钻探成本高、风险大等不利条件的制约,钻井较少,取心更少,且钻井分布极不平衡。针对这种情况,在沉积相分析过程中,充分运用地震资料、测井资料、层序地层学、地震地层学及测井沉积学等研究方法,弥补了上述缺陷,使单井连续井段的沉积学分析在取心资料较少甚至无取心资料的情况下能够有效地进行,也使一维和二维沉积学的成果有效地扩展到三维。通过多种手段和技术的综合运用,成功地建立了辽河滩海地区下第三系沉积体系的基本格架,完善了对整个辽河盆地沉积体系及分布规律的认识,从而有效地推动了滩海地区油气勘探的进一步深入。 1主要沉积体系类型及特征 据分析,辽河滩海地区早第三纪发育了6种主要沉积体系,即泛滥平原、扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲、湖底扇和湖泊…。 1.1泛滥平原 该沉积体系主要发育于冲积体系域,是早第三纪断陷湖盆消亡、湖水全面退出本区的必然结果。 泛滥平原相以灰白色砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、灰或绿灰色粉砂岩与灰绿色泥岩、粉砂质泥岩的近等厚互层为特征,垂向上具有典型的二元结构。自下而上的沉积序列为:厚10一15cm的河道底部滞留砾石或泥砾;厚1m左右具斜层理的含砾中粗砂岩;具槽状交错层理的含砾细砂岩;具爬升波痕纹理和沙纹交错层理的粉砂岩;具微波状层理的泥质粉砂岩;具块状层理的粉砂质泥岩及泥岩。 泛滥平原沉积中缺乏水生生物化石,植物化石和植物体碎片较发育。水生植物中淡水沼生的毛球藻属、盘星藻属和水龙骨单缝孢属常见,可见立生植物根。 河道砂体响应于箱形或钟形的自然电位曲线和底下凹顶略平的透镜体充填型地震反射,天然堤与泛滥盆地沉积响应于低幅齿形或平直基线的自然电位曲线和中等振幅、中等连续性亚平行地震反射。 平面上河道砂体呈带状分布,侧向摆动范围可达17krn,剖面上河道砂体呈透镜状镶嵌于泛滥盆地沉积中。 泛滥平原沉积体系的河道砂体具有良好的储集性能,在辽海中央低凸起月东构造东一段和馆陶组的河道砂体中发现了丰富的稠油资源,且埋藏较浅,}L渗性能较好,对开采较为有利。 啦藕日期:0∞2删晒 作者简介±吴*录(1966.).男.工程师,1989年毕业于商北大学再油地质系专业,1蛳年^石油大学玻读龋士学位,现从事傩悔石油地质研究工作。电话04”.7825412。   万方数据

第一节油气初次运移

第一节油气初次运移 初次运移:是指生油层中生成的石油和天然气,从生油层向储集层(或输导层)中的运移。是油气脱离烃源岩的过程,又称为排烃。 争论的焦点: 油气是在“什么因素的驱使”下?呈“何种相态”?通过“什么途径”?排出烃源岩的 一、油气初次运移的动力因素 1、压实作用的动力因素 正常压实:在上覆沉积负荷作用下,沉积物通过不断排出孔隙流体,如果流体能够畅通地排出,孔隙度能随上覆负荷增加而作相应减小,孔隙流体压力基本保持静水压力,则称为正常压实或压实平衡状态。 欠压实:如果由于某种原因孔隙流体的排出受到阻碍,孔隙度不能随上覆负荷的增加而相应减少,孔隙流体压力常具有高于静水压力的异常值,这种压实状态就称为欠压实或压实不平衡。 (1)正常压实 压实作用过程中流体的排出实际上是由于剩余流体压力的作用。剩余流体压力是指超过静水压力的地层压力。沉积物在达到压实平衡的层序之上又沉积了新沉积物,此时颗粒要重新紧缩排列,孔隙体积要缩小,就在这些变化的瞬间,孔隙流体就要承受部分由颗粒产生的有效压应力,使流体产生了超过静水压力的剩余压力。正是在剩余压力作用下孔隙流体才得以排出,排出后孔隙流体又恢复了静水压力,沉积物又达到新的压实平衡。可见,这种剩余压力只发生在压实平衡与达到新的压实平衡之间的瞬时,所以应当叫做瞬时剩余压力。但在一个不断沉降、不断沉积、不断压实的连续过程中也可叫做剩余压力。因为正常压实过程就是:由压实平衡到瞬时不平衡再到平衡的过程,而孔隙流体压力则是由静水压力到瞬时剩余压力再到静水压力的连续过程。在这过程中流体不断排出、孔隙体积不断减小,如果流体的排出时烃源岩已经成熟成烃,即可实现初次运移。其排液的方向视不同的沉积层序而不同。

