微震的频谱

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关于水力压裂诱发微震的频谱，各文献说法不一。早期现场试验研究成果里，大多认为微震频带在100~400Hz左右（Murphy 等，1986，Sorrells 等，1986）。图为1983.12试验里记录到的一个微震频谱，其高频端拐角频率为381Hz，实际上这是早期记录微震仪器性能不佳所致。后来人们认识到诱发微震是高频的，频率成分高于500Hz（Schemeta 等，1994）。有的文献指出，微震频率成分通常超过1000Hz，有时达到1500Hz（Stewart 等，1992）。Sleefe等（1993）研究了1992年10月美国Sandia国家实验室在Colorado州现场试验的资料，当时用作一系列针对性改进的加速度检波器记录诱发地震，发现其频带约为100~1500Hz。图中画出了这次试验中一次凝胶液小型压裂记录到的256个微震频谱的平均值（这些地震的峰值振幅大于40uGal）。图中H1、H2和V分别代表三分量检波器接收到的微震的两个水平分量和一个垂直分量。作为参考，图中还画出了测量到的噪音频谱。可以看出，在整个100~1500Hz频带内记录的微震都可得到很好的信噪比。在频率低于100Hz时环境噪音与微震信号强弱相当；在频率高于1500Hz时，加速度检波器的推靠膊和加速度检波器自身的谐振开始影响微震三个分量信号的相关性。注意在100~1500Hz频带内三个加速度检波器信号的频率成分是相似的，即在这个频带内无谐振影响，因此可以用来作极化分析（Sleefe 等，1993）。

　　Nelson等（1989）根据实验室不连续的裂缝扩展实验研究指出，裂缝发射的微震频率很高，其高频成分高达30~300kHz，如此高的频率成分是目前井中检波器不可能接收到的，而且如此高频成分在地层中衰减很快，其可探测距离是很短的（Warpinski，1994）。因此，就目前一起装备水平讲，水力压裂诱发微震的频带应是100~1500Hz左右，有时因引起性能、观测距离，以及地区地层等不同而有差异，但低频以100Hz为界几乎是所有文献公认的，高频成分是1000Hz以上也是无疑的。文章来源：洛克斯石油论坛 http://www.oilequipcn.net