微地震檢測(cè)技術(shù)就是通過觀測(cè)、分析生產(chǎn)活動(dòng)中所產(chǎn)生的微地震事件來監(jiān)測(cè)生產(chǎn)活動(dòng)之影響、效果及地下狀態(tài)的地球物理技術(shù)。其理論基礎(chǔ)源自聲發(fā)射學(xué)和地震學(xué)。
微地震事件發(fā)生在裂隙之類的斷面上,由于地層內(nèi)地應(yīng)力呈各向異性分布,剪切應(yīng)力自然聚集在斷面上。通常情況下這些斷裂面是穩(wěn)定的。但是當(dāng)原來的應(yīng)力受到生產(chǎn)活動(dòng)干擾時(shí),巖石中原來存在的或新產(chǎn)生的裂縫周圍地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中、應(yīng)變能增高;當(dāng)外力增加到一定程度時(shí),原有裂縫的缺陷地區(qū)就會(huì)發(fā)生微觀屈服或變形、裂縫擴(kuò)展,從而使應(yīng)力松弛,儲(chǔ)藏能量的一部分以彈性波(聲波)的形式釋放出來產(chǎn)生小的地震,也就是所謂的微地震。其基本原理與聲發(fā)射技術(shù)相同。在注入作業(yè)期間引發(fā)的微地震事件在空間和時(shí)間上的分布是復(fù)雜的,但不是隨機(jī)的,可以在1km的范圍內(nèi)用高靈敏度的復(fù)合檢波器捕捉到。
壓裂或高壓注水時(shí),由于地層壓力的升高,根據(jù)摩爾-庫倫準(zhǔn)則,沿著裂縫邊緣會(huì)發(fā)生微地震。實(shí)際微地震的頻段從幾十到幾百周,相當(dāng)于-2至-5級(jí)地震。一般來說,震級(jí)越小,頻率越高。我們儀器的工作頻段為50-200周,僅取較大的微地震(-2級(jí))。
PXMMS微地震油井裂縫檢測(cè)儀可以采集分析這些微地震,并根據(jù)微地震走時(shí)進(jìn)行震源定位,由微地震震源的空間分布可以描述人工裂縫輪廓。微地震震源空間分布在柱坐標(biāo)系三個(gè)坐標(biāo)面上的投影,可以給出裂縫的3D圖,可很直觀的描述裂縫的長(zhǎng)度、方位、產(chǎn)狀。與其它方法相比,該方法即時(shí)、方便、直觀、適應(yīng)性強(qiáng)。
目前,挪威阿莫科(Amoco)公司、菲力浦(Phillip)公司、美國(guó)聯(lián)合太平洋資源公司、ARCO公司、美國(guó)能源部Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、日本JAPEX 研究中心都對(duì)微地震技術(shù)展開了實(shí)驗(yàn)研究和廣泛應(yīng)用。使得微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)在油氣工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。
PXMMS微地震油井裂縫檢測(cè)儀由4只(或8只)高靈敏度的復(fù)合檢波器、4通道(或8通道)高精度數(shù)據(jù)采集與分析裝置、數(shù)據(jù)采集與分析軟件和計(jì)算機(jī)組成。
PXMMS微地震油井裂縫檢測(cè)儀具有如下功能:
1、可以在壓裂井周圍的地面布置檢波器來進(jìn)行檢測(cè),而無需在周圍的井口中進(jìn)行分布排列;高靈敏度的復(fù)合檢波器可以捕捉到遠(yuǎn)距離的微地震信號(hào);
2、由于內(nèi)置電流性的信號(hào)放大器,檢波器可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸(最遠(yuǎn)可達(dá)200米);數(shù)據(jù)采集分析裝置采用16位高精度采樣,并使用USB口與計(jì)算機(jī)相連,無需外部供電;
3、分析軟件運(yùn)行在windows平臺(tái)下,可實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、顯示出微地震波形;
4、的3D裂紋定位視圖,可以實(shí)時(shí)顯示震源定位點(diǎn),并直觀的描述裂縫輪廓;
5、數(shù)據(jù)采集分析裝置內(nèi)置了大容量可充電鋰離子電池,充滿電后可以連續(xù)工作6~8小時(shí);
6、無需交流電源,非常適合在野外檢測(cè)作業(yè)。
PXAES for PXMMS軟件的運(yùn)行環(huán)境要求
硬件環(huán)境要求
處理器:主頻2.5GHz
內(nèi)存:4G
硬盤:160G
軟件環(huán)境要求
操作系統(tǒng):Microsoft Windows 7 及以上版本。
PXDAQ160258型USB數(shù)據(jù)采集分析裝置是鵬翔科技開發(fā)的新型外置式數(shù)據(jù)采集分析產(chǎn)品 它采用USB接口與計(jì)算機(jī)相連 不需機(jī)內(nèi)插板,體積小巧 使用方便,可帶電拔插 無需外接電源 是野外測(cè)控?cái)?shù)據(jù)采集的。
該產(chǎn)品采用美國(guó)新型低功耗16位高速A/D轉(zhuǎn)換芯片 電路設(shè)計(jì)及布線講究使用了自動(dòng)通道掃描技術(shù)和大容量FIFO緩沖存儲(chǔ)器,因而具有自動(dòng)數(shù)據(jù)塊采集能力和很高的數(shù)據(jù)傳輸效率,可進(jìn)行連續(xù)不間斷采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。
本裝置內(nèi)置了大容量可充電鋰離子電池,可在接滿8只檢波器的條件下連續(xù)工作6~8小時(shí)。
主要技術(shù)指標(biāo)為:
分辯率: 16位采樣精度;
采集通道:8通道;
輸入端口:瑞士雷莫(Lemo)航空插頭
信號(hào)輸入范圍: ±10V;
內(nèi)置程控放大器:放大1、2、4、8、16倍;
輸入阻抗: >100MΩ;
觸發(fā)方式: 定時(shí)器觸發(fā) 軟件觸發(fā)
FIFO存儲(chǔ)器: 64KB
時(shí)鐘頻率: 6MHz
數(shù)據(jù)傳輸:USB 2.0 480Mb速率
供電:USB端口取電
功耗:400mA