诱发地震

摘要： 能源是经济社会长期稳定发展的有力保障。同时,我国也进入了生态文明建设的关键时期。为实现此目标,亟需建设清洁、低碳、高效、多元的现代能源体系。干热岩型地热作为一种新兴的环境友好型资源,有望推进能源结构转型。开发干热岩需要建立增强型地热系统,其核心是向储层钻井并压裂形成一定规模的裂缝网络,构建井间循环回路来提取热能发电。20世纪70年代以来,多个发达国家先后进行干热岩资源开发尝试,然而受到人工热储建造和诱发地震防控等关键技术的限制,成功运行的EGS工程屈指可数。近些年来,干热岩资源的优越性和规模化开发可行性进一步得到国际社会的认可,投入建设的EGS数量总体上不断增加。水力压裂是建造人工热储的核心技术手段之一,水力裂缝的形态直接决定了换热体积和取热效率。本文在分析国内外典型EGS压裂案例的基础上,总结了干热岩水力压裂的工艺特点。此外,结合几种较为流行的理论模型和我国首例EGS工程——共和盆地恰卜恰干热岩试采工程的实际情况,简要阐述了干热岩压裂与诱发地震之间的关系。最后从压裂工艺、智能化开发、微地震监测矩张量反演等方面为干热岩水力压裂向更深层次发展提出建议。

摘要： 诱发地震及其灾害风险对非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动的顺利实施存在严重威胁,并早已引发社会各界及相关科研人员的广泛关注,由此也产生了许多需要进一步研究且亟待解决的科学问题。震级-频度分布(FMD)是描述地震活动的重要内容,对诱发地震的b值开展系统研究有助于揭示区域应力累积状态、地下构造特征以及诱发地震危险性。文中系统梳理了近十年来国内外工业开采水力压裂诱发地震b值的数值大小、时空异质性、物理机制解释、受影响因素、应用现状等相关的研究进展;归纳了前人发现的可能影响b值大小的因素,包括原位应力场、断层几何参数、断层成熟程度、震源深度等客观因素,以及注液体积、注液速率等由具体施工情况引起的孔隙压力大小变化的主观因素;总结了前人提出的包括孔隙压力控制论、原位差应力大小控制论、最大剪应力方向控制论、地质条件非均匀性决定论等多种可能的物理机制。厘清其中已取得的共识性认识、争议科学问题后,我们认为诱发地震b值或许可以成为判断储层改造效果、储层应力状态以及诱发地震灾害风险防治的入手点之一。文中对水力压裂诱发地震b值特征的总结分析可为从事新型能源开发、地震安全监管和科学研究领域的企业、管理人员及科学研究人员提供科学参考。

摘要： 人工诱发地震现象已经有很久的历史.水库蓄水、采矿、地热开发、从地下提取液体或气体,或将液体注入地球内部都可能诱发地震.大量地震监测数据与科学分析结果显示:美国俄克拉何马州的地震剧增主要与页岩油气开采的废水回注量相关;加拿大阿尔伯塔省的地震剧增主要与页岩油气开采水力压裂的工作量相关;而荷兰罗宁根天然气田的传统天然气开采也同样诱发了较强的地震活动.在中国四川盆地的页岩油气开发区域,地震活动近几年也大幅度增强,但目前监测与科研工作较少,对某些地震成因尚有争议.目前研究诱发地震问题已成为学术界与工业界的一门专业学科.推断诱发地震,除了分析时空分布与工业活动的相关性之外,本文综述了该领域基于地震学、地质动力学、构造地质学的多种分析方法.如何在油气开采过程中减少诱发地震的灾害影响成为当前相关各界极为关注的科研问题,本文介绍了多个国家或地区建立的控制诱发地震的管理系统、基于地震大数据的诱发地震概率预测方法,以及基于地球物理与地质信息的综合诱发地震风险评估方法,并对我国控制诱发地震问题提出建设性意见.

