CO2地質封存選址階段環境背景調查和監測的目的和任務是調查和監測CO2地質封存選址及其周邊地區的大氣環境、地表水環境、地下水環境、土壤環境和生態環境的環境質量狀況,以及地表變形的變形程度和CO2濃度的背景值,為判斷CO2地質封存的安全性和環境問題提供環境參考。通過對不同灌溉方案的監測,獲得了灌溉量、灌溉壓力、灌溉速率、庫蓋壓力和溫度、CO2在庫內擴散和遷移以及地下水水質變化等參數,為場地綜合評價、灌溉方案優化和大型CO2地質封存工程設計提供了監測數據。如果所選場地改造為大型CO2地質封存項目場地,將進壹步優化和逐步擴大現有監測網點,並在運營期和封場後繼續開展環境監測,為大型CO2地質封存灌註場地的安全運營和政府環境管理提供支持。
(2)監測計劃
CO2地質封存的環境背景監測是在選址之後、填充試驗之前進行的。CO2填充試驗場(以下簡稱“環境背景監測區”)人居環境、地表水環境和地下水環境、大氣CO2濃度、土壤CO2通量、地表變形狀況等環境背景值主要通過監測和采樣獲得,為判斷CO2遷移分布、泄漏、安全和環境風險分析提供參考。
選址階段的環境背景監測采用多種方法和多學科方法進行綜合調查研究。在全面收集、整理和分析CO2灌註試驗場相關數據的基礎上,利用大氣CO2濃度監測、土壤氣體監測、地表水和地下水監測、遙感和物探監測等技術手段開展監測工作。
CO2地質封存環境背景監測的主要監測對象為地表水、地下水、大氣、土壤、植被指數、地表變形和地層參數(表7-19)。
表7-19環境背景監測對象、監測項目和監測時段壹覽表
環境背景監測區域範圍根據選址階段數值模擬得到的最大CO2擴散羽流在地表的投影確定,並適當擴大。
環境背景監測采用的監測技術和方法有離子選擇電極、紅外探測、水準測量、遙感和時移VSP地震。按照綜合調查→監測方案設計的流程(監測對象、監測技術、監測點設置、數據處理等。)→監測點布設→監測→數據收集、整理和分析,開展監測工作。
(1)通過野外調查和室內分析研究,掌握氣象條件、居民區分布、需要特殊保護的目標類型和分布,以及地質、水環境、地形變化、生態環境和生態敏感脆弱區的基本特征。
(2)根據現行國家和行業監測標準和技術規範,制定切實可行的監測方案;結合環境背景監測區的基本特征,構建大氣、土壤植被、水環境、生態環境、人居環境等環境背景監測區的監測體系;明確監控人員的組成和管理結構。
(3)根據不同的監測對象,結合現場采集、現場測試和自動監測技術制定監測方案。
(4)利用確定的監測手段,在相應的監測點對相應的監測對象進行環境背景值監測和灌註試驗監測。若灌註試驗場轉型為大規模灌註場,將進壹步制定灌註運行期的年度監控計劃和工作計劃,再進行大規模灌註期。
(5)整理環境背景監測數據,分析監測數據,編寫CO2地質封存環境背景監測技術報告。根據HJ/T 8.2—91環境保護檔案管理環境監測的相關要求,對監測技術資料進行歸檔。
具體監測方案如圖7-5所示。
圖for CO2地質封存場地環境背景監測方案框圖
(3)監測方法
1.大氣環境背景值監測
(1)監測點布置:監測點布置的基本原則是以最少的監測點數和監測周期獲得最好的代表性數據。大氣環境監測點的布設應根據環境背景監測區域的氣象條件和地質環境背景,以人居環境安全為重點,結合CO2的物理化學性質,充分考慮可能的泄漏渠道。布局要點如下:
1)村鎮、工廠等人口密集區;
2)低窪地區;
3)當主導風向明顯時,應以下風向為主要監測範圍,並布置更多的監測點;在上風向布置少量監測點作為控制;
4)地面沈降或地面沈降帶;
5)數值模擬的CO2運移擴散區域對應的地表範圍;
6)處理廢棄井和油井及其附近;
7)CO2註入試驗井和監測井及其附近。
(2)監測項目:大氣環境背景監測項目包括:時間、溫度、濕度、風速、風向、雲量、大氣穩定度、CO2濃度。
