同位素地球化学在地震监测预测研究中的应用进展

随着新观测技术和理论的进一步发展,同位素地球化学方法在地震监测预测研究中发挥了越来越重要的作用。通过同位素地球化学方法确定地下流体来源,研究地下流体循环特征,分析地震前兆异常的成因,评估地质构造活动的程度,开展地震预测研究。同位素示踪技术还可以结合深源流体监测和地球物理方法,揭示地震孕育、流体与震源之间的关系。此外,同位素地球化学还可以构建断裂带流体地球化学背景特征,用于地震监测点映震效能的评估,提高地震监测预测的准确性,为地震新监测点的布设和震情跟踪提供技术支撑。通过对现今同位素在地震监测预测中所使用的方法、技术及国内外应用情况的总结分析,力图全面认识同位素地球化学在地震监测预测应用中的现状及发展趋势。     

上海地震台阵数据处理及其在地震研究中的进展

地震台阵是在与所观测地震波波长相当的孔径范围内有规则排列安装若干地震计的地震观测系统,它采用独特的地震数据处理方法,将各子台的数据会聚在一起,抑制地面噪声,提高信噪比并获取有关震源及地球内部结构的信息,从而获得比单个地震台更强的地震监测能力,特别是提取微弱地震信号的能力.同时,由于地下介质普遍为各向异性的,利用地震台阵可以研究地球内部介质的各向异性并为地球动力学提供有效的数据质量保证.目前地震台阵已成为全球地震监测网的重要部分,是一种先进的地震观测技术.应用地震台阵可监测较远处的微震事件,因而有利于对那些不宜于正当地架设台站的地区进行地震监测,特别是近海海域地区的地震监测.     

基于深度学习和无线传输的非常规页岩气压裂微地震实时自动监测

水力压裂能有效沟通天然裂缝形成复杂缝网系统,极大地提高低渗透油气藏的产能．为有效评估储层水力压裂改造效果及规避潜在的地质安全隐患,需要建立完善的压裂改造监测技术,而微地震监测是目前最为有效的监测手段之一．近年来,国内外微地震监测技术取得了较快的发展,但数据处理仍基本依赖于人工,成本昂贵,且较难提供连续的监测信息以完整反映压裂全过程．为进一步推动非常规压裂生产过程中的实时微地震监测及现场反馈,减轻人员负担、降低成本,我们发展了基于无线4G实时传输节点地震仪和深度学习的软硬件一体化微地震实时监测技术．在川南某页岩气开发平台的微地震监测试验中,该一体化实时监测技术通过4G无线网络实时回传采集的地震波形,并利用最新的深度学习技术对实时数据流进行处理,实现了从地震数据采集、数据实时传输、微地震检测、震相拾取、地震定位、震级分析等一系列功能,并通过云端将微地震分析结果实时反馈至压裂现场,实现了对压裂施工过程不间断地实时自动监测．同时,通过对比地面两套不同密度观测系统人工处理与自动处理的结果,对实时监测技术的准确性和可靠性进行了定量分析和验证．该软硬件一体化微地震实时自动监测技术的研发为我国今后非常...     

基于组稀疏约束的微地震震源参数谱投影梯度反演

震源参数反演是微地震监测中的关键技术,常规走时或逆时定位方法可以快速获取震源的空间位置,但是会忽略震源的时间信息.全波形反演(FWI)是一种有效的工具,利用完整的波形信息,通过选用合适的优化算法对微地震事件震源参数进行迭代反演,虽然存在计算量大的问题,但是反演出的结果信息丰富并且精度较高.本文依据微地震震源的特点,提出...     

2020年1月25日西藏丁青5.1级地震总结

2020年1月25日,藏东昌都丁青地区发生5.1级地震,尽管此次地震发生在监测能力较低地区,但震前仍监测到小震调制比高值、低b值等地震活动中短期异常。文中系统总结了地震构造背景、震源物理参数、序列特征以及震前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果发现：震源机制解显示为拉张型破裂,最近断裂为巴青—类乌齐断裂;序列活动特征、序列h值和b值计算结果显示,此次地震为主余型地震序列。目前,藏东地区仍存在一些地震活动和地球物理观测异常,表明该地区存在发生6级以上地震的强震背景,丁青5.1级地震的发生未能缓解该地区强震危险性。     

CO_2地质封存地球物理监测技术（英文）

地球物理技术是观测、监测与证实CO_2地质封存安全性及确定CO_2-EOR效果的核心技术。虽然CO_2地质封存地球物理监测技术源自常规油气勘探地球物理技术,但是CO_2地质封存的地球物理监测需要长期开展,目前还存在着很大的困难和挑战。本文从CO_2地质封存的目标出发,研究了地球物理技术在CO_2地质封存的选址及监测中的任务。在总结国内外CCS(Carbon Capture and Sequestration)项目中地球物理监测技术与我们经验的基础上,分析了地球物理技术,重点是四维地震监测技术中采集、处理和解释技术的难点及经验。     