摘要： 随着水力压裂技术在页岩气开发中的广泛应用,加拿大西部盆地的诱发地震活动显著增加.目前对于诱发地震的综合表征方法还不成熟.本文采用一种综合地质、岩石力学及流体力学的研究方法,对Fox Creek地区2015年2月8日发生的M3.0诱发地震事件进行了综合表征.首先,利用高分辨率三维反射地震资料,采用蚂蚁体追踪技术识别潜在断层.其次,利用测井曲线和压裂施工数据等资料定量求取岩石力学及地应力参数,建立三维地质力学模型,明确水力压裂缝的空间扩展规律.最后,建立流体-地质力学耦合模型,计算水力压裂过程中断层附近的孔隙压力及局部应力变化,利用摩尔-库仑破裂准则判定断层激活的时间与空间位置,揭示本次诱发地震事件的触发机制并提出风险控制对策.结果表明,三条由Precambrian基底向上延伸至Duvernay地层的近垂直断层在水平井压裂过程中被激活.由于水平井的部分压裂缝与断层沟通,注入流体沿断层的高渗透破裂带向下迅速扩散,在基底位置激活断层并诱发M3.0地震事件.其中孔隙压力增加是本例中断层活化的主要因素.现场措施表明,增大压裂水平井与已知断层之间的距离被可以有效地降低地震风险.因此在进行水平井钻井及压裂作业之前,明确地下断层的分布位置至关重要.

摘要： 人工诱发地震现象已经有很久的历史.?水库蓄水、采矿、地热开发、从地下提取液体或气体,或将液体注入地球内部都可能诱发地震.?大量地震监测数据与科学分析结果显示:美国俄克拉何马州的地震剧增主要与页岩油气开采的废水回注量相关;加拿大阿尔伯塔省的地震剧增主要与页岩油气开采水力压裂的工作量相关;而荷兰罗宁根天然气田的传统天然气开采也同样诱发了较强的地震活动.?在中国四川盆地的页岩油气开发区域,地震活动近几年也大幅度增强,但目前监测与科研工作较少,对某些地震成因尚有争议.?目前研究诱发地震问题已成为学术界与工业界的一门专业学科.?推断诱发地震,除了分析时空分布与工业活动的相关性之外,本文综述了该领域基于地震学、地质动力学、构造地质学的多种分析方法.?如何在油气开采过程中减少诱发地震的灾害影响成为当前相关各界极为关注的科研问题,本文介绍了多个国家或地区建立的控制诱发地震的管理系统、基于地震大数据的诱发地震概率预测方法,以及基于地球物理与地质信息的综合诱发地震风险评估方法,并对我国控制诱发地震问题提出建设性意见.

摘要： 本文根据水口水库诱发地震序列以及活动特征进行分析,并利用国内外已发生水库诱发地震震例资料,结合水口库区的具体情况,应用地震序列活动参数、古登堡-里克特公式外推预测法以及跨断层段水准场地数据进行分析,同时对诱发最大地震的时间进行讨论,综合认为:2008年3月6日发生的ML4.8级地震为水口水库诱发地震主震,今后水口库区诱发大于4级以上地震的可能性不大。

摘要： 隧道开挖通常会引起临近断层的错动,并进一步诱发地震等灾害,但目前物理机制尚不清晰.为探究隧道开挖诱发近断层错动的物理机制,采用连续介质力学与离散介质力学相耦合的方法建立近断层隧道开挖数值模型,其中采用离散元方法(distinct element method,DEM)模拟断层破碎带的细观力学行为,采用有限差分法(finite difference method,FDM)描述断层上盘、下盘宏观动力特征,基于多因素影响分析,分析结果表明:隧道开挖引起断层错动可以划分为错动孕育阶段、错动加速阶段、错动变缓阶段、稳定阶段;断层破碎带与上、下盘岩体相对刚度较小,开挖导致的岩体变形无法通过破碎带向另一侧传递,由此引起的上、下盘岩体变形不连续、不协调是断层发生错动的主要原因;开挖隧道位于上盘时,隧道埋深以上的断层呈现出正断层错动模式,埋深以下的断层呈现出逆断层模式,而隧道位于下盘时,结果相反;距离断层越远,隧道开挖引起的断层错动量越小,不同深度处的错动量最终均趋于0,同时,距离的增加还可能引起隧道位置以下断层错动形式的改变;隧道位于上盘时,断层的错动量大体上随倾角的增大而减小;隧道位于下盘时,隧道埋深以上的断层错动量随倾角增大而增大,隧道埋深以下的断层错动量则不断减小;隧道埋深处的断层错动量先随着倾角增大而减小至0,而后错动形式发生改变,错动量继续增加.

摘要： 本文根据水口水库诱发地震序列以及活动特征进行分析,并利用国内外已发生水库诱发地震震例资料,结合水口库区的具体情况,应用地震序列活动参数、古登堡-里克特公式外推预测法以及跨断层段水准场地数据进行分析,同时对诱发最大地震的时间进行讨论,综合认为:2008年3月6日发生的ML4.8级地震为水口水库诱发地震主震,今后水口库区诱发大于4级以上地震的可能性不大.

