水力压裂微地震监测中应力场的复杂性对应力反演的影响

在微地震监测过程中,压裂区域的应力状态对于水力压裂的效果有着不可忽视的影响,但是由于压裂区域裂缝形态交错,应力场较为复杂,往往很难有效地获取较为准确的应力状态。本文将探究应力场的复杂程度对于应力反演的影响,通过数值模拟均一应力场条件下和复杂应力场条件下的震源机制解,利用Vavry?uk的迭代联合反演方法进行应力反演,并对反演结果进行误差分析。发现均一应力场作用下震源机制的不确定性对于求解应力模型的影响不大,但是会对滑动方向的误差统计带来一定程度的影响;在复杂应力场的条件下进行应力反演,滑动方向的误差值会随着应力场复杂程度的增加而增大,并且比震源机制的不确定性造成的误差值大得多。此外,当应力场的复杂程度增加到一定水平时,反演得到的单一应力模型将使得相当一部分断层面无法满足摩尔—库伦破裂准则,这种反演结果是不可取的。本文还选择了与数值实验有相似特征的两组实际数据,大庆油田某压裂井和长宁区块的某压裂井监测数据,分别进行应力反演和误差分析,用以验证上述结论。