(3)監測期:每個監測點每月定期監測,每個監測點每年監測12次。
(4)采樣方法:大氣樣品采樣方法采用直接采樣法,包括玻璃註射器采樣法、塑料袋采樣法、氣囊采樣法、集氣管采樣法和采樣瓶采樣法。
1)玻璃註射器采樣:用大型玻璃註射器(如100mL註射器)直接抽取壹定體積的野外氣體樣品,密封進氣口,送回實驗室分析。取樣前,註射器必須用現場大氣沖洗3次,樣品應在當天進行分析。
2)塑料袋采樣:用塑料袋直接取現場氣樣,采樣量要稍正壓。要註意選擇與收集氣體中的汙染物不發生反應、不吸附、不泄漏的塑料袋;取樣前,應將膠球抽入大氣中沖洗塑料袋2 ~ 3次。
3)膀胱取樣:要求收集的氣體不與橡膠發生反應,不吸附。取樣前試著泄漏。取樣時,在收集和密封之前,用現場氣體沖洗氣囊2 ~ 3次。
4)集氣管取樣:集氣管為兩端帶旋塞的管狀玻璃容器,容積為100 ~ 500ml。采樣時,打開兩端的旋塞,將雙球或氣泵連接到管道的壹端,迅速抽入比采樣管體積大6 ~ 10倍的待采集氣體,使集氣管中原有的氣體被完全置換,關閉兩端的旋塞,集氣量即為集氣管的體積。
5)用采樣瓶采樣:采樣瓶是耐壓玻璃制成的固定容器,容積為500 ~ 1000ml。取樣時,將瓶子抽空,並測量殘余壓力。當瓶子帶到現場,打開軟木塞,被測大氣在壓差的作用下自動充入瓶中,關閉軟木塞,帶回實驗室分析。
6)如果采集後不能立即檢測,應保存在4℃的冷庫中。用於分析有機成分的氣體樣品應在收集後立即放入-20℃的冰箱中,並保存至樣品處理完畢。
(5)空氣樣品分析方法:先選用國家頒布的標準分析方法,再選用國家環保總局頒布的標準分析方法。對於沒有標準分析方法的監測項目,采用《空氣和廢氣監測分析方法》(第四版)(國家環保總局,2003年)中推薦的方法(表7-20,表7-21)。
(6)監測數據記錄:大氣CO2濃度現場監測原始記錄表格式見表7-22。
表7-20 CO2分析方法及監測儀器性能指標
表7-21氣象設備技術性能指標
表7-22大氣CO2濃度現場監測原始記錄
2.監測土壤大氣CO2通量的背景值
土壤層是二氧化碳泄漏到大氣中的唯壹途徑。在監測土壤大氣CO2通量背景值時,通常將土壤氣體泵入積累室,然後利用閉路紅外土壤CO2通量系統監測土壤氣體中的CO2通量。
(1)監測點布置:監測範圍包括以註水井為中心的註入中心區域和註入區的延伸區域。中心區和外延區的劃分主要取決於灌註試驗數值模擬得到的CO2擴散和遷移範圍。中心區域采用網格布置方式,在每個網格內布置壹個監測點,並根據實際工程情況選擇合適的網格間距。同時,在註水井和監測井周圍密集布點。
灌註延伸區監測點的布置主要遵循以下原則:(1)村鎮、工廠等人口居住區;(2)推斷斷層帶;(3)地層傾向於出露地表;(4)地面沈降或沈降帶;(5)通過數值模擬獲得的CO2擴散和遷移的外區範圍。
由於土壤呼吸受溫度、土壤濕度、土壤pH值、降雨量、農業耕作等多種因素影響,為了最大程度地排除幹擾因素,建議監測土壤大氣CO2通量的土壤深度為50 cm以下。
(2)監測項目:土壤大氣CO2通量、溫度和濕度等。
(3)監測期:每個監測點每月監測壹次背景值,全年共監測12次。監測時段為監測日上午9 ~ 11,此時土壤大氣CO2通量最接近日均值(Larionova et al .,1989;戴維森等人,1998).每次監測都應確保時間和地點的可重復性。
(4)取樣方法:將CO2取樣鉆在土壤中鉆入待測深度,取出土鉆,將土鉆中的土壤丟棄,然後將土鉆插入孔中,再將鉆筒向上提兩次,使鉆頭與孔底形成間隙,然後將土鉆周圍的土壤壓實, 用橡膠管將土層中的CO2抽鉆與CO2氣體吸收器連接,用壓力抽氣缸將土壤大氣抽入收集袋開始采樣。 取樣前應抽取土壤大氣,使膠管和鉆桿充滿土壤大氣。取樣裝置見圖7-6。
