CN208459607U - 一种微地震监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微地震监测技术领域，尤其涉及一种微地震监测***。该微地震监测***包括气泵、气袋、模数转换器、处理器和检波器，所述检波器安装在检波器壳体中，所述气袋与所述检波器壳体对应设置，所述检波器壳体上安装有多个压力传感器，各所述压力传感器均与所述气袋对应设置，各所述压力传感器均与所述处理器电连接，所述检波器、所述处理器均与所述模数转换器电连接，所述气袋上设有气嘴，所述气嘴与所述气泵通过管路连通，所述管路上设有进气阀，所述气袋上设有泄压阀。本实用新型通过设置多个压力传感器检测所述检波器壳体所受到的压力，能够提高所述检波器采集微地震活动信号的准确性，以及提高微地震监测的准确性。

Description

一种微地震监测***

技术领域

本实用新型涉及微地震监测技术领域，尤其涉及一种微地震监测***。

背景技术

微地震是指地层岩石破裂而释放的微弱地震信号，能量级别一般在里氏-2至+2级；微地震监测技术是指通过观测、分析生产活动中所产生的这些微弱地震信号来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术。在水力压裂过程中，地层岩石破裂形成裂缝时，会释放微弱的地震波，在监测井附近井下或地面布置数个高灵敏的地震检波器和数据采集设备，就可以接收到这些微地震信号。微地震监测技术在油气田生产开发中的应用经过20多年的发展，已经成为油气井水力压裂裂缝评价最高效的方法之一。

地震检波器是基于电磁感应原理将振动转换为电信号的一种传感器，是一种无源器件。由于地震检波器成本低、使用简便，在地震勘探中大量使用。在微地震监测技术中，一般都是通过在监测井(或压裂井)下放入一个或一组检波器，对压裂过程中裂缝张开形成的微地震事件进行接收，将数据传输到地面，然后对数据进行处理来确定微地震的震源在空间的分布，用震源分布图就可以解释压裂的缝高、缝长和方位。

专利申请号为200420033011.1的专利提供了“一种井下检波器串推靠装置”，该专利中，使用气泵向帆布水龙带中充气，使帆布水龙带膨胀成为一个柔软的圆柱体，从而达到将检波器串推靠在井壁上的目的。该专利虽然实现了将检波器串推靠在井壁上的目的，但是，由于井壁的不平滑、各个检波器受力不均匀等原因，该专利并不能保证将每个检波器都精确的推靠在井壁上，使用这种推靠装置的微地震监测***收到的微地震活动信号不精确，从而影响对压裂裂缝分析的效果。

因此，急需一种能够将各个检波器都准确的推靠在井壁上的微地震监测***。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的微地震监测***。

本实用新型提供了一种微地震监测***，包括气泵、气袋、模数转换器、处理器和检波器，所述检波器安装在检波器壳体中，所述气袋与所述检波器壳体对应设置，所述检波器壳体上安装有多个压力传感器，各所述压力传感器均与所述气袋对应设置，各所述压力传感器均与所述处理器电连接，所述检波器、所述处理器均与所述模数转换器电连接，所述气袋上设有气嘴，所述气嘴与所述气泵通过管路连通，所述管路上设有进气阀，所述气袋上设有泄压阀。

进一步地，所述气泵与所述处理器电连接。

进一步地，所述检波器壳体上安装有至少3个压力传感器。

进一步地，所述检波器与所述模数转换器通过光纤电缆电连接。

进一步地，所述气袋的底端和所述检波器壳体的底端均安装有挂环，所述挂环上连接有配重块。

进一步地，所述泄压阀为电磁泄压阀，所述进气阀为电磁阀，所述泄压阀和所述进气阀均与所述处理器电连接。

进一步地，所述气袋为玄武岩纤维材质。

进一步地，所述挂环和所述配重块均为陶瓷材质。

进一步地，所述配重块为圆锥形。

进一步地，所述气袋充满气之后的形状为圆柱体。

本实用新型提供的微地震监测***，与现有技术相比具有以下优点：

(1)通过设置多个压力传感器检测所述检波器壳体所受到的压力，从而判断所述检波器是否完全被推靠在井壁上，能够提高所述检波器采集微地震活动信号的准确性，以及提高微地震监测的准确性。

