CN108845347A - 一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 - Google Patents
一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108845347A CN108845347A CN201810411588.8A CN201810411588A CN108845347A CN 108845347 A CN108845347 A CN 108845347A CN 201810411588 A CN201810411588 A CN 201810411588A CN 108845347 A CN108845347 A CN 108845347A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring
- data
- shallow
- hole
- microseism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000422846 Sequoiadendron giganteum Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/01—Measuring or predicting earthquakes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
- G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
- G01V1/223—Radioseismic systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明是一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法，用于页岩气、煤层气和致密砂岩气储层压裂改造效果评价。系统包括浅孔微地震数据监测系统和浅坑微地震数据监测系统两部分。其中，浅孔监测由8‑16个监测台站组成，距井口或水平段地面投影300‑500米，布设于地下20米左右，基岩以下；浅坑监测由16‑32个监测台站组成，是浅孔监测的有效补充，使用高精度、宽频带地震仪布设于1米深浅坑中或基岩出露地区。整个监测系统布设监测设备约40台套，可根据井况加密至80台套。浅孔监测数据信噪比高，微地震P、S波拾取准确，浅坑监测大大提高整体监测台站的数量，在事件定位时提高定位精度。
Description
技术领域
本发明属于微地震监测技术，具体涉及近地表组合式微地震数据监测技术，用于页岩气、煤层气和致密砂岩气储层压裂改造效果评价，较适合于重庆等盆缘山区地表低速带厚度较薄的地区应用。
背景技术
我国非常规油气资源储量丰富、开发潜力大，特别是页岩气、煤层气具有广阔的开发前景。但页岩气、煤层气储层具有孔隙度低、渗透率低等特点，一般需要对储层加以压裂改造才能获得商业性开发。储层压裂裂缝监测的方法有示踪剂法、井温测井、偶极子声波测井和微地震监测方法等。其中，微地震监测技术是监测、评价储层压裂效果最直接有效的方法之一。
微地震监测技术是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中一项重要的新技术，通过在井中或地面布置检波器来接收、观测、分析由压裂、注水等石油工程作业时导致岩石破裂或错断所产生的微地震信号，监测地下岩石破裂位置，描述裂缝空间展布特征。主要应用在页岩气等非常规致密油气储层压裂监测、油气藏开发、矿山压力监测、常规注水注气以及热驱等工程作业领。
微地震监测技术通常分为井中监测和地面监测两种。其中，井中监测常用邻井监测和浅井监测。邻井监测技术比较成熟，资料信噪比和事件定位精度较高，但易受观测井限制，若压裂井周边无距离、深度合适的井作为观测井，则无法开展邻井监测，且由于观测孔径小，水平方向定位精度受观测距离影响。浅井监测需要通过钻取4～5口深度200～300m深的监测井开展微地震监测，其钻井成本较高，目前应用较少；地面监测由于受地表噪声干扰以及较深的地层和地表低速带对地震波的吸收衰减影响，其信号质量一般较差，难以有效拾取地震波初至，事件定位误差较大。
微地震监测技术是页岩气储层压裂等监测的有效手段，可以优选压裂方案设计与参数，预测油气产量，对新井部署具有重要的参考意义。虽然，微地震监测技术经过多年的发展取得了一定的成果，但也存在诸多问题，技术应用受到一定限制，尤其是页岩气开发尚处于初期，通常没有合适的观测井开展井中监测，地面监测效果也常常不甚理想。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法，主要用于页岩气、煤层气和致密砂岩气储层压裂改造效果监测，适合于重庆等盆缘山区地表低速带厚度较薄的地区。该系统采用“浅孔+浅坑”组合式微地震监测系统，与基岩有较好的耦合性，采取一定措施降低地面噪声干扰，提高地面监测数据信噪比。同时，降低监测费用，解决邻井监测和浅井监测由于观测点少，水平定位精度受限，不能计算震源机制解的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种近地表组合式微地震数据监测系统，主要由浅孔微地震数据监测系统和浅坑微地震数据监测系统两部分组成，适合于重庆等盆缘山区地表低速带厚度较薄的地区。其中，浅孔监测将检波器埋置于基岩以下，并采用水泥灌孔的方法使检波器与基岩耦合良好，其目的是采集到数据信噪比较高的信号；浅坑监测将监测设备直接布置于基岩出露处，采用高精度宽频带地震仪，并外置防护箱降低环境噪声，其目的是扩大观测半径，增加台站数量，以浅孔监测数据拾取信号为模板，能够拾取到信号较弱的微地震事件波形初至，提高事件整体定位精度，计算震源机制解。
