孔底解除法在上海综合深井钻孔原地应力测量中的应用

上海综合深井项目建设第一阶段完成,作为国内第一个建成的综合深井地震观测站在建设初期开展了许多有关地球物理基础数据的收集,其中在张江综合深井进行了用孔底解除法对深井原地应力的测量。经过综合分析,给出试验区地应力的赋存规律和基本特征,为上海市地震局浦东地震监测中心地震综合观测深井综合观测仪器安装提供地应力背景资料。     

上海地区波速测定的一些结果

引言上海电信传输地震台网。14个地震测点中有9个是深井观测。几年来,除记录天然地震以外,还不断记录到炸药量很小的水下爆破,由此可以研究上海地区波在土质中与深井基岩中的传播速度。地震观测点设施及记录方式第四师范学院地震观测点是上海电信传输地震台网中9个深井观测点之一。位于上海市区的东南角(见图1),距离黄浦江水下爆破点1.08km(由1:5000地图上量得)。观测井深     

上海数字强震观测网

上海市数字强震观测网是我国第1个具有一定规模的数字强震观测网，是上海市“九五”期间建设完成的，它由3部分组成；地面观测网，结构观测网和深井强震观测系统，每一部分都有不同的功能和目的，本文详细介绍该强震网的整个概况。功能及取得的部分观测成果。     

东海八角亭海洋深井台地震监测

上海市地震局设计、建设的中国第1个真正意义上的海洋深井地震观测台位于东海石油平台上,井深780 m,安装2套JDF-1型地震计进行观测。通过对陆域地震台站记录的大地震进行分析比较、方位校准,采用单台地震分析方法,确定2009年5月—2011年6月记录到的136个地震参数,总结海域地震波形特征。结果表明,该海域地震活动性特征与当地地质构造一致。     

张江台地表与深井地震观测对比分析

张江深井综合地震观测站是上海市规则建设的深井地震综合观测系统中首先建成并投入运行的站点,深井中安装了地磁仪、应变仪、倾斜仪、测震仪、孔隙压仪、地温仪、水温仪和水位仪,地表还安装了强震仪和GPS,总计十种测项,同时地表还配备气压计和气温计等辅助观测手段.张江台在2006年就建立了地表台,本文将地表台和新建的深井台数据进行了分析对比,从而得出土层背景噪声的干扰情况;同时参照上海台网其他深井的资料分析综合深井系统对测震单分项系统是否有干扰.结果显示,深井台的背景噪声RMS数值比地表台小个数量级,可以更精确的记录到地脉动数据;深井台的有效动态范围比地表台超出30％;深井台不仅在低频,在高频段25 Hz附近也有噪声影响;深井台比地表台受环境噪声影响要小很多,特别是在低频段优势更明显.同时,对比张江综合深井台的地噪声、动态范围和上海台网其他深井台资料,认为综合深井测震分项数据未受到整体综合系统的噪音影响.     

上海市地震局综合深井台地磁记录数据质量初步分析

城市的快速发展使地震前兆监测环境日益恶化,特别是地磁记录观测受到严重影响。为减少人为干扰对地磁记录的影响,近几年上海市地震局开展深井综合观测,其中就包含地磁记录。本文就地面台站的地磁记录资料和深井地磁记录的资料进行对比,分析其记录数据的特征,给以后开展深井地磁观测记录的单位提供参考与借鉴。     

地壳形变深井综合观测技术的新进展

简要讨论了国内外钻孔应变观测技术近10年来的发展动态,分析了美、日技术的特点,然后,介绍了作者依据自身的技术积累,研制新型深井综合观测系统取得的进展。所研制的RZB型深井地壳形变宽频带综合观测系统采用数字化电容式位移传感器,具有噪声低、动态范围大的特点;基于井下数据总线技术,使得按不同要求进行观测系统集成非常灵活;通过完善井下探头安装工艺,提高了深井安装的质量。最后,对北京百善和福建漳州两个深井地壳形变综合观测实验站的建设及观测数据进行了讨论。     

中深井综合地球物理监测试验初步进展

探索深井综合地球物理监测可以分为3个步骤,在构造运动显著、地震多发区域选择造价合理的井口后,第一步进行同一深度、多手段综合监测;第二步进行不同深度、单一手段的对比监测;第三步进行不同深度、不同手段的综合监测.     

