首页范文地震勘探的基本原理十篇地震勘探的基本原理十篇

地震勘探的基本原理十篇

发布时间:2024-04-25 19:02:38

地震勘探的基本原理篇1

关键词:地震勘探检波器;原理;特性;问题

在地震勘探工作中,检波器主要的作用为接收地震信号,属于对地震信号进行接收的前段环节,投入应用能够以直接的方式感知大地质点振动。但是,从实际工作来看,倘若不能了解地震勘探检波器的原理和特性,那么在使用过程中将会出现一些问题,从而影响地震勘探效果[1]。基于地震勘探工作的效率提升角度考虑,本文便有必要对地震勘探检波器原理和特性及有关问题进行分析。

1.地震勘探检波器原理及特性分析

1.1地震勘探检波器原理

对于地震勘探检波器来说,属于一种振动传感器,其工作原理和振动传感器相同,为一个单自由度的振动系统。以感应振动信号的物理量差异,可细分为三类传感器,即:位移传感器、速度传感器以及加速度传感器。但是,不论哪一类型的振动传感器,均对当中的一个物理量感应,切主要以输出的电信号和哪个物理量成正相关为准则[2]。此外,从地震检波器的机电转换来看,其主要作用为把振动系统感应的振动信号等比例地转换成电信号。根据转换原理角度来看,涵盖的检波器较多,如:电磁感应检波器、电容检波器以及压电检波器等。

1.2地震勘探检波器特性

从地震勘探检波器的特性来看,主要有两类:其一为动态特性;其二为静态特性。两方面的特性对检波器的品质有非常重要的影响。对于动态特性参数来说,涵盖了固有频率、阻尼系数、频率响应范围以及频率特性等等。对于静态特性参数来说,涵盖了有线性度、灵敏度、分辨率以及稳定性等。

检波器动态特性,指的是检波器对随着时间改变输出量的响应特性,其由传感器自身决定,同时和被测量的改变方式也存在相关性。深入分析,动态特性是由检波器的振动方程与力学特性决定的,经解振动方程能够获取系统的频率响应函数,进一步将幅频响应与相频响应函数求解出来,而决定响应特性的参数主要包括检波器的自然平率以及阻尼比。

2.地震勘探检波器相关问题及排除方法分析

在上述分析过程中,对地震勘探检波器原理及特性有了初步了解。但在实际应用过程中,地震勘探检波器还涉及相关问题。为了地震勘探检波器的应用价值得到有效提高,有必要对其问题及排除方法进行分析。

2.1常规检波器问题

基于地震勘探过程中,将20DX作为代表的检波器统称为常规检波器,其自然频率通常为10Hz。此类检波器虽然能够在常规地震勘探中发挥作用,但是也存在一些较为明显的问题,主要包括:(1)指标参数允差偏大,检波器一致性差,进而使地震资料的分辨能力下降。为此,处于高精度地震勘探过程中,需使用性能参数允差较小的检波器。从现状来看,允差在±2.5%的检波器已投入市场,但成本费用相对增多。(2)存在较大的失真度,会对动态范围造成影响,进一步发生信号畸变。为此,需将常规检波器的失真度控制在合理范围内,使其动态范围满足勘探要求,进一步避免地震信号畸变的发生。(3)假频低,会对频带范围造成影响,进而使横向干扰产生较大的影响。因此,有必要控制假频,消除造成的横向干扰,进而使勘探效果增强。

2.2自然频率问题

对于自然频率来说,属于地震勘探中一大关键的检波器参数,如果检波器的自然频率偏高,将会使地震信号的频宽降低,这是一大问题。倘若无特殊的抑制低频干扰,或者无增强某高频段信号,可使用频带比较宽的检波器。总而言之,对于检波器来说,具备比较宽的频带范围为宜。

2.3Ρ仁匝槲侍

检波器对比试验主要问题包括:其一,试验目的不够明确,在选取检波器过程中,存在一些个人方面的因素,当检波器人对检波器不够熟悉的情况下,试验便会出现问题。其二,试验内容不够具体;其三,试验资料分析针对性不够强。针对上述问题,需明确检波器对比试验的目的,同时明确试验内容,采取合理、科学的分析方法,进一步提升检波器试验的效果。

3.结语

通过本文的探究,认识到地震勘探检波器在地震探勘过程中的应用价值较高。为了正确使用地震勘探检波器,需了解地震勘探检波器的原理及特性,进一步对其实际应用问题进行分析,并采取有针对性的解决方法。相信在正确使用地震勘探检波器,并结合地震资料采集成果分析的条件下,地震勘探工作的效率及质量将能够得到有效提高,进一步为地震勘探的发展奠定基础。

参考文献:

[1]程建远,王盼,吴海,江浩.地震勘探仪的发展历程与趋势[J].煤炭科学技术,2013,01:30-35.

