CN116341293A - 三维应力场反演方法及装置 - Google Patents

三维应力场反演方法及装置 Download PDF

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CN116341293A CN202310618705.9A CN202310618705A CN116341293A CN 116341293 A CN116341293 A CN 116341293A CN 202310618705 A CN202310618705 A CN 202310618705A CN 116341293 A CN116341293 A CN 116341293A
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Abstract

本申请提出的三维应力场反演方法及装置中，获取目标区域的初始数据；获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据；获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场；利用目标区域的初始主应力数据对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。本申请提高了三维应力场的精确程度，反映了岩体应力的动态变化规律，以实现对岩体应力变化的实时监测。

Description

三维应力场反演方法及装置
技术领域
本申请涉及地质勘查和煤岩开采技术领域，尤其涉及一种三维应力场反演方法、装置以及存储介质。
背景技术
在煤岩开采的过程中，地下岩体的应力会发生急剧变化，使得巷道围岩体大变形失稳破坏加剧，导致岩爆、冒顶、冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害频发，严重影响深地资源的安全高效开采。基于此，在煤岩开采的过程中利用岩体初始地应力场，对开采扰动下地应力场进行实时反演，以对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测，从而对开采活动中的灾害进行提前预判，进而确保开采过程高效、有序、安全进行。
相关技术中，在对地应力进行测量时以单点的单次测量为主，且仅考虑岩体的单向受力作用，使得测量数据单一，无法得到岩体应力的动态变化规律，从而无法对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测。
发明内容
本申请提出了一种三维应力场反演方法、装置以及存储介质，旨在解决上述相关技术中的技术问题。
本申请第一方面实施例提出了一种三维应力场反演方法，包括：
获取目标区域的初始数据，其中，所述初始数据为所述目标区域未进行开采时获取的数据，所述初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，所述目标区域为确定开采的区域；
获取所述目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于所述各测点的位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据，其中，所述各测点均匀分布在所述目标区域内，所述各测点的位置数据和测点应力数据为所述目标区域开采后获取的数据；
获取所述目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于所述第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；
利用所述各测点的主应力数据和方向数据对所述初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，所述不同区域与所述各测点存在对应关系；
利用所述目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
本申请第二方面实施例提出了一种三维应力场反演装置，包括：
第一获取模块，用于获取目标区域的初始数据，其中，所述初始数据为所述目标区域未进行开采时获取的数据，所述初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，所述目标区域为确定开采的区域；
第二获取模块，用于获取所述目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于所述各测点的位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据，其中，所述各测点均匀分布在所述目标区域内，所述各测点的位置数据和测点应力数据为所述目标区域开采后获取的数据；
第三获取模块，用于获取所述目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于所述第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；
第一修正模块，用于利用所述各测点的主应力数据和方向数据对所述初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，所述不同区域与所述各测点存在对应关系；
第二修正模块，用于利用所述目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
本申请第三方面实施例提出的计算机设备，其中，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时，能够实现如上第一方面所述的方法。
本申请第四方面实施例提出的计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如上第一方面所述的方法。
本申请提出的三维应力场反演方法、装置及存储介质中，获取目标区域的初始数据，其中，初始数据为目标区域未进行开采时获取的数据，初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，目标区域为确定开采的区域；获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据，其中，各测点均匀分布在目标区域内，各测点的位置数据和测点应力数据为目标区域开采后获取的数据；获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，不同区域与各测点存在对应关系；利用目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。由此可知，本申请通过各测点的测点应力数据和位置数据，以及初始主应力数据分别对初始三维应力场进行第一数据修正和第二数据修正，考虑了多个不同测点的三向应力值及其方向变化，使得测量数据丰富，提高了三维应力场的精确程度，从而可以反映岩体应力的动态变化规律，进而对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一个实施例中三维应力场反演方法的流程示意图；