中国重庆荣昌气田3km深度注水诱发地震研究

自1988年7月起,有关部门在位于中国西南部的重庆荣昌天然气田以2．1～2．9MPa的泵送压力间歇性地向2．6～2．9kin的深度注入了超过100万立方米的采气废水。截止到2006年底,这项注水工作已诱发了超过32000次地表记录到的地震,包括2次ML≥5．0的地震,14次ML≥4．0的地震,及超过100次ML≥3．0的地震。我们对该地震序列的传染型余震序列（简称ETAS）模型及地震活动的一些统计参数的时间演化进行了统计分析。传染型余震序列模型中的随机成分可被视为流体驱动的地震活动的指标,而大森定律型余震的发生率则表示了地震本身的应力触发。我们观测到注水以来地震的活动可划分为3个不同阶段,与注水的不同时期相对应。第一阶段对应于低速率（长时间间隔）的注水初期,绝大多数地震为大森型地震,只有8％是因外部因素（即注水）所致。第二阶段对应于高速率注水时期,具有地震活动度高,而且有相当比例（45％）的地震活动与流体作用有关的特点。第三阶段注水速率的降低直接导致地震活动下降;有超过70％的地震为随机发生,表明了外部触发起主导作用。荣昌诱发地震序列的物理机制是伴随深井注水的孔隙压力扩散作用和先前地震本身引起的库仑破裂应力变化联合作用的结果。深井注水引起的2．1～2．9MPa的孔隙压力增加,足以引起当地地层破裂而发生地震。     

上海崇明长江农场深井综合地震观测系统地磁观测数据质量分析

对上海崇明长江农场井深约460m的深井综合地震观测系统中的地磁观测数据进行质量分析。通过对该系统2套地磁仪以及相距约12km的三烈中学台地磁仪的时序图、相关性、频谱以及等效背景噪声水平对比分析,得出:(1)上海深井综合地震观测系统中用膨胀水泥固定在井深约460m岩石中的地磁仪工作正常,未受同一耐压腔体内应变仪、地温计、空隙压计传感器和安装在同一个钻孔内深度为430m左右的地震仪、倾斜仪传感器和系统影响,且相距60m远的长约400m的井下套管对其相对变化也未产生扰动;(2)长江农场深井地磁观测的等效背景噪声水平明显小于三烈中学台,开展深井地磁观测既能节约经费又能获得高于地表的观测数据质量,是值得推广的建设方式。     

上海地区地壳精细结构的综合地球物理探测研究

通过在上海地区开展深、浅地震反射、地震宽角反射/折射、高分辨地震折射和大地电磁测深等联合剖面探测, 获得了该地区近地表至Moho面的精细速度结构、电性结构和深浅构造关系.结果表明, 该地区地壳可划分为上、中、下三个组成部分.其中,上地壳厚为12～14 km,波速为57～59 km/s;中地壳厚度约为10 km,波速为59～62 km/s;下地壳厚为10～11 km, 波速为62～63 km/s,Moho面深度约为32 km.剖面浅部地质构造复杂,共解释出12条特征明显的断裂.其中,除3条断裂错断结晶基底（G界面）并向下延伸至上地壳底界面外,其他断裂均在深度3～5 km以上终止或收敛于G界面之上.此外,仅在剖面西侧基底下部约13～15 km埋深处发现一厚度在2 km左右的壳内高导层.所以,在综合各方面资料后分析认为,在剖面经过地区不存在发生大地震的深部构造条件,近地表所存在的活动断层是未来产生对该区有影响地震的震源区.     

深孔钻井地震前兆综合观测的研究与实践

广州市地震办公室于2002年4月完成了深孔钻井地震前兆综合观测研究课题，并建成了增城前兆综合观测试验系统，实现了利用单井进行多学科地震前兆的数字化综合观测。本文说明了该课题的来源，分析了研究过程中的一些关键问题，简要介绍了增城试验系统的结构及功能，并对实践过程的一些创新及不足进行了总结。     

赵县地震台地表及深井地震计观测数据对比分析

由于城市化进程加快,人为干扰因素逐渐增多,地震观测数据质量受到严重的影响。通过对赵县地震台地表及深井地震计记录的数据进行幅频、功率谱分析,并对比二者的地震监测能力等,分析发现:与地面观测相比,深井地震计在避免噪声及提高地震监测能力范围方面具有更大优势,观测数据精度能提高1—2个数量级。通过总结分析地表及深井地震计记录的优缺点,为测震台网今后的发展方向提供依据。     