采樣後用記號筆標註樣品編號,現場填寫《土壤大氣采樣記錄表》,要求各欄填寫完整。如果發現錯誤或遺漏挖掘,應立即重新挖掘或重新挖掘。
(5)監測分析方法:土壤CO2通量測量方法主要有氣室法、氣象色譜法、氣井法和渦量通量法。各種方法的比較見表7-23。
非分散紅外法主要用於野外自動便攜式土壤CO2通量監測,與CO2濃度測量相同。相關技術指標見表7-20。
(6)監測記錄表:監測記錄表見表7-24。
圖7-6土壤大氣中CO2收集裝置示意圖
表7-23土壤CO2通量測量方法及優缺點總結
表7-24土壤大氣CO2通量野外監測原始記錄
3.水環背景值監測
水環境背景值監測調查和監測對象包括環境背景監測區壹定範圍內的地表水和地下水。
(1)監測點布設:監測點布設前,應收集環境背景監測區的水文地質、土地利用、地表水分布、水利工程等資料,對環境背景監測區進行調查,然後按以下原則布設監測點。(1)各種分散飲用水源井、泉;(二)河流、湖泊和水庫;(3)CO2註入井和監測井;(4)集中地下水補給源。
(2)監測項目:為滿足水環境質量評價和保護的要求,監測項目包括GH/T 14848-93《地下水質量標準》和GB 3838—2002《地表水環境質量標準》中要求控制的項目。為了發現CO2泄漏,研究CO2-水-巖化學反應的機理,增加了地下水特殊化學成分的監測項目。
水質監測項目包括水溫、pH值、電導率、總硬度、碳酸鹽、碳酸氫鹽、鈣離子、鎂離子、氯離子、總鐵。
(3)監測周期:為了獲得豐富的水環境背景數據,監測采樣周期為每個監測點每月壹次,每年***12次。遇有可能影響地下水和地表水質量的特殊情況或汙染事故,應隨時增加采樣頻率。
(4)取樣方法:在井中采集水樣時,必須在充分抽汲後進行。抽水量不應小於井內水量的2倍,取樣深度應在地下水面0.5 m以下,以保證水樣能代表地下水水質;對於封閉生產井,抽水時可從泵房出水閥取樣,取樣前應將泵管內的水放掉;及時填寫水樣標簽,現場填寫地下水采樣記錄表。
水樣的儲存和運輸請參考第三章第四節的相關要求。
(5)監測分析方法:先選用國家頒布的標準分析方法,再選用國家環保總局頒布的標準分析方法。對於沒有標準分析方法的監測項目,參考使用ISO分析方法或其他國際公認的分析方法。新方法驗證後的精密度、靈敏度和準確度不得低於常規方法。水環境背景值監測分析測試方法見表7-25。
(6)監測記錄表格:水質監測涉及的記錄表格見表7-26 ~表7-30。
4.植被監測
環境背景監測區的植被狀況監測采用遙感技術,旨在通過環境背景監測區及其周邊植被發育的變化,為監測CO2泄漏和項目對周邊環境的影響提供遙感基礎數據。
植被狀況遙感監測方法采用信息提取和植被指數計算方法。首先獲取不同時期的遙感監測數據,利用遙感信息提取方法對環境背景監測區域的植被類型和分布進行劃分。然後計算各期數據的各種植被指數,通過綜合分析確認異常植被發育區的存在。
(1)監控內容和數據來源。環境背景監測區植被遙感監測包括:遙感數據選擇和數據采集、數據預處理、野外勘探、光譜數據采集和處理、遙感圖像處理、遙感信息提取、野外核查、遙感圖像圖形制作和存儲管理。
表7-25水環境監測項目分析方法
表7-26水樣標簽
表7-27水環境監測點水質采樣記錄
表7-28機井和民用井監測點基本情況調查表
表7-29春季監測點基本情況調查表
表7-30地表水監測點基本情況調查表
1)遙感數據源:(1)高分辨率衛星遙感數據:空間分辨率為1 ~ 5m的全色和多光譜數據;(2)熱紅外遙感數據:空間分辨率為60 ~ 120m的熱紅外波段數據;(3)多光譜遙感數據:空間分辨率為5 ~ 30m的Landsat數據。