所述浅孔微地震监测系统包括浅孔检波器、微地震数据采集器、设备供电系统、数据传输设备等。
其中，浅孔检波器，基于地面微地震监测数据的频带范围，采用模拟动圈式三分量速度检波器，灵敏度为200v/m/s，自然频率为4.5Hz，频带范围为4.5Hz～1000Hz，电缆长度50米，采用环氧树脂胶密封，具有较好的防水性。
微地震数据采集器采用32位AD转换3通道地震记录仪，低功耗可长时间工作，内置GPS提供坐标信息并授时，采样率为1ms、0.5ms、0.25ms，与浅孔检波器连接，将检波器接收到的微地震模拟信号数字化并存储。
数据传输设备是基于WLAN的无线数据传输系统，由中心端、无线终端和中继站等组成，模块通信频段为5.8G，最远通讯距离大于3000m。
设备供电系统是额定电压为12V的蓄电池或锂电池，用于微地震数据采集器和数据传输设备供电。
所述浅坑微地震监测系统包括高精度宽频带地震仪、设备防护箱、数据传输设备、设备供电系统、GPS接收器等。
其中，高精度宽频带地震仪采用24位数字化三分量宽频带地震计，线性度超过90dB，具有较宽的频率响应范围和较高的灵敏度，其速度输出灵敏度为2*1200V/m/s，频带范围为30S～100Hz。
设备防护箱采用铝合金材质，包括顶盖、主箱体、底座等主体结构，地震仪运输时，将主体结构连接在一起作为仪器运输箱，地震仪工作时，去掉底座，将箱体罩于地震仪外部，作为防护箱，同时箱内填充隔音层，采用硬度不同的泡沫制成，用于降低环境噪声干扰。
GPS接收器通过特制分线盒与微地震采集设备相连，为地震仪获得精确的时间标记。
防水防踩踏装置用于遮挡于浅坑上，防水、防踩踏等。
使用上述近地表组合式微地震数据监测系统进行检测的方法包括以下步骤：
（1）踏勘压裂现场地形、地貌、地表岩性、周边环境噪声等，根据钻井轨迹和压裂方案开展微地震监观测系统设计，使用高精度GPS确定监测点位置，精准确定、记录压裂井口坐标与每一个监测点坐标。
（2）确定位置后，浅孔监测点使用钻机钻孔，根据地表土层深度，孔深15～30m，孔径为60mm，用塑料套管固井，使用助力绳索将三分量检波器送入孔底，采用水泥和砂灌浆的方式填埋，使检波器与基岩有效耦合。
（3）在基岩出露位置直接放置或地表土较浅位置挖1m*1m*1m浅坑，安装高精度、宽频带地震仪，外置设备防护箱，坑顶安放防水防踩踏装置。
（4）所有监测点设备安装就绪，打开仪器，使用GPS授时，保持每台监测仪器时间同步，设置初始参数，开始记录监测数据。
（5）查看监测背景数据，分析背景噪声数据，合理调整采样参数，达到较好采样效果。
（6）参数设置完成，系统自动、连续、监测射孔、压裂期间的微地震数据。
（7）查看原始监测数据，分析信号频谱特征。
（8）进行微地震事件检测、定位和计算。
所述步骤（8）具体包括：
（8．1）应用区域地质、测井、地震勘探等资料建立压裂区域初始速度模型，并使用射孔数据校正速度模型；
（8.2）查看连续监测数据中疑似压裂微地震事件，设置合理参数进行压裂微地震事件检测，拾取波形初至；
（8.3）使用软件系统进行微地震事件定位，裂缝刻画与SRV体积计算。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的近地表组合式微地震数据监测系统与方法采用浅孔和浅坑组合式监测，与地面大排列监测和井中监测相比，降低了监测成本，仅有井中监测费用的二分之一，解决了邻井监测和浅井监测由于观测点少，水平定位精度受限，不能计算震源机制解的问题。
2、本发明的浅孔微地震监测系统，将浅孔检波器灌注于地下15～30米基岩中，检波器与基岩耦合性较好，同时隔绝地面噪声干扰，其数据信噪比较高，其数据信噪比高于地面监测，满足压裂效果评价的需要。
3、本发明的浅坑微地震监测系统，将地震仪布置于基岩出露位置，减少了地表低速带对微地震信号的吸收衰减；设计的设备防护箱具有保护设备和降低地面环境噪声干扰的功能，使高精度地震仪能够接收到较弱的微地震信号。
4、本发明将信噪比较高的浅孔微地震信号可作为压裂微地震事件的扫描模板，用于识别浅坑监测数据中较弱微地震信号，使更多监测台站参与到事件定位过程中，提高事件定位精度。
附图说明
图1浅孔微地震数据监测系统示意图；
图2浅坑微地震数据监测系统示意图；
图3直井近地表组合式微地震观测系统平面图；
图4水平井近地表组合式微地震观测系统平面图；
图5近地表组合式微地震监测工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合说明书附图对本发明进行详细说明。
本发明提供一种适合盆缘山区低速带厚度较薄地区的近地表组合式微地震数据监测系统与方法。近地表组合式微地震数据监测系统包括“浅孔”微地震数据监测系统和“浅坑”微地震数据监测系统两部分。根据压裂井周边地形、地貌特征及压裂段深度、走向等信息开展微地震观测系统设计。