地震勘探的基本原理篇2

关键词:地质勘探技术重要性技术应用技术分析

煤是目前我国非常重要的能源之一同时煤也是冶金工业和炼焦工业的重要原料。随着煤的液化和气化技术研究的进一步深入,以煤为原料生产燃料更进一步促使煤在能源中的比重加大,并且在煤或煤灰中还能够提取有利用价值的金属元素如金、锗、铀、镓、钒等。煤资源埋藏于地下,使其具有隐蔽、稀少和复杂的特点。因此,煤田资源的勘探难度大、成本高。煤田地质勘探的最终目的是为煤矿建设设计提供煤炭资源、储量和开采技术条件等提供必须的地质资料,以便大大地减少开发风险和获得最大的经济效益。

1、地质勘探工作重要性分析

地质勘探工作是工程建设的指引、是煤炭开采工作的指引。科学的地质勘探工作能够为后续工作提供基础数据,为后续工作的工艺设计等提供技术的参数。在现代工程建设与煤炭生产中,由于地质勘探工作误差造成的事故时有发生。究其原因一方面是由于勘探工作误差与质量造成,另一方面也是由于建设施工企业对地质勘探工作不重视,缺乏足够的分析与探讨造成。针对这样的情况,现代工程建设与矿山开采中,应加强对地质勘探工作的认识。积极引入现代地质勘探技术,以此提高地质勘探工作质量,为后续工作的开展奠定基础。以此就现代地质勘探技术的应用进行了分析与论述。

2、现代地质勘探技术的应用

2.1三维地震勘探技术的应用探讨

三维地震勘探技术是目前油气勘探的重要技术方式。三维地震勘探技术以其高精度、高分辨率的特点提高了油气勘探的效率。这一技术是在二维地震勘探技术的基础上发展而来。通过将地震测网的方格状或环状布置实现勘探目的。三维地震勘探技术能够精确的落实储集层变化,提高钻探的成功率。三维地震勘探技术的应用通过野外地震数据资料收集、室内地震数据处理以及地震资料解释三个步骤实现地质勘探的最终目标。在现代油气田勘探中,三维地震勘探技术提高了勘探的准确性与勘探效率,为我国油气开采奠定了坚实的基础。通过三维地震勘探技术为我国油气开采提供了准确的勘探数据,为提高油气开采工艺设计与安全奠定了基础。

2.2工程地质勘探技术应用分析

工程地质勘探是对影响工程建筑物的地质因素进行调查研究的工作。按照其勘探方式的不同分为地球物理勘探、钻探与坑探等几种方式。目前,在我国的工程地质勘探中多采用地球物理勘探仪进行岩土地质的密度、导电性、弹性等物理性质的勘探。其工作原理是通过电法中的视电阻率法进行地面物探。另外,浅层折射法和声波勘探法也有一定的应用。利用物探技术能够实现经济、快速的勘探,在对地质要求不高的工程建设中较为常用。

钻探与坑探在建筑工程地质勘探中也较为常用。通过钻探机械进行钻探并取样后进行地质构造分析。以此了解建筑工程所处位置的地质条件能够为建筑物提供良好的持力层。钻探较坑探效率高,且受地面水、地下水以及勘测深度影响较小,在目前的建筑工程地质勘探中有着重要的应用。但是由于不易采集软弱夹层岩心,且不能用来进行大型现场试验,因此,在特殊地质条件勘探时多采用坑探方式或其他方式进行地质勘探。由于钻探与坑探工作成本较高,因此其应用中需要科学的进行孔、洞的设计,以此在减少工作量的同时尽可能提供更多的地质资料,以此降低勘探成本。

2.3公路隧道地质勘探中的技术应用

公路隧道地质勘探中,地质勘探技术应用较多。常用的方法有电法勘探、电磁法勘探、地震勘探、声波探测、重力勘探、磁力勘探与放射性勘探等。在实际的勘探工作中,根据实际情况选择相应的勘探技术。在具体的勘探工作中,首先应对公路隧道的资料进行收集与分析,明确地质勘探工作要求。根据既定隧道勘探选线进行地质初探,了解工程初步地之后,在根据工程初探资料、原始资料等制定后期详细勘探计划。选择适宜的勘探技术进行勘探工作,以此为隧道工程的施工奠定基础。在公路隧道地质勘探中,还需要根据隧道工程预定线路进行地质勘探分析工作,提高勘探工作质量的同时注重勘探安全,避免勘探事故的发生。

