微震监测：压裂工程的 “隐形守护者”
微震监测，就像是压裂工程中一位默默守护的“隐形守护者”，在看似平静的地下世界，发挥着不可或缺的作用。当压裂作业启动，高压液体被注入地层，原本稳定的岩石受到强大的压力，开始产生破裂和变形。这些微小的变化，会引发一系列极其微弱的地震，也就是微震。虽然微震的能量相较于普通地震来说极其微小，但其携带的信息却无比珍贵。通过在地面或井下布置高精度的传感器，就可以捕捉到这些微震信号，就如同给地下世界安装了一套精密的“听诊器”，能够听到岩石深处传来的每一丝“动静”。这些监测到的微震数据，一方面能够帮助我们精准地确定压裂裂缝的扩展方向和范围。想象一下，地下的裂缝就像一张错综复杂的网，而微震监测能让我们清晰地描绘出这张网的形状和走向，知道裂缝在向哪个方向延伸，延伸了多远。这对于评估压裂效果至关重要，只有准确掌握了裂缝的扩展情况，才能判断压裂是否达到了预期的目标，是否有效地增加了储层的渗透性，为后续的油气开采创造良好的条件。另一方面，微震监测还能实时监测岩体的稳定性。在压裂过程中，如果岩体的稳定性出现问题，可能会引发诸如井壁坍塌、地面沉降等安全事故。而微震监测系统就像一个敏锐的“安全卫士”，能够及时发现岩体内部的应力变化和微小破裂，提前发出预警信号，让工程师们有足够的时间采取相应的措施，保障压裂施工的安全进行。
软件登场：【FracListen】
在微震监测这个关键领域，一款强大的软件能够成为工程师们的得力助手，它就是【FracListen】。【FracListen】是一款由北京中矿澳科技术有限公司（以下简称“中矿澳科”）开发的、针对地面星形（放射状）排列、稀疏（或网格）台站式监测和井下监测的微地震数据处理和解释软件，其包含压裂现场微震实时监测和压后室内高级处理解释全部功能，并且针对国内最常见的地面台站式监测进行了处理流程优化，适合国情。除适用于油气田非常规储层（致密砂岩、页岩、煤层）压裂微地震监测之外，【FracListen】也可应用于以下场景的微震监测：
- 地热干热岩储层（花岗岩、碳酸盐岩）压裂微地震监测
- 煤矿煤层顶板压裂微地震监测
- 煤矿超层越界开展微地震监测
- 储气库注采气微地震监测
- 二氧化碳封存注入监测
【FracListen】核心功能
精准定位，一目了然
在微震监测中，精准定位微震事件的发生位置是关键的第一步。[FracListen]软件支持基于走时（需要拾取初至）的定位方法和基于波形（不需要拾取初至的偏移类）的定位方法。其中基于波形的定位方法采用的Semblance波形相似叠加（震源扫描法）是该软件的核心模块之一。此方法支持多种特征函数和叠加算子；利用融合差分进化算法等提高了定位效率（在波形数据信噪比低无法拾取初至的情况下，仍然保证了实时监测的即时效果）；对叠加能量体可进行任意切片显示；并支持手动编辑叠加能量体定位结果提高定位精度。这一算法的原理基于各个传感器观测到的各个地震波的最大振幅到时和相对振幅，通过搜索某一定范围内的位置和时间来确定在某一时刻和某一位置是否有震源。我们用亮度函数表示震源位置的可能性：其中，在整个时空中的亮点函数取最大时是地震发生的位置和事件发生的时刻。与传统的定位算法相比，【FracListen】所使用的算法优势显著。传统算法在面对复杂地质条件时，定位精度往往会受到较大影响，例如在地质结构不均匀、地震波传播速度变化较大的区域，定位误差可能会达到几十米甚至上百米。而【FracListen】的算法通过引入先进的速度模型修正方法，能够根据有效信息校正速度模型，有效降低了地质因素对定位精度的干扰。在实际应用案例中，某页岩油压裂项目采用【FracListen】进行微震监测定位，在复杂的地质构造区域，成功将定位误差控制在5~10米以内，相比之前使用的其他商业软件，定位精度提高了数倍，为压裂工程的顺利进行提供了更为准确的信息支持。