基于应力场分析的辽河滩海地区油气运移规律研究

基于应力场分析的辽河滩海地区油气运移规律研究 【摘要】本文通过对辽河滩海地区地质构造条件的调查,应用基于应力场分析的数值方法,分析了辽河滩海地区油气分布规律,得出控制辽河滩海地区油气成藏的主要因素,对于研究该区域油气勘探开发技术和油气成藏及演化提供重要理论依据。 【关键词】地应力有限元应力场模拟油气运移 辽河滩海地区位于辽东湾北部,西起葫芦岛,东到鲅鱼圈连线北侧,包括水深5米以下的浅海、海滩及陆滩区域,属渤海湾盆地滩海地区的重要组成部分。经勘探其储藏了大量的油气资源。 油气运移是指石油和天然气在地壳中因各种自然因素的作用而发生的流动。油气运移过程通常包括初次运移和二次运移两个阶段,油气在生油层分布较零散,在地层静压力、热力等作用下向邻近的储油层运移,被称为初次运移。进入储油层后因环境条件的变化而产生的油气运移统称为二次运移。本文通过对辽河滩海地区地质条件概况的深入分析,基于有限元方法计算该地区地应力场和油气运移的主要指标,预测该地区的主要含油区及易采区,为油田注采方案的制订提供可靠依据。 1 地质构造分析 辽河滩海地区的地理条件很复杂,由多条河道、沙洲及滩涂由于的东部凹陷盆地,同时因处于渤海弯,海潮活跃,是一个中、新生代呈“三凸两凹”的构造格局的断陷型盆地。主要分布9个正向二级构造带:东部正向构造带即太阳岛-葵花岛断裂背斜构造带和燕南潜山带;西部正向构造带即西部斜坡带、笔架岭构造带和葫东构造带;中部正向构造带发育有仙鹤-月牙断鼻构造带、海南-月东披覆构造带、海南东坡超覆构造带与盖州滩断鼻构造带[2]。以及海南洼陷与盖州滩洼陷2个负向构造带。 该地区的地层由古生界、中生界和新生界古近系沙河街组、新近系馆陶组及东营组等多个含油气层系组成,其中主要有沙一、沙三及东三段烃源岩,上覆有良好的泥岩盖层,具有良好的封闭能力。另外太阳岛断裂背斜构造带内分布多个局部构造和圈闭,如葵花岛构造和太阳岛构造等。 2 基于应力场的油气运移数值分析 近来针对油气运移研究主要为动力耦合系统研究,主要的研究方法有:地质构造及其演化分析、物理模拟实验、地应力现场实测和计算机数值模拟四种[3]。本文主要采用基于应力场的数值模拟方法。 2.1 地应力方向的确定