图2是根据本申请一个实施例中三维应力场反演装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是根据本申请一实施例提供的三维应力场反演方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取目标区域的初始数据，其中，初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据。
其中，在本申请的实施例中，上述目标区域为确定开采的区域。
以及，在本申请的实施例中，可以通过在目标区域中进行钻头打孔并取样，并在室内开展单轴压缩试验获取目标区域岩体的泊松比和弹性模量，同时获取变化过程中应力与纵波波速
Figure SMS_1
的变化曲线，并根据第一公式获取应力与/>
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拟合关系中的第一拟合常数/>
Figure SMS_3
和第二拟合常数/>
Figure SMS_4
，其中，第一公式为：
Figure SMS_5
其中，在本申请的实施例中，上述
Figure SMS_6
为应力。
以及，在本申请的实施例中，上述初始主应力数据可以包括初始垂直主应力、初始最大水平主应力和初始最小水平主应力。其中，在本申请的实施例中，获取目标区域岩体的泊松比和弹性模量之后，可以基于得到的泊松比和弹性模量，通过应力解除法获取初始垂直主应力、初始最大水平主应力和初始最小水平主应力。
需要说明的是，在本申请的实施例中，上述初始数据为该目标区域未进行开采时获取的数据，也即是，初始数据为采掘工作进行前的数据。
步骤102、获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据。
其中，在本申请的实施例中，各测点均匀分布在目标区域内。示例的，在本申请的实施例中，可以在目标区域内，按一定的间、排距（上、下、左、右均间隔5m）顺岩层或穿层分别打设多组阵列钻孔，其中，每组钻孔内均设置测点，且各测点中均布置应力计，以通过应力计获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，其中，每个测点的应力计可测量获取两组测点应力数据，且两组测点应力数据对应的测量角度不同。基于此，上述各测点的位置数据和测点应力数据为目标区域开采后获取的数据。
以及，在本申请的实施例中，上述各测点的测点应力数据可以包括各测点的第一正应力数据和第二正应力数据，其中，上述第一正应力数据和第二正应力数据为不同应力计采集到的应力数据，第一正应力数据和第二正应力数据均包括不同方向的3个正应力，且3个正应力之间成90度角构成钻孔坐标系；上述各测点的位置数据可以包括各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，其中，第一测点方向和第二测点方向为不同应力数据的方向数据，且每个正应力均对应3个不同方向，基于此，第一测点方向和第二测点方向中均对应包括9个不同方向的方向数据。
进一步地，在本申请的实施例中，上述获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据之后，可以基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据。
其中，在本申请的实施例中，上述基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据的方法可以包括以下步骤：
步骤1021、基于钻孔位置坐标系与大地坐标系的关系，通过各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，得到各测点与大地坐标系中不同坐标轴之间的第一余弦值和第二余弦值；
其中，在本申请的实施例中，上述步骤1021可以基于各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，通过现有技术得到各测点与大地坐标系中不同坐标轴之间的第一余弦值和第二余弦值。示例的，在本申请的实施例中，某测点的第一余弦值包括：
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，/>
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分别为该测点的钻孔位置坐标系各坐标轴与大地坐标系的正东方向坐标轴夹角的余弦值；/>
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分别为该测点的钻孔位置坐标系各坐标轴与大地坐标系的正北方向夹角的余弦值；/>
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分别为该测点的钻孔位置坐标系各坐标轴与大地坐标系的垂直方向夹角的余弦值；第二余弦值包括：/>
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，
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分别为该测点的钻孔位置坐标系各坐标轴与大地坐标系的垂直方向夹角的余弦值。
步骤1022、基于各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到各测点的目标正应力数据和剪应力数据；
其中，在本申请的实施例中，获取各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值后，可以基于各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到各测点的目标正应力数据和剪应力数据。
以及，在本申请的实施例中，上述基于各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到各测点的目标正应力数据和剪应力数据的方法可以包括：基于各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，通过第二公式得到各测点的目标正应力数据和剪应力数据，其中，第二公式为：
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其中，在本申请的实施例中，测点的第一正应力数据包括
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，测点的第二正应力数据包括/>
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。以及，在本申请的实施例中，通过上述第二公式可以得到各测点的目标正应力数据/>
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，和剪应力数据/>
