微震监测技术发展状况及各提供商技术特点简介

1微震监测技术发展状况及各提供商技术特点简介周乐21.题引：微震技术简介........................................................................32.国际微震监测技术主要提供商........................................................43.各大公司软硬技术特点及其主要业务领域.....................................53.1.矿震研究院INSTITUTEOFMINESEISMOLOGY(IMS)...............53.2.加拿大ESGSolutions公司(ESG)............................................63.3.美国MicroSeismic公司...........................................................73.4.英国SemoreSeismic公司........................................................83.5.加拿大MicroseismicIndustryConsortium(mu-SIC).................93.6.澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO...........................103.7.Schlumberger公司................................................................113.8.英国AppliedSeismologyConsultants公司............................124.各大提供商硬件主要技术指标对比..............................................135.各大主要厂商用户群区域及市场占有率分析...............................146.主要信息来源.................................................................................153/1531.题引：微震技术简介微震监测技术用于监测岩体在变形和破坏过程中，裂纹产生、扩展、摩擦时内部积聚的能量以应力波的形式释放，产生微震事件。1990年代以来，由于引入了现代计算机技术、现代通讯技术、GPS授时定位技术、地震学相关知识，该技术取得了突破性进展。借助专业化的数据处理软件，能够实现在三维空间中实时准确地确定岩体中微震事件发生的位置、量级，从而对岩体的变形破坏的活动范围、稳定性及其发展趋势做出定性、定量评价。微震监测技术在工程上的应用领域主要是矿山微震监测，监测并定位不稳定岩体，做出预警，还可以预测岩体对工程开展的反应，进行灾害等级评估等。在石油开采领域，通过监测水制压裂过程中储油或储气层产生的微震信号，可以帮助操作人员得到压裂过程信息，以指导并优化工程参数设置。在土木工程领域，利用微震监测技术，还可以进行隧道稳定性监测、边坡稳定性和大坝稳定性监测等。微震监测技术相比其他工程力学监测技术有着某些优势：三维实时监测岩体整体；GPS授时准确定位；小直径钻孔安装、兼容各种传感器，实现多参数综合监测；专业化的数据处理软件；全波形、全数字、高速信号采集；高分辨率、多通道、宽频率、灵活的有线、无线通讯，可建遥测站等；同时在空间和时间的预测方面有突出优势；特别适合长期观测。4/1542.国际微震监测技术主要提供商随着微震监测技术的日臻成熟和应用领域的逐步扩展，越来越多的公司进入此领域，开发出自己的微震监测软硬件，并提供相应的技术服务。在全球范围内，设备、技术比较成熟，所提供服务比较完善，并具有一定规模和市场占有量的公司有如下几家：南非的矿震研究院，INSTITUTEOFMINESEISMOLOGY(IMS)加拿大的ESGSolutions公司，简称ESG美国的MicroSeismic公司其他还有一些公司，如：英国的SemoreSeismic公司加拿大的MicroseismicIndustryConsortium(mu-SIC)公司澳大利亚的CSIRO公司Schlumberger公司英国的AppliedSeismologyConsultants公司，简称ASC5/1553.各大公司软硬技术特点及其主要业务领域3.1.矿震研究院INSTITUTEOFMINESEISMOLOGY(IMS)南非的矿震研究院，在业界具有较为丰富的经验，现在为世界200多家矿山企业的微震监测服务。公司具有丰富的人才储备和技术储备，注重新技术开发和基础性研究，使得公司能够不断开发新技术和提升其硬件软件制造开发水平。业务的主要领域集中在矿山企业的微震监测，并提供一整套完善的服务方案。从硬件选型，硬件布置和安装，软件实时监控采集数据，软件后期处理数据，到提供微震监测报告，协助矿山企业完成对由于作业造成的岩体失稳预警、监测、分析和管理工作。其硬件系统的主要特点为：数采可调的采样率高，动态范围大；组网灵活；适应多种通用的通信方式，并研发出特有的通讯协议和通讯硬件；方便耐用。软件的主要特点是：分工明确，具有四种不同功能的软件；软件功能强大，分析处理微震数据方便；可视化功能强大，基于用户设计。服务特点：可以根据用户的需要，提供多层次多角度的服务。用户既可以选择自己应用软件进行微震监测，也可以由IMS提供人工微震数据处理分析、大地震事件预警和定期提供岩体灾害管理报告等服务。公司也提供特殊地震事件调查和静态应力模型建立等其他服务。数采：netADC6/1563.2.