(2)将所述气泵与所述处理器连接，以便于所述处理器控制所述气泵的开启和关闭，减少了人工劳动量，提高了监测效率。

(3)在所述检波器壳体上设置至少3个压力传感器，能够防止失真现象，全方位、多角度的分析所述检波器壳体所受到的压力，能够更精确地判断所述检波器是否已经完全贴靠在井壁上，提高所述检波器接收微地震活动信号的准确性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例一中微地震监测***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中检波器壳体的剖视图；

图3为本实用新型实施例二中微地震监测***的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二中微地震监测***的电路连接框图。

附图标记说明：气泵11，气袋12，气嘴121，进气阀122，泄压阀123，检波器13，检波器壳体131，内防水保护层132，隔热保护层133，外防水保护层134，处理器14，压力传感器15，挂环16，配重块17，监测井18，模数转换器19，光纤电缆20，管路21。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种微地震监测***。

实施例一

图1为本实施例中微地震监测***的结构示意图。实施例一中的以下描述均参照图1。如图1，本实施例的一种微地震监测***，包括气泵11、气袋12、模数转换器19、处理器14和检波器13，所述检波器安装在检波器壳体131中，如图2为本实施例中检波器壳体的剖视图，所述检波器安装在所述检波器壳体内部，所述检波器壳体由内到外依次设置内防水保护层132、隔热保护层133、外防水保护层134，设置多层保护层能够避免由于监测井18下的高温、腐蚀等复杂的环境对所述检波器造成损伤，提高微地震监测工作的连续性和可靠性。

所述气袋与所述检波器壳体对应设置，所述检波器壳体上安装有多个压力传感器15，各所述压力传感器均与所述气袋对应设置，各所述压力传感器均与所述处理器连接，本实施例中，所述检波器壳体上等距离安装有至少3个压力传感器，所述处理器根据多个所述压力传感器的平均值，能够防止失真现象，全方位、多角度的分析所述检波器壳体所受到的压力，能够更精确地判断所述检波器是否已经完全贴靠在井壁上，提高所述检波器接收微地震活动信号的准确性。具体实施时，也可以根据需要设置所述压力传感器的个数。

所述检波器、所述处理器均与所述模数转换器电连接，所述气泵与所述处理器电连接。将所述气泵与所述处理器电连接，所述处理器能够控制所述气泵的开启和关闭，减少了人工劳动量，提高了监测效率。所述检波器与所述模数转换器通过光纤电缆20电连接，光纤电缆的传输速度和传输速率较高。

所述气袋上设有气嘴121，所述气嘴与所述气泵通过管路21连通，所述管路上设有进气阀122，所述气袋上设有泄压阀123。所述泄压阀为电磁泄压阀，所述进气阀为电磁阀，所述泄压阀和所述进气阀均与所述处理器电连接，所述处理器可以控制所述泄压阀和所述进气阀的开关，不需要人工操作，能够节约时间，具有提高监测效率的优点。所述气泵可以是充气泵，也可以是其他可以完成充气功能的装置。

所述气袋的底端和所述检波器壳体的底端均安装有挂环16，所述挂环上连接有配重块17，所述挂环和所述配重块均为陶瓷材质。由于陶瓷耐高温，且具有一定重量，因此，采用陶瓷材质的所述挂环和所述配重块使用效果更好。所述配重块为圆锥形，确保所能够带动所述检波器和所述气袋进入井中。

所述气袋为玄武岩纤维材质的柔性充气袋。由于玄武岩纤维材质具有耐高温、耐腐蚀的优点，因此所述气袋为玄武岩纤维材质，能提高所述气袋的使用寿命。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。采用玄武岩纤维材质制成的所述气袋也具有以上优点。具体实施时，所述气袋也可以采用其他柔性材料制成的、中间空而且可充气的柔性管状带，如帆布水龙带。所述气袋充满气之后的形状为圆柱体，确保能够全方位挤压所述检波器壳体，并且受力均匀。

本实施例的微地震监测***，通过设置多个压力传感器检测所述检波器壳体所受到的压力，从而判断所述检波器是否完全被推靠在井壁上，能够提高所述检波器采集微地震活动信号的准确性，以及提高微地震监测的准确性。