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。
步骤1023、基于各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据。
其中，在本申请的实施例中，上述基于各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据的方法可以包括以下步骤：
步骤1、基于各测点的目标正应力数据和剪应力数据，通过第三公式和第四公式得到各测点的主应力数据，其中，第三公式为：
Figure SMS_56
其中，J 1为应力张量第一不变量，J 2为应力张量第二不变量，J 3为应力张量第三不变量；
以及，第四公式为：
Figure SMS_57
。
其中，在本申请的实施例中，通过上述第三公式得到J 1，J 2，J 3后，将J 1，J 2，J 3代入到第四公式中，可以得到3个解分别为
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，/>
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，其中3个解最大值为主应力数据中的最大水平主应力，3个解中最小值为主应力数据中的最小水平主应力，剩余解为主应力数据中的垂直主应力。
步骤2、基于各测点的目标正应力数据、剪应力数据和主应力数据，通过第五公式得到各测点的方向数据，其中，第五公式为：
Figure SMS_61
。
其中，在本申请的实施例中，得到各测点的主应力数据后，将各测点的主应力数据中最大水平主应力、最小水平主应力、垂直主应力依次代入上述第五公式中，分别得到对应的方向l、m、n，并将最大水平主应力、最小水平主应力、垂直主应力分别的方向确定为各测点的方向数据。
步骤103、获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场的方法可以包括以下步骤：
步骤a、通过在目标区域内不同区域中的微震监测三分量传感器，获取目标区域内不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速；
其中，在本申请的实施例中，可以将目标区域分为多个不同区域，且每个区域与测点有对应关系。以及，在本申请的实施例中，可以通过不同区域中的微震监测三分量传感器获取不同区域内多个不同点（例如100个点）的各主应力对应的纵波波速。
以及，在本申请的实施例中，上述各主应力包括垂直主应力、最大水平主应力和最小水平主应力。
步骤b、基于不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速、第一拟合常数、第二拟合常数，得到不同区域中不同点的各主应力；
其中，在本申请的实施例中，上述基于不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速、第一拟合常数、第二拟合常数，得到不同区域中不同点的各主应力的方法可以包括：将不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速代入第一公式中，通过第一拟合常数和第二拟合常数，得到不同区域中不同点的各主应力。
步骤c、基于不同区域中不同点的各主应力，构建初始三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，基于不同区域中多个不同点的各主应力，可以构建初始三维应力场。
步骤104、利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述初始三维应力场是利用微震监测三分量传感器采集到的不同区域多个不同点的各主应力的纵波波速，并将不同点的各主应力的纵波波速代入上述第一公式得到不同点的各主应力。但是，通过上述方法得到初始三维应力场可以存在测量误差，精确度较低，而各测点的主应力数据和方向数据是通过应力计的数据经过精确计算得到的，精确度较高，但是测点的数量有限，基于此可以利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正。
具体地，在本申请的实施例中，上述利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场的方法可以包括以下步骤：
步骤1041、基于不同区域与各测点的对应关系，确定各测点对应的修正区域；
其中，在本申请的实施例中，上述不同区域与各测点是一一对应的，并将各测点所在的区域确定为各测点对应的修正区域。
步骤1042、基于各测点的主应力数据和方向数据，得到对应修正区域中各主应力的第一修正值；
其中，在本申请的实施例中，上述基于各测点的主应力数据和方向数据，得到对应修正区域中各主应力的第一修正值的方法可以包括：确定各修正区域内与对应测点相同的方向数据的第一目标点，并将对应测点与第一目标点的各主应力的差值（对应测点-第一目标点），确定为各修正区域中各主应力的第一修正值。
示例的，在本申请的实施例中，假设1#测点对应修正区域中的目标点为30#，则计算初始地应力场中第一目标点30#对应的各主应力数据与1#测点的各主应力的差值，并将得到的产值作为修正区域5#中各主应力的第一修正值。
步骤1043、基于修正区域中各主应力的第一修正值，对修正区域中不同点的各主应力进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述基于修正区域中各主应力的第一修正值，对修正区域中不同点的各主应力进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场的方法可以包括：将修正区域中所有不同点的各主应力数据均与各主应力对应的第一修正值相加，以对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场。
示例的，在本申请的实施例中，假设通过步骤1042得到修正区域#5中垂直主应力的第一修正值为5 MPa（Megapascal，兆帕），则将修正区域#5中所有不同点的垂直主应力均与第一修正值5 MPa相加，以完成修正区域#5中垂直主应力的修正，依次完成所有修正区域的各主应力的第一数据修正，以得到修正后的三维应力场，从而实现各测点的主应力数据与通过波速监测得到的主应力数据的深度融合，降低了三维应力场的误差，提高了三维应力场的精确程度。
步骤105、利用目标区域的初始主应力数据对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述利用目标区域的初始主应力数据对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场的方法可以包括：
步骤1051、基于目标区域的初始主应力数据，得到修正后的三维应力场对应的第二修正值；
