[发明专利]复杂地质条件下区域初始地应力场反演方法及装置

权利要求书

1.一种复杂地质条件下区域初始地应力场反演方法，其特征在于，所述方法包括：

确定预设区域内一个或多个小区域模型的优化边界条件，所述小区域模型与地应力测试点对应；

利用所述优化边界条件，反演所述一个或多个小区域模型的初始地应力值，获得所有小区域模型的初始地应力场；

将各小区域模型的优化边界条件施加到预设区域内除所述一个或多个小区域外的其它区域对应的区域模型，反演出其它区域模型的初始地应力场；

所述确定预设区域内一个或多个小区域模型的优化边界条件包括：

计算小区域模型内地应力测试点处每组边界荷载参数下的应力值；

利用回归技术进行变量筛选和优化，建立包含应力值相对误差的均方根以及边界荷载参数的数理统计模型；

基于所述数理统计模型，计算所述相对误差最小时的边界荷载参数作为小区域模型的优化边界条件；

所述利用所述优化边界条件，反演所述一个或多个小区域模型的初始地应力值包括：

将所述一个或者多个小区域模型的优化边界条件对应代入所述一个或者多个小区域模型中，获得对应的一个或多个小区域模型的初始地应力值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算小区域模型内地应力测试点处每组边界荷载参数下的应力值之前，还包括：

利用均匀设计制定小区域应力反演所需的边界荷载参数数据，所述边界荷载参数数据包括多组边界荷载参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立包含应力值相对误差的均方根以及边界荷载参数的数理统计模型包括：

计算所述应力值与实测值之间的相对误差的均方根；

利用逐步回归进行变量筛选以及优化，建立包含所述相对误差的均方根以及边界荷载参数的数理统计模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述应力值与实测值之间的相对误差的均方根之后，还包括：

对所述应力值与实测值之间的相对误差进行误差分析。

5.一种复杂地质条件下区域初始应力场反演装置，其特征在于，所述装置包括：边界条件确定模块、应力场反演模块以及边界条件施加模块，其中：

所述边界条件确定模块用于确定预设区域内一个或多个小区域模型的优化边界条件，所述小区域模型与地应力测试点对应；

所述应力场反演模块用于利用所述优化边界条件，反演所述一个或多个小区域模型的初始地应力值，获得所有小区域模型的初始地应力场；

所述边界条件施加模块用于将各小区域模型的优化边界条件施加到预设区域内除所述一个或多个小区域外的其它区域对应的区域模型，反演出其它区域模型的初始地应力场；

所述边界条件确定模块包括：应力值计算单元、统计模型建立单元以及优化边界条件确定单元，其中：

所述应力值计算单元用于计算小区域模型内地应力测试点处每组边界荷载参数下的力值；

所述统计模型建立单元用于利用回归技术进行变量筛选和优化，建立包含应力值相对误差的均方根以及边界荷载参数的数理统计模型；

所述优化边界条件确定单元用于基于所述数理统计模型，计算所述相对误差最小时的边界荷载参数作为小区域模型的优化边界条件；

所述应力场反演模型包括：代入模型；

所述代入模型用于将所述一个或者多个小区域模型的优化边界条件对应代入所述一个或者多个小区域模型中，获得对应的一个或多个小区域模型的初始地应力值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述边界条件确定模块还包括边界参数数据获取单元，所述边界参数数据获取单元用于利用均匀设计制定小区域应力反演所需的边界荷载参数数据，所述边界荷载参数数据包括多组边界荷载参数。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述统计模型建立单元包括第一统计模型建立子单元以及第二统计模型建立子单元，其中：

所述第一统计模型建立子单元用于计算所述应力值与实测值之间的相对误差的均方根；

所述第二统计模型建立子单元用于利用逐步回归进行变量筛选以及优化，建立包含所述相对误差的均方根以及边界荷载参数的数理统计模型。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述统计模型建立单元还包括误差分析子单元，所述误差分析子单元用于对所述应力值与实测值之间的相对误差进行误差分析。