一种用于深井压裂监测的电、震同步监测系统

本技术属于深井压裂监测装置，具体涉及一种用于深井压裂监测的电、震同步监测系统。

背景技术：

1、随着油田普遍进入油气生产中后期，非常规、超低渗资源成为重要战略接替资源。非常规、超低渗资源受大深度、低孔隙度、低渗透率等资源禀赋制约，必须经过大规模压裂改造才能形成经济产能。主流压裂监测方法包括微震监测、分布式光纤监测、示踪剂监测、电磁法监测等。

2、由于目前深层压裂主要采用水力压裂方式，压裂液呈低阻特征，且水体在地下的瞬态流动变化可引起地表电位异常变化敏感。电法水力压裂监测一般是通过井筒供入交变电流，在压裂液分布范围的地表上进行电位观测，通常在压裂前，压裂中及压裂后实时观测地表电位异常变化来推断压裂液体的走向及分布范围。

3、针大深度压裂(>4000米)，一般地表观测信号较弱，为了确保信号能够反映压裂液的变化，必须保证在地表观测点能够同时且实时观测地表电位变化，传统的电位测量需要逐点测量，包括高密度电位测量方式也是一次布设电极但逐点测量各点电位，这种测量方法效率低且无法同步获得地表电位变化，满足不了压裂监测的需求。微地震通过观测水力压裂过程中产生的岩石破裂声发射现象来实现对压裂效果和地下状态变化的监测。

4、目前非常规压裂监测通常深度较大，一般大于4000米，对于大深度条件下，单一的方法都有自身的局限性，如果能够实现电位和微地震同步观测进行压裂监测，获得多个参数综合解释，可以大大提高解释的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，包括布设于压裂位置上方地表的用于同步采集电位数据和微地震数据的电位和微地震同步采集阵列；

2、所述电位和微地震同步采集阵列包含若干个电位和微地震同步采集装置；所述电位和微地震同步采集装置分别通过连接线与设置于井口的n极电连接；

3、还包括用于收集电位和微地震同步采集装置采集的电位和微地震数据的接收系统。

4、在上述方案的基础上，所述电位和微地震同步采集装置包括采集装置主体系统、与采集装置主体系统连接的尾椎部和与采集装置主体系统连接的n极连接柱。

5、在上述方案的基础上，所述采集装置主体系统包括：

6、用于采集地表处电位数据的电位传感器；

7、用于采集地表处微地震数据的微地震传感器；

8、用于存储电位传感器采集的电位数据的电数据存储卡；

9、用于存储微地震传感器采集的微地震数据的震数据存储卡；

10、用于将电数据存储卡和震数据存储卡中的数据传输给接收系统的4g模块；

11、用于连接尾椎部的m极和用于连接n极连接柱的n极。

12、在上述方案的基础上，所述采集装置主体系统包括用于对采集装置主体系统进行定位的gps模块。

13、在上述方案的基础上，所述电数据存储卡和震数据存储卡为sim卡。

14、在上述方案的基础上，所述电位和微地震同步采集阵列中的每个电位和微地震同步采集装置分别通过连接线与设置于井口的n极连接。

15、在上述方案的基础上，所述电位和微地震同步采集阵列中的电位和微地震同步采集装置分为若干行，每一行的电位和微地震同步采集装置通过一个连接线串联并与n极连接。

16、在本申请的监测系统中，电位和微地震同步采集阵列中的每一个电位和微地震同步采集装置都可以同时监测其所在位置的电位信号和微地震信号，从而可以对电位和微地震同步观测进行压裂监测，同步获得多个参数进行综合解释，可以大大提高解释的准确性和可靠性。从而解决了现有技术在大深度(深度大于4000m)压裂监测的局限性问题。在本申请的系统中，阵列布设完成后，阵列中每一个电位和微地震同步采集装置是独立执行观测的，与其它电位和微地震同步采集装置没有先后或从属关系，所有电位和微地震同步采集装置可以同步实时观测电位和微地震信号，相互不受影响，这是本申请的电、震同步阵列观测系统的一个主要特征。

技术特征：

1.一种用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，包括布设于压裂位置上方地表的用于同步采集电位数据和微地震数据的电位和微地震同步采集阵列(1)；

2.根据权利要求1所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述电位和微地震同步采集装置(1-1)包括采集装置主体系统(1-11)、与采集装置主体系统(1-11)连接的尾椎部(1-12)和与采集装置主体系统(1-11)连接的n极连接柱(1-13)。

3.根据权利要求2所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述采集装置主体系统(1-11)包括：

4.根据权利要求3所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述采集装置主体系统(1-11)还包括用于对电位和微地震同步采集装置(1-1)进行定位的gps模块(1-26)。

5.根据权利要求3所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述电数据存储卡(1-23)和震数据存储卡(1-24)为sim卡。

6.根据权利要求1所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述电位和微地震同步采集阵列(1)中的每个电位和微地震同步采集装置(1-1)分别通过连接线(2)与设置于井口的n极(3)连接。

7.根据权利要求1所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述电位和微地震同步采集阵列(1)中的电位和微地震同步采集装置(1-1)分为若干行，每一行的电位和微地震同步采集装置(1-1)通过一个连接线(2)串联并与n极(3)连接。

8.根据权利要求1所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，相邻的两个电位和微地震同步采集装置(1-1)之间的距离为15-25m。

9.根据权利要求2所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，所述尾椎部(1-12)为铜或不锈钢。

10.根据权利要求2所述的用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，其特征在于，尾椎部(1-12)整体呈锥形。

技术总结本申请涉及一种用于深井压裂监测的电、震同步监测系统，包括布设于压裂位置上方地表的用于同步采集电位数据和微地震数据的电位和微地震同步采集阵列。在本申请的监测系统中，电位和微地震同步采集阵列中的每一个电位和微地震同步采集装置都可以同时监测其所在位置的电位信号和微地震信号，从而可以对电位和微地震同步观测进行压裂监测，同步获得多个参数进行综合解释，可以大大提高解释的准确性和可靠性。从而解决了现有技术在大深度(深度大于4000m)压裂监测的局限性问题。技术研发人员：徐凯军,曹丹平受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：20240306技术公布日：2024/7/15