如图1所示，直井压裂微地震监测，浅孔监测台站主要布设在井口周边300～500米处，选择交通条件较好、环境噪声干扰少的位置。浅坑监测台站主要布设在距井口500米以外，直井垂深距离以内区域，尽量选择基岩出露位置。
如图2所示，水平井微地震监测，浅孔监测台站主要布设在压裂井水平段地面投影及两侧300～500米处，选择交通条件较好、环境噪声干扰少的位置。浅坑监测台站主要布设在浅孔监测台站外侧，压裂井垂深距离以内区域，尽量选择基岩出露位置。
其中，浅孔监测系统由8-16个监测台站组成，浅坑监测系统由16-32个监测台站组成，是浅孔监测的有效补充，整个监测系统布设监测设备约40台套，可根据井况加密至80台套。浅孔监测数据信噪比高，微地震P、S波拾取准确，浅坑监测大大提高整体监测台站的数量，在事件定位时提高定位精度。
如图3所示，浅孔微地震数据监测系统的每个监测台站均包括浅孔检波器、微地震数据采集器、设备供电系统、塑料套管、数据传输设备等。浅孔监测台站主要布设在井口周边300～500米处，选择交通条件较好、环境噪声干扰少的位置。浅孔深度15～30米，钻至基岩以下，钻孔后使用塑料套管固井，防止井壁塌陷。根据微地震监测需求，设计浅孔检波器为模拟动圈式三分量速度检波器，灵敏度为200v/m/s，自然频率为4.5Hz，频带范围为4.5Hz～1000Hz，电缆长度50米，采用环氧树脂胶密封，具有较好的防水性，使用助力绳索将三分量检波器送入孔底，使检波器与井壁接触，采用水泥和砂灌浆的方式填孔，使检波器与基岩有效耦合。微地震数据采集器置于地面，通过线缆和数据接头与检波器连接，将三分量浅孔检波器接收的微地震信号数字化并存储于硬盘中，另接数据无线传输系统，可将数据实时传输到微地震数据处理中心进行信号识别和事件定位。设备安装完毕后，使用手持GPS记录监测点精确坐标。设备通电，数据采集器内置GPS为设备授时，统一各台站数据时间信息。
如图4所示，浅坑微地震监测系统的每个监测台站均包括高精度宽频带地震仪、设备防护箱、数据传输设备、设备供电系统、GPS接收器、塑料薄膜、钢板等。浅坑监测点尽量选择在基岩出露位置，或者在环境噪声干扰少的位置挖1m*1m*1m浅坑，放置高精度宽频带地震仪。高精度宽频带地震仪选用24位数字化三分量宽频带地震计，线性度超过90dB，速度输出灵敏度为2*1200V/m/s，频带范围为30S～100Hz，其较宽的频率响应范围和较高的灵敏度能够接收到微弱的压裂微地震信号；地震计工作时，外罩设备防护箱，其作用是防止地震计遭人畜踩踏破坏，降低环境噪声干扰；安装调试好设备后，将塑料薄膜、钢板置于浅坑上，用于防水、防踩踏等；GPS接收器通过特制分线盒与微地震采集设备相连，为微地震监测设备获得精确的时间标记，置于坑外空旷位置，尽量避免高大树木、建筑物等遮挡影响GPS信号。
如图5所示，以下以野外实际压裂微地震监测流程为例，说明本近地表组合式微地震数据监测方法的主要步骤：
步骤一，踏勘压裂现场地形、地貌，地表岩性特征和噪声干扰源等，根据钻井轨迹和压裂方案开展微地震监观测系统设计，使用高精度GPS确定监测点位置，精准确定、记录压裂井口坐标与每一个监测点坐标；微地震观测系统设计原则主要是：监测半径尽量达到压裂井垂直深度，监测环境噪声干扰小，浅孔监测点位于距井口周围或水平段地面投影两侧300～500米处，浅坑监测点位于距井口周围或水平段地面投影两侧500米以外，压裂井垂深以内，微地震监测台站间距约200米。
步骤二，微地震观测系统点位确定后，浅孔监测点使用钻机钻孔，根据地表土层深度，孔深15～30m，孔径为60mm，用塑料套管固井，使用助力绳索将三分量检波器送入孔底，采用水泥和砂灌浆的方式填埋，使检波器与基岩有效耦合。
步骤三，在基岩出露位置直接放置高精度、宽频带地震仪，或在地表土较浅位置挖1m*1m*1m浅坑，安装高精度、宽频带地震仪，外置设备防护箱，坑顶安放钢板和塑料薄膜。
步骤四，所有监测点设备安装就绪，打开仪器，使用GPS授时，保持每台监测仪器时间同步，设置初始参数，开始记录监测数据。
步骤五，查看监测背景数据，分析背景噪声数据，合理调整采样参数，达到较好采样效果。
步骤六，参数设置完成，系统自动、连续、监测射孔、压裂期间的微地震数据。
步骤七，查看原始监测数据，分析信号频谱特征，采用基于SURE算法的小波变换降噪方法进行数据降噪。
步骤八，应用区域地质、测井曲线、地震勘探等资料建立压裂区域初始速度模型，并使用射孔数据校正压裂区速度模型。
步骤九，查看连续监测数据中疑似压裂微地震事件，综合采用长短时窗法、特征函数法和AIC准则判别法，设置合理参数进行压裂微地震事件检测。
步骤十，使用软件系统进行微地震事件定位，显示储层压裂微地震事件空间展布，裂缝刻画与SRV体积计算。
本发明提供的近地表组合式微地震数据监测系统与方法综合了系统中各部分的优点，既能保证浅孔台站接收到信噪比较高的压裂微地震信号，又通过浅坑台站增大监测面积和定位精度，同时降低了监测成本，具有较高的工程应用价值。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种近地表组合式微地震数据监测系统，用于页岩气、煤层气和致密砂岩气储层压裂改造效果评价，其特征在于，系统由浅孔微地震数据监测系统和浅坑微地震数据监测系统两部分组成；
