[发明专利]一种模拟CO2

说明书

本发明公开了一种模拟CO2注入过程的被动地震监测实验分析方法，其中，方法包括：根据预设的多个接收模块对模拟试件进行连续声发射数据采集，获得模拟试件表面多个连续地震记录；对连续声发射数据进行预处理，获得预处理后的预处理数据；将预处理数据分割为预设时间窗长度的片段数据；对任意两个接收模块之间的片段数据进行互相关计算，获得任意接收模块对之间的预处理数据对应的互相关函数；将模拟试件表面范围划分为若干个微小单元，并假设每个微小单元为一个假设源，计算每个假设源与任意两个接收模块之间校正过的互相关函数。解决了现有技术无法用于长时间被动地震监测研究的技术问题。

技术领域

本申请涉及二氧化碳封存技术领域，具体涉及一种模拟CO2注入过程的被动地震监测实验分析方法。

背景技术

在碳达峰、碳中和的时代背景下，二氧化碳(CO₂)地质封存是实现我国“双碳”战略的重要方案之一。CO₂注入封存地层因富含液态或超临界态的 CO₂，将导致地层密度减小、地震波速降低，因此可以利用研究地层构造变化预测CO₂地下分布情况。地震监测是碳封存项目的重要监测手段，具有可精细成像地层构造变化的独特优势。相比于主动源地震方法高昂的仪器及人工成本，基于密集台阵的被动地震技术是实现长期低成本动态监测CO₂地下运移及地层结构变化的有效途径。然而，与油气开采压裂相比，CO₂注入封存区的地震频次低、震级小，在近地表通常很难直观地识别和提取到有效的地震首波信号，可用的高质量地震资料较少，这是利用被动地震方法进行碳封存监测的主要难点。

作为解决工程实际问题的重要方法，室内岩石物理实验可精确分析岩石中弹性波传播的特性。目前，人们对实验室不同温压条件下CO₂物性参数已有较为全面的认识，室内岩心实验测量结果均表明岩石-CO₂相互作用引起的孔隙压力、裂隙扩展和岩石力学性能变化等因素都影响着岩样的弹性波波速。然而，目前现有技术实验研究多聚焦于岩心尺度下不同CO₂注入温度、注入压力等参数对多孔岩石超声频段(～1MHz)弹性波速度、衰减、频散等影响。而现有的超临界二氧化碳注入实验主要用于压裂岩石损伤定位监测研究，通常只关注短时声发射信息，无法用于长时间被动地震监测研究。

现有技术存在只关注短时声发射信息，无法用于长时间被动地震监测研究的技术问题。

发明内容

本申请通过提供了一种适用于模拟CO2注入过程的被动地震监测实验分析方法，解决了现有技术存在的只关注短时声发射信息，无法用于长时间被动地震监测研究的技术问题，本发明建立实验室内真三轴条件下CO₂注入过程连续微震监测物理模拟方法，记录和分析注入后流体与岩石相互作用产生的微弱信号，可用于有效分析不同地震信号来源的对应高频噪声信号时频特征，进而进行岩石内部层析成像和微震监测等方面，为利用被动地震技术监测CO₂注入封存提供实验依据。

鉴于上述问题，本申请提供了一种适用于模拟CO2注入过程的被动地震监测实验分析方法。

本申请提供了一种适用于模拟CO2注入过程的被动地震监测实验分析方法，包括，根据预设的多个接收模块对模拟试件进行连续声发射数据采集，获得模拟试件表面多个连续地震记录；对所述连续声发射数据进行预处理，获得预处理后的预处理数据；将所述预处理数据分割为预设时间窗长度的片段数据；对任意两个接收模块之间的所述片段数据进行互相关计算，获得任意接收模块对之间的所述预处理数据对应的互相关函数；将模拟试件表面范围划分为若干个微小单元，并假设每个所述微小单元为一个假设源，计算每个假设源与任意两个接收模块之间校正过的互相关函数；将所有接收模块对之间校正过的互相关函数进行叠加，取零时间附近窗口内的最大值作为所述微小单元的的偏移幅值；计算所有所述微小单位内偏移幅值，获得模拟试件内噪声源分布情况；计算所有预设时间窗长度片段数据的所有微小单元的偏移幅值，获得模拟试件内噪声源时空分布情况。