地震地质

作者：姜丛, 蒋长胜, 尹欣欣, 王蕊嘉, 翟鸿宇, 张延保, 来贵娟, 尹凤玲

单位：1)中国地震局地球物理研究所, 北京 1000812)甘肃省地震局, 兰州 7300003)南方科技大学, 地球与空间科学系, 深圳 518055

关键词：水力压裂,诱发地震,时空异质性,b值,地震危险性分析,

基金：国家科技基础资源调查专项(2018FY100504); 中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项(DQJB20X11)

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。

来源：2022年第5期

《地震地质》期刊编辑部

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