[发明专利]一种基于动态地质工程大数据的页岩气地震监测智能评估方法

权利要求书

1.一种基于动态地质工程大数据的页岩气地震监测智能评估方法，其特征在于，包括：

步骤S1，建立目标页岩气开发区“三库”，包括：收集目标页岩气开发区地质资料，确定断层、裂隙以及构造应力分布特征，建立动态“地质库”；确定目标页岩气开发区地震活动性分区，收集历史地震目录以及近期地震目录，按照震级、烈度以及破坏力进行分级统计，建立动态“地震库”；调查目标页岩气开发区工程地质活动，对每一项工程活动的范围、工艺标准、工程进度、实施程度进行实时追踪，建立目标页岩气开发“工程库”；对以上“三库”进行后期维护更新；

步骤S2，以所述“三库”为大数据支撑，建立“地质-地震-工程综合动态模型”：

分别以“地质库”为基础，建立地质力学模型；以“地震库”为基础，建立地震活动性模型；并辅以“工程库”以及附带的页岩气动态开发模型，联动三库，实现三库中任何一个的变化就会导致“地质-地震-工程综合动态模型”的相应调整，从而形成地质-地震-工程综合动态模型；

步骤S3，以所述“地质-地震-工程综合动态模型”为指导，布设地震监测网络：

以地质-地震-工程综合动态模型为指导，布设地震监测台网及相应信息处理系统，采用闭环优化模式，将记录到的工程地质事件、地震事件反馈到对应的工程库和地震库中，进而对“页岩气动态开发模型”和“地震活动性模型”进行再优化最终优化指导地震监测网络的布设；

步骤S4，利用所述地震监测网络所监测的事件信息，持续扩容“三库”，建立页岩气勘探开发全覆盖、动静结合的地震监测体系，并选定台网监测能力评价指标，形成相应的评价标准：

以步骤S3中的优化方式为基础，通过三库、综合动态模型、监测网络的互相反馈、不断优化，建立页岩气勘探开发全覆盖、动静结合的地震监测体系；并同时在此过程中提炼出对反馈和优化影响较大的不确定性因子，以此作为评价指标，制定出评价标准；

步骤S5，建立以地质-地震-工程综合动态模型为依托，以所述评价标准为指南的大数据可视化地震实时评估、预警系统：

对步骤S4中形成的评价指标和评价标准进行可视化分析，从指标数值本身的变化以及其蕴含的地震信息，提炼出数值区间等级及对应的地震信息，并以此形成不同地震危险等级的阈值范围，并实时加入新的地震信息和工程信息，利用梯度提升树GBDT算法进行阈值迭代处理，对处于不同阈值区间的指标给出评估和预警信息，从而指导工程活动和规避地震风险。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中：

所述“地质库”是目标页岩气开发区地质数据资料库，包括地质模型、断裂系统、一维地质力学模型，其中地质模型涵盖开发区地层、构造、页岩气资源量等基础资料；断裂系统是将断层按不同活动时代进行分类而形成的，并根据断层活动事件进行实时更新；

所述“地震库”是目标页岩气开发及影响区范围的所有已记录到地震的合集，并分别根据震级大小、烈度、波及范围进行主影响分类，再根据震源深度、发震时间、发震位置进行次元素分类；

所述“工程库”是目标页岩气开发区内所有页岩气工程活动的合集，并分别对不同施工进度、施工标准进行分类管理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中：

所述地质力学模型是基于地质模型、断裂系统、一维地质力学和时间元素而形成的四维动态地质力学模型，并包含目标开发区的主应力场分布；

所述地震活动性模型的建立是，首先将断裂系统中的每一条断层视为潜震源，利用地震危险性分析与灾害风险评估软件OpenQuake建立断层（震）源分区模型；再利用“地震库”中的历史地震目录，在空间分布的基础上添加时间元素，建立目标页岩气开发区历史地震四维分布模型；最后耦合断层（震）源分区模型和历史地震四维分布模型，形成动态的地震活动性模型；

所述页岩气动态工程模型是在页岩气工程施工及影响范围区划分的基础上，重点关注压裂施工阶段，将压裂工艺水平（压力、深度）、压裂液（特性、注入速率、注入量）、工程进度（时间）以及实施程度（阶段）作为4个影响因子，并根据每个因子特征赋予权重值，建立页岩气动动态工程模型。