构造应力

构造应力:地壳构造运动在岩体中引起的应力。 1)一般情况下地壳以水平挤压运动为主。所以,构造应力主要是水平压应力;2)构造应力分布很不均匀,主应力的大小和方向往往变化很大; 3)岩体中的构造应力有明显的方向性,通常,σ2 ≠σ3; 4)岩体中的构造应力普遍存在如下规律:最大水平应力>最小水平应力 >垂直应力; 5)构造应力在坚硬岩层中出现一般较普遍。 复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护),也称初期支护,容许围岩产生一定的变形,而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌(一般是模筑的),也称二次支护。两层衬砌之间,根据需要设置防水层,也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。 地铁:the subway 火车:train 动车:bullet train 隧道:tunnel 福建的典型土壤是红壤和赤红壤,土壤脱硅富铝化作用和生物物质循环均较活跃,风化淋溶强烈,铁的游离度较高,使得土壤呈现红色。由于它的土壤状况良好,而且又有着温和的气候,是一个水果之乡,由于红壤属于酸性土壤,适合种植茶叶,所以茶叶是福建的传统特色产品,茶叶总产居全国第一,乌龙茶就是在福建栽培出来的。 上海地区土壤其酸碱性质多为中偏碱性,其中强碱性土壤分布在东部沿海新垦区,面积约占0.93%酸性土壤仅在上海西部残丘和洼地有零星分布,面积仅占0.07‰绝大部分地域的土壤PH值约在7.0-8.5之间,这类土壤面积约占80.2%多分布在上海的中西部地区。 读研原因(reasons for my choice) There are several reasons. I have been deeply impressed by the academic atmosphere when I came here last summer.In my opinion,as one of the most famous ******in our country,it provides people with enough room to get further enrichment.This is the first reason. The second one is I am long for doing research in ******throughout my life. It's a pleasure to be with my favorite ******for lifetime.I suppose this is the most important factor in my decision. Thirdly,I learnt a lot from my *****job during the past two years.However,I think further study is still urgent for me to realize self-value.Life is precious.It is necessary to seize any chance for self-development,especially in this competitive modern world. In a word,I am looking forward to making a solid foundation for future profession after two years study here. 研究生期间的计划(plans in the postgraduate study)

应力场分析与裂缝预测

《应力场分析与裂缝预测》教学大纲 (2004年制定,2012年第二次修改) 课程名称:应力场分析与裂缝预测 课程英文名称:Stress Field Analysis and Fracture Prediction 课内学时:32 课程学分:2 课程性质:学位课开课学期:每学年第一学期 教学方式:课堂讲授考核方式(考试/考查):考试 大纲执笔人:曾联波主讲教师:曾联波 师资队伍:曾联波、童亨茂、陈书平 一、课程内容简介 《应力场分析与裂缝预测》是地质学专业和资源勘探与地质工程专业硕士研究生的一门专门课程。讲授古、现应力场和储层裂缝的研究方法及其在油气勘探与开发中的应用,包括应力与应力场的基础概念、古构造应力场分析方法、现今地应力测量方法、裂缝的基础知识,裂缝定量预测方法、古应力场在油气勘探中的应用、现今地应力和裂缝在低渗透油气田开发中的应用。本门课程为32学时,2学分。 二、课程目的和基本要求 课程的目的是培养学生掌握古、今应力场分析与储层裂缝预测的基本理论和方法分析油田应力场分布及进行储层裂缝预测的基本能力。《应力场分析与裂缝预测》课程涉及构造地质学、地质力学、储层地质学、岩石力学、石油地质学和油气藏工程等多方面的基本知识,要求学生系统学习了大学本科地质类专业的构造地质学、固体力学、石油地质学和储层地质学等课程。 学完本课程后,应达到以下基本要求: 1.了解应力、应力场和裂缝的基本概念及基本分布特征; 2.掌握古应力场研究方法及进展,并能运用这些基本方法分析油田古应力场分布和指导油气勘探; 3.掌握现今地应力测量方法,并能运用这些方法分析低渗透油气田的地应力分布和指导油气田开发。 4. 掌握储层裂缝的研究和预测方法,并能运用这些方法研究和预测低渗透储层裂缝的分布规律。 三、课程主要内容 §1. 应力场分析和裂缝预测的基础知识(4学时) §1.1应力、应力场和裂缝的基本概念。 §1.2应力场和裂缝研究的基本内容与方法。 §1.3应力场分析和裂缝预测的研究现状与发展趋势。 §1.4应力场分析和裂缝预测的研究意义。 §2. 现今地应力测量方法(4学时) §2.1现场地应力测量方法。 §2.2岩心地应力测量方法。 §2.3测井地应力分析方法。 §2.4地应力的分布规律及影响因素 §3. 古构造应力场分析方法(6学时) §3.1古构造应力方向分析方法。