上海市地铁对地磁观测影响的实验分析

用国际上先进的高精度数字化磁通门,在距上海市地铁交通线的不同距离处进行了野外观测,对上海地区地磁观测环境进行了实测试验和分析。结果显示,城市地铁交通对其周围的地磁观测环境具有较大的影响。分析了地铁列车运行时段在地磁观测中高频成分所呈现的干扰信号空间形态特征、幅度大小、随时间变化的规律,得出这种干扰信号随着距离地铁交通的远近不同而出现的噪音衰减特征,从而为识别地磁台站观测中的地铁等轨道交通干扰噪音给出了有意义的依据。     

地电观测深井电缆的研制

井下地电观测是在地电观测中规避地表环境干扰的手段之一。针对井下地电观测装置长期稳定性的迫切需求,本文介绍了适用于井下地电观测中室外线路的内部结构、制作工艺、制作材料和可靠性检测结果等。本文所述型号的电缆能适用于开展井下数百米深度的地电观测,可保障井下地电观测装置的长期稳定性,是今后发展井下地电观测的关键技术。     

黄骅埕古1井水位异常研究

黄骅埕古1井自2007年进行模拟静水位观测以来,曾出现多次水位异常变化,本项目通过对埕古1井水位资料与该井所处的地质构造和环渤海地区地震活动综合分析,认为该井的水位异常变化与环渤海地区地震活动存在一定的联系,埕古1井所处的部位是该地区的一个应力敏感点。     

采用主成分分析方法研究降水对地下水位的影响

基岩裂隙地下水的井水位变化是一个受综合因素影响的观测量。 文中采用主成分分析方法, 分析了福建晋江青阳基岩裂隙水观测井2007年3~8月的地下水位观测资料, 并分别与降水当天值和降水累加值进行了对比研究, 讨论了两种计算结果。 根据计算结果分析认为, 基岩裂隙水观测井的地下水位对当天降水值的响应不显著, 主成分分析中的第一综合量主要为水位本身的得分, 而第二种情况得到的结果则分别反映了3~8月份逐月降水累加值对水位的影响, 说明降水对水位的影响具有累加效应, 并对5~8月份造成这种累加效应不明显的情况进行了探讨, 给出了逐月水位与降水累加值的逐月第一与第二综合量曲线。     

基于微震特性的相对震级技术研究及应用

随着非常规气藏的开采开发,微地震监测成为压裂效果评估的关键技术.四川盆地非常规油气藏开采开发处于早期,井网密度极低导致在压裂井附近难以找到匹配深井作为观测井,而地面、浅井等替代观测方式面临无法有效探测微地震信号的风险.微地震事件能量弱和辐射的方向性使得观测方位预判及有效监测距离的评估成为微地震监测成败的关键因素.本文提出一种基于压裂微地震能量辐射模式和地层传播特征的相对震级计算技术,模拟微地震事件能量辐射模式及在地层传播过程中的动力学特征,达到评估微地震相对震级与检波器方位、地层传播距离的非线性关系的目的.通过理论分析和实际微地震监测资料验证,该方法能有效地解决微地震监测最佳观测方位的优选和有效传播距离的评估问题.     

地下水单井综合观测的"循环法"及其原理

主要介绍在地下水前兆观测中采用“循环法”实现静水位-水化学单吉综合观测技术方案,该方法通过设置一循环系统,在保持静水位状态观测的同时,位于井口处的循环回路上部可获取深部含水层水化学观测,从而为实现同时满足水位和水化学观测要求的单井综合观测提供了基础,还变该方法在水化学观测方面的工作原理给出了定量描述,推导了井孔观测系统的水化学平衡方程,为该方法的有效性给出了理论证明,同时还简要介绍了有关实验验证结果。     

易门井静水位预报指标综合研究及运用

地下流体的观测与研究,是捕捉地震前兆信息的主要方法之一,是做好地震监测预报的重要途径.对易门静水位十多年观测中的一些异常与地震作分析、探讨,从单项指标的分析到综合指标的研究运用,并在多年的预测预报实践中,筛选出对应率、概率较高的5个短临预报指标,其预报准确率为0.928.预报有效率为0.948,可靠率为0.938,通过...