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近年来，，，，，对温室气体排放的担心引发了对碳捕获和贮存（CCS）作为一种天气转变计划的兴趣，，，，，该计划可用于镌汰人为净二氧化碳排放。。
。。。。然而，，，，，CCS需要在数年内将CO2清静地保保存地质地层中。。
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几种地球化学和地球物理（如延时地动）手艺允许监测CO2的区域漫衍、密封完整性和注入响应的压力转变，，，，，因此可用于验证贮存一致性，，，，，是完整性监测的名贵工具。。
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2021年9月，，，，，在挪威Svelvik的SINTEF CO2现场实验室举行了一项地动跨孔现场实验，，，，，验证了高精度跨孔层析成像手艺能够监测CO2在碳封层的迁徙，，，，，向含水层或储层注入CO2会降低储层或含水层的地动速率，，，，，本次测试视察到了2-7%左右的速率降低。。
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跨孔层析成像原理与实验装备

地动波跨孔层析成像（C T ) 是一种地下物探要领。。
。。。。测试前在测试目的区两侧钻孔成井，，，，，在井下举行地动波的引发和吸收，，，，，通过对视察到的弹性波种种震相的运动学(走时、射线路径）和动力学（波形、振幅、相位、频率）资料的剖析，，，，，进而反演地下介质的结构、速率漫衍及其弹性参数等主要信息，，，，，该要领通常浚？
？捎糜谔讲夤婺Ｐ，，，，，要求精度高的地下介质细结构。。
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在现实操作中，，，，，一样平常接纳一发多收扇形穿透的形式，，，，，一个孔内安排高频声源（例如电火花震源）。。
。。。。另一个孔内牢靠住一串检波器（水听器），，，，，通过震源向井下移动并在每一处置惩罚想的深度位置逐点引发，，，，，释放地动波。。
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项目园地与测试流程

Svelvik CO2现场实验室由一口中央注入井（B2）、四口监测井（M1-M4）和举行CO2注入实验所需的基础设施组成。。
。。。。注入井设计用于在小超压条件下注入CO2，，，，，并在34至65 m深度之间举行筛选。。
。。。。四口监测井用PVC套管套管至约100米深，，，，，并位于注入井周围菱形的角落。。
。。。。监测井位于距注入井9.9 m（M3和M4）和16.5 m（M1和M2）处。。
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关于所有实验，，，，，地动源安排在钻孔M4中，，，，，水听器/检波器地动吸收器安排在钻孔M3中。。
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注入前举行了一次P波、SH波和SV波丈量，，，，，作为基线丈量（震源位置的地动场丈量设置如下图所示）。。
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注射时代共收罗了八组P波层析成像数据。。
。。。。在第0天和第1天举行了两次P波视察，，，，，即上午和下昼各一次。。
。。。。在第0–2天，，，，，对下部区域举行了SH波和SV波丈量。。
。。。。从第1天到第5天，，，，，对上部区域举行SH波丈量。。
。。。。在数据处置惩罚历程中丈量并思量了钻孔误差。。
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测试效果及剖析

只思量具有相同深度的源-吸收器对，，，，，为每个井间组选择所有波类型（P、SH和SV）的抵达时间，，，，，并凭证真实震源和吸收器距离盘算地动速率。。
。。。。上图显示了所有深度丈量的盘算P波、SH波和SV波速率，，，，，以及凭证基线丈量标准化的盘算行程时间转变。。
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上图为井间数据剖析：（a）P波、（b）SH波和（c）SV波的归一化波速相关于基线的时间转变（百分比），，，，，该时间转变显示了CO2气体的影响。。
。。。。纵然在第0天差别深度的注射最先后不久，，，，，也可以看到转变。。
。。。。在约64m处，，，，，注入区没有或只有稍微转变。。
。。。。显著转变从第2天和第3天最先，，，，，深度约为38至40m。。
。。。。这对应于地动速率从约2180m/s下降至2140m/s。。
。。。。b和图c显示了注入点周围下部区域SH和SV波速盘算得出的速率下降。。
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P波层析成像测试数据更为显着。。
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a）基线P波和（b）第4天数据的层析成像反演效果以及（c）差别层析图（（基线-第4天）/基线）

P波层析成像效果批注，，，，，水中分层沉积具有交替的高速和低速区，，，，，即低渗透性或高渗透性沉积物（如上图a,b）。。
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基线数据和注入第4天收罗的数据之间的两个P波层析图像的较量批注，，，，，CO2沿着上层赋存层内的高渗透带迁徙（如上图c）。。
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差别层析图中可以看到高达7%的速率转变。。
。。。。该区域与最可能充当CO2赋存层的厚粘土层有关。。
。。。。在40米深度以下，，，，，可以看到小于2%的极小转变（如上图c）。。
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漫衍式温度传感（DTS）的同步转变的验证

漫衍式温度传感DTS丈量的数据剖析显示，，，，，钻孔M1、M2和M4中没有显着的局部温度转变。。
。。。。然而，，，，，在M3中，，，，，在40 m深度周围有一个显着的峰值，，，，，这意味着CO2从注入点相对快速地扩散到40 m深度处的视察孔M3。。
。。。。这些效果与P波丈量的层析反演效果一致。。
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（a）注入前第0天（虚线）、第2天（灰色线）和第4天（玄色线），，，，，钻孔M3的DTS丈量值随深度转变。。
。。。。（b） 相关于注入前水平，，，，，温度峰值最大规模的时间转变~40 m深度

结论

1. 实验证实了高精度跨孔层析成像手艺能够监测CO2在碳封层的迁徙，，，，，向含水层或储层注入CO2会降低储层或含水层的地动速率，，，，，本次测试视察到了2-7%左右的速率降低。。
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2. 实验证实了使用P、SH和SV地动源爆发高质量地动数据的可行性，，，，，以通过跨孔丈量监测CO2注入的影响。。
。。。。使用这三种泉源，，，，，可以导出岩土参数，，，，，如超固结比。。
。。。。使用关于土壤密度的附加信息，，，，，可以盘算动态剪切刚度、动态体积模量和泊松比。。
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实验装备

本次测试所使用的装备主要有两个系统，，，，，均由德国Geotomographie公司生产。。
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其一是大深度P波跨孔层析成像装备，，，，，包括SBS1000 MAGNUM深层P波震源，，，，，BHC1000水听器链，，，，，以及绞车和电脑等配件，，，，，其特点是探测深度可达1000m，，，，，引发能量高，，，，，探测精度高，，，，，不需要地动仪，，，，，直接通过电脑软件吸收地动波信号。。
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SBS1000 MAGNUM                  BHC1000

其二是S波跨孔层析成像系统，，，，，由IPG5000脉冲爆发器，，，，，BIS-SH型S波震源及MBAS多站可扩展智能孔中收罗系统组成，，，，，该系统可同时收罗P波及S波信息，，，，，在获取P波/S波层析成像数据的同时，，，，，还可盘算动态剪切刚度、动态体积模量和泊松比，，，，，并获得土壤应力状态的形貌。。
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IPG5000脉冲爆发器              BIS-SH型S波震源

MBAS多站可扩展智能孔中收罗系统

实验要领及装备详情详见官网/