面对国内原油供需缺口越来越大的问题,水力压裂成为提高油气采收率的关键手段,对压裂后井下裂缝发育情况的监测是判断水力压裂效果的重要依据。为了获取更准确的裂缝信息,解决微地震监测技术对裂缝监测存在较大误差的问题,利用井下含流体孔隙地层受震源激发产生震电效应的机制,本文提出了微地震与震电联合监测方法,并设计完成了联合数据采集系统。本文研究的重点是单站双通道的联合数据采集仪,适合大规模、多道数的地震和裂缝探测,同时具备低噪声、低失真、高速率的优势,对微地震信号和震电信号进行处理可以有效确定裂缝分布信息以及井下流体的分布范围。主要研究内容如下:1.对联合监测技术中的核心理论震电效应进行了理论研究。震电效应是地震波在含流体孔隙介质中传播时会激发出震电信号的现象,通过监测震电信号可以得到井下岩层和流体参数信息。对Pride震电耦合方程组进行数值模拟,进一步分析推导出Pride理论在非饱和介质的情况下激发的震电场参数。2.基于微地震地面监测原理和震电监测原理,提出了微地震与震电联合数据监测方案,并对其原理进行解释;根据监测方案,确定了联合数据采集系统的设计方案;根据功能要求给出系统的整体结构框图,设定数据采集仪的技术指标。3.在提出系统总体设计方案的基础上,设计完成了微地震信号处理通道、震电信号处理通道、网络通信电路以及电源管理电路。其中微地震信号处理通道包括预处理电路、全差分放大器和模数转换模块;震电信号处理通道主要包括前置放大电路、带通滤波电路、缓冲隔离电路和模数转换模块。4.完成模数转换模块与网络通信模块驱动程序的设计,阐述了其工作流程。设计了上位机虚拟示波器显示界面。5.完成了系统的性能分析与测试。对各模块的供电电压、前置放大器增益、滤波电路的通频带宽进行了测试。对联和数据采集仪的采集功能、噪声水平和功耗进行实验室内模拟测试,并且测试了仪器的数据下载回收功能。最后对采集系统样机进行了野外测试,采集到有效的实验数据。