2)基礎數據來源:(1)最新版1: 1萬、1: 5萬紙質地形圖和全要素數字地形圖;(2)氣象資料,包括天氣狀況、溫度、濕度和氣溶膠狀況;(3)現場監測數據;(4)監測區域的地質資料、前人的相關研究成果等。(5)相關測量數據;(6)其他。
3)數據源要求:(1)根據提取的內容和目的,選擇最佳季節的影像,能夠分辨監測目標的屬性信息的變化。(2)影像的雲覆蓋不應超過10%,相鄰影像之間的重疊不應小於影像寬度的4%。圖像層次豐富清晰,滿足監控任務的要求。(3)氣象資料應選用與衛星中天時間相近或時間相近的天氣。
(2)遙感背景值和動態監測。內容包括:
1)幾何精校正控制點(GCPs)測量與外業測量:GCPs測量:根據影像分布區域的大小,測量地面控制點,為影像的幾何精校正提供所需的測量控制點,測量精度優於1m。
2)解譯標誌的建立:通過野外調查,建立植被遙感解譯標誌和分類樣本數據庫,拍攝相應的現場照片和影像,做好詳細的野外記錄。
3)光譜數據的采集和處理:獲取地物的光譜數據和大氣參數,服務於衛星遙感信息的提取。根據獲取的野外光譜數據結合衛星數據,提取地面植被的相關信息。數據采集主要實現現場植被、地物、大氣原始數據的采集。
A.地物光譜信息采集。
測量儀器:地物光譜儀;
儀器性能:光譜範圍350 ~ 1050 nm,光譜分辨率小於4 nm,視場角< 10,動態範圍≥70 db,等效噪聲輻射亮度< 1×10-9w cm-2 Sr-1。
B.大氣光譜收集。
測量儀器:日照強度計、臭氧計等。
日照強度計可以監測440、500、675、870和1 020 nm五個波段的氣溶膠散射光學厚度。
臭氧計的工作波段需要包括305、312、320、936、1020nm等五個波段,其中305、312、320nm用於監測臭氧濃度,936波段用於測量大氣中的水汽含量,臭氧監測儀還需要監測1020nm。
(3)遙感信息提取:在解譯標誌和分類系統的基礎上,對圖像進行逐景解譯。判讀應以圖像特征為依據,利用直接標誌和間接判讀標誌進行相關性分析;在解讀單景圖像時,首先要宏觀觀察,把握其整體特征。由易到難,由淺入深,識別地物的屬性並分別勾勒出其分布範圍和界限,用統壹的符號和線條標註清楚,並繪制解譯草圖。對於解釋和釋義不清的重要地物,可采用實地調查的方法解決。
在解釋過程中,要註意利用已知的資料,對重要的特征、現象和有疑問的地方要特別標註,以便實地重點檢查。室內解釋的主要方法是人機交互解釋和計算機信息提取。
(4)監測範圍和頻率:監測範圍以註水井為中心,延伸100 km2;;地表植被監測頻率為四分之壹。
5.監測表面變形的背景值
傳統的水準測量和差分幹涉合成孔徑雷達(D-InSAR)可用於監測地面沈降或隆起等地面變形的背景值。
(1)水準測量:地面沈降水準測量監測網由地面沈降監測水準網、地面沈降監測GPS監測網和地面沈降監測地下水位(水量)動態監測網組成。
1)地形變形與地面沈降等級監測網:
A.水準網(點)布設原則:采用由整體到局部逐級水準測量的高程控制方法。壹等水準網(環線)布設在沈降漏鬥外圍區域;二等水準網布設在壹等水準網的環內。在地面沈降明顯的沈降漏鬥區,可選擇剖面測線加密觀測點。根據監測區的水文地質和工程地質特征以及年平均沈降量,將整個監測區劃分為若幹個不同的地面沈降結構單元,並根據不同單元設置高程基準點、地面沈降標誌和分層沈降標誌(組)。
地面沈降標點符號的布設采用測區平均布設和沈降漏鬥區密集布設相結合的方式選取,布設密度從沈降漏鬥外圍區域向中心區域逐漸增大。監測區域內水準點的布設密度應滿足監測工作的需要。CO2地質封存工程中心區沈降點間距小於250m,中心區外間距可設為500 ~ 1000 m,復測周期為1 ~ 3個月。
水準點不得選在下列地點:即將施工的地點或待拆待修的建築物;地勢低窪,容易被水淹沒;地質條件差的地方(如崩塌、滑坡、泥石流等。)或地下管線上方;附近有壹個震動劇烈的地方;位置隱蔽,能見度條件不好,不方便觀察。
