微地震通常是由水力压裂或常规注水、注气等工程作业引起的地下应力场变化产生的。微地震监测技术是利用可视化技术对采集的微地震信号进行压裂裂缝成像,对压裂效果进行评价,指导下一步工程作业,为非常规油气的开采提供依据。对微地震监测技术原理的研究、技术的改进创新,可以大大提高油气开采率和产量。本文从微地震监测流程出发,针对影响微地震监测的两个方面:震相识别和数据可视化展开研究。首先介绍了国内外相关技术及软件的发展现状及其应用研究。并以此为基础,完成微地震信号震相识别方法改进和微地震数据可视化的设计与实现,主要完成以下研究工作:(1)针对野外作业,大量微地震信号识别耗时且精度不高的问题,发展了一种基于小波模极大值和STA/LTA算法的联合自适应微地震震相识别方法。采用正演数据和野外实测数据对该改进算法进行了验证,识别结果表明该算法能够缩短微地震信号处理的时间,识别误差控制在0.25~0.5ms之间。(2)通过对几种常用震源定位算法的分析,结合前人的研究结果,采用正演试验测试定位效果,总结得出除定位算法影响定位效果外,震相识别精度也是影响震源定位精度的主要因素,进一步论证了本文中震相识别算法改进的重要性,同时微地震数据的可视化的实现也离不开精确的震源定位,并且在软件设计实现中提供多种定位算法选择。(3)根据微地震数据显示的需求,设计一个具有可交互操作的微地震数据可视化系统,系统设计主要以数据管理模块、交互界面模块和数据解释模块为主,其中数据解释模块实现具体的图形绘制,通过OpenGL提供的显示列表实现图元的绘制,同时结合微地震数据解释的需求实现人机交互操作,形成针对水力压裂工程中的微地震数据可视化显示系统。(4)将改进震相识别方法在可视化界面进行显示,并且可以在几种常用的定位算法中选择最合适算法进行震源定位,将监测井信息和震源定位结果传送至数据解释模块,最终可以得到较好的三维可视化效果,进一步验证了本课题中研究成果的可行性和可靠性。