辽河滩海地区路—桥—岛—港工程研究与环境保护

第9卷第3期特种油气藏 v。l9No.32002年6月specialOilandGasRese丌oirB Jun.2002文章编号:1006.65”(2002)03—0065—03 辽河滩海地区路一桥一岛一港工程研究 与环境保护 刘宏 (中油辽河油田分公司钻采工艺研究院,辽宁盘锦1M010) 擒要:辽河滩海油田已成为j王河油区特续发展的最重要接替地压,油气开发与保护环境之间的 矛盾显得日益突出,监须寻找出一条油气开发与环境保护同步的有教逢径。辽河滩海油田在 开发与建设中.采用路一桥一岛一港系统工程思路.使环境污染与破坏降低到最小程度,为海 上油田开发提供了一书崭断的秆之有照的连径。 关键词:环境保护;油气开发;系统工程;辽河雌海油田 中圈分类号:1E45文献标识码:A 引言 辽河滩海地区是渤海湾含油气盆地的组成部分,是辽河断陷盆地含油气区(带)向海域的延伸,蕴藏着丰富的油气资源。其开发前景相当广阔,逐渐成为辽河油区乃至我国石油工业持续发展重要战略接替区域之~。在环保意识不断增强,环保形势日趋严峻的今天,必须寻找出一条油气开发与环境保护同步的有效途径。而采用路一桥一岛一港工程思路是以油气开发为中心,以油气生产与环保同步为指导思想,以保护环境,资源多元化开发为基本原则。 1油气开发与环保同步的有效途径——路一桥一岛一港系统工程 这里所说的环境保护,不仅局限于保持其原有的自然性,更主要的是应在开发与建设中,把对环境的污染与破坏降低到最小程度,同时最大限度地合理开发和利用其资源优势,更好地造福于人类。路一桥~岛一港系统工程为此开辟了一条崭新的行之有效的途径。 辽东湾北部极浅海区域,由于水文、气象、工程地质、自然环境等海洋环境的特殊性,促使其油气开发方案必须把效益与可行性紧密结合。自1993年起,辽河油田在多个有实力的科研院(所)校及省市海洋部门的支持和协作下,开展了大量的海洋调查。在多种方案的比较中,充分依据本区特殊环境和特点,从预期效益、环保评价和施工现实出发,最终形成了路一桥一岛一港系统工程思路。其中盖州滩一葵花岛油田工程的中心:沿着盖洲滩顶部修筑一条海堤路,共两段ll660.78m,由3000m双台子河桥和5570m海上栈桥连接,在路南段修筑80m×100m砂石中心人工岛,再用海上栈桥延伸2000m修筑深水港。这一系统工程将有利于实现变海洋作业为陆地、半陆地化作业,冬季封冻期间仍可坚持正常工作,为一条海油陆采的新途径。就环境保护而言,这一系统工程一方面将大大降低海上油气开发对改变环境和造成污染的风险,另一方面也将为海上油气开发实施环境保护措施提供方便快捷和有力的陆上支援。同时,这一系统也将为加快辽东北部各种资源的综合开发,为建设“海上辽宁”铺设了一条海上高速公路。 收辅日勰:伽02101.¨:葭回日研:2002-03_05 作者简介:寅噶宏(19鹋.),女+【程肺.1991年毕业于太庶石油学院自动化但表专业.现占L事石油钻栗工程设计工作。电话:∞27-7802697。  万方数据