所述浅孔微地震数据监测系统包括浅孔检波器、微地震数据采集器、设备供电系统、塑料套管和数据传输设备；浅孔位于距井口或水平段地面投影300～500米处，孔深15～30米，用塑料套管固孔，浅孔检波器布设于基岩以下，用水泥灌孔，保证浅孔检波器与基岩耦合，浅孔检波器通过线缆与孔外的微地震数据采集器相连接；
所述浅坑微地震数据监测系统部分包括地震仪、设备防护箱、设备供电系统、GPS接收器；浅坑位于距井口或水平段地面投影500米以外，压裂井垂深以内，间距约200米，地震仪布设于地表出露基岩或1米深的浅坑中，外罩设备防护箱；GPS接收器通过分线盒与地震仪相连，获得精确的时间标记；
所述浅孔微地震数据监测系统和浅坑微地震数据监测系统的数据传输设备将数据实时传输到微地震数据处理中心进行信号识别和事件定位。
2.根据权利要求1所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述浅孔检波器采用模拟动圈式三分量速度检波器，灵敏度为200v/m/s，自然频率为4.5Hz，频带范围为4.5Hz～1000Hz，采用环氧树脂胶密封。
3.根据权利要求1所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述微地震数据采集器采用 32位AD转换3通道地震记录仪，内置GPS提供坐标信息并授时，采样率为1ms、0.5ms、0.25ms，与浅孔检波器连接，将检波器接收到的微地震模拟信号数据化并存储。
4.根据权利要求1所述所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述地震仪采用 24位数字化三分量宽频带地震计，线性度超过90dB，速度输出灵敏度为2*1200V/m/s，频带范围为30S～100Hz，具有IP67防水等级，O型圈密封。
5.根据权利要求1所述所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述数据传输设备是基于WLAN的无线数据传输系统，由中心端、无线终端和中继站组成，模块通信频段为5.8G，最远通讯距离大于3000m。
6.根据权利要求1所述所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述设备防护箱主体结构包括顶盖、主箱体、底座，壳体采用铝合金材质，箱内填充隔音层。
7.根据权利要求1所述所述的近地表组合式微地震数据监测系统，其特征在于，所述浅坑的坑口设置有防水防踩踏装置。
8.一种近地表组合式微地震数据监测方法，采用权利要求1-7所述的检测系统，其特征在于，包括以下步骤：
（1）踏勘压裂现场地形、地貌、地表岩性、周边环境噪声，根据钻井轨迹和压裂方案设计微地震数据监测系统，使用高精度GPS确定监测点位置，精准确定、记录压裂井口坐标与每一个监测点坐标；
（2）确定监测点位置后，浅孔监测点使用钻机钻孔，孔深15～30m，孔径为60mm，用塑料套管固孔，将三分量检波器放入孔底，采用水泥和砂灌浆的方式填埋，使检波器与基岩有效耦合；
（3）在基岩出露位置直接放置地震仪，或在地表土较浅位置挖1m*1m*1m浅坑，安装地震仪，外置设备防护箱；
（4）所有监测点设备安装就绪，打开仪器，使用GPS授时，保持每台监测仪器时间同步，设置初始参数，开始记录监测数据；
（5）查看监测背景数据，分析背景噪声数据，调整采样参数；
（6）参数设置完成，系统自动、连续、监测射孔、压裂期间的微地震数据；
（7）查看原始监测数据，分析信号频谱特征，采用基于SURE算法的小波变换降噪方法进行数据降噪；
（8）进行微地震事件检测、定位和计算。
9.根据权利要求8所述的近地表组合式微地震数据监测方法，其特征在于，所述步骤（8）具体包括：
（8．1）应用区域地质、测井、地震勘探等资料建立压裂区域初始速度模型，并使用射孔数据校正速度模型；
（8.2）查看连续监测数据中疑似压裂微地震事件，设置合理参数进行压裂微地震事件检测，拾取波形初至；
（8.3）使用软件系统进行微地震事件定位，裂缝刻画与SRV体积计算。
10.根据权利要求9所述的近地表组合式微地震数据监测方法，其特征在于，所述步骤（8.2）是综合采用长短时窗法、特征函数法和AIC准则判别法，设置合理参数进行压裂微地震事件检测，拾取波形初至。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810411588.8A CN108845347A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810411588.8A CN108845347A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108845347A true CN108845347A (zh) | 2018-11-20 |
Family
