本书是一本聚焦诱发地震基础理论、方法技术和应用案例的地震学专业书籍。其中,第1至4章系统阐述了诱发地震监测的基本方法原理,包括弹性介质基本理论、典型脆性破坏准则、地震震源理论、地应力测量方法和水力压裂技术等,第5至9章详细介绍了诱发地震监测的应用情况,特别是重点分析了微地震数据采集、处理和解释技术的典型应用案例。此外,本书附录汇总了相关的术语词汇解释、信号处理知识和数据格式说明,方便读者查阅参考。

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诱发地震活动是一种在全球范围内都具有重要意义的现象。目前,诱发地震监测在能源、矿业和工程等领域都已有广泛应用,例如固体矿产开采矿震监测、非常规油气开发水力压裂微地震监测、干热岩开采诱发地震监测、盐矿开采溶腔稳定性微地震监测以及水库的诱发地震监测等。通过对诱发地震活动进行监测和分析,可以对裂缝发育和流体运移等进行刻画,同时期望获得诱发地震的发震规律和机理,以实现地下空间和地质储层的安全、高效开发。随着诱发地震数据采集和处理方法的不断发展,坚实的基础知识开始显得尤为重要。此外,随着新的清洁能源战略的全面实施,例如二氧化碳地质封存和增强型地热系统的应用,被动地震监测正在逐渐成为一种通用的技术手段。

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水力裂缝监测的微地震采集方式

诱发地震和微地震监测研究最早出现在 20世纪 70年代左右的地热和矿产行业。受限于地震监测设备的灵敏度,当时并未引起较大关注。随着 21世纪初页岩气等非常规能源开发热潮的兴起和配套地震软硬件技术的进步,微地震监测技术重新进入工业界和学术界视野并获得显著发展。微地震监测是刻画小尺度裂缝发育和储层描述的重要手段,而有感地震对于地震灾害监测和预警至关重要。此外,小震级的微地震也是描述完备震级、断层活动、地应力变化、流体运移和孕震机制等的重要部分。

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水力压裂监测(HFM) 示例

诱发地震监测是一种典型的被动地震方法。一方面,它与天然地震研究有着相似的方法和目的,更关注震源本身的性质;另一方面,诱发地震研究的区域通常是勘探尺度,跟勘探地震研究关注的地下速度结构关系密切。诱发地震研究是天然地震学 (被动地震学 )和勘探地震学 (主动地震学 )两者之间的一种连接与融合。

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本书对诱发地震监测的理论、方法、技术及应用进行了系统的梳理与综合,可用作高年级本科生和研究生的地震学教材,也可作为诱发地震和微地震监测相关领域从业人员的参考书籍。

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本文摘自科学出版社2024年4月出版图书《诱发地震监测——能源开发的被动地震方法和应用》一书前言及内容简介,标题和图片为编者所加(本文编辑:崔妍cuiyan@mail.sciencep.com)。

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