华北地区构造应力场研究

科技信息2011年第27期 SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 华北地区构造应力场研究 李富涛1孟昭焕2贾宝刚1 (1.山东省煤田地质局物探测量队山东泰安271021;2.莱芜市国土资源局山东莱芜271100) 【摘要】本文结合相关数据、模型和软件分别利用重力场、重力垂线偏差与构造应力场的内在关系式对华北地区陆地构造应力值进行了计算,通过对相关数据结果进行对比分析,总结并得出了华北地区重力总水平梯度、构造应力场和研究方法本身的一些规律和特征。 【关键词】重力场;重力水平梯度;垂线偏差;构造应力 0引言构造应力场是地球动力学研究领域一个重要的组成部分。由于我 们不能直接测量得到浅层地表以外的岩石圈构造应力场,一些学者于 是另辟蹊径,以可以直接测量得到的相关区域重力数据为参考,通过 研究构造应力场与重力场之间的内在关系的方法而最终获得构造应 力场数据。在这方面,典型的代表人物有游永雄、向文、方剑等。游永雄 曾利用重力场研究了包括华北地区在内的多个地区的构造应力场情 况,本文即利用近似方法专门针对华北地区东经[106°,124°]、北纬[31° 43°]范围的大陆构造应力场进行更加细致地研究[1],以期使得对该区 域构造应力场及其变化规律和研究手段本身认识得更加详尽。 1 重力和垂线偏差场转换构造应力场公式1.1利用重力场计算华北地区构造应力场 游永雄推导了重力场转换构造应力场的公式即[2]:Δσxx =g ρx ,y m g x (1)其中,Δσxx 代表构造应力;g 为正常重力;f 为引力常量;ρx ,y 为均衡 改正的单位均衡柱体密度;ρm 为地幔密度;g x 为重力总水平梯度,其水 平分量Δg x 和Δg y 值可用下面公式计算[2][3]: Δg x =-1+∞-∞乙+∞-∞乙(x-x')Δg z [(x-x')2+(y-y')2+H 2]32dx'dy 'Δg y =-12π+∞-∞乙+∞-∞乙(y -y ')Δg z [(x-x')2+(y-y')2+H 2] 32dx'dy 乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙'(2)Δg z 是得到的重力异常值,x'和y '是流动坐标,遍及整个测量区 域,H 是空间延拓高度, 积分面积可以有限化和离散化,以适应计算,本文即以离散化后 2度范围为积分区域来计算。 求g x 的值的计算式为:g x =(Δg x )2+(Δg y )2 姨(3)1.2利用重力垂线偏差计算构造应力场公式 利用垂线偏差计算构造应力场公式如下[2]: Δσxx =-g 24πf ρx ,y ·u ρm ·ρ (4)式中,u 代表重力垂线偏差;ρ=206265rad ·s 。 u 的值根据下式计算[4]:u =(ξ2+η2) 1/2(5)其中,ξ为南北垂线偏差(垂线偏差子午圈分量);η为西东垂线偏 差(垂线偏差卯酉分量)。 2 计算华北地区构造应力场2.1利用重力场计算华北地区构造应力场 本文利用华北地区5′×5′分辨率的DTM 数据、360阶重力场模型 EGM96并借助于PALGrav1.0软件[5]求得该区域布格重力异常值Δg z , 然后计算得到重力总水平梯度g x 。在此基础上,再利用重力延拓知识[6], 并根据式(1)分别计算得到了华北地区地表、20公里和40公里深度 处的构造应力值。以下分别是该区5′×5′分辨率DTM 图、重力总水平 梯度图和地表、20公里、40公里深度构造应力场图。 2.2利用重力垂线偏差计算华北地区构造应力场 利用上述同样DTM 数据、重力场模型和软件计算南北垂线偏差 ξ和东西垂线偏差η,然后计算重力垂线偏差u 。根据公式(4)进一步 计算得到该区构造应力值。以下分别是利用垂线偏差计算得到的华北 地区重力总水平梯度图和地表构造应力场图。3分析和讨论 图1华北地区DTM 图(单位:m )图 2 华北地区重力总水平梯度矢量图(单位:E ) 图3华北地区重力总水平梯度等值线图(单位:E )图4华北地区地表构造应力场矢量图(单位:MPa ) ○科教前沿○