其中，在本申请的实施例中，基于目标区域的初始应力数据，得到修正后的三维应力场对应的第二修正值的方法可以包括：在修正后的三维应力场中确定与初始应力数据采样点对应的第二目标点，并将采样点与第二目标点的各主应力的差值（采样点-第二目标点），确定修正后的三维应力场各主应力对应的第二修正值。
步骤1052、基于修正后的三维应力场对应的第二修正值，对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，基于修正后的三维应力场对应的第二修正值，对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场的方法可以包括：将修正后的三维应力场中各主应力数据均与各主应力对应的第二修正值相加，以对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
需要说明的是，在本申请的实施例中，通过上述步骤101~步骤105可以直接得到目标区域的目标三维应力场。以及，随着开采工作的推进，若获取到目标区域的数据发生变化，则通过上述方法获取的目标三维应力场也会动态进行改变，从而本申请可以反映地下岩体应力的动态变化规律，以对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测。
本申请提出的三维应力场反演方法中，获取目标区域的初始数据，其中，初始数据为目标区域未进行开采时获取的数据，初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，目标区域为确定开采的区域；获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据，其中，各测点均匀分布在目标区域内，各测点的位置数据和测点应力数据为目标区域开采后获取的数据；获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，不同区域与各测点存在对应关系；利用目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。由此可知，本申请通过各测点的测点应力数据和位置数据，以及初始主应力数据分别对初始三维应力场进行第一数据修正和第二数据修正，考虑了多个不同测点的三向应力值及其方向变化，使得测量数据丰富，提高了三维应力场的精确程度，从而可以反映岩体应力的动态变化规律，进而对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测。
图2是根据本申请另一实施例提供的三维应力场反演装置结构示意图，如图2所示，该装置包括：
第一获取模块201，用于获取目标区域的初始数据，其中，初始数据为目标区域未进行开采时获取的数据，初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，目标区域为确定开采的区域；
第二获取模块202，用于获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据，其中，各测点均匀分布在目标区域内，各测点的位置数据和测点应力数据为目标区域开采后获取的数据；
第三获取模块203，用于获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；
第一修正模块204，用于利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，不同区域与各测点存在对应关系；
第二修正模块205，用于利用目标区域的初始主应力数据对修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，各测点的位置数据包括各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向；各测点的测点应力数据包括各测点的第一正应力数据和第二正应力数据；上述第二获取模块202，还用于：
基于钻孔位置坐标系与大地坐标系的关系，通过各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，得到各测点与大地坐标系中不同坐标轴之间的第一余弦值和第二余弦值；
基于各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到各测点的目标正应力数据和剪应力数据；
基于各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据。
以及，在本申请的实施例中，上述第三获取模块203，还用于：
通过在目标区域内不同区域中的微震监测三分量传感器，获取目标区域内不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速，其中，各主应力包括垂直主应力、最大水平主应力和最小水平主应力；
基于不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速、第一拟合常数、第二拟合常数，得到不同区域中不同点的各主应力；
基于不同区域中不同的各主应力，构建初始三维应力场。
本申请提出的三维应力场反演装置中，获取目标区域的初始数据，其中，初始数据为目标区域未进行开采时获取的数据，初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，目标区域为确定开采的区域；获取目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的主应力数据和方向数据，其中，各测点均匀分布在目标区域内，各测点的位置数据和测点应力数据为目标区域开采后获取的数据；获取目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；利用各测点的主应力数据和方向数据对初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，不同区域与各测点存在对应关系；利用目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。由此可知，本申请通过各测点的测点应力数据和位置数据，以及初始主应力数据分别对初始三维应力场进行第一数据修正和第二数据修正，考虑了多个不同测点的三向应力值及其方向变化，使得测量数据丰富，提高了三维应力场的精确程度，从而可以反映岩体应力的动态变化规律，进而对开采过程中的岩体应力变化进行实时监测。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机存储介质。
本申请实施例提供的计算机存储介质，存储有可执行程序；所述可执行程序被处理器执行后，能够实现如图1任一所示的方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机设备。
本申请实施例提供的计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时，能够实现如图1任一所示的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种三维应力场反演方法，其特征在于，包括：
获取目标区域的初始数据，其中，所述初始数据为所述目标区域未进行开采时获取的数据，所述初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，所述目标区域为确定开采的区域；
获取所述目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于所述各测点的位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据，其中，所述各测点均匀分布在所述目标区域内，所述各测点的位置数据和测点应力数据为所述目标区域开采后获取的数据；
获取所述目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于所述第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；
利用所述各测点的主应力数据和方向数据对所述初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，所述不同区域与所述各测点存在对应关系；
利用所述目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各测点的位置数据包括各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向；所述各测点的测点应力数据包括各测点的第一正应力数据和第二正应力数据；
所述基于所述各测点的位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据，包括：
基于所述钻孔位置坐标系与大地坐标系的关系，通过所述各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，得到所述各测点与所述大地坐标系中不同坐标轴之间的第一余弦值和第二余弦值；
基于所述各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到所述各测点的目标正应力数据和剪应力数据；
基于所述各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于所述第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场，包括：
通过在所述目标区域内不同区域中的微震监测三分量传感器，获取所述目标区域内不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速，其中，所述各主应力包括垂直主应力、最大水平主应力和最小水平主应力；
基于所述不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速、第一拟合常数、第二拟合常数，得到所述不同区域中不同点的各主应力；
基于所述不同区域中不同点的各主应力，构建初始三维应力场。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述各测点的主应力数据和方向数据对所述初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，包括：
基于所述不同区域与所述各测点的对应关系，确定所述各测点对应的修正区域；
基于所述各测点的主应力数据和方向数据，得到对应修正区域中所述各主应力的第一修正值；
基于所述修正区域中所述各主应力的第一修正值，对所述修正区域中不同点的各主应力进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场，包括：
基于所述目标区域的初始主应力数据，得到所述修正后的三维应力场对应的第二修正值；
基于所述修正后的三维应力场对应的第二修正值，对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
6.一种三维应力场反演装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取目标区域的初始数据，其中，所述初始数据为所述目标区域未进行开采时获取的数据，所述初始数据包括第一拟合常数、第二拟合常数和初始主应力数据，所述目标区域为确定开采的区域；
第二获取模块，用于获取所述目标区域内各测点的位置数据和测点应力数据，并基于所述各测点的位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据，其中，所述各测点均匀分布在所述目标区域内，所述各测点的位置数据和测点应力数据为所述目标区域开采后获取的数据；
第三获取模块，用于获取所述目标区域内不同区域各主应力对应的纵波波速，并基于所述第一拟合常数、第二拟合常数和不同区域各主应力对应的纵波波速，构建初始三维应力场；
第一修正模块，用于利用所述各测点的主应力数据和方向数据对所述初始三维应力场进行第一数据修正，得到修正后的三维应力场，其中，所述不同区域与所述各测点存在对应关系；
第二修正模块，用于利用所述目标区域的初始主应力数据对所述修正后的三维应力场进行第二数据修正，得到目标三维应力场。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述各测点的位置数据包括各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向；所述各测点的测点应力数据包括各测点的第一正应力数据和第二正应力数据；所述第二获取模块，还用于：
基于所述钻孔位置坐标系与大地坐标系的关系，通过所述各测点在钻孔位置坐标系中的第一测点方向和第二测点方向，得到所述各测点与所述大地坐标系中不同坐标轴之间的第一余弦值和第二余弦值；
基于所述各测点的第一正应力数据、第二正应力数据、第一余弦值和第二余弦值，得到所述各测点的目标正应力数据和剪应力数据；
基于所述各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到所述各测点的主应力数据和方向数据。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块，还用于：
通过在所述目标区域内不同区域中的微震监测三分量传感器，获取所述目标区域内不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速，其中，所述各主应力包括垂直主应力、最大水平主应力和最小水平主应力；
基于所述不同区域中不同点的各主应力对应的纵波波速、第一拟合常数、第二拟合常数，得到所述不同区域中不同点的各主应力；
基于所述不同区域中不同的各主应力，构建初始三维应力场。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现权利要求1-5中任一所述的方法。
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