摘要： 随着页岩气开采、地热能源开采、CO2封存和水库蓄水等工业活动的开展,由此产生的诱发地震危害问题日益严重.为了对诱发地震进行有效监测和管控,地震学家设计了"交通灯"系统,当地震活动达到一定阈值时,相关人员可根据系统警报及时采取应对措施,减轻地震灾害.本文调研了近年来多个国家的"交通灯"系统研究和应用进展,介绍了其发展历史、设置原理及应用案例."交通灯"系统的发展和完善应综合考虑震级、震动强度、b值和断层分布,以及建筑结构、城镇距离、人口密度、公众反应等社会因素.同时,在诱发地震频发区域,应建设密集的专用监测台网,提高微震检测和定位能力,并引入模板匹配和人工智能等新的自动处理方法,及时产出高完备性、高精度的微震目录,对微震的时空演化进行有效监测,形成时效性较强的"交通灯"系统.

摘要： 四川盆地南部的长宁页岩气开发区附近地震频发,近年来已发生近10次ML＞4.0的中型地震和万余次ML1.0～3.0的小微地震,灾害风险持续增高.由于国家地震台网的固定台站较为分散,难以捕捉到1级以下微震事件的精确信息,通过近场微震监测数据来分析页岩气开发区的地震风险演化趋势,已经成为势在必行的科学问题.本文基于专门布设的13个近场流动台站和国家地震台网固定台站2017年2月至2018年6月监测拾取到的1万余个地震事件,采用最大似然估计法计算了双差定位后地震目录的b值,详细探讨了长宁页岩气开发区的b值演化特征.基于更低的最小完整震级,估计出区域总体b值为0.98±0.02,略高于前人研究结果.拟合直线的双线性特征和错位分布指示出b值演化可能存在明显的时空差异特征.通过分析验证了这一结果,并且发现5个地震事件数量快速增加的时间段恰好伴随着b值的强振荡特征和相关空间距离SCL值的稳定低值分布,认为可能与附近的页岩气压裂开采存在关联.分析认为4个较大震级事件发生之前出现的b值下降应归因于震前的应力累积过程,类似于一般的大型天然地震事件.

摘要： 本文归纳总结了水库诱发地震的特点和类型,全面分析了水库诱发地震的主要影响因素,并以阿岗水库工程为例,首先从水库规模、库区岩性、渗漏条件、库区地震背景以及应力条件等方面分析了阿岗水库诱发地震的可能性,然后利用工程类比和构造类比法分析了水库诱发地震的可能性,并进行了水库诱发地震可能性的概率预测.综合分析认为,阿岗水库具有岩溶塌陷型或气爆型诱发地震的可能性.最后根据阿岗水库岩溶发育的特征,分析了水库诱发地震的震中位置、最大震级及震中烈度,并分析了水库诱发地震在坝址区产生的地震烈度.

摘要： 中大型水库蓄水后,由于载荷作用和孔隙水压力的影响,使得岩石体内已经积蓄的临界应力发生突变,蓄水初期水库易诱发地震,水库诱发地震危险性预测评价具有很重要的意义.本文对卡基娃电站水库工程地质条件进行定性评价,采用地质环境类比法和概率统计检验法对水库诱发地震强度进行定量预测分析.结果表明,蓄水后诱发水库地震的最大震级为4.0级,对库坝区建筑物基本无影响.

摘要： 东江水电站在蓄水后，因水库荷载作用产生诱发地震，本文通过对水库地震监测数据分析，总结了东江水库诱发地震受水体，断裂、褶皱向斜及石灰岩岩性控制等特点，判断水库诱发地震可能的发展趋势。

摘要： 本文用7种岩石,各制备了几类不同预裂纹的系列试件,在不同围压下作水压致裂强度实验.将实验结果应用于与岩石孔隙水压有关的实际项目,对诱发地震进行探讨,证明一定大小的孔隙水压力σP可使岩体内的薄弱面致裂并诱发出小地震.

摘要： 国内外已积累的关于水库诱发地震的知识都来自单体水库。沿流域梯级开发，建成首尾相连大型水库群诱发地震，并已基本形成规模，在国际上也未见先例。乌江公司是负责乌江流域梯级电站建设和管理一体的流域开发公司，在乌江流域长达600 公里的范围内建成7 个大中型首尾相连的长条形峡谷水库湖泊群的情况下，关心的是，水库诱发地震的强度和单个水库的变化，一旦发生水库诱发地震，在空间域会相互呼应、影响的程度，乌江流域水库诱发地震监测台网需要回答这些没有可资借鉴经验的实际问题和科学问题。

摘要： 本文利用MT-InSAR技术获取了水库在蓄水和排水过程中库区地表形变场时空演化过程，结合水位资料对形变特征进行分析，分析水-地表形变-诱发地震的相互影响机制，探讨引起地形变或水库诱发地震的条件以及可能的前兆现象。