3、关于现代地质勘探技术应用对勘探企业需求的分析

现代地质勘探技术的应用中,勘探技术本身的发展及其技术相应设备仪器发展都对勘探企业的技术水平提出了更高的要求。要求地质勘探企业能够根据勘探技术的发展及其相应设备的发展进行自身技术水平的提高。通过勘探技术人员水平的提高以及在培训工作等实现新技术的应用、实现新设备的应用。在勘探企业新设备引进后,需要根据设备操作说明书或厂家技术培训人员对勘探设备操作人员、维护人员进行相应的培训工作。以此使新勘探设备仪器等能够实现准确的勘探,提高勘探质量。

4、结语

综上所述,现代地质勘探技术的应用中新技术应用逐渐增加。新技术的应用为勘探企业提高勘探质量提供了技术支持,为勘探企业提高工作效率、降低勘探成本奠定了基础。在新技术应用的过程中,地质勘探企业要加强对新技术的理解与经验总结,为勘探企业提高技术水平奠定基础,为勘探企业新技术应用水平的提高奠定基础。针对新技术应用以及现有技术应用中存在的问题,勘探企业还应加快自身综合技术力量的提高。以人员外出培训、内部培训以及相应技术经验总结文献资料购买等方式提高企业对勘探技术的应用能力,提高勘探工作质量。

参考文献

[1]梁景涛,刘刚.公路隧道地质勘探技术应用及问题分析[J].地质勘探,2009,12.

[2]王丽华.油气勘探技术应用现状与新技术推广[J].能源科技,2008,11.

[3]赵世伟.工程地质勘探常用技术与勘探质量控制[J].勘探资讯,2008,7.

地震勘探的基本原理篇3

[关键词]采空区物探地震反射波法地震映像法

[中图分类号]p315[文献码]B[文章编号]1000-405X(2015)-7-319-2

0前言

自20世纪末以来,我国矿业开采秩序混乱,非法无序的乱采滥挖在一些矿山及其周边留下了大量的采空区,这些采空区既无资料可查又无规律可循。采空区的存在会使得地面塌陷及地上建筑物的倾斜甚至倒塌,它在一定程度上制约着社会经济建设及威胁着人民群众生命财产安全。地球物理勘探(简称物探)在采空区勘查中是一种快捷的勘探方法,但由于地球物理的多解性,采用单一的物探方法难以得到满意的解释结果。一般需要采用两种或两种以上的物探方法相结合。本次物探的任务是查明拟建厂区内地下100米深度以浅是否有采空区的存在,如果有采空区则查明采空区的分布情况。

1地形、地质及地球物理特征

勘查区位于鄂尔多斯盆地东缘,地形总趋势是北高南低,西高东低,海拔1166-1175m,相对高差约9m。主要地貌形态为丘陵、丛草沙丘和沙坑。地表出露岩性为第四系全新统风积中细砂,下伏基岩为侏罗系中统直罗组砂岩、砂质泥岩、泥岩等。

根据收集的地质资料与现场试验,不同岩土层即覆盖层与基岩间、基岩与采空(塌陷)区之间均存在着较明显的地震波速差异,即不同岩性地层之间存在波阻抗界面。地震波在地层中传播的过程中,遇到不同的波阻抗界面均会产生波的反射。这为地震反射波法勘探提供了地球物理前提。

2物探方法的选择

一般在采空区勘查中通常采用高密度电法、瞬变电磁法、浅地震反射波法、地震映像法以及测氡法等物探方法,通过现场试验,高密度电法及瞬变电磁法受场地内地下燃气管道和供水金属管道影响较大无法满足勘探要求,由于场地内地表为细砂覆盖且砂层较厚所以测氡法也不适宜作为本次勘查方法。据已知钻孔资料揭露埋深在100米以内的煤层共有2层分别为1号煤层和2号煤层,1号煤层埋深在40~50m、2号煤层埋深在80~90m,因为上覆砂层松散且较厚,地震波振幅衰减较快,所以浅地震反射波法在偏移距的选择上很难同时兼顾深层与浅层的地质信息,而地震映像法受到能量限制又很难接收到深层的地质信息。综上所述,本次工作采用浅地震反射波法与地震映像法相结合的工作模式,即在相同测线位置上利用浅地震反射波法采集深层地质信息利用地震映像法采集浅层地质信息,将此两种方法相互取长补短、优势互补最终达到本次勘探目的。

地震反射波法的工作原理是基于不同岩土层即覆盖层与基岩间、基岩与采空(塌陷)区之间均存在着较明显的地震波速差异,即不同岩性地层之间存在波阻抗界面。地震波在地层中传播的过程中,遇到不同的波阻抗界面均会产生不同的反射波,通过对反射波同相轴的形态分析,进而推测岩层的变化、潜水面、断层破碎带、采空面、采空沉陷带等。

