增强型地热系统注入流体触发微震特征及减震策略

We propose the EGS fluid injection triggering microseismicity physical processes, because of microseismic events stochastic time-space distribution, high risk, environmental hazard and dynamic integrating mitigation effect determine difficultly making the study on hysteresis, besides its lack of precise mechanism models and seismic mitigaton strategies. We try to establish a THM multi-field coupled parameter dynamic database and microseismic models on the basis of Biot dynamic equation and three Dieterich magnitude models. Then we use the results of the large size true-triaxial tests with 4D acoustic emission in laboratory and on-site microseismic data to analyze the seismic parameters and the Gutenberg Richter b value with the temporal and spatial evolution. The effects of geothermal reservoir geologic condition, the diffusion of pore pressure and thermal effect to trigger microseismic mechanism and trigger near crack activation issue in the process of the fluid injection will be analyzed. We study stimulation methods and the integrating mitigation effect, and then propose the integrating mitigation strategies in injection process and establish a traffic light system. All of this provide a solution that mitigate negative effects of environment for the development and utilization of the EGS.

针对增强型地热系统（EGS）注入流体触发微震物理过程的微震事件随机时空分布、高风险、环境灾害以及动态减震效应难以确定等研究滞后现象，且缺少精确减震机理和评估策略等问题；在实验基础上构建THM多场耦合参数动态数据库，依据Biot动力方程和Dieterich等3个触发震级模型建立EGS流体注入触发微震数值模型。通过室内触发4D声发射真三轴模型试验和现场微震数据，分析震源参数和古登堡b值等时空演化规律。分析流体注入的热储背景、孔压消散和热效应等触发微震机制，触发临近裂隙活化问题。研究刺激方式、运行阶段的减震效应，提出注入过程减震策略，构建减震交通灯系统，为EGS开发利用提供降低微震负效应的解决方案。

针对增强型地热系统（EGS）注入流体触发微震物理过程的微震事件随机时空分布、高风险、环境灾害以及动态减震效应难以确定等研究滞后现象，且缺少精确减震机理和评估策略等问题；在实验基础上构建THM多场耦合参数动态数据库，依据依据Biot动力方程、Krisch理论和Shapiro孔压扩散理论建立EGS流体注入触发微震数值模型。通过室内注入流体触发4D声发射真三轴模型试验和EGS现场微震数据，得到近、远井应力分布和与微震事件的时空分布规律的相关性。分析注入流体在不同地应力、孔压消散、热扩散作用对触发机制及微震特征的影响，以及流体注入触发临近断层的活化问题。使用了收集到的多个EGS工程诱发地震的数据进行多种参数与诱发地震震级相关性、敏感性分析，得出基于收集到的地震数据库的诱发地震预测公式，并建立基于非齐次泊松过程统计模型来计算水力压裂诱发地震的发生概率。并研究刺激方式、刺激阶段的减震效应，提出注入过程的减震策略，建立震级评估预测模型。基于神经网络算法，选取多项参数作为神经元导入，根据不同参数敏感性，结合刺激方式，形成EGS流体注入微震控制方法。.进行青海共和工程场地流入触发微地震评估，根据前期地震地质调查、文献资料收集，厘清青海共和工程场区及其附近断层地表行迹和活动性，判断场地注入诱发地震潜在诱因及主控因素，根据野外花岗岩露头天然裂隙和节理调查结果，建立场地级干热岩储层模型，依据室内模型实验水力压裂相关结果进行储层参数输入，进而模拟不同工程条件下诱发地震的发生状况，结合研究区地震活动特征和国内外典型的注水诱发地震案例，根据震级估算方法及诱发地震风险评估方法，对青海共和干热岩场地开展诱发地震风险评价，估算其产生的地震动影响和可能形成的工程潜在影响。.