本发明属于地震监测，具体涉及到一种应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪。
背景技术：
1、安全问题是ccus(carbon capture，utilization and storage)碳捕获利用与封存、ccs(carbon capture and storage)碳捕集与封存项目的关键问题。co2微地震监测可实时监测气层内部微裂缝的产生，能够较准确判别注采活动过程中可能诱发的断层活动等地质现象。同时利用获取的微地震数据应用到co2气驱前缘的监测，能够直观的判别出co2的推进状态与储层的非均质性的变化情况。可为封存项目的运行参数提供科学决策依据，进一步实现封存项目安全平稳运行。
2、在co2封存监测领域，随着co2的不断注入会可能诱发断层活动等地质现象。分布式光纤声波传感器(das)微地震监测技术目前被国内外不少公司应用在水力压裂、co2压裂作业过程中的微震监测。但das采集的单分量数据，无法根据质点运动规律获得地震波到达检波器的方向信息，无法达到准确定位目的。同时与单点式检波器相比也存在灵敏度较低，信噪比低等不足。因此随着封存深度的不断增加，对复杂地层精细化描述的更高需求，对传感器的工作区间与灵敏度提出了更高的要求。
3、随着co2注入过程发生的微地震事件产生的地震波频率范围在50～1500hz之间，其主频在600hz附近，其中低频占主要成分。持续时间1s之内，产生的能量在-3～0级之间，0级微地震一次产生的能量相当于105j。微地震信号一般呈现为清晰脉冲，发生微地震越弱，它具有的频率越高，相应持续时间越短。由于具有以上特征，所以微地震产生的信号易受到周围环境噪声的影响，同时在其传播过程中由于岩层吸收等因素影响，能量大幅度衰减，到达探测器时，信号变得非常微弱。虽然传统的fbg型检波器，具有稳定性好、服用能力强、易于组网等优势。但在应用到微地震领域时对于微弱信号的捕捉便显得有些不足，因此本发明设计了一款双悬臂梁型的f-p光纤干涉仪，由于悬臂梁型弹性体的优异性能与我们的精细设计，使传感器可检测加速度阈值为97ug，能够满足co2注入压裂过程中的微地震信号捕捉需求。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种不受环境电磁场干扰、灵敏度高、便于制作的应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，底座上设置有两个关于底座中垂面对称的悬臂梁质量块结构，悬臂梁质量块结构包括悬臂梁、质量块、支撑块，悬臂梁为直段一端连接有弧形段，悬臂梁直段端与安装板相连，弧形段端与质量块相连，质量块远离悬臂梁一端为尖角形、靠近悬臂梁一端上表面设置有支撑块；两个支撑块，其中一支撑块上通过陶瓷插芯设置有光纤、另一支撑块侧面设置有反射膜，反射膜与光纤端部之间间隔一定距离，形成法布里-珀罗干涉结构。
3、作为一种优选的技术方案，所述底座与所述悬臂梁质量块结构一体加工成形，材料为金属。
4、作为一种优选的技术方案，所述质量块宽度b为18～22mm，长度为18～21.5mm、质量m为4～5g或20g。
5、作为一种优选的技术方案，所述悬臂梁的宽度与质量块的宽度相同，所述悬臂梁的厚度t为0.8～1mm、直段的高度h为5～8.5mm、弧形段的半径r为4～5mm。
6、作为一种优选的技术方案，所述反射膜与光纤端部之间的距离为100～240um。
7、作为一种优选的技术方案，所述支撑块下表面与悬臂梁弧形段上表面间隔距离l1为0.6～1.2mm，支撑块厚度l2为3.2～4.8mm。
8、作为一种优选的技术方案，所述反射膜为铝膜。
9、作为一种优选的技术方案，所述干涉仪谐振频率f为：
10、
11、式中，e是质量块的杨氏模量，m是质量块的质量，l是质量块长度与支撑块厚度之和，l1是支撑块下表面与悬臂梁弧形段上表面间隔距离，t是悬臂梁的厚度，b是悬臂梁的宽度，l2是支撑块的厚度。
12、本发明的有益效果如下：
13、1、本发明通过双悬臂型弹性体与光纤反射腔相结合的设计，实现了传感结构的灵敏度显著提高。这种设计使得传感结构能够检测到微小的振动信号，这对于监测co2注入压裂过程中的微地震信号非常关键。
14、2、本发明利用双悬臂梁结构，将光纤端面布置在双悬臂梁的一端，将反射面布置在双悬臂梁的另一端的设计，使传感器在振动过程中腔长变化量翻倍，使传感器能够获得更高的灵敏度，提高了微弱信号的捕捉能力。
15、3、本发明的悬臂梁的三角形结构设计提高了传感结构的横向抗干扰能力，使得振动信号主要在主轴方向上传递，减少了横向振动对测量结果的影响。
16、4、本发明能够检测微弱的振动信号，这对于co2注入过程中可能诱发断层活动与co2气驱前缘的监测提供了重要信息，为co2封存项目安全平稳运行提供数据支撑。
17、5、本发明作为非入侵式的“无源”器件，不受环境电磁场干扰、材料耐强腐蚀、耐高温，适用于恶劣环境条件下的监测，而且结构简单、紧凑、体积小，便于制作、安装和部署，尤其适合在空间受限的环境中使用。
1.一种应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：底座上设置有两个关于底座中垂面对称的悬臂梁质量块结构，悬臂梁质量块结构包括悬臂梁、质量块、支撑块，悬臂梁为直段一端连接有弧形段，悬臂梁直段端与安装板相连，弧形段端与质量块相连，质量块远离悬臂梁一端为尖角形、靠近悬臂梁一端上表面设置有支撑块；两个支撑块，其中一支撑块上通过陶瓷插芯设置有光纤、另一支撑块侧面设置有反射膜，反射膜与光纤端部之间间隔一定距离，形成法布里-珀罗干涉结构。
2.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述底座与所述悬臂梁质量块结构一体加工成形，材料为金属。
3.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述质量块宽度b为18～22mm，长度为18～21.5mm、质量m为4～5g或20g。
4.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述悬臂梁的宽度与质量块的宽度相同，所述悬臂梁的厚度t为0.8～1mm、直段的高度h为5～8.5mm、弧形段的半径r为4～5mm。
5.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述反射膜与光纤端部之间的距离为100～240um。
6.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述支撑块下表面与悬臂梁弧形段上表面间隔距离l1为0.6～1.2mm，支撑块厚度l2为3.2～4.8mm。
7.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述反射膜为铝膜。
8.根据权利要求1所述应用于co2微地震监测的法布里-珀罗光纤干涉仪，其特征在于：所述干涉仪谐振频率f为：