地震映像法的基本原理与浅层地震反射波法相同,即如果岩层之间存在波阻抗差异,则地震波会在其界面产生反射。地震映像法与浅层地震反射波法相比,主要区别在于野外数据采集上,它采用单点激发,单点接收,足够小的偏移距,且偏移距固定,整个测线上各测点采集的数据构成高密度地震时间剖面。

3数据处理与成果分析解释

3.1浅地震反射波法资料处理与解释

浅地震反射软件采用Focus地震反射波法资料处理系统,将野外采集的数据在微机上回放并进行编辑、校对每条测线各记录的炮距、道距、偏移距等参数。对每炮的记录进行数据类型转换、校正、滤波等预处理。在预处理的基础上,采用专业软件对记录进行滤波、抽道、速度分析、共反射点叠加(CDp)、地形校正等最终得到各测线反射剖面,即CDp剖面。对CDp剖面进行时深转换,通过提取各岩性层的波速即可计算出各岩层、采空区的埋深等。

剖面成果解释:

如图1,从CDp剖面图可知:90~200ms之间各反射波同相轴清晰、连续性较好。覆盖层为细砂,下伏基岩为泥岩、砂岩且多呈互层状。在剖面里程80~135m时间140~150ms附近反射波同相轴混乱,推测为采空物探异常,顶界深度在85m左右。

3.2地震映像法资料处理与解释

地震映像法的资料处理方法与浅地震反射波法基本相同,唯一不同的是他是利用专业的地震映像处理软件(Vistar5.5)将同一测线上所有单炮记录按顺序排在一起,分析反射波同相轴的形态变化进而推测地下地质体的信息。

剖面成果解释:

地震映像法测线4与浅地震映像法测线4的剖面位置在里程0~522m处是重合的。如图2,从CDp剖面图可知:90ms以上各反射波同相轴清晰、连续性较好。上覆砂层厚度整体较为均匀。其下伏基岩为全(强)风化泥岩、全(强)风化砂岩且多呈互层状。在剖面里程70~76m时间75~85ms附近反射波同相轴缺失,推测为采空物探异常,顶界深度在45m左右。

3.3测线4CDp剖面成果综述

综合浅地震反射波与地震映像的CDp剖面可知,200ms以上各反射波同相轴清晰,覆盖层为砂层且较为均匀,下伏基岩为砂岩、泥岩且多呈互层状。共推测出物探异常2处,分别在剖面里程70~76m时间75~85ms附近和剖面里程80~135m时间140~150ms附近,顶界埋深分别为45m和85m左右。

4结论

(1)经钻探验证,在测线4的剖面里程73m处深度在46.4-48.8m为煤层采空、里程100m处深度在82.8-86.4m为采空冒落。钻探结果与物探推测结果相吻合。

(2)在采空区勘查中对于覆盖层为松散且较厚的砂层时,利用浅地震反射法来拾取相对深层(时间在90-100ms以下)的地质信息,利用地震映像法来拾取相对浅层(时间在90-100ms以上)的地质信息,将二者结合在一起综合分析可以得到较为理想的勘探效果。

参考文献

[1]熊章强,用综合物探方法对黎川大桥桥基隐伏异常地质体的研究,华东地质学院学报,2002,25(1),113-116。

[2]陈基孟、王永刚,地震勘探原理(第3版),东营:中国石油大学出版社,2011,139-148。

[3]陈宏林、丰继林,工程地震勘查方法,北京:地震出版社,1998,105-138。

地震勘探的基本原理篇4

[关键词]煤田地球物理勘探技术地震反射地震折射电法勘探

[中图分类号]tD164[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-9-115-1

一般情况下,煤炭资源的储备与当地的地质构造有着极大的关系,同时因为煤田的地质构造十分复杂,所以煤炭资源可能会存贮于水源、沙漠、山林之下,这就导致与煤炭资源相关的物理性质也会发生一系列的变化,给煤田资源的物理勘探增加了难度。为了更好的开发煤炭资源,我们必须要对煤田的分布以及地质结构等情况进行仔细的研究,而地球物理勘探技术就是煤田资源开发中常用到的勘探技术之一。煤田的地球物理勘探技术的勘探方式有很多种,而且该勘探方式对操作技术以及操作精度有着极其严格的要求,因此在工作的过程中,必须要对其进行严格的监控。本文首先对地球物理勘探技术进行了简介,然后分析了地球物理勘探技术在煤田资源开采中的应用。