ID=64212536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810411588.8A Pending CN108845347A (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108845347A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991658A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-07-09 | 成都理工大学 | 一种基于“震源-台站”速度模型的微地震事件定位方法 |
| CN110220979A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-10 | 重庆地质矿产研究院 | 基于微地震技术的高陡岸坡稳定性监测系统与评价方法 |
| CN110485396A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-22 | 中南大学 | 下水井周边路基密实度检测及补强方法 |
| CN110618447A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-27 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 水力压裂监测微地震采集异构数据体一体化方法及设备 |
| CN110865245A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-06 | 陈国能 | 断裂扩散电场强度的单孔监测系统及方法 |
| CN111522060A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-11 | 重庆地质矿产研究院 | 一种页岩气开发区域的地震监测系统 |
| CN111751885A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-09 | 重庆地质矿产研究院 | 一种页岩气体积压裂微地震监测方法 |
| CN112031755A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种压裂监测装置、方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN113253335A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-13 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 地面微地震观测装置及方法 |
| CN113848583A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 成都康特电子科技股份有限公司 | 地震应急播报系统、方法及装置 |
| CN113917524A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于无缆节点台站的近地表精细探测方法 |
| CN115188164A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-14 | 安徽大学 | 一种滑坡变形监测预警方法及云平台系统 |
| CN115542381A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-30 | 徐州弘毅科技发展有限公司 | 基于三分向监测仪的矿震井地一体化融合监测系统及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1912348A (zh) * | 2006-08-11 | 2007-02-14 | 成云海 | 煤矿深井浅孔微震监测传感器的安装方法 |
| CN200940498Y (zh) * | 2006-08-11 | 2007-08-29 | 成云海 | 煤矿井下浅孔微震监测装置 |
-
2018
- 2018-05-02 CN CN201810411588.8A patent/CN108845347A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1912348A (zh) * | 2006-08-11 | 2007-02-14 | 成云海 | 煤矿深井浅孔微震监测传感器的安装方法 |
| CN200940498Y (zh) * | 2006-08-11 | 2007-08-29 | 成云海 | 煤矿井下浅孔微震监测装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢庆明 等: "复杂高陡构造页岩气压裂微地震地面监测——以渝东北为例", 《中国地球科学联合学术年会2017》 * |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991658B (zh) * | 2019-03-04 | 2021-02-05 | 成都理工大学 | 一种基于“震源-台站”速度模型的微地震事件定位方法 |
| CN109991658A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-07-09 | 成都理工大学 | 一种基于“震源-台站”速度模型的微地震事件定位方法 |
