[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

说明书

本发明涉及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，以实现对页岩气开采区地震事件的实时监测和预警。该方法包括：步骤S1，建立页岩气开发区“三库”，即“地质库”、“地震库”、“工程库”；步骤S2，以步骤S1中的“三库”为大数据支撑，建立地质‑地震‑工程综合动态模型；步骤S3，以S2中动态模型为指导，布设地震监测网络；步骤S4，利用S3中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，并选定指标，形成相应的评价标准；步骤S5，以S4中的评价标准为基础，建立以“三库”动态模型为依托，以“评价标准”为指南的大数据可视化地震实时评估、预警系统。

技术领域

本发明属于页岩气开发环境监测领域，具体设计页岩气开发区地震监测、评估和预警方法。

背景技术

随着我国对天然气需求的不断上涨，2009年8月，我国启动了国内首个国家财政出资的页岩气资源勘查项目，由此也拉开了我国页岩气勘探开发的序幕，目前已在四川、重庆、新疆等地进行了大规模的勘探开发。但是页岩气开发过程中压裂工艺的使用给工区及周边地区带来了诸如水环境、土壤环境、生态地质环境以及工程地质环境影响等许多不稳定的因素，其中工程地质环境影响中的诱发地震灾害风险由于社会层面、经济层面的广泛关注，而显得尤为凸出。

从页岩气地震诱发机制上来看，来自国内外多位学者、专家的研究报告显示，大量的液体通过增压的方式注入地层，会对地层的原始状态产生影响，具体表现在两个方面，一是通过孔隙压力传导，激活连通断层，诱发地震；二是通过地层压力传导，激活未连通、但在地层压力波及范围内的断层，从而诱发地震。而从页岩气开发工程上来看，页岩气开发呈现出以下特点：一是开发区井位密度大导致压裂液注入地层集中；二是压裂液自身特性、注入量、注入速率等并不统一，会随着工程方案而变更；三是开发区本身地质构造特征决定工程施工方案。这两大方面的特征基本上回答了在一个具有某种地质构造特征的开发区，采用某种工艺标准的压裂施工是否增大发生诱发地震几率的问题。

然而，在页岩气地震监测评估方面，除了极个别开发区通过布置少量且分散的地震监测点来监测页岩气地震之外，处于动态变化中的工程因素并未被考虑进去，因此目前尚未形成一套集工程、地质、地震三种元素于一体的页岩气地震动态监测、评估和预警方法。

发明内容

本发明的目的是提供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，以实现对页岩气开采区地震事件的实时监测、评估和智能预警。

本发明的技术方案为：

本发明实施例提供了一种页岩气开发区地震监测、评估和预警方法，包括：

步骤S1，建立目标页岩气开发区“三库”，包括：

收集页岩气开发区地质构造数据资料，重点确定断层、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，建立页岩气开发“工程库”。

以上“三库”的建立和后期维护，是基于实时地质构造特征、震例的增减以及工程进度的变化进行自动更新来实现的。

步骤S2，以步骤S1中的“三库”为大数据支撑，建立地质-地震-工程综合动态模型：

分别以地质资料库为基础，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”，联动“三库”，以实现“三库”中任何一个的变化就会导致模型的相应调整，从而形成地质-地震-工程综合动态模型。

步骤S3，参考动态模型，布设地震监测网络：