1地球物理勘探技术的简介

地球物理勘探技术可分为三类,其一是地震反射勘探技术,其二是地震折射勘探技术,其三是磁法、电法勘探技术。

1.1地震反射勘探技术

地震反射勘探技术多用于石油天然气、煤田等资源的勘探方面,其实际操作简单和使用效果较好,是较为常用的一种勘探技术。地震反射勘探技术的工作原理是依靠地震波的反射,通过观测大地以及人工地震波所产生的影响,分析地下岩层的性质以及形态等信息。此种技术也有很多缺点,比如获取地震反射有效信息的效率无法提升;在地层浅层的露头追踪方面效果不是很好,无法满足当前工作的需要等。

1.2地震折射勘探技术

地震折射勘探技术的工作原理是指通过一系列的手段利用地震波的折射原理,将人工激发的地震波传导至地下,根据地震波在地下产生的折射情况分析其所遇见介质的类型、形态、性质以及结构等方面的信息。一般来说,该技术主要使用在速度高于上层速度的岩层。在实际的工作中,该技术也存在着一定的缺陷,容易受到勘探深度、地层结构以及地层速度等因素的影响。

1.3磁法、电法勘探技术

(1)磁法勘探技术

磁法勘探技术的工作原理是指对地下岩层一系列的异常活动进行勘探,观察勘探对象在磁性不同的情况下产生的磁异常,以此来分析该地区的地质情况以及煤炭资源的分布情况。

(2)电法勘探技术

电法勘探技术的工作原理是以地壳中不同岩石的导磁性、导电性等性质作为依据,分析电场中的分布规律以及其相应的时间特性等情况,通过这种方式能够快速有效的掌握该地的地质构造和矿床等情况。

2地球物理勘探技术在煤田资源开采中的应用

2.1地震反射勘探技术的应用

我国某地区有年产800吨以上的现代化大型矿井,其存储的煤炭资源具有埋层浅、特低硫以及发热动力高等特点,而且还有2~4°的倾角,与其相关的地区的地质结构与构造不是很复杂。相关技术人员通过对该地进行实地考察以后,决定用地震反射勘探技术来对该煤矿进行开采。在使用该技术的过程中,一共在该地区布设了7条地震测线,共监测出了18个断点和4条断层。其中有3条断层的落差大于了10m,另外一条的落差在0~10m之间。勘探人员经过一系列的技术手段以及对现场报告和示意图的分析,了解到在落差大于10m的三条断层中,其中有一条断层向东北放偏移,一条断层向西南方偏移,另外一条断层向东南方出现了大概500m的延伸。除此以外,煤层的剥蚀边界是沿着西南方发展的,而且有着将近170m的外摊,实际的操作效果极为明显。

我国榆神矿区为例,来分析地震反射勘探技术的应用。榆神矿区地处榆林市北部的65公里处,进行地震反射勘探的位置在其东南部的边缘地带。在使用地震反射勘探技术以前,相关技术人员对该地区进行了实地考察,对地形等外在因素有了较为详细的了解。然后使用地震反射勘探技术对该区域进行勘探,取得了较好的成功。

(1)通过地震反射勘探技术的使用,技术人员对该地煤矿资源的埋深以及起伏状况有了较为详细的了解,经过对地质钻孔结果的对比分析,将误差成功的控制在了1.75%以下。

(2)技术人员通过对煤层中反射波参数的综合分析,对该地区的煤层整体结构特征有了极为详细的了解,真分岔的实际位置也更加明确。

(3)通过地震反射勘探技术的使用,相关技术人员得出了煤层厚度的具体示意图,而且精度极高。

2.2地震折射勘探技术的应用

我国活鸡兔矿井是一个规模极大的现代化矿井,其岩层结构以及地质构造主要有三个方面的问题。其一,煤层的埋深较浅,上层覆盖有较薄的基岩,且有砂石的不均匀分布;其二,砂层中富含水分;其三,其第四系度的厚度差别巨大,其中还有古冲沟以及河道的分布。相关技术人员在对这些情况进行具体的了解和分析以后,使用地震折射勘探技术,对该地区进行了勘探。经过勘探之后,我们对该区域的古河道、古冲沟以及第四系地层的主要分布情况有了较为详尽的了解,对该区域内的基岩埋深以及潜水情况有极为详细的了解,通过对这些方面的了解,给开采工作的开展提供极大的便利。