摘要： 霍纳水库蓄水后将打破库区原来的自然平衡状态,产生一系列的环境工程地质问题.分析认为,库岸整体稳定条件较好;不存在向邻谷永久渗漏问题,两坝肩可能存在渗漏问题;浸没问题较小；淹没损失主要为少数居民点、寺院和公路;存在冻害问题;具有诱发地震的条件,存在诱发地震的可能性。

摘要： 在岩溶地区筑坝将遇到各种复杂的地质问题,文章重点介绍了贵州引子渡水电站建设过程出现的边坡稳定、溶洞涌水、诱发地震等几个主要工程地质问题及处理方法,可供其它工程借鉴和参考.

摘要： 大渡河调水工程的建设不仅要适应复杂的环境地质条件，而且会改变调水区环境地质固有的平衡和状态，从而产生许多不良的环境地质问题，该文就水库诱发地震、库岸再造、地下涌水、洞室围岩稳定等主要环境地质问题及其对工程的影响进行了分析论证，并对其问题提出了相应的防治措施。

摘要： 闽江干-支流上众多水利工程的建设与运营，极大地影响了河流的水动力场因素；对河流地质作用类型与强度产生了强烈的影响。在河（库）岸的高-低水位活动带出现了变形破坏加剧集中（多发）带，在坝区及其周边地区出现了诱发地震问题；使沿江城市和乡镇的环境质量受到明显的影响。该文就上述与水利工程建设和运营有密切关系的环境工程地质问题的特征、规律及成因进行了初步的讨论和研究。

摘要： 本发明公开了一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置，包括钢圆筒，其中，所述钢圆筒为无底的圆筒结构，多个所述钢圆筒环绕人工岛设置，所述钢圆筒下方嵌入海床内，其在海床平面的位置中固定套设有下套环；所述下套环的周围圆周分布有多片嵌入海床内的阻力叶片，所述阻力叶片上端固定有贯穿到靠近海床平面的转杆，每根所述转杆远离与阻力叶片连接的一端铰接有连杆，每根所述连杆的另一端铰接到下套环的边缘。与现有技术相比，本发明本通过嵌入海床内的阻力叶片能够承受较大扭矩的方式，抵消地基液化导致大直径钢圆筒可能出现沉陷、滑移、扭转和转动倾覆等形式的失稳，保持钢圆筒的稳定。

摘要： 本发明公开了一种联动式地震诱发水库灾害的监测预警系统，其技术方案要点是：包括监测预警平台、数据采集模块、数据传输模块、监测模块和数据分析模块，所述数据采集模块通过所述数据传输模块与所述监测预警平台通讯连接，所述监测模块和所述数据分析模块均与所述监测预警平台通讯连接；所述监测预警平台接收和汇总地震诱发水库灾害的数据信息；所述数据采集模块用于实时采集所述监测模块对水库监测数据信息；所述数据传输模块用于传送所述数据采集模块采集到的水库地震数据至所述监测预警平台中；通过监测模块方便通过各种监测仪器对水库以及水库周边进行实时监测，以及监视水库的状况，收集地震诱发水库灾害的数据。

摘要： 本发明公开了一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置，包括钢圆筒，其中，所述钢圆筒为无底的圆筒结构，多个所述钢圆筒环绕人工岛设置，所述钢圆筒下方嵌入海床内，其在海床平面的位置中固定套设有下套环；所述下套环的周围圆周分布有多片嵌入海床内的阻力叶片，所述阻力叶片上端固定有贯穿到靠近海床平面的转杆，每根所述转杆远离与阻力叶片连接的一端铰接有连杆，每根所述连杆的另一端铰接到下套环的边缘。与现有技术相比，本发明本通过嵌入海床内的阻力叶片能够承受较大扭矩的方式，抵消地基液化导致大直径钢圆筒可能出现沉陷、滑移、扭转和转动倾覆等形式的失稳，保持钢圆筒的稳定。

摘要： 本发明涉及判别水中目标航行诱发的地震波远近场方法，包含步骤：采集浅海地震波场原始数据；包含声压时域波形和声压云图；将声压云图处理为声压波场快照集合；将声压时域波形处理为声压‑距离相对变化曲线；进行地震波远近场低精度划分操作，获得低精度第一分界点位置和低精度第二分界点位置；进行地震波远近场高精度划分操作，获得高精度第一分界点位置和高精度第二分界点位置；进行分界点校验操作，得到分界点一致性评价结果和分界点范围。本发明有效甄别地震波中的远场、过渡场、近场；适合被动且远距离对水中航行目标进行定位；可进一步以此为依据，根据不同的测量需求，得出合适的水下传感器的阵列布放拓扑结构。