油气运移规律

油气运移是指油气由生油(气)层进入运载层及其以后的一切运移,它发生在烃源岩、储集层内,或者从一个储集层到另一个储集层的过程中、运载层出了渗透性地层外,还可以是不整合、微裂缝、断层或断裂体系、古老的风化带和刺穿的底辟构造带。油气运移机理还包括油气运移相态、动力、运移通道、运移方向、运移距离、运移时期、运聚效率和散失量等,它是油气成藏的核心问题,也是石油地质学研究的重要内容。 初次运移的动力 大量的研究实践表明, 由于泥岩的异常压实等原因所导致的异常过剩地层压力是陆相生油岩系油气初次运移的主要动力。鄂尔多斯中生界及古生界的油气初次运移研究相对较少,其中中生界延长组发育有广泛的泥岩欠压实现象。欠压实起始层位主要分布于延长组上部油层组,层位分布存在着由西向东逐渐变老的趋势,由于延长组沉积后,盆地经受了数次大的构造运动,上覆地层遭到了不同程度的剥蚀。同时,异常压实起始深度的差异性对各地区油气初次运移的时间将产生一定影响。 初次运移的通道 以微裂隙作为油气运移主要通道的观点越来越得到人们的承认,当孔隙流体压力增大到超过岩石的机械强度时,泥岩中便可产生极微裂隙。微裂隙对油气运移的作用:①增大了通道,降低了阻力;②增大了生油岩和储集岩的接触面积。流体释放后,压力减低到一定限度时,极微裂隙又会封闭,开始再一个循环。因此,油气的排出是一种循环往复的过程,运移是断续、脉冲、幕式进行的。 地下油气总是按照沿阻力最小的途径由相对高过剩压力区向相对低过剩压力区运移的总规律进行。因储集层或输导层具有较好的渗透能力,烃源岩中侧向过剩压力差总是小于烃源岩与相邻储集层或输导层之间的过剩压力差。同时,沿烃源岩本身进行侧向运移的阻力又比从烃源岩进入相邻储集层或输导层的垂向运移阻力大得多。因而,下部地层具有更高的过剩压力,本区初次运移的方向应以垂向向上运移为主。已生成的油气在过剩压力的驱动下将首先进入邻近的储集层或输导层,其方向既可向上也可向下。值得注意的是,由于研究区部分烃源岩存在着横向相变的特征,在这些地区油气的横向初次运移也是可能存在的。烃源岩与储集层的接触面积大小应是控制本区初次运移排烃效率的重要因素之一,正

中国区域大地构造-第9讲.

中国区域大地构造学 赵剑波 第九讲 早白垩世中期‐古新世(四川期,135‐52Ma)的构造演化 ---四川构造体系形成,东部盆岭构造发育,主应力方向的顺时针转变,班公错-怒江碰撞带形成,全球板块普遍北移 〇、教学目标、重难点及教学方法 1.教学目标 1)知识与技能:知道四川期的概念,知道西川构造体系概念和特征,知道四川期正逆断层和盆岭发育状况,知道中国大陆及周边地区的顺时针转动及其证据,知道四川期的岩浆活动情况,知道班公错‐怒江碰撞带形成与演化过程。 2)过程与方法:知道将构造、岩浆、沉积特征与时代相结合,并能说出不同时代、不同地区的构造、岩浆及沉积特点。 3)情感态度与价值观:知道大陆是不断离散、拼合的结果;知道中国大陆的形成与发展是全球构造运动的一部分。 2.重难点 1)重点:四川期,四川构造体系,班公错‐怒江碰撞带。 2)难点:东部盆岭构造,班公错‐怒江碰撞带。 3.教学方法 1)课堂讲授 2)提问与讨论 3)学术论文查找与汇报 前言 四川运动最早由谭锡畴、李春昱在上世纪四五十年代研究四川西部的西康地质时提出来的。中国大陆的多数地区白垩系与古近系是整合接触,没有构造事件发生。四川期构造作用的高潮发生在古新世末期或早始新世末期,而四川期本身可从早白垩世中期开始,延续到古新世末期。 中国大陆四川期的沉积,除了塔里木西南和藏南地区还有残留海分布外,在大部分地区都以山麓、河湖相的红色碎屑岩系以及火山岩系为主要

