[发明专利]地震地下流体观测井及用其测定地震前兆异常信息的系统和方法

摘要

本发明是公开一种地震地下流体观测井以及基于该观测井的测定地震前兆孔隙压扩散系数异常动态信息的系统和方法，涉及地球物理和防震减灾技术。地震地下流体观测井垂直于地层走向设置，观测井中心居中安装了耐腐蚀密封不锈钢套管，采用水泥在观测井底部和顶部固定套管，另外在不锈钢套管的轴向中心位置，采用不锈钢卡固定套管，在套管和井壁之间的空隙中埋置多模光纤维，并在套管和井壁之间的空隙中填充矿石颗粒，形成了均匀的孔隙介质层。以空间高分辨率光纤维传感器采集地震剪切波激发的孔隙压动态响应信号，并通过极大似然反褶积时空守恒方法和权重积分方法芯片集成数据解析系统，计算获取与剪切波关联的动态孔隙压扩散系数特征尺度，对产生地震剪切波的震源进行高精度地震定位，为地震预报提供具有震源物理意义的科学决策数据。本发明涉及的动态孔隙压扩散系数特征尺度的获取方法，也可用于石油开采井和二氧化碳地质封存注入井的井壁破裂监测。

主权项

一种地震地下流体观测井，该观测井垂直于地层走向设置，观测井深依据观测井所在位置的岩石种类确定，深度约20‑100米，观测井中心居中安装了耐腐蚀密封不锈钢套管，采用水泥在观测井底部和顶部固定所述套管，形成观测井水泥浆密封圈底层和顶层，另外在不锈钢套管的轴向中心位置，采用不锈钢卡固定套管，其特征在于，在套管和井壁之间的空隙中，按90度圆心角间隔均匀埋置了4根传输频带宽度在30兆赫至数百兆赫之间的多模光纤维，该光纤维呈螺旋形状，4根多模光纤维的底端采用耐腐蚀水泥固定在井底；在套管和井壁之间的空隙中填充直径约为0.5‑1毫米的均匀矿石颗粒，形成了均匀的孔隙介质层。