| CN110220979A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-10 | 重庆地质矿产研究院 | 基于微地震技术的高陡岸坡稳定性监测系统与评价方法 |
| CN110220979B (zh) * | 2019-06-26 | 2021-12-10 | 重庆地质矿产研究院 | 基于微地震技术的高陡岸坡稳定性监测系统与评价方法 |
| CN110485396A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-22 | 中南大学 | 下水井周边路基密实度检测及补强方法 |
| CN110618447A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-27 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 水力压裂监测微地震采集异构数据体一体化方法及设备 |
| CN110865245A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-06 | 陈国能 | 断裂扩散电场强度的单孔监测系统及方法 |
| CN111522060A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-11 | 重庆地质矿产研究院 | 一种页岩气开发区域的地震监测系统 |
| CN113917524A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于无缆节点台站的近地表精细探测方法 |
| CN113917524B (zh) * | 2020-07-10 | 2024-03-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于无缆节点台站的近地表精细探测方法 |
| CN111751885A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-09 | 重庆地质矿产研究院 | 一种页岩气体积压裂微地震监测方法 |
| CN112031755A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种压裂监测装置、方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN112031755B (zh) * | 2020-09-02 | 2024-01-30 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种压裂监测装置、方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN113253335A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-13 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 地面微地震观测装置及方法 |
| CN113848583A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 成都康特电子科技股份有限公司 | 地震应急播报系统、方法及装置 |
| CN115188164A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-14 | 安徽大学 | 一种滑坡变形监测预警方法及云平台系统 |
| CN115542381A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-30 | 徐州弘毅科技发展有限公司 | 基于三分向监测仪的矿震井地一体化融合监测系统及方法 |
| CN115542381B (zh) * | 2022-09-26 | 2024-02-02 | 徐州弘毅科技发展有限公司 | 基于三分向监测仪的矿震井地一体化融合监测系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108845347A (zh) | 一种近地表组合式微地震数据监测系统与方法 | |
| Trnkoczy et al. | Site selection, preparation and installation of seismic stations | |
| Hutt et al. | Broadband seismic noise attenuation versus depth at the Albuquerque Seismological Laboratory | |
| WO2008124759A1 (en) | Location of a microseismic event using the combination of a vsp array and a surface array | |
| CN110031893A (zh) | 钻孔结合微动探测的地铁工程地勘新方法 | |