特征。反映了当时干旱炎热的大陆沉积环境。对于中国大陆西北的大多数地区来说,四川期构造作用相当不明显,侏罗系、白垩系、古近系之间均表现为连续沉积,地层之间几乎都是整合接触。 补充: 谭锡畴:河北吴桥人,1892‐1952,我国第一批地质学家之一。他参与进行的第一件工作,是对北京西山进行全面的地形地质测量。完成了《北京西山地质志》。这部专著的最重要部分是1:10万北京西山地质图,这是中国人自己测制的第一幅详细地质图件。1929年秋,谭锡畴和李春昱一起去西南,对四川、西康作大规模的区域地质调查。此次考察,行程上万里,历时2年多,作1:20万路线地质图30余幅。他们是最早进入这一地区的中国地质学家,是我国最早穿过大巴山并对其地质构造进行研究的地质学家。1931年,北平研究院成立地质研究所,谭锡畴兼任该所研究员。1938年他到云南以后,一边在西南联合大学任教授,一边应地方政府之请,主持宣威煤矿的勘探和开采工作;1939—1940年,又兼任云南易门铁矿局局长。谭锡畴从事教学,对自己要求严格,对学生也从不放松。 李春昱,河南汲县人。1904年5月8日~1988年8月6日。 区域地质、构造地质学家。1928年毕业于北京大学。1937年获德国柏林大学博士学位。为中国科学院地学部学部委员(院士)。曾任中国地质科学院地质研究所研究员。1950年发表“四川运动及其在中国之分布”一文,提出“四川运动”的重要概念,揭示了中、新生代之交的地壳运动。70年代初,他发表了“试谈板块构造”与“再谈板块构造”两篇评介文章,积极引进板块构造新观点。他首次在中国发现混杂堆积,首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史,多次指出塔里木-中朝地块以北古生代板块缝合带的存在及其对地质矿产勘查的重要意义。 古近纪:国际地层委员会(ICS)已将原来的第三系分为古近系(Paleogene)和新近系(Neogene),古近系的含义和原来的下第三系相同,包括了古新统、始新统和渐新统。古近系的顶、底界线已经确定,顶界年龄为23.03 Ma,底界年龄为(65.5±0.3)Ma。 一、板内构造变形与应力场 1、四川构造体系 四川期的构造变形以形成轴向WNW的宽缓褶皱、WNW向逆掩断层、NNE向正断层、NE或NW向的走滑断层为主要特征。它们在四川期构造应力场的作用下,形成了四川构造体系。四川期轴向WNW向的宽缓褶皱分布十分广泛,这种宽缓、波状起伏的地层样式在盆地内部方向十分稳定,但在盆地边缘,地层都朝盆地中央倾斜,四川盆地南部此类褶皱最为明显。综合其它地区的褶皱轴向资料可以看出,中国大陆四川期的褶皱是西南强烈、东北微弱。 2.构造应力值差异 据万天丰等人测定,四川期的构造应力作用强度是目前已经测到数据中最大的,平均是107.4Mpa,同时表现为西南部较强,东北部较弱。在阿里‐雅鲁藏布江带可达183.5Mpa,秦岭大别带为145 Mpa,东北地区一般

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