干热岩开发断层滑动及诱发地震风险研究:以唐山马头营干热岩场地为例

上官拴通; 田兰兰; 潘苗苗; 杨风良; 岳高凡; 苏野; 齐晓飞

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.23

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (6) : 252 -260. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.23

地热开发利用技术

干热岩开发断层滑动及诱发地震风险研究:以唐山马头营干热岩场地为例

上官拴通 ¹ ,
田兰兰 ¹ ,
潘苗苗 ¹ ,
杨风良 ¹ ,
岳高凡 ²^,³^,^* ,
苏野 ¹ ,
齐晓飞 ¹

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Fault slip tendency and induced-earthquake risks in hot dry rock development: A case study in the Tangshan Matouying HDR site

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摘要

诱发地震是干热岩大规模开发面临的主要问题之一,断层滑动和流体超压是较大地震的两大主要诱因,同时每个场地的诱发地震情况受具体的地质条件控制。本文选取马头营干热岩场地为研究区,在地震地质、构造地质、地热地质条件分析基础上,建立水热力多场耦合数值模型,综合考虑地应力场和多条断裂的影响,通过计算断层滑动趋势评估干热岩开发过程中的断层稳定性,并依据注入扰动体积估算长期注入可能诱发的最大震级。结果显示,10年干热岩开发过程中,马头营干热岩场地断层的孔隙压力变化不超过0.8 MPa,不会引起断层上有效应力的明显变化;注采期间断层滑动趋势均远低于滑动预警线,注采过程安全。优选出两种适用于马头营场地的地震矩计算模型,10年开采过程中可能诱发的最大震级为2.0级至2.1级。研究成果不仅能够为马头营场地干热岩安全规模化开发提供支撑,而且有助于深入理解工程活动影响下的地球动力学过程。