所有水準點應埋有永久性標記或標誌。標誌或標牌的埋設應符合下列要求:水準標誌應埋設在表土中,並選擇在便於長期存放和使用的地方,穩定耐用,耐腐蝕、抗侵蝕,垂直方向穩定;標誌物底部應埋在凍土層以下,並澆築混凝土基礎。
監測區域內水準點的布設密度應滿足監測工作的需要。常見沈降水準點的布設密度和重復周期見表7-31。
B.水準網的監測要求:選擇基巖水準點作為起點時,必須對基巖水準點的穩定性進行評價,驗收合格後方可選擇使用;地面沈降整平前,必須進行整平技術設計,技術設計前必須收集整平的相關資料。平整技術設計註意事項見DZ/T0154《地面沈降平整標準》。在技術設計過程中,設計地面沈降水準測量的路線圖和相關圖件,確定水準網、水準路線和剖面線,選擇經過的基巖標和分層標,在圖上標出,編制技術規範。技術規範中的註意事項見DZ/T0154《地面沈降水準測量標準》。
C.監測儀器的選擇:水準網(點)監測儀器的選型不應低於表7-32的要求。
表7-31水準點布設密度和重復周期
表7-32水準網(點)監測儀器
2)地形變化引起的地面沈降GPS監測網:
A.GPS網的布設原則:GPS網的布設應本著優化設計的原則,綜合考慮目的、精度要求、衛星條件、接收機類型和數量、測區現有數據、測區地形和交通條件以及作業效率等因素。
B級GPS網應布置成連續網,除邊緣點外,每個點的連接點不少於3個。優於B類的GPS網的布設可以是多邊形,也可以是復合路線;在各級GPS網中,最簡單的獨立閉合環或復合路線的邊數應小於或等於6;B類GPS網相鄰點的平均距離等於70 km,優於B類GPS網。相鄰點之間的平均距離應根據實際情況縮短。相鄰點之間的最小距離可以是平均距離的1/3 ~ 1/2,最大距離可以是平均距離的2 ~ 3倍。B類GPS網點應與GPS永久跟蹤站聯測,聯測站數不少於2個;新布設的GPS網應與附近已有的國家高等級GPS點聯合測量。聯合測量點的數量不得少於2點。
為了確定GPS點在某壹參考坐標系中的坐標,需要與參考坐標系中的原始控制點相關聯。聯合測量點的總數不得少於3個。
B.GPS網監測要求:開始觀測前,GPS接收機應預熱並靜置,具體要求按接收機操作手冊執行;GPS定位測量時,觀測數據的文件名應包括站名和站號、觀測單位、站型(參考站或流動站)、日期、時間段號等信息。具體命名方式取決於GPS定位軟件。各級GPS測量的基本技術規定和測量要求見GB/T18314《全球定位系統(GPS)測量規範》。
C.監測儀器的選擇和觀測過程:地面沈降監測儀器的選擇和觀測過程應按照GB/T 18314《全球定位系統(GPS)測量規範》進行。在選擇儀器時,盡量保證在統壹條件下使用相同的測量儀器。
3)地形變化引起的地下水位(水量)動態監測網:
A.監測網布設原則:監測網應盡可能利用監測區域內現有的地下水監測井,或根據具體情況進行適當調整,或新建監測網。
監測網(點)的布設應以平行地下水流向為主,垂直地下水流向為輔;監測點(線)的布置以控制地下水補給、徑流和排泄特征為原則。當地下水降落漏鬥區與地面沈降中心壹致或基本壹致時,監測點線應呈穿過漏鬥中心的十字形布設,其長度應超出漏鬥範圍;當兩者不壹致時,監測網點的布設不僅要考慮地下水位降落漏鬥,還要考慮沈降中心。
地下水監測點應布置在地下水位變化較大的地區或上遊滯水區;當有多個含水層時,必須分層設置監測井,監測各層的水位、孔隙水壓力及其水力關系。
分層監測井應盡可能對應分層沈降標準孔進行觀測;監測點的密度或間距取決於地下水降落漏鬥的特征、地面沈降的現狀和監測的需要;監測點選定後,必須在地形圖上命名、編號、測量、標註;監測井、孔要及時疏通,保持正常監測。可以通過在鉆孔中安裝過濾器來監控容易堵塞的鉆孔。