实施例二

本实施例是在实施例一基础上进行的改进。实施例一所公开的内容也是本实施例所公开的内容，本实施例不再赘述。

图3为本实施例中微地震监测***的结构示意图。如图3，本实施例的微地震监测***，采用由三个所述检波器串联而成的检波器串，各所述检波器均安装在所述检波器壳体中，各所述检波器壳体均对应设置一个所述气袋和三个所述压力传感器，所述压力传感器分别位于所述检波器壳体的上中下三个部位，并与所述气袋对应设置，保证能够采集到所述检波器壳体受所述气袋挤压时，上中下三个部位分别受到的压力值，并传回到所述处理器。各所述气袋通过所述气嘴串联，最上方的所述气袋与所述气泵连接，所述气袋与所述气泵连接的管路上设置有所述泄压阀和所述进气阀。

图4为本实用新型实施例中微地震监测***的电路连接框图。如图4，本实施例的微地震监测***在工作时,首先将所述配重块与所述检波器壳体下端、所述气袋下端的所述挂环相连，然后将所述检波器串联而成的检波器串与所述气袋一起放入监测井中，所述检波器串和所述气袋在所述配重块的重力下被带入井下，达到与预计的压裂裂缝相同或附近深度后，所述处理器控制启动所述气泵和所述进气阀，所述气泵产生的气体沿所述进气阀和各个所述气嘴进入到所述气袋中，随着气体的填充，各所述气袋均膨胀起来，将各所述检波器壳体向井壁推靠，同时，各所述检波器也逐渐紧贴于井壁；所述压力传感器同时也受到挤压，实时将压力值传输到所述处理器，由所述处理器对各所述检波器壳体上压力值的平均值进行计算，分析各所述检波器是否已达到紧贴于井壁的要求，若达到要求，则所述处理器控制关闭所述气泵和所述进气阀，压裂产生微地震时，各所述检波器进行微地震活动信号的采集，通过所述模数转换器对信号进行转换，传输到所述处理器中对数据进行分析；微地震监测工作完成或者需要更改高度时，所述处理器控制开启所述泄压阀，将所述气袋中的气体排放出来，将井下的所述检波器串下降到新的深度再次采集震波信号，或提出井口放入新的井中实施新的施工作业。

实施例一和实施例二中，所述电磁泄压阀的型号为WVF230C-12V/R，所述电磁阀的型号为0927200，所述处理器的型号为HT68F50-SSOP28，所述模数转换器的型号为AD7705，所述检波器的型号为CDJ-15，所述压力传感器的型号为YYJ/GY1-1201。本实用新型所提供的设备型号，仅用于对专利权利要求书和说明书的支持，并不限制本实用新型各个器件的型号保护范围，能实现同样功能的器件亦属于本实用新型的保护范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种微地震监测***，其特征在于，包括气泵、气袋、模数转换器、处理器和检波器，所述检波器安装在检波器壳体中，所述气袋与所述检波器壳体对应设置，所述检波器壳体上安装有多个压力传感器，各所述压力传感器均与所述气袋对应设置，各所述压力传感器均与所述处理器电连接，所述检波器、所述处理器均与所述模数转换器电连接，所述气袋上设有气嘴，所述气嘴与所述气泵通过管路连通，所述管路上设有进气阀，所述气袋上设有泄压阀。

2.根据权利要求1所述的微地震监测***，其特征在于，所述气泵与所述处理器电连接。

3.根据权利要求2所述的微地震监测***，其特征在于，所述检波器壳体上安装有至少3个压力传感器。

4.根据权利要求3所述的微地震监测***，其特征在于，所述检波器与所述模数转换器通过光纤电缆电连接。

5.根据权利要求4所述的微地震监测***，其特征在于，所述气袋的底端和所述检波器壳体的底端均安装有挂环，所述挂环上连接有配重块。

6.根据权利要求5所述的微地震监测***，其特征在于，所述泄压阀为电磁泄压阀，所述进气阀为电磁阀，所述泄压阀和所述进气阀均与所述处理器电连接。

7.根据权利要求6所述的微地震监测***，其特征在于，所述气袋为玄武岩纤维材质。

8.根据权利要求7所述的微地震监测***，其特征在于，所述挂环和所述配重块均为陶瓷材质。

9.根据权利要求8所述的微地震监测***，其特征在于，所述配重块为圆锥形。

10.根据权利要求9所述的微地震监测***，其特征在于，所述气袋充满气之后的形状为圆柱体。