一种微地震监测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及地球物理勘探技术领域，特别设及一种微地震监测系统及方法。
【背景技术】
[0002] 微地震监测技术是近年来出现的用于油气田开发阶段的新技术，其是通过观测、 分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物 理技术。该方法主要包括W下步骤：在井中或地面布置检波器排列；接收生产活动所产生 或诱导的微小地震事件；并通过对运些事件的反演求取微地震震源位置等参数；最后，利 用运些参数对生产活动进行监控或指导。目前，该方法主要用于油田低渗透储层和页岩储 层水力压裂的裂缝动态成像和压后评估，W及油田开发过程中的动态监测。
[0003] 微地震监测分为地面微地震监测和井中微地震监测运两种方式。目前，地面微地 震监测主要是在目标区域（例如压裂井）周围的地面上，布置几百或上千个地面单分量或 Ξ分量检波器，利用所布置的检波器记录地下岩石破裂时所产生的地震信号来进行微地震 监测。井中微地震监测主要是在目标区域周围临近的一口或几口井中布置几级到十几级Ξ 分量检波器接收阵列，然后利用所布置的检波器进行微地震监测。
[0004] 在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005] 现有技术中使用检波器阵列来进行微地震监测，但检波器的灵敏度比较低，检测 范围有限（例如井下800米W内），运影响了微地震监测结果的可靠性。
【发明内容】
[0006] 本申请实施例的目的是提供一种微地震监测系统及方法，W提高微地震监测结果 的可靠性。
[0007] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种微地震监测系统及方法是运样实现 的：
[0008] 本申请实施例提供了一种微地震监测系统，包括：相互连接的光纤传感装置和数 据采集装置；
[0009] 所述光纤传感装置包括光纤，所述光纤传感装置铺设于地面和/或井中，其用于 传导所接收到的激光信号、接收地下震源发出的第一震动信号W及向所述数据采集装置发 送来自所述光纤的反射激光信号；
[0010] 所述数据采集装置用于将所接收的反射激光信号转化为第二地震信号，并对所转 化的第二地震信号进行处理，进而确定出地下震源的强度和空间几何位置。
[0011] 在一些实施例中，所述数据采集装置包括：
[0012] 接收单元，用于接收所有监测点处的所述反射激光信号；
[0013] 对比单元，用于将所述接收单元接收的Μ个监测点处的反射激光信号与所述Μ个 监测点处预设的反射激光信号进行对比，判断所述Μ个监测点处的反射激光信号是否发生 变化，其中Μ为大于或等于3正整数；
[0014] 选取单元，用于在所述对比单元判断出所述Μ个监测点处的反射激光信号发生变 化时，选取发生变化的Ν个监测点处的反射激光信号，其中，3《Ν《Μ;
[0015] 转化单元，用于将所述选取单元所选取的反射激光信号转化为第二震动信号；
[0016] 处理单元，用于对所述第二震动信号进行处理，确定出所述地下震源的强度和空 间几何位置。
[0017] 在一些实施例中，所述数据采集装置包括：
[0018] 接收单元，用于接收所有监测点处的所述反射激光信号；
[0019] 转化单元，用于将所述接收单元所接收的Μ个监测点处的所述反射激光信号转化 为第二震动信号；
[0020] 对比单元，用于将所述转化单元所转化的Μ个监测点处的第二震动信号与所述Μ 个监测点处预设的震动信号进行对比，判断所述Μ个监测点处的第二震动信号是否发生变 化；
[0021] 选取单元，用于在所述对比单元判断出所述Μ个监测点处的第二震动信号发生变 化时，选取发生变化的Ν个监测点处的第二震动信号；
[0022] 处理单元，用于对所述选取单元所选取的第二震动信号进行处理，确定出所述地 下震源的强度和空间几何位置。
[0023] 在一些实施例中，所述处理单元包括：
[0024] 第一确定子单元，用于根据所述第二震动信号的能量，确定所述地下震源的强 度；
[0025] 计算子单元，用于根据所述第二震动信号中纵波和横波的接收时差，计算所述地 下震源到所述Ν个监测点的最短直线距离；
[00%] 第二确定子单元，用于利用所述计算子单元所计算出的最短直线距离W及所述Ν 个监测点的位置坐标，确定所述地下震源的空间几何位置。
