Geräuschanalyse von Distributed Acoustic Sensing (DAS) Systemen in Bohrlochinstallationen

In den letzten Jahren gab es ein zunehmendes Interesse an der Distributed Acoustic Sensing (DAS) Technologie für mikroseismische Überwachung, insbesondere bei Operationen, die Bohrlochinstallationen betreffen. Trotz der weit verbreiteten Einführung von DAS-Systemen in solchen Kontexten sind viele Fragen zur Datenqualität der Aufzeichnungen noch offen. Ist das Eigenrauschen von DAS höher als das traditioneller Systeme? Wie dämpft das Umgebungsrauschen, das von einem DAS-System aufgezeichnet wird, mit der Tiefe, wie bei traditionellen Geophonen beobachtet? Es ist bekannt, dass verschiedene Geräuscharten, einschließlich optischen, thermischen und mechanischen Rauschens, die mit der Faser gekoppelt sind, die DAS-Daten beeinflussen. Darüber hinaus überlappt das Geräuschfrequenzband oft mit dem Signal Frequenzband, was Frequenzfilterung allein unzureichend macht, um das Rauschen zu reduzieren. Daher sind spezialisierte Rauschreduzierungs-Workflows wie FK Filtering und SVD notwendig. Die Minderung der Auswirkungen von Rauschen auf DAS-Daten bleibt eine zentrale Herausforderung für die seismologische und geophysikalische Gemeinschaft. Diese Studie zielt darauf ab, das Rauschen zu untersuchen und zu charakterisieren, das die in Bohrlochinstallationen gesammelten DAS-Daten beeinflusst, mit einem spezifischen Fokus auf die Daten, die am Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy-Standort in Utah, USA, aufgezeichnet wurden. Wir verwenden die Power Spectral Density-Analyse, um die bereichsabhängige Rauschreduzierung und ihre zeitlichen Variationen zu bewerten. Darüber hinaus wird die Tiefenabhängigkeit des Signal-Rausch-Verhältnisses für verschiedene mikroseismische Ereignisse bewertet. Schließlich wird ein Vergleich mit Geophon-Daten, die mit der Faser ko-lokalisiert sind, angestellt, was eine umfassende Erforschung der Vor- und Nachteile der beiden Datenerwerbstechnologien bietet.