[发明专利]地球物理监测方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种地球物理监测方法、装置及系统，涉及碳捕获、利用与封存的技术领域，包括：在二氧化碳注入到目标区域以及封存的过程中，先获取空天监测子系统采集的第一参数、地面监测子系统采集的第二参数和井中监测子系统采集的第三参数；其中，不同的监测子系统从不同维度对目标区域进行监测；然后基于第一参数、第二参数和第三参数中的至少一个，确定目标区域的地球物理监测结果。本发明通过第一参数、第二参数和第三参数互相佐证的方式确保采集到的多种参数均真实、有效，进而确保地球物理监测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及碳捕获、利用与封存技术领域，尤其是涉及一种地球物理监测方法、装置及系统。

背景技术

在碳捕获、利用与封存(Carbon Capture Utilization and Storage，CCUS)工程中，有两种常用的监测方法，第一种是时移4D多分量地震监测方法，该方法通过将二氧化碳在注入过程中对地层的影响反映在因地层物性差异导致的反射信息或波阻抗的变化上的方式来监测二氧化碳的运移行为；第二种是垂直地震剖面(VSP)，与第一种方法类似，在井旁呈现二氧化碳的富集行为，两种方法均需要通过地面放炮，多期次采集导致成本较高。两种方法经常搭配组合使用，但无论是上述哪种方式，均存在无法验证采集信息和二氧化碳运移行为准确性的弊端，以及无法对地层突破和气体泄漏进行及时的预警，进而无法保证CCUS监测结果的准确性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地球物理监测方法、装置及系统，以缓解现有技术中存在的由于采集信息准确性未知导致的无法保证监测结果的准确性的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种地球物理监测方法，其中，应用于控制端，包括：在二氧化碳注入到目标区域以及封存的过程中，获取空天监测子系统采集的第一参数、地面监测子系统采集的第二参数和井中监测子系统采集的第三参数；其中，不同的监测子系统从不同维度对所述目标区域进行监测；基于所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的至少一个，确定所述目标区域的地球物理监测结果。

进一步的，所述基于所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的至少一个，确定所述目标区域的地球物理监测结果，包括：基于所述第一参数确定所述目标区域的地表形变速率；其中，所述地表形变速率用于反映所述二氧化碳的运移扩散行为；基于所述第二参数和所述第三参数确定所述目标区域的速度结构体；其中，所述速度结构体用于表征所述目标区域的结构变化特征；基于所述第二参数确定所述目标区域的微地震事件属性信息；将所述地表形变速率、所述速度结构体或所述微地震事件属性信息确定为所述目标区域的地球物理监测结果。

进一步的，所述第一参数包括地表高程；所述基于所述第一参数确定所述目标区域的地表形变速率，包括：对所述目标区域处于不同时期的地表高程进行监测，并计算所述地表高程的归一化差值；其中，所述不同时期包括未注入二氧化碳时期、二氧化碳注入时期和二氧化碳封存时期；将所述归一化差值确定为所述目标区域的地表形变速率。

进一步的，所述第二参数包括背景噪声信号，所述第三参数包括地层参数；所述基于所述第二参数和所述第三参数确定所述目标区域的速度结构体，包括：将预设的格林函数和所述背景噪声信号进行互相关，得到所述目标区域的互相关格林函数；基于所述地面监测子系统的阵列分布，将所述互相关格林函数拟合为所述目标区域的速度结构体。

进一步的，所述第二参数包括微地震信号；基于所述第二参数确定所述目标区域的微地震事件属性信息，包括：根据所述微地震信号对微地震事件进行定位和反演，得到震源位置定位结果和震源机制反演结果；基于所述震源位置定位结果和所述震源机制反演结果，获得所述微地震事件属性信息。

进一步的，在基于所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的至少一个，确定所述目标区域的地球物理监测结果之后，还包括：基于所述微地震事件属性信息，确定所述微地震信号对目标储层产生破坏时，将所述微地震事件属性信息通过目标网络传输至移动终端，以使所述移动终端进行预警处理。