2.3磁法、电法勘探技术的应用

磁法、电法勘探技术主要应用于确定煤层的自燃边界。在我国,很多煤田都存在着自燃问题,只是程度不同而已。但是这些自燃问题的存在,会对矿井的建设以及地质勘探有产生极大影响。本文以我国陕北地区某煤田为例,对磁法、电法勘探技术的应用进行了分析。该煤田存在着一定的自燃问题,技术人员利用一系列设备对该煤田进行了磁法勘探,总结出了该地区的地质结构情况以及地质特点,并将正反数字模拟技术和异常特征点法相结合,将边界的摆动保持在了规定的范围内。

3结束语

总而言之,地球物理勘探技术对煤炭资源的开发有着极其重要的作用。我们在应用地球物理勘探技术时,必须要对不同技术的特点以及其适用范围进行仔细的研究,然后再应用到实际的工程勘探中,确保各种技术在实际勘探工作中的效率和质量。

参考文献

[1]李冀蜀.煤田的地球物理勘探技术应用和实践[J].煤炭技术,2012,31(2):138-140.

[2]王文瑞,马丽娜,何增等.浅析煤田的地球物理勘探技术[J].能源与节能,2013,(2):41-42,61.

地震勘探的基本原理篇5

[关键词]延长油田

油气勘探技术方法

随着我国对油气供给需求量的增大,供给缺口也不断增大,因此对油田油气勘探的研究变得至关重要。显然在现在经济发展迅速的趋势下,传统的勘探技术已经满足不了现代油田油气开发需要,所以用现代科技新方法取缔传统的旧方法是延长油田油气勘探研究的必然趋势,本文对几种重大技术勘探方法进行了介绍,希望可以对延长油田的油气勘探研究上做出新的指导方向,为油田油气的开发做出贡献。

1油田油气勘探的原理

要找到新方法有利于延长油田的油气勘探研究首先就要了解油气勘探的原理,其原理主要包括三大方面:地震地层学、数值模拟学、和油气检测学。

1.1地震地层学

地震地层学是做出合理系统解释的一种方法,主要是指将地层学与含有岩性与岩相方面的沉淀学,运用到地震解释的工作中去,再将地震的资料含有的地层和沉淀的特点信息有效的利用,使之高效结合,从而给出的系统解释的方法。

地震地层学还包括:地震层序、层序地层学、地震相以及合成地震记录;其中合成地震记录不仅是在研究地震模型时应用非常广泛的技术,更是油藏描述的工作基础。

1.2数值模拟技术

数值模拟技术主要指的是油气盆地的数值模拟技术,是从盆地石油地质的成因机制方面出发考虑,将油气的产生、移动最后到聚集和在一起变成一个整体,充分研究其中各个地质的参数用以建立数字化的动态模型,利用现在科学技术将其形成从一维立体描述到三维立体描述的电脑软件,从各个角度全面立体的描述整个盆地的油气资源的形成以及地方地质的演变过程。

此过程中包括:多次覆盖、水平叠加剖面、叠加偏移剖面、垂直地震坡面以及地震资料解释。其中地震资料解释是做出构造、地层、岩性和烃类检测以及综合解释并由此绘制相关图件的基础理论,更是对测区做出含油气的评价和钻井位置的主要依据。

1.3油气检测技术

油气检测技术是一种综合利用烃类存在的多种地震特性参数(速度、频率、振幅、相位等)来确定油气富集带的方法。这类技术有许多种,目前常用的有亮点技术和aVo技术等。

油气检测技术包括:储集层预测技术和地震横波勘探。其中地震横波勘探在我国还不是很成熟,还处在研究与是当中。

2延长油田的油气主要勘探方法

油田油气勘探方法有很多种:地震勘探、重力勘探、磁力勘探、电法勘探、地球化学勘探和地球物理测井。

2.1地震勘探

地震勘探是油气勘探中被应用的最广泛的方法,地震勘探可以分为:二维地震,三维地震,四维地震和井间地震。

二维地震是指沿着一维测线测地震信息,在(x,t)平面内采集数据和处理地震资料的一种方法。

三维地震是在一个平面上采集地震信息,并在(x,Y,t)三维空间里进行处理的勘探方法。

四维地震是相对于二维与三维勘探的基础上进一步发展,通过三维空间与时间的结合,组成新的总体,随着勘探时间描述时间的对勘探数据的影响,并以此差异来描述地质目标本体的属性变化过程。

井间地震是新的物探方法,主要是将震源与检波器一起放入井中对地震波进行观测,这种方法很大程度上降低了钻井的风险。

2.2重力勘探

各种岩石和矿物的密度(质量)是不同,根据万有引力定律,其引力也不相同。根据此研究出重力测量仪器,测量地面上各个部位的地球引力(即重力),排除区域性引力(重力场)的影响,就可得出局部的重力差值,发现异常区,这一方法称重力勘探。

