何登发，鲁人齐，黄涵宇，王晓山，姜华，张伟康

（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083；2.中国地震局地质研究所，北京 100045；3.河北省地震局，石家庄 050021；4.中国石油勘探开发研究院，北京 100083）

0 引言

页岩气开发时，由于注入页岩地层中的高压流体改变了地层流体压力，引起地应力环境改变，从而在某些方向产生破裂（裂缝系统），这是水力压裂的基本原理。这些破裂可能引发微震（地震震级小于 3.0），但是这类微地震是瞬时的，不具有持续性，而且微地震的级别一般都很低。在石油工业中，常利用微地震监测来判断水力压裂的效果，微震产生的信号被用于裂缝监测和页岩气开发，水力压裂引起的微震级别一般远小于里氏（M）0.5级。

页岩压裂是否会引起中等强度（0.5≤M<7.0）以上的地震，目前对此存在很大争议。Atkinson等[1]，Bao 和 Eaton[2]，Lei等[3-4]，Meng等[5]等学者认为压裂能引起3～5级的地震。在美国中部压裂作业较多的州，如俄亥俄州、俄克拉荷马州有一些地震被认为是压裂诱发地震[6-7]，甚至开发管理中废水注入也被认为可能导致地震[3,8]。Bao和Eaton[2]认为在西加拿大盆地压裂致震较为普遍。但目前对诱发地震是否能引起中等强度以上地震等仍不太清楚。

四川盆地西南部的长宁背斜既是天然地震多发区，也是页岩气开发区，近年来发生多起中等强度的地震，目前对这几次地震的成因争议很大；本文以长宁背斜为例分析页岩压裂是否会诱发中等强度以上地震。该背斜自2011年开始开展页岩气勘探，2014年以来采取大规模页岩压裂作业。自有地震记录以来，该背斜区始终是一个地震多发区，2018年12月16日、2019年1月3日分别发生了5.7级和5.3级地震。那么，这些地震究竟是天然地震，还是压裂诱发地震？这对该区页岩气开发具有重要意义。本文立足于该区地震分布特征，利用2018年12月16日兴文和2019年1月 3日珙县地震序列的震相报告，采用双差定位方法对其进行重新定位；应用该区大量的钻井与高分辨率反射地震勘探资料，开展构造解析，通过建立长宁背斜的构造几何学与运动学模型，分析该区断裂的展布规律，试图从构造地质学的角度探讨发震断层的发育特征，对该区地震成因机制进行探讨。……