[发明专利]一种地下水封储油洞库微震监测方法及系统

摘要

本发明具体涉及一种地下水封储油洞库微震监测方法及系统，包括：根据工程要求及实施条件，确定地下水封储油洞库微震监测的系统架构；对检波器阵列输出的微震信号，采用阈值算法和STA/LTA算法判断进行事件触发；采用STA/LTA算法拾取p波到时t，并通过单纯形法求解震源位置；计算洞库围岩微震的辐射能量，分析微震辐射能量的时空分布特征和聚集程度，设定微震辐射能量释放阈值，以识别出地下水封储油洞库潜在失稳危险区域；根据微震事件和辐射能量的时空分布特征，建立洞库掌子面三维地质力学模型，并将围岩微震辐射能量转化为围岩损伤弱化的力学参数，实时修正洞库围岩的力学参数。通过本发明提供的技术方案，能实现洞库围岩微破裂的实时动态监测和分析。

主权项

1.一种地下水封储油洞库微震监测方法，其特征在于，包括：步骤S1、根据地下水封储油洞库微震监测的工程要求及实施条件，确定地下水封储油洞库微震监测的系统架构；其中，所述系统架构包括检波器阵列在地下水封储油洞库中的安装方式及安装位置，所述检波器阵列用于拾取被监测地下水封储油洞库围岩产生的微震信号；步骤S2、对所述检波器阵列拾取的微震信号，采用阈值算法和STA/LTA算法判断是否存在洞库围岩微震触发事件，若是，保存触发事件波形；步骤S3、滤除所述触发事件波形中的噪声信号，对滤噪后的触发事件波形，采用STA/LTA算法拾取p波到时t，并根据地下水封储油洞库围岩整体最优波速vopt通过单纯形法迭代求解出所述触发事件的发生位置；步骤S4、根据公式计算所述触发事件发生时的辐射能量；其中，ρ为岩体密度；v为岩体弹性波速；R为震源到检波器阵列的距离；J_c为辐射能通量，通过质点速度谱在频域中积分获得；F_c为地震波辐射类型经验系数；步骤S5、分析地下水封储油洞库微震辐射能量的时空分布特征和聚集程度，设定微震辐射能量释放阈值，以识别出地下水封储油洞库潜在失稳危险区域；其中，所述步骤S1具体包括：步骤S10、根据地下水封储油洞库微震监测系统的工程要求及实施条件，确定地下储油洞库微震监测系统的系统架构；步骤S11、通过现场波速测试试验获取可供选择的岩体波速范围(vmin,vmax)，其中，vmin和vmax分别表示岩体弹性波波速的最小值和最大值；步骤S12、对地下水封储油洞库现场进行定点爆破或敲击试验，人工激发弹性波，滤除所述弹性波波形中的噪声信号，并对滤除噪声信号后的弹性波波形，采用STA/LTA算法拾取p波到时t；步骤S13、遍历岩体弹性波波速vi∈(vmin,vmax)内的所有波速，采用单纯形法迭代求解微震震源位置Xi(xi,yi,zi,vi)，并利用公式(2)：min E(vi)＝||Xi‑X0||，i＝1,2...n，n≥2，计算出采用单纯形法迭代求解的震源位置Xi(xi,yi,zi,vi)与人工震源位置X0(x0,y0,z0)之间的误差最小值min E(vi)，其对应的弹性波波速为地下水封储油洞库围岩整体最优波速vopt；步骤S14、若min E(vi)的值不在预设误差范围内，返回步骤S10，调整地下水封储油洞库微震监测系统的系统架构，直至min E(vi)的值在预设误差范围；其中，调整地下水封储油洞库微震监测系统的系统架构包括调整地下水封储油洞库微震监测系统中检波器阵列的安装方式及安装位置。