| CN101100940B (zh) | 一种阵列化声信号检测系统及其工程应用 | |
| Willenberg et al. | Internal structure and deformation of an unstable crystalline rock mass above Randa (Switzerland): part II—three-dimensional deformation patterns | |
| WO2020127302A1 (en) | Arrangement and process for locating and/or characterising fracture events in the earth crust, particularly suitable to monitor fracking | |
| Anthony et al. | Installation and performance of the Albuquerque Seismological Laboratory small‐aperture posthole array | |
| Dance et al. | Geological characterisation of the Otway project pilot site: What a difference a well makes | |
| Shinohara et al. | Deep-sea borehole seismological observatories in the western Pacific: temporal variation of seismic noise level and event detection | |
| CN101806591A (zh) | 一种滑坡体三维位移监测方法 | |
| CN113932764A (zh) | 基于微震监测技术的煤矿采空区地表沉降数据采集系统 | |
| Zang et al. | Comprehensive data set of in situ hydraulic stimulation experiments for geothermal purposes at the Äspö Hard Rock Laboratory (Sweden) | |
| Schmitz et al. | Seismic microzoning study in Chacao district, Caracas, Venezuela | |
| Suyehiro et al. | Ocean downhole seismic project | |
| Molinari et al. | Investigation of the central Adriatic lithosphere structure with the AlpArray-CASE seismic experiment | |
| Juhlin et al. | Seismic reflectivity, fracturing and stress field data from the FFC-1 exploratory geothermal project in SW Skåne, Sweden | |
| CN114185081B (zh) | 一种地面直井水力压裂范围监测方法 | |
| Shinohara et al. | Recent progress in ocean bottom seismic observation and new results of marine seismology | |
| Heigold | Seismic reflection and seismic refraction surveying in northeastern Illinois | |
| Akbar et al. | Identification of Karstic Features with Extensive Geophysical Investigation for Underground Infrastructure-South of Wakrah Pumping Station and Outfall (SWPSO) Project | |
| Blackman et al. | IODP expedition 340T: Borehole logging at Atlantis Massif oceanic core complex | |
| CN117072202A (zh) | 一种黄土丘陵采煤塌陷区防渗堵漏处理方法 | |
| Stanek et al. | Importance of monitoring seismicity induced by CO2 sequestration at Illinois Basin—Decatur Project |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181120 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |