[实用新型]一种水力压裂震电信号采集系统

说明书

本实用新型属于涉及水力压裂的地球物理勘探研究技术领域，尤其涉及一种水力压裂震电信号采集系统，包括：多个采集站单元通过交换机与PC机通讯连接，所述采集站单元包括FPGA中央控制单元，所述FPGA中央控制单元的两个输入端分别连接微地震信号处理通道和震电信号处理通道，所述微地震信号处理通道输入端设单分量检波器，后设微地震信号调理电路，末端设微地震信号处理通道模数转换电路，震电信号处理通道输入端设一对Pb/PbCl₂接收电极，后设震电信号调理电路，末端设震电信号处理通道的模数转换电路，解决含流体介质震动信号、电磁信号易相互转化、信号采集不便、数据难于处理、需要超声波换能器作为主动激发源的缺点。

技术领域

本实用新型属于涉及水力压裂的地球物理勘探研究技术领域，尤其涉及一种水力压裂震电信号采集系统。

背景技术

随着社会的发展，我国对石油的需求量逐年上升，然而国内石油开采量却没有明显的提高，为了满足巨大的石油需求量只能依赖于进口石油。目前世界上通过水力压裂的方法可以使油田有效地增产，通过在地下注入压裂液形成人工裂缝，从而改善油层的渗透条件，疏通堵塞，提高油井产量。压裂裂缝参数的准确描述将直接关系到压裂效果的评价和下一步压裂施工的选择。微地震法是水力压裂过程中常用的监测方法，微地震方法主要是通过监测压裂过程中岩层破裂所发生的微地震事件，来获得裂缝的方向、长度、位置、变化和发育程度等信息。

在水力压裂过程中，会向地层注入大量含支撑剂的、呈低阻性的、具有一定粘度的压裂液，这就会使储层和围岩的电阻率发生明显的变化。而地震波传播遇到具有电化学性质或者弹性差异的分界面时会诱发第二类震电效应，此时，电荷平衡受到扰动，导致电荷分布的不对称性，形成界面电磁场。产生的震电信号（一种电磁信号）能够反应含流体储层的孔隙度、渗透率等关键参数，也能直接反应储层流体性质，因此震电效应对地下油气藏勘探具有重大意义。

单一的探测方法具有对裂缝解释不准确和地层参数评估不完善的问题，而同时监测震动与电磁两种地球物理信号，能够对压裂裂缝进行更加准确的解释分析，有效地促进油气勘探开发。

CN205562840U公开了一种联合地震数据、电法数据的水力压裂震电联合探测系统。该系统虽然在水力压裂过程中联合了微地震法和电法对压裂裂缝进行多角度、更全面的解释，但由于在含流体介质中震动信号和电磁信号能够互相转化导致所采集到的信号的成因复杂，影响数据处理结果的准确性。

CN205620357U公开了一种震电信号的实验测量系统,提供了能进行实验室震电信号测量的测试平台,便于进行震电信号实验研究。但该系统需要超声波换能器作为主动激发源，不适用于水力压裂过程没有主动源的情况，此外，野外震电信号需要专业的采集系统进行采集、处理、存储。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种水力压裂震电信号采集系统，解决含流体介质震动信号、电磁信号易相互转化、信号采集不便、数据难于处理、需要超声波换能器作为主动激发源的缺点。

本实用新型是这样实现的，一种水力压裂震电信号采集系统，该系统包括：

多个采集站单元通过交换机与PC机通讯连接，所述采集站单元包括FPGA中央控制单元，所述FPGA中央控制单元的两个输入端分别连接微地震信号处理通道和震电信号处理通道，所述微地震信号处理通道输入端设单分量检波器，后设微地震信号调理电路，末端设微地震信号处理通道模数转换电路，震电信号处理通道输入端设一对Pb/PbCl₂接收电极，后设震电信号调理电路，末端设震电信号处理通道的模数转换电路，所述震电信号处理通道的震电信号调理电路按照信号流动方向依次包括：预处理电路、前置放大器、带通滤波电路以及隔离电路，所述微地震信号调理电路依次首端的滤波网络电路，中间设置的微地震信号处理通道模拟开关，末端设置的微地震信号处理通道的前置放大器。

进一步地，所述系统的电源通过ADC基准电压电路为模数转换电路供电，通过FPGA供电模块为FPGA中央控制单元供电。