CN116341294B - 一种三维应力场构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提出的三维应力场构建方法及装置中，获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据；获取目标区域的地质数据，基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据，得到标注后的三维地质模型；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。本申请提高了三维应力场的精确程度，反映了动态变化规律。
Description
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构建方法、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，对开采扰动下应力场进行实时构建，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构建方法、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构建方法，包括：
获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个所述钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，所述目标区域为待构建三维应力场的区域；
获取所述目标区域的地质数据，并基于所述地质数据构建所述目标区域的初始三维地质模型；
基于所述各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的测点岩体应力数据和方向数据；
基于所述钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对所述初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；
基于所述钻孔位置数据、所述各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于所述各测点的测点岩体应力数据、所述测点间岩体应力数据和所述标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
本申请第二方面实施例提出了一种三维应力场构建装置，包括：
第一获取模块，用于获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个所述钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，所述目标区域为待构建三维应力场的区域；
第二获取模块，用于获取所述目标区域的地质数据，并基于所述地质数据构建所述目标区域的初始三维地质模型；
处理模块，用于基于所述各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到所述各测点的测点岩体应力数据和方向数据；
标注模块，用于基于所述钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对所述初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；
构建模块，用于基于所述钻孔位置数据、所述各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于所述各测点的测点岩体应力数据、所述测点间岩体应力数据和所述标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
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构建方法、装置及存储介质中，获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，目标区域为待构建三维应力场的区域；获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。由此可知，本申请通过基于目标区域内钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场，其中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构建方法的流程示意图；
图2是根据本申请另一个实施例中三维应力场构建方法的流程示意图；
图3是根据本申请一个实施例中三维应力场构建装置的结构示意图。
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构建方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据。
其中，在本申请的实施例中，上述目标区域为待构建三维应力场的区域。
以及，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，并获取每个钻孔的钻孔位置数据。其中，在本申请的实施例中，上述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测点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。
具体地，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；上述各测点的测点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对应的方向数据，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。
步骤102、获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型。
其中，在本申请的实施例中，上述目标区域的地质数据可以为目标区域的综合地质的综合柱状图、钻孔柱状图、地面地形图、井上下对照图、煤层底板等高线、经纬网中的数据、以及上述步骤101中的钻孔位置数据及各钻孔的角度、方位及深度数据。
以及，在本申请的实施例中，上述获取目标区域的地质数据后，可以采用软件直接基于获取到的地质数据构建目标区域的初始三维地质模型。示例的，在本申请的实施例中，可以采用采用CAD、ANSYS、Abaqus、犀牛中任意一种软件构建初始三维地质模型。其中，初始三维地质模型与目标区域具有相同的岩层厚度、岩性、倾角、标高及钻孔位置、深度、角度及方位等综合地质信息。
步骤103、基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据。
其中，在本申请的实施例中，上述获取目标区域内各测点的测点位置数据和测点应力数据之后，可以基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据。
具体地，在本申请的实施例中，上述基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据的方法可以包括以下步骤：
步骤1031、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1031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：，/>，/>，/>，/>，/>，/>，/>，/>，其中，/>，/>，/>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；/>，/>，/>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；/>，/>，/>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：/>，，/>，/>，/>，/>，/>，/>，/>，其中，/>，/>，/>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夹角的余弦值；/>，/>，/>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；/>，/>，/>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1032、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：
其中，在本申请的实施例中，测点的第一正应力数据包括、/>、/>，测点的第二正应力数据包括/>、/>、/>。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/>，/>，/>，和剪应力数据/>，/>，/>。
步骤1033、基于各测点的目标正应力数据和剪应力数据，得到各测点的测点岩体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，得到各测点的测点岩体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测点岩体应力数据，其中，第三公式为：
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：
。
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，/>，/>，其中3个解最大值为测点岩体应力数据中的最大水平主应力，3个解中最小值为测点岩体应力数据中的最小水平主应力，剩余解为测点岩体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、剪应力数据和测点岩体应力数据，通过第五公式得到各测点的方向数据，其中，第五公式为：
。
其中，在本申请的实施例中，得到各测点的测点岩体应力数据后，将各测点的测点岩体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104、基于钻孔位置数据，各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型。
其中，在本申请的实施例中，上述基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型的方法可以包括以下步骤：
步骤a、基于钻孔位置数据和各测点的测点位置数据，利用地质剖面图数据离散化方法，将各测点的测点位置数据在初始三维地质模型内的钻孔位置数据的水平和垂直方向进行各测点的位置标注；
步骤b、在各测点的位置标注处，基于各测点的测点岩体应力数据和方向数据进行数据标注，得到标注后的三维地质模型。
以及，在本申请的实施例中，标注后的三维地质模型中可以展示各测点的数据。
步骤105、基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述标注后的三维地质模型中将各测点的测点岩体应力数据和方向数据进行标注，而除了测点之外的其余岩体部分的岩体应力数据并没有进行标注，基于此，标注后的三维地质模型还需要标注其余岩体部分的岩体应力数据，从而构建得到三维应力场。以及，在本申请的实施例中，根据各测点对应的测点岩体应力，结合钻孔位置数据和测点位置数据获取测点间岩体应力数据，以根据得到的测点间岩体应力数据岩体生成钻孔间的应力场，从而得到三维应力场。
具体地，在本申请的实施例中，上述基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据的方法可以包括以下步骤：
步骤1051、根据钻孔位置数据和各测点的测点位置数据，获取测点中相邻测点之间的距离差值；
其中，在本申请的一个实施例之中，上述相邻测点为同一钻孔中的相邻测点，和/或，相邻测点为分别位于多个钻孔中两个相邻钻孔内的测点。
以及，在本申请的一个实施例之中，上述相邻测点的情况不同时，得到相邻测点之间的距离差值的方法也有所不同。
具体地，在本申请的一个实施例之中，当相邻测点为同一钻孔中的相邻测点时，可以根据位于同一钻孔中的多个测点的测点位置数据，获取位于同一钻孔中相邻测点之间的距离差值。
以及，在本申请的另一个实施例之中，当相邻测点为两个相邻钻孔内的测点，可以根据相邻钻孔中测点内的测点位置数据，获取分别位于两个相邻钻孔内的两个相邻测点之间的距离差值。
步骤1052、根据各测点的测点岩体应力数据，获取相邻测点之间的测点岩体应力差值；
作为一种示例，以相邻测点为第一侧点和第二测点，第一测点的测点岩体应力为10MPa（Megapascal，兆帕），第二测点的测点岩体应力为5MPa为例。则第一测点和第二测点之间的测点岩体应力差值为5MPa。
步骤1053、根据距离差值和测点岩体应力差值，获取相邻测点之间的测点间岩体应力数据。
其中，在本申请的实施例中，上述根据距离差值和测点岩体应力差值，获取相邻测点之间的测点间岩体应力数据的方法可以包括：根据相邻测点之间的距离差值和测点岩体应力差值，按照线性变化进行插值计算，获取相邻测点之间的各位置岩体的测点间岩体应力数据。
以及，在本申请的实施例中，通过上述步骤得到测点间岩体应力数据后，可以根据各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
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可以直接构建目标区域的三维应力场。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构建方法中，获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，目标区域为待构建三维应力场的区域；获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。由此可知，本申请通过基于目标区域内钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场，其中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构建方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤201、获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据。
步骤202、获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型。
步骤203、基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据。
步骤204、基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型。
步骤205、基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
其中，关于步骤201~步骤205的相关介绍可以参考上述实施例中的相关介绍，本公开实施例在此不做赘述。
步骤206、获取目标区域中的初始单点应力数据。
其中，在本申请的实施例中，上述目标区域中的初始单点应力数据可以为在目标区域内随机选取位置对应的初始垂直主应力、初始最大水平主应力和初始最小水平主应力的大小和方向。以及，在本申请的实施例中，可以通过在目标区域中采用应力解除法获取选取位置的地应力数据，并在选取位置进行打孔获取岩体样本，基于岩体样本进行单轴压缩试验获取岩体的泊松比、弹性模量等数据，从而根据上述数据获取该选取位置钻孔围岩的初始垂直主应力、初始最大水平主应力和初始最小水平主应力的大小和方向。
步骤207、根据三维应力场，获取初始单点应力数据相同位置的目标单点应力数据。
其中，在本申请实施例中，获取初始单点应力数据后，可以根据三维应力场获取该初始单点应力数据相同位置的目标单点应力数据。
步骤208、基于初始单点应力数据和目标单点应力数据对三维应力场进行修正。
其中，在本申请的实施例中，基于初始单点应力数据和目标单点应力数据对三维应力场进行修正的方法可以包括：基于初始单点应力数据和目标单点应力数据之间的对应数值差值和方向偏差，对获取的应力场进行修正。以及，在本申请的实施例，通过获取的初始单点应力数据和目标单点应力数据对应力场进行修正，从而使得修正后的三维应力场的准确度更高。
