[发明专利]一种基于三维建模的地应力场反演方法

摘要

本发明公开了一种基于三维建模的地应力场反演方法，该方法只需要在工程现场进行取样工作即可，有效减轻了现场工作量，可以实现多个测点取样，实现地应力多测点精细测量；可建立工程大尺度含单一或复杂构造的三维数值模型，通过并行计算对反演研究区域的地应力分布特征进行反演；可得到直观、可视化的整体地应力分布情况，有效提取并查看模型不同水平、不同倾斜面、不同构造处的垂直应力、最大水平主应力、最小水平主应力值及方向等信息。

主权项

1.一种基于三维建模的地应力场反演方法，其特征在于，包括：选定地质模型的范围，在所述地质模型区域边界以及内部的各岩层布置多个测点，对每一测点分别进行采样，并标记采样样品的原始方位，将每一采样样品置于空间直角坐标系中，沿坐标系内指定方向在采样样品上钻取；应用伺服压力试验机和声发射设备，对每一钻取的试样进行物理力学性质的测试与声发射采集，计算各个测点对应的垂直应力、最大水平主应力和最小水平主应力的大小和方向；其中，物理力学性质的测试至少得到试样的抗压强度、弹性模量和泊松比参数；根据地质模型的地质报告，建立地质模型工程尺度的断层、褶曲以及二者组合构造的三维地质模型，对构造的三维地址模型划分网格并确定边界条件、载荷条件；对三维地质模型进行反演计算，得到整个地质模型区域的应力场分布，将地质模型的多个测点与反演模拟结果对应点的计算应力大小与方向进行比较，利用边界荷载反分析法验证地应力反演效果，得到应力反演结果。