深度分析，洞察本质
对于监测到的微震数据，【FracListen】具备强大的分析功能，能够帮助用户深入了解岩体内部的情况。在震级计算方面，软件采用了先进的能量法和振幅法相结合的方式。通过精确测量微震信号的能量释放和振幅大小，并结合特定的计算公式，能够准确地计算出微震事件的震级。这种计算方法充分考虑了微震信号在传播过程中的衰减等因素，使得计算结果更加接近真实情况。在事件统计分析上，【FracListen】可以对微震事件的发生时间、空间分布、震级大小等参数进行全面的统计。通过生成直观的图表和数据文件，用户可以清晰地看到微震事件的分布规律。例如，在某煤矿开采项目中，使用【FracListen】对某一时间段内的微震数据进行统计分析，发现微震事件在特定区域和时间段内呈现出集中爆发的趋势。进一步分析表明，这与该区域的开采活动和地质构造密切相关。基于这些分析结果，煤矿作业者及时调整了开采方案，有效避免了可能发生的安全事故。
【FracListen】软件特色
高效处理，分秒必争
在压裂工程中，时间就是效益，每一秒的延误都可能意味着巨大的成本增加和潜在的风险。【FracListen】深知这一点，其具备高效的数据处理能力，能够在短时间内对大量的微震监测数据进行快速处理和分析。软件采用了先进的并行计算技术，能够充分利用计算机的多核处理器资源，将数据处理任务分解为多个子任务，同时进行计算，大大缩短了处理时间。在数据传输方面，采用了高速的数据传输协议，确保监测数据能够及时、准确地传输到软件中进行处理。实现了对每秒上千个微震数据点的实时处理，处理速度比传统软件快了数倍，为压裂作业的实时决策提供了有力支持。
操作便捷，轻松上手
对于工程师们来说，一款操作复杂的软件往往会让人望而却步，即使它功能强大。【FracListen】充分考虑到了用户的使用体验，其操作界面简洁直观，交互设计人性化，即使是初次使用的用户也能快速上手。软件的操作界面采用了工具栏与图形化结合的设计，各种功能按钮和菜单布局合理，一目了然。对于常用易用的软件功能，用户只需要通过鼠标点击和拖拽，就可以实现数据的分析、结果查看等操作。在数据输入方面，支持多种常见的数据格式，用户无需进行复杂的数据转换工作。
可视化展示，直观清晰
数据的可视化展示能够让复杂的数据变得直观易懂，帮助用户更好地理解和分析数据。【FracListen】拥有强大的可视化功能，能够将微震监测数据以多种直观的方式展示出来。软件支持三维显示，通过将微震事件的发生位置、震级大小等信息直观地显示在三维视图上。用户可以从不同的角度观察模型，全方位地了解地下压裂的情况。在某煤矿开采项目中，通过【FracListen】的三维视图显示，工程师们清晰地看到了微震事件在不同煤层中的分布情况，及时发现了潜在的安全隐患。除了三维模型，软件还能生成各种类型的图表，如微震事件的时间序列图、震级分布图、空间分布图等。这些图表能够帮助用户从不同的维度分析数据，快速掌握微震事件的变化趋势和分布规律。
免费版软件FracListen Lite获取
【FracListen】软件为付费版软件，须采购获得软件安装介质。
为了推广水力压裂微震高级解释流程并使从业者更好地了解FracListen软件，中矿澳科推出具备完整数据格式转换、二维绘图和三维可视化以及基本处理功能的Lite版软件供从业者免费自由下载和使用。
中矿澳科（FracTech）免费提供具有完全自主知识产权的、具备部分处理和完整可视化功能的【FracListen Lite】软件和技术支持。中矿澳科将根据软件试用用户提出的反馈意见，修复bug、增加和优化功能，不定期发布【FracListen Lite】软件新版本（以发布日期命名版本号）。
请扫码添加群助理微信并备注【FracListen】，由助理邀请您加入官方【微震高级解释技术交流群】获取软件安装介质、演示数据和技术支持。