摘要： 本发明公开了一种模拟地震作用下水合物分解诱发海底边坡滑塌失稳的试验装置，包括：支撑组件；保护框架；角度控制组件，用于调节保护框架倾斜角度；透明水箱；试验分层岩土；高气压模拟系统，用于为试验分层岩土提供竖直上升高气压；地震模拟系统，为试验分层岩土提供地震激励；监控体系，用于监控试验分层岩土的土压力、孔隙水压力、多点位移及变化形态；多通道数据采集仪，用于获取实验时的各个数据，并传输至试验决策系统；试验决策系统，用于为整个试验装置指令发出、数据收集、显示和存储。本发明可研究水合物层强度弱化、气体增强和地震激励等因素对水下边坡的定量化影响，反映不同边坡角下水合物分解后水下岩土边坡的演化规律。

摘要： 本发明公开了一种用于地震诱发隧道洞口边坡滑塌的韧性耗能加固装置，包括：固定板、定位钉、伸缩底板、弹性滚筒、转向器、加固件、顶板，所述固定块设置在边坡底部地面上，支撑整体加固装置；所述定位钉对固定块进行固定；所述伸缩底板贴合边坡设置有多个，且边坡底部的伸缩底板与固定块固定连接；所述弹性滚筒与伸缩底板对应设置，固定在伸缩底板顶部；所述转向器固定在弹性滚筒上；所述加固件一端与伸缩底板可拆卸固定，且整体埋入边坡内；所述顶板固定在最顶部弹性滚筒上，且底部埋入边坡土层；本发明中根据通过多个加固件和伸缩底板的设置对边坡进行分段加固，在弹性滚筒和转向器的作用下，根据滑塌角度为边坡提供一定缓冲。

摘要： 本发明公开了一种研究注水诱发地震断层破裂过程实验方法，通过使用透明类岩石材料制作断层模型，利用喷砂手段模拟不同断层面物理状态，采用高频多场测量(应力、应变、位移)进行断层破裂过程关键参数的计算，在双轴加载系统下向断层面进行注水实验，可以完全“看”到诱发地震从孕育到失稳破裂的全过程，进一步研究注水诱发地震破裂过程的机理，以及不同注水条件下注水诱发地震的特点。本发明对探究注水诱发地震全过程变化提供了技术支撑，为探明诱发地震破裂演化提供了可能。

摘要： 一种干热岩开发诱发地震环境地质综合调查方法，S1：在干热岩开发区域及周边开展断裂构造调查，并对其稳定性进行评价；S2：利用统计学模型以及断层与震级关系，预测干热岩开发诱发最大震级；S3：建立诱发地震烈度衰减关系，并确定最大影响烈度分布；S4：开展开发场地周边居民建筑物地震灾害风险评估与破坏等级评价；S5：开展边坡调查，并进行地震力作用下危险性评价；S6：将以上取得的测量数据进行综合整理，绘制系列图件，划分危险断层、最大影响烈度分布、居民建筑物破坏等级分布、边坡地震力作用稳定性评价，对干热岩开采对地质环境影响进行系统评价。本发明考虑了诱发地震引起的主要环境地质问题，弥补了相关规范缺陷。

摘要： 本发明提供一种用于模拟室内诱发地震的超高压放电开关，包括用于将用户输入的放电开关使能信号隔离的电压隔离控制部分、接收经电压隔离控制部分隔离后的使能信号的电压脉冲点火触发装置、接收电压脉冲点火触发装置输出的电压脉冲的隔离变压开关以及接收经隔离变压开关隔离变送后的电压的真空放电管，本发明可以应用于电爆炸法触发岩石断层失稳滑动，模拟室内人工诱发地震的机理研究实验中，为开展不同种类诱发地震的岩石断层滑动过程中的应力触发条件研究提供了一种安全便捷的技术手段。

摘要： 本发明公开了一种诱发地震中流体扩散场动态测量装置以及测量方法，通过使用PMMA材料对PVDF压力传感器进行防水封装，利用标定装置对封装后的PVDF压力传感器进行动态标定，在实验室断层模型中嵌入标定后的测量装置，直接测量注水诱发地震实验中流体扩散过程中的压力场变化以及流体扩散位移场变化，实现流体压力扩散场与断层位移场的解耦测量，可进一步研究诱发地震过程中不同注水条件下流体扩散与破裂传播的作用关系，为控制诱发地震方法研究提供新的途径。