基于微震监测的页岩气开采区 b 值特征研究

四川盆地南部的长宁页岩气开发区附近地震频发，近年来已发生近10次ML > 4.0的中型地震和万余次ML1.0~3.0的小微地震，灾害风险持续增高。由于国家地震台网的固定台站较为分散，难以捕捉到1级以下微震事件的精确信息，通过近场微震监测数据来分析页岩气开发区的地震风险演化趋势，已经成为势在必行的科学问题。本文基于专门布设的13个近场流动台站和国家地震台网固定台站2017年2月至2018年6月监测拾取到的1万余个地震事件，采用最大似然估计法计算了双差定位后地震目录的b值，详细探讨了长宁页岩气开发区的b值演化特征。基于更低的最小完整震级，估计出区域总体b值为0.98±0.02，略高于前人研究结果。拟合直线的双线性特征和错位分布指示出b值演化可能存在明显的时空差异特征。通过分析验证了这一结果，并且发现5个地震事件数量快速增加的时间段恰好伴随着b值的强振荡特征和相关空间距离SCL值的稳定低值分布，认为可能与附近的页岩气压裂开采存在关联。分析认为4个较大震级事件发生之前出现的b值下降应归因于震前的应力累积过程，类似于一般的大型天然地震事件。