四川南部の泸州区塊五峰層—龍馬渓層のシェールガス埋蔵量は多く、構造運動により地応力が局所的に集中し、ひび割れや断層の発生を引き起こし、シェールガスの探査・開発に大きな影響を与えている。シェールガス探査区域を最適化するために、地震総合資料、古構造図、岩石力学パラメータ試験などの手法を用い、神経ネットワークアルゴリズムおよび地質力学モデリング法により、研究区域の多期古構造応力場を反演し、応力の影響下にある貯留層のひび割れ発達規則を予測した。研究結果は、数値シミュレーションと神経ネットワークアルゴリズムを用いることで、多期構造作用下の地応力場の反演が可能であることを示している。多期構造運動により地応力が調整・変化し、地層の背斜部に応力が集中し、背斜核部が強い構造作用で破砕され応力が徐々に解放される;多期構造運動により貯留層岩石が受ける応力が徐々に変化し、破裂帯が出現し断層が形成され応力が徐々に減少する;既存断層周辺には裂け目の発達が強く応力減衰域が現れ、多数の短く小規模な裂け目が発生する。現在の応力場は多期構造運動の総合的影響を受け複雑に分布し裂け目の発達規則性に乏しく、シェールガスの掘削・開発に大きな影響を及ぼしている。研究成果は深層シェールガスの探査開発に一定の指針となる。

シェールガス貯留層;多期構造運動;応力場反演;裂け目進化;神経ネットワークアルゴリズム