[0027] 在一些实施例中，所述数据采集装置还包括发射单元，所述发射单元用于向所述 光纤传感装置发射激光信号。
[0028] 在一些实施例中，所述微地震监测系统还包括发射装置，所述发射装置用于向所 述光纤传感装置发射激光信号。
[0029] 在一些实施例中，所述光纤传感装置包括一个或多个分布式光纤震动传感缆或链 装光纤缆，所述分布式光纤震动传感缆中含有分布式声波传感光纤。
[0030] 本申请实施例还提供了另一种微地震监测系统，包括：相互连接的光纤传感装置、 数据采集装置W及数据处理装置；
[0031] 所述光纤传感装置包括光纤，所述光纤传感装置铺设于地面和/或井中，其用于 传导所接收到的激光信号、接收地下震源发出的第一震动信号W及向所述数据采集装置发 送来自所述光纤的反射激光信号；
[0032] 所述数据采集装置用于将所接收的反射激光信号发送给数据处理装置；
[0033] 所述数据处理装置用于将所述数据采集装置发送的反射激光信号转化为第二地 震信号，并对所转化的第二地震信号进行处理，确定出地下震源的强度和空间几何位置。
[0034] 在一些实施例中，所述数据处理装置包括：
[0035] 接收单元，用于接收所述数据采集装置发送的所述反射激光信号；
[0036] 对比单元，用于将所述接收单元接收的Μ个监测点处的反射激光信号与所述Μ个 监测点处预设的反射激光信号进行对比，判断所述Μ个监测点处的反射激光信号是否发生 变化，其中Μ为大于或等于3正整数；
[0037] 选取单元，用于在所述对比单元判断出所述Μ个监测点处的反射激光信号发生变 化时，选取发生变化的Ν个监测点处的反射激光信号，其中，3《Ν《Μ;
[0038] 转化单元，用于将所述选取单元所选取的反射激光信号转化为第二震动信号；
[0039] 处理单元，用于对所述第二震动信号进行处理，确定出所述地下震源的强度和空 间几何位置。
[0040] 在一些实施例中，所述数据处理装置包括：
[0041] 接收单元，用于接收所述数据采集装置发送的所述反射激光信号；
[0042] 转化单元，用于将所述接收单元所接收的Μ个监测点处的所述反射激光信号转化 为第二震动信号；
[0043] 对比单元，用于将所述转化单元所转化的Μ个监测点处的第二震动信号与所述Μ 个监测点处预设的震动信号进行对比，判断所述Μ个监测点处的第二震动信号是否发生变 化；
[0044] 选取单元，用于在所述对比单元判断出所述Μ个监测点处的第二震动信号发生变 化时，选取发生变化的Ν个监测点处的第二震动信号；
[0045] 处理单元，用于对所述选取单元所选取的第二震动信号进行处理，确定出所述地 下震源的强度和空间几何位置。
[0046] 在一些实施例中，所述处理单元包括：
[0047] 第一确定子单元，用于根据所述第二震动信号的能量，确定所述地下震源的强 度；
[0048] 计算子单元，用于根据所述第二震动信号中纵波和横波的接收时差，计算所述地 下震源到所述Ν个监测点的最短直线距离；
[0049] 第二确定子单元，用于利用所述计算子单元所计算出的最短直线距离W及所述Ν 个监测点的位置坐标，确定所述地下震源的空间几何位置。
[0050] 在一些实施例中，所述数据采集装置还包括发射单元，所述发射单元用于向所述 光纤传感装置发射激光信号。
[0051] 在一些实施例中，所述微地震监测系统还包括发射装置，所述发射装置用于向所 述光纤传感装置发射激光信号。
[0052] 在一些实施例中，所述光纤传感装置包括一个或多个分布式光纤震动传感缆或链 装光纤缆，所述分布式光纤震动传感缆中含有分布式声波传感光纤。
[0053] 本申请实施例还提供了一种利用上述微地震监测系统进行微地震监测的方法，包 括：
[0054] 传导所接收到的激光信号； 阳化5] 接收地下震源发出的第一震动信号；
[0056] 向所述数据采集装置发送来自位于地面和/或井中的反射激光信号，W确定出地 下震源的强度和空间几何位置。
[0057] 本申请实施例还提供了另一种利用上述微地震监测系统进行微地震监测的方法， 包括：
[0058] 接收位于地面和/或井中的所述光纤传感装置发送的反射激光信号，所述反射激 光信号包括所述光纤接收到所述震动信号后所反射的第一反射激光信号；
[0059] 将所述反射激光信号转化为第二震动信号；
[0060] 对所述第二震动信号进行处理，确定出所述地下震源的强度和空间几何位置。
[0061] 由W上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例所提供的微地震监测系 统中设有光纤传感