一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法

震源定位是微地震监测技术要解决的主要问题.目前,井下微地震监测多采用走时拟合法计算震源位置.常规方法受到环境噪声、初至拾取误差、速度模型误差等因素的影响,定位结果存在一定误差.为了提高定位精度,本文提出了一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法.本文方法根据P波的偏振特征参数计算概率密度函数求取震源方位角,并采用改进的目标函数和搜索算法计算震源的径向距离和深度.模型数据和实际资料的处理结果表明,本文方法具有较强的抗噪性,计算得到的震源方位角更加接近真实值;与常规目标函数相比,本文方法采用的目标函数具有更好的收敛性,其定位结果受初至拾取误差和速度模型误差的影响更小;本文提出的搜索算法能够消除由于错误拾取造成的观测到时中的异常值对定位结果的影响.     

三河—平谷地震区地球物理特征研究

本文通过收集整理三河—平谷地震区的地震目录、GPS测量和周边台站的地电、地磁、地下水、水温及钻孔形变观测资料,绘制了相应的图件,对该区的地球物理特征进行了研究.结果表明,区内夏垫—三河附近小震活动频繁,震源深度较浅,地震活动明显受断裂构造控制;周边台站的电、磁、水、温和形变在地震发生前后大部分有前兆异常现象,且特征各异,其特征和异常与三河—平谷地震区的构造运动及该区的地震活动有着密切关系,这些地球物理场特征可为今后的台站观测提供基础,将各方面的特征综合考虑,会对地震前兆信息的观测和识别具有一定的意义,进而为该区的地质构造运动特征、地震监测预测和防灾减灾工作提供地质和地球物理方面的依据.     

卷积神经网络在地面微地震多道P波极性分类中的应用

微地震监测技术是监测水力压裂过程、评价压裂效果的重要手段.对于地面监测,PP波极性能够直接、快速地反演震源机制,同时极性校正能够提高绕射叠加定位方法的成像精度.因此,准确而迅速地确定P波极性对地面微地震实时监测具有重要意义.卷积神经网络是一种深度学习算法,具有强大的特征学习与分类能力,可用来确定微地震事件的P波极性.地...     

陆地可控震源发展综述

在地球物理勘探中,地震信号的激发源分为爆炸震源和非爆炸震源两种.其中爆炸震源自20世纪20年代一直沿用至今,而非爆炸震源已由最初的落重式震源发展到今天的可控震源,成为较完善的机电一体化设备.本文介绍了可控震源的发展,并且根据我国地震勘探发展对电火花震源、夯击震源、电磁驱动可控震源、液压式可控震源以及精密可控主动震源进行了分析,发现适用于浅层高分辨率地震勘探的电磁驱动高频可控震源一直没有大规模的应用于野外地球勘探,吉林大学国家地球物理探测仪器工程技术研究中心对此开展了研究工作,自行设计研制出PHVS-500/1000型国内第一台电磁驱动的轻便高频可控震源.根据地震勘探仪器技术发展现状,以及当前地球物理勘探技术进步与市场的发展需求,展望了小吨位、经济型的电磁可控震源的发展方向.     

我国地震观测技术不断改善已初步形成专群结合的监测预报网

近20年来,我国地震观测技术不断得到改善.建立各种地震监测台站754个,遥测和数字化技术的应用使记录和数据传递方式发生了变化.我国大规模的地震监测预报工作,是1966年邢台地震以后,在周恩来总理的亲切关怀下开始的.除建立各级监测预报网外,近年来,地震观测技术不断得到改善,具有世界先进水平的9个数字化地震台站今年开始试运行;一些前兆观测项目已经开始使用第二代新仪器.一些台站配备了计算机,改变了数据处理的落后状态.目前处理的数据相当于10年前的4倍.此外,在全国较大范围内还开展地震地质、地壳深部探测、大地形变测量工作.建立了一批服务于地震科研的实验室,包括震源物理、构造物理、地震前兆     

我国七五期间CT研究在地震层析成象方面的进展与今后的展望

本文所涉及的“地震层析成象技术”是在广义上理解的,其内容有:一)地震波速度V或速度的微扰动δ_v的空间层析成象,地震波品质因数Q值或Q值的微扰动δ_Q的空间层析成象;二)与地震监测预报有关的地球物理涉及震源状况有关的成象技术;     

气枪震源地震动效应分析

迄今为止,人类关于地球内部结构、组成和演化的知识仍主要来源于人们从天然地震引起的地震波中获取的信息.尽管天然地震能量大、探测范围广,但其发生的频率低、位置不确定、定位精度差,因此利用天然地震探测地球内部精度相当低.与天然地震相比,人工震源的位置及激发时间可以精确控制且重复性好,因此具有很高的探测精度.但常用的人工震源(如爆破震源、电火花震源、锤击震源及列车震     

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.     