本申请提出的三维应力场构建方法中，获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，目标区域为待构建三维应力场的区域；获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。由此可知，本申请通过基于目标区域内钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场，其中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3是根据本申请另一实施例提供的三维应力场构建装置结构示意图，如图3所示，该装置包括：
第一获取模块301，用于获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，目标区域为待构建三维应力场的区域；
第二获取模块302，用于获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；
处理模块303，用于基于各测点的位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；
标注模块304，用于基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；
构建模块305，用于基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
其中，在本申请的实施例中，上述装置还用于：
获目标区域中的初始单点应力数据；
根据三维应力场，获取初始单点应力数据相同位置的目标单点应力数据；
基于初始单点应力数据和目标单点应力数据对三维应力场进行修正。
本申请提出的三维应力场构建装置中，获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，目标区域为待构建三维应力场的区域；获取目标区域的地质数据，并基于地质数据构建目标区域的初始三维地质模型；基于各测点的测点位置数据和测点应力数据，得到各测点的测点岩体应力数据和方向数据；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；基于钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。由此可知，本申请通过基于目标区域内钻孔位置数据、各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于各测点的测点岩体应力数据、测点间岩体应力数据和标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场，其中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至图2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至图2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 (9)
1.一种三维应力场的构建方法，其特征在于，包括：
获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个所述钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，所述目标区域为待构建三维应力场的区域，所述各测点的测点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；
获取所述目标区域的地质数据，并基于所述地质数据构建所述目标区域的初始三维地质模型；
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，得到所述各测点的测点岩体应力数据和方向数据；
基于所述钻孔位置数据，各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对所述初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；
基于所述钻孔位置数据、所述各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于所述各测点的测点岩体应力数据、所述测点间岩体应力数据和所述标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述钻孔位置数据，各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对所述初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型，包括：
基于所述钻孔位置数据和各测点的测点位置数据，利用地质剖面图数据离散化方法，将所述各测点的测点位置数据在所述初始三维地质模型内的钻孔位置数据的水平和垂直方向进行所述各测点的位置标注；
在所述各测点的位置标注处，基于所述各测点的测点岩体应力数据和方向数据进行数据标注，得到标注后的三维地质模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述钻孔位置数据，所述各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，包括：
根据所述钻孔位置数据和所述各测点的测点位置数据，获取所述测点中相邻测点之间的距离差值；
根据所述各测点的测点岩体应力数据，获取所述相邻测点之间的测点岩体应力差值；
根据所述距离差值和所述测点岩体应力差值，获取相邻测点之间的测点间岩体应力数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述相邻测点为同一所述钻孔中的相邻测点，和/或，
所述相邻测点为分别位于所述多个钻孔中两个相邻钻孔内的测点。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述目标区域中的初始单点应力数据；
根据所述三维应力场，获取所述初始单点应力数据相同位置的目标单点应力数据；
基于所述初始单点应力数据和所述目标单点应力数据对所述三维应力场进行修正。
6.一种三维应力场构建装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取目标区域内多个钻孔的钻孔位置数据和每个所述钻孔内各测点的测点位置数据和测点应力数据，其中，所述目标区域为待构建三维应力场的区域，所述各测点的测点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；
第二获取模块，用于获取所述目标区域的地质数据，并基于所述地质数据构建所述目标区域的初始三维地质模型；
处理模块，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，得到所述各测点的测点岩体应力数据和方向数据；
标注模块，用于基于所述钻孔位置数据，各测点的测点位置数据、测点岩体应力数据和方向数据对所述初始三维地质模型进行标注，得到标注后的三维地质模型；
构建模块，用于基于所述钻孔位置数据、所述各测点的测点位置数据和测点岩体应力数据，得到测点间岩体应力数据，并基于所述各测点的测点岩体应力数据、所述测点间岩体应力数据和所述标注后的三维地质模型，构建得到三维应力场。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还用于：
获取所述目标区域中的初始单点应力数据；
根据所述三维应力场，获取所述初始单点应力数据相同位置的目标单点应力数据；
基于所述初始单点应力数据和所述目标单点应力数据对所述三维应力场进行修正。
8.一种计算机设备，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1-6中任一所述的方法。
9.一种计算机存储介质，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1-6中任一所述的方法。
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