2.3磁力勘探

各种岩石和矿物的磁性是不同的,测定地面上各部位的磁力强弱以研究地下岩石矿物的分布和地质构造,称作磁力勘探。在油气田区,由于烃类向地面渗漏而形成还原环境,可把岩石或土壤中的氧化铁还原成磁铁矿,用高精度的磁力仪可以测出这种磁异常,从而与其它勘探手段配合,发现油气田。

2.4电法勘探

电法勘探的实质是利用岩石和矿物(包括其中的流体)的电阻率不同,在地面测量地下不同深度地层介质间电性差异,用以研究各层地质构造的方法,对高电阻率岩层如石灰岩等效果明显。

2.5地球化学勘探

根据大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的“蚀变晕”的特点,用化学的方法寻找这类异常区,从而发现油气田,就是油气地球化学勘探。

2.6地球物理测井

地球物理测井简称测井,因为各种地质条件和钻孔条件不同,采用不同的钻孔探入的方法,来辨别地下的岩石和流体的不同性质的方法,这同样也是油田油气勘探和开发的重要方法。

3延长油田的油气勘探所面临的问题及解决方法

3.1艰难的增加储量压力

要减轻增储减产的压力首先要突出工作重点,努力实现油气规模增储;还要牢固树立科学的找油找气观,努力发现油气煤盐勘探大场面;同时更要将勘探资源与精细勘探增储量相结合。

3.2巨大的资源拓展压力

要解决巨大资源拓展的压力首先要立足于科技上的不断创新,强力推动工艺技术进步。不仅要加快勘探开发重要技术的创新,更要提高核心技术能力持续提高攻关力度,并且积极的推进科技把科技成果转化实践应用。

3.3较大的技术创新压力

要解决加大的技术创新压力,强化勘探管理是关键。不仅要切实的提高勘探整体效益更要找准市场变化与勘探管理有效结合,更要了解把握计划的制定与方案实施的关键,大力寻找并控制投资与提高效益的着力处,找出提高勘探效率与降低勘探成本的新方法。

3.4新区地质认识的挑战

创新人才培养,全面提升科技队伍素质,是解决问题的关键。要建设一支高素质的勘探技术人才队伍,提高技术人员自主创新能力、发现油气藏能力和解决现场问题的能四是创新人才培养,全面提升科技队伍素质能力。不仅要建设一支与勘探发展相适应的测录井、试油气、资料解释等方面的专家队伍,来提高资料解释和综合研究能力。更要建设一支综合素质过硬的现场监督队伍,提高现场指挥和处理问题的能力。

4油田油气勘探过程中对环境的保护

随着社会上对油田油气的需要越来越大,对的油田油气勘探和开发的力度也越来越强,随之而来的便是过程中对环境造成的破坏,主要是对自然环境和野生动物的打扰,还有排放的废弃物对环境造成的污染。所以,要保证延长油田的油气勘探在研究与开发上取得良好成绩,更要保证工业区周边生态环境的可持续发展,就要树立新的观念,以可持续发展也中心,在严格遵守国家相关法律法规的条件下,确定排放标准,提高技术,建立污染预测的模型,用不同的防治手段处理油田油气勘探开发对大气、水、土壤等环境的污染。

地震勘探的基本原理篇6

关键词:多分量技术勘探原理实际应用前景展望

一、多分量地震勘探技术概述

40年前,地球物理学家开始对多波地震勘探进行研究,特别是在学者证实了裂隙诱导各向异性的特征和横波分裂的存在后,地震波的各向异性就成为了学术界研究的方向和热点,同国外相比我国的地震各向异性的研究起步较晚,在进入到改革开放后才逐步发展起来。具体到多分量地震勘探技术来讲,近10多年来,主要集中在以下领域的研究拓展:

1、多分量地震勘探原理

多分量地震波的勘探原理是利用地震产生的横纵波对勘测的区域进行回波信息采集。大量的多波技术研究仍然是针对转换波采集,激发采用常规纵波震源,接收采用多分量数字检波器,以获得纵(p)波和转换(p-S)波。地震波在岩层中以球面形式传播,当遇到岩层物性界面的时候就会一部分反射,一部分发生折射进入前方的介质。反射和折射回来的信号被高灵敏度的多分量数字检波器采集并传送至中央处理器,此时就可以根据地震波在不同介质中的传播特性差异来进行分析,并利用综合解释系统来反演地下地质结构。

针对煤田勘探来讲,由横波速度比纵波速度慢可看出,对于厚度较小的同一岩层,横波从某一岩层顶传播到其岩层底所需的时间比纵波长。由于煤层厚度一般不大,因此,根据横波来分辨煤层的能力要比纵波强。理论与试验表明,综合应用纵波和横波资料可获得更准确的反映构造和岩性的参数,

