微地震監測技術是一種在地震學、聲發射學基礎上發展起來的地球物理檢測技術。微地震監測技術主要是對微小地震事件進行數據采集,并加以觀測和分析,記錄所得數據及結論,進而預測微小地震事件對生產活動產生的影響。
微地震即微弱的地震信號,是指地下巖層因高應力作用導致巖石破裂而產生的微小地震波。微地震在生產過程中自然發生,具有持續時間短、信號能量極弱等特點。微地震監測技術原理簡單,但由于微地震信號能量極弱,微地震監測技術實現難度較大。
微地震監測技術概念于上世紀60年代被提出,美國率先開展其相關實驗研究。但由于計算機處理能力弱、探測精度不理想,早期微地震監測技術應用受到限制,21世紀以來,得益于計算機技術的快速發展,微地震監測技術在監測維度(目前已實現四維監測)、探測精度、數據處理能力等方面不斷提升,應用也越來越廣泛。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年中國微地震監測技術行業發展態勢及發展前景預測報告》顯示,目前微地震監測技術已廣泛應用在礦震監測、注水監測、煤田動態監測、CO2地質封存監測、水力壓裂裂縫監測、油氣田開發、煤礦瓦斯災害防治、核燃料地下結構穩定性研究等領域。基于微震的礦井水害風險監測預警技術已被列入《礦山安全先進適用技術及裝備推廣目錄(2024年)》,隨著礦山安全要求提升,微地震監測技術應用將更加廣泛。
微地震監測技術包括數據采集、震源成像、精細反演等關鍵步驟,包括地面微地震監測技術、井下微地震監測技術、三分量淺井陣列監測等常見監測方法。在國際市場上,可提供微地震監測服務的企業包括法國Magnitude公司、美國Pinnacle公司、美國Weatherford公司、美國MicroSeismic公司、加拿大ESG公司、挪威地震研究中心(NORSAR)等。
我國微地震監測技術及系統布局企業包括中石化地球物理有限公司華北分公司、中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司、江蘇油田分公司物探技術研究院、長沙迪邁數碼科技股份有限公司等,其中中石化地球物理有限公司華北分公司的水力壓裂地面微地震監測技術已在大慶油田肇平一井、陜北延長縣云頁平一井、河南開封中牟的牟頁一井等項目中得到應用,監測效果良好。
新思界
行業分析人士表示,微地震監測技術是最有效的壓裂裂縫監測手段,隨著觀測系統和技術的進步、微地震震源機制研究深入,微地震監測技術探測精度將越來越高,應用范圍也將進一步擴大。近年來,為規范應用,我國微地震監測技術標準也不斷完善,現行標準包括《巖體工程微震監測技術規程》、《沖擊地壓測定、監測與防治方法 第四部分:微震監測方法》等。