加拿大ESGSolutions公司(ESG)ESG公司在微震监测领域具有25年的经验，服务涉及能源，矿山和岩土工程等多个领域。其中包括：水制压裂监测，储气储油层长期监测，废气废物存储监测，矿山监测和在岩土工程的应用。公司具有完整的软硬件体系。其硬件方面的特点为：数采仪灵活，可独立或组网运行，并有便携式型号的设备；数采设备具有体积小，质量轻，结实耐用的特点；数采仪不但可以连接地震传感器，也可以连接其他类型传感器，如斜度计，温度计和压力计等；地震传感器类型众多，可以满足不同用户的需要。软件方面：公司开发出特有的微震数据采集、处理和解释软件；设有软件开发组，可以不断提升软件功能；软件开发组能够客户的需要对软件进行特殊化处理设置。服务方面：公司提供从可信性研究、系统设计、安装、运行和维护支持一整套解决方案。提供高级微震数据分析服务；致力于不断提升微震应用技术，开发软件算法和分析方法；提供咨询和科研服务。数采：Paladin7/1573.3.美国MicroSeismic公司成立于2003年，位于美国德克萨斯休斯顿，其微震监测系统主要监听水制压裂产生的低能量微震噪声。系统能够获取微震数据，产生实时三维结构图像。能够使操作者获得液体运动模式，裂缝发展动向，改善压裂过程管理。通过更好地理解压裂反应，结合裂缝几何形状，方位，连续性，密度和长度，操作者能够实时调整压裂参数，如泵压，泵速，支撑剂，以增加产量和提高回收率。硬件特点：BURIEDARRAY™SERVICE技术，放置在地表，范围广泛，可达40到1300平方公里，并提供高分辨率的地质图像数据；FRACSTAR®SERVICE技术，安置在地表，为辐射状的检波器链组矩阵，安装方便，定位精确。特有的被动地震波发射层照技术，PassiveSeismicEmissionTomography(PSET®)technology，采用波速控制概念，采集并处理来自FRACSTAR®SERVICE和BURIEDARRAY™services的结果。通过采集，处理和分析数据，所得结果有助于理解储层的非均匀性和地质条件。通过PSET®技术，微震监测服务主要包括：水制压裂导致的断层测绘描述储层大规模断层或不连续性性油藏压实区域识别注射液作业面监测连续储层监测。BURIEDARRAY™SERVICE8/1583.4.英国SemoreSeismic公司公司提供的微震监测服务主要应用在如下几个领域：压裂监测整场监测生产监控钻井诱发地震/钻孔稳定性监测废物再注射监测岩爆监测硬件方面，公司开发出系列微震钻孔传感器，包括检波器和加速度计。分别有低温型号，高温型号，及极恶劣环境下使用的型号。SemoreSeismic主动地震成像和被动地震（微震）处理软件Divine是一个集成的二维和三维封装软件包，其主要功能包括：跟踪显示和互动解释走时层析成像和误差分析衍射堆栈深度偏移多的跟踪/多分量处理光线追踪和地震模拟微震数据实时采集自动微震事件定位微震网络解决分析交互式三维事件和图像显示Divine的应用包括微震数据采集，处理和井间，VSP，表面反射，单井和关键折射的调查处理和光线跟踪建模。9/1593.5.加拿大MicroseismicIndustryConsortium(mu-SIC)微震产业联盟（MU-SIC），是创新的，应用研究计划，致力于微震方法的推进研究，教育和科技创新。MU-SIC是由阿尔伯塔大学和卡尔加里大学联合主办，并由在微震监测领域积极探索和服务公司的赞助。MU-SIC和两所大学多学科的研究人员紧密联系，，能够得到各种相关学科的专家、研究人员的帮助。研究视野在一个多学科的研究环境内，包括数据采集，处理和解释。随着项目的发展，具体的研究目标与行业赞助商的密切协商。主要方面包括以下内容：创建改进对数据进行处理的算法。更新现有项目的微震数据。提高断裂过程的地质力学特性。通过数值方法模拟断裂过程。了解的应力场和它是如何演变的。调查在油藏条件下，时空变化，包括地震各向异性。10/15103.6.澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO联邦科学与工业研究组织已经开发并建立了自己的微震监测系统。微震监测系统采用连续作业设计，仅有很少的干扰，从数量众多的三轴检波器记录数据，也可以在布里斯班的办事处进行远程控制。微震监测技术在许多国家都得到了应用，用来进行岩爆调查和岩体不稳定研究。联邦科学与工业研究组织已经率先使用微震监测技术，研究采用长壁开采方法开采地下煤炭的崩落过程。在长壁开采过程中，需要将顶岩陷入采空区，以避免作业面和两侧支柱的应力集中。应力的产生量是和长壁作业面、地层区域压力，区域应力和长壁设备都有关系，因此需要微震监测由于岩层陷落产生的微震波发射。监测可以帮助确定断裂位置，采矿引起的应力释放，以及震源机制解释。微震监测已进行在昆士兰州和新南威尔士州的十个长壁煤矿和两个边坡煤矿进行应用。这些项目的成果已经证明微震监测可以准确，动态地确定了煤层顶底板地层断裂的程度，岩石失稳的力度和失稳机制。因此，在检测采矿业灾害方面具有巨大的使用潜力。基于微震监测结果，可以改善开采布局以确保矿山更安全和更有效率。Siroseis是一个联邦科学与工业研究组织开发，专门设计的矿井规模微震监测的地震数据处理包。可以减轻地震数据处理所需的劳动强度。Siroseis的功能包括：确定断裂位置和起源时间。易于使用的基于MS-Windows的程序。事件的震级测定。能谱分析。确定断裂机制（剪切或拉伸失败）。多种信号处理和过滤工具。自动到达的时间选取和事件的位置。信息对地层控制和矿山危险管理非常重要。Siroseis目前正在进一步发展。用户表11/15113.7.Schlumberger公司Schlumberger公司提供名为StimMAPLIVE的微震压裂监测服务，实时监控的压裂过程。技术StimMAPLIVE实时监测在30秒内的微震活动。基于专有的聚结微震映射（CMM），允许每分钟处理更多的事件，相比用手工操作，对同一数据集，能够得到形状更接近真实的压裂监测结果。CMM技术提