在監測的同時,應收集監測區域內的水文氣象資料,如降雨量、蒸發量、地表水位、水量及其與地下水補排的關系。
b .地下水動態監測要求:地下水位和水量的監測應按照DZ/T0133-1994《地下水監測規程》和HJ/T164-2004《地下水環境監測技術規範》的相關規定進行;通過水位和水量的監測結果,明確了地下水位降落漏鬥的形成特征、分布範圍、發展趨勢及其對既有建築物的影響。
(2)差分幹涉合成孔徑雷達(D-InSAR):獲取監測區域不同時期的精確地面數字高程信息,通過信息提取和判讀,獲得地形變形測量結果。
1)獲取方式:幹涉合成孔徑雷達(InSAR)和差分幹涉合成孔徑雷達(D-InSAR)。
2)圖像處理方法和模型:兩種技術都是基於合成孔徑雷達技術的圖像處理方法和模型,是合成孔徑雷達技術應用的延伸和延伸。
3)InSAR處理流程:以同壹區域的兩幅SAR圖像為基礎處理數據,通過計算兩幅SAR圖像的相位差得到幹涉圖像,然後通過相位展開從幹涉條紋中得到地形高程數據。
4)D-InSAR處理流程:使用同壹區域的兩幅幹涉圖,其中壹幅由形變事件前後的兩幅SAR圖像得到,另壹幅由形變事件前後的兩幅SAR圖像得到,然後對兩幅幹涉圖進行差分處理(去除地表和地形起伏的影響)得到地表的微形變。
5)監測頻率:地表變形監測頻率為壹年。
6)監測範圍:以註水井為中心,延伸100 km2。
(3)監測數據記錄表:地面沈降或隆起監測涉及的記錄表見表7-33和表7-34。
表7-33地面變形記錄表
表7-34地面變形監測結果統計表
6.微震背景值監測
通過微震監測,壹方面排查CO2灌註工程可能引發的地質安全問題;另壹方面,研究了CO2羽流在深層儲層中的運移和分布。
(1)微震背景值監測的布設方法:(1)布點滿足精度要求;(2)確定註水井和監測井的地質構造和巖石力學性質;(3)確定CO2灌註量和壓力;(4)明確灌註量、監測井位置和環境噪聲背景;(5)確定監測深度。
(2)確定微震監測系統的基本流程:(1)微震監測的矩震級範圍經驗確定為-2.0 ~+3.5,體形變勢和釋放能量可用經驗公式計算;(2)將應力降作為經驗常數,用經驗公式計算拐角頻率的上下限;(3)根據震級範圍、震中與傳感器的距離和振幅,用經驗公式確定動態範圍。(4)根據經濟合理的方法確定數模轉換器的位置和其他性能參數;(5)按照經濟合理的方法確定系統數據傳輸和控制的通信協議方式。
(3)監測方法:
1)地面高精度微震監測方法:地面監測是在監測目標區域(如壓裂井)周圍的地面上布置若幹個接收點進行微震監測。該系統通過在地表和距地表約100m的淺鉆孔中布置高密度微震監測臺陣,可準確監測地表以下2000 ~ 4000 m深度的巖體裂隙及走向。由於系統安裝在地面附近,應用成本低,不會損壞油井。典型的探測器布局如圖7-7所示。
圖7-7地面高精度微地震監測的典型檢波器布局。
2)井內高精度微震監測法:井內監測是在監測目標區附近的壹口或幾口井中布置接收排列進行微震監測。井下微地震技術,利用鎧裝通信電纜,在壓裂井旁的鄰井中多極布置三分量實時采集地震檢波器,井底對應儲層深度。通過監測裂縫末端巖石拉伸破裂和濾失區微裂縫剪切滑動產生的微震信號,分析處理得到裂縫在方位、高度、長度、不對稱性和延伸範圍等方面的空間分布特征,通過矩張量反演等技術分析裂縫性質和三維地應力場。與同類技術相比,鉆孔微震在解釋裂縫方位和幾何尺寸方面具有較高的可靠性,典型布置見圖7-8。
(4)微震監測系統的組成:高精度微震監測系統包括硬件和軟件(圖7-9)。硬件部分包括探測器、數據采集器、調制解調器、控制中心和計算機。軟件包括時間運行軟件、波形分析軟件、數據解釋和可視化軟件等模塊。
圖7-8井內微震監測示意圖(根據密西西比CCS項目,2008年)
圖7-9微震監測原理示意圖