时移地震监测天然气水合物开采可行性分析

时移地震储藏监测是一种提高油气采收率的有效技术,但该技术应用需要满足一定的储藏条件,因此时移地震的可行性研究非常有必要.天然气水合物的开采过程,主要是通过有关措施(加温、降压、注入化学材料等)使沉积物中的固态水合物变成气体开采出来,这将改变水合物储层的物理性质和地震反射特性,原理上为进行时移地震监测提供了条件.本文通过数值模拟分析发现:扩散型水合物藏在开采过程中有明显的地震信号变化,可以用时移地震对这类水合物藏的开采进行监测;渗漏型水合物藏的时移地震监测是否可行与其所含气体含量大小有关,气体含量低的可以用时移地震进行检测,气体含量高的是否能用时移地震进行检测要视具体情况而定.     

长白山天池火山区的震群活动研究

2002和2003年夏季流动地震观测揭示,天池火山口附近存在大量的微震活动和一系列震群活动.地震定位结果表明地震主要发生在火山口附近,以震群形式发生的地震全部集中在天池火山口西南部,东北部地震密集区没有观测到震群活动.在夏季以外的其他季节,天池火山区只有一个固定地震台站（CBS）用于地震监测.利用CBS台不同时间的观测纪录,通过波形相关分析发现其他季节的主要震群活动仍然集中在天池西南部.震群的高精度相对定位揭示震源位置沿北西－南东向分布,倾向西南,倾角约80°. 2003年7月13日的震群发生期间,地震震源位置出现从深到浅的迁移现象,同时震源深度较大的地震在不同台站的地震波初动方向几乎全部向上,表明震源具有明显的膨胀分量.考虑到长白山天池火山2002年以来出现明显的地表形变、地球化学异常和谐频地震等现象,我们认为震群活动可能与5 km深度附近存在岩浆热液活动和岩浆增压有关.     

基于岩石物理实验的时移地震研究

时移地震技术是油田开发阶段动态检测的一个重要手段.岩石物理实验室能实现模拟油气田在开采过程中其储层参数变化对岩石弹性参数的影响.本文基于岩石物理实验及地震正演模拟,分析了X气田在开采过程中其孔隙压力下降及水不断侵入情况下,进行时移地震监测的可行性及其主要影响因素.     

汶川、玉树地震临震波动现象的震例研究

<正>一般来讲,宽频带数字地震记录中,蕴含着丰富的信息。既可以有效记录到地震、爆破、塌陷等地球物理事件及环境变化,也可以记录到某些来源未知或目前尚未掌握的过程,其中可能就包含着来源于临震阶段震源预活动、地壳岩层微破裂、裂隙扩展等过程的信息。对于地震、塌陷等事件,可以根据其时、频域特征进行识别,而对于来源于震源区的预滑移、预破裂及与短临阶段相关的岩层微破裂、裂隙扩展等事件则正是临震预报追寻的目标所在。对于这样的目标事件,由于目前不掌握其变化特征,对其识别的方法     

探索精密可控震源实现地震预报之路

正我国大陆破坏性地震多发生在深度为5—25 km的地壳层,对于地壳层物理参数的动态监测是实现地震预报的一个行之有效的方法。通过建立观测量与地震层介质参数的关系,实现对地震层物理参数的动态监测是地震预报的一种根本办法。近代地震学很早就提出,通过监测由地壳内部应力积累引起的地震波速变化来预报地震。天然地震和人工震源是人类探测地下结构的主要手段。人工震源克服了天然地震的时空分布不均匀、重复性差、震源位置不确定、信号源弱等缺陷,已成为"照亮"地下介质并且是地     

陆相薄互层稠油油藏热采时移地震监测研究

目前,针对陆相薄互层油藏实施时移地震监测尚没有明显的突破,加强时移地震方法、理论的研究和应用,对于我国时移地震监测技术的发展和应用具有积极的意义.根据油藏工程理论,在详细分析火烧油层对储层物性影响的基础上,结合已有的实验室岩石物理测量结果,重点就稠油热采过程中温度的剧烈变化对储层岩石和孔隙流体弹性特性的影响进行了较为详细的分析.并开展了薄互层油藏火烧油层地震正演模拟研究.结果表明,在稠油热采过程中,高温高压不仅会使得孔隙流体特性发生显著的改变,而且储层岩石本身弹性特性的变化也非常明显.即使是对于薄层或薄互层,两方面共同的变化将使得稠油热采前后储层弹性特性产生巨大的差异,进而引起显著的地震异常.因此,开展陆相薄互层稠油热采时移地震监测,不仅具有坚实的岩石物理基础,而且具有切实的可行性.