2、多分量的数据采集

多波多分量地震研究首先要解决的是信息采集技术,其采集的重点是对转换波测量。目前,在三分量野外数据采集设备的研究和发展方面,已经取得了突破,多道遥测数字地震仪和多分量数字检波器相继问世。为了解决陆上静态校正问题,研究出多波微测井等技术。3D/3C地震观测普遍采用的是宽带方位块状检测系统,如今已经出现了针对转换波勘探的商业用软件。此外,针对海洋地震的三维四分量海底电缆也已经得到了广泛的应用。

3、多分量的数据处理

采集完成后就需要对多分量数据进行处理,通常资料处理包括了:整个波场的处理,如对波场进行分离;p波的时间、深度域的分析处理;p-SV波的时间、深度域的分析处理。转换波处理与p波处理十分相似,但也存在着不同,因为转换波的射线路径是不对称分布的,所以不能用p波处理技术完全分析。另外,横波的静校正量要大于纵波,这就会对Vp/VS和近地表方位的各向异性分析产生影响;因为波场存在耦合,所以不能对横纵波进行绝对的分离,从而影响处理的效果。

二、多分量地震勘测技术的应用实验

以某地区的多分量二维地震勘查区为例。

1、数据的采集

为了勘测该区域的地质构造及煤层赋存情况,对该区域进行了常规二维地震勘探后又在预选区域进行了多分量地震数据采集技术应用实验。区域内的地表主要为田地、林地;激发岩层性质为黄沙、黄胶泥、泥灰砂等。按照多分量地震勘探的方法和技术要求进行多条二维地震测线数据采集。

在实验开始前首先进行了施工方案的前期论证,根据实验区域的纵波资料和测井资料设计地质模型,进行多分量地震数据的正演工作,然后根据纵波、转换波产生机理差异,进行纵波和横波联合观测系统的设计。在参考目的层深度的前提下,利用理论计算形成纵横波的反射系数与排列长度的曲线关系,从而设计出相应的最大排列长度。根据不同层面上确定的最佳数据接收窗口,可以知道纵波炮检范围在0-3000m,转换波炮检的距离为400-4500m,在此基础上设计了若干观测系统和施工参数,并进行了现场试验,以此甄选出最佳的观测系统。

如图1所示,其中一条D01测线接收的三分量地震记录。从能量分析上看,Z分量所形成的能量最强,X分量次之,Y分量能量为最小。从X分量上看,标示出的t06、t1、t2、t4层转换波最为明显,资料的质量也较高。

图1:D01测线三分量地震原始记录

2、多分量地震勘探生成的资料的处理和解释思路

对多分量地震资料的处理和解释的基本流程:1)制作合成的地震波资料记录,因为纵波在垂直方向射入不能产生转换波,所以主要根据横波测井资料制作不同的炮检距的记录,然后进行动态校对处理,最后利用叠加得到转换波的合成资料。处理情况如图2。

图2:转换波地震记录

2)波形识别与层位的对比,在合成地震记录的标定基础上,确定纵波和转换波所控制的层位。和常规的纵波地震资料相比,多分量地震资料首先应当对波形进行识别然后再对多波层位进行标定。主要采用的技术措施就是利用多波的极化特征、速度传播规律、频谱特性、振幅差异、炮检距离等相关特性对采集到的波形进行识别和分析。层位对比是纵横波资料联合解释及对岩层性质参数提取的关键问题。

3)对时间进行压缩,根据控制层位置将转换波压缩到与纵波相一致的时间尺度,通过压缩时间的对比,可以获得相应的纵波和横波之间明显的对应关系。

4)对所属的剖面属性进行计算,即对纵波、横波振幅比剖面或者泊松比等属性剖面进行计算。从图3中可以看出D01测线部分多分量时深剖面图。

图3:经时间压缩后的D01测线多分量剖面

从剖面上看,转换波剖面与纵波剖面相比,所反映的地下地质结构变化不大,但转换波剖面对目的层中的岩溶管道裂隙及一些微小构造异常等反应的较清楚。根据纵波速度与岩层构造中的孔隙度、孔隙中的流体性质有关,纵波在含气、流体层中传播,速度有所降低,导致成像不好,能量减弱,而横波在通过含气、流体层时,速度基本不受影响,因而转换波能量基本保持不变。通过纵横波剖面相互对比,并参考已知地层资料揭示的内容,证实在该段目的层中存在着裂隙发育和微小断层。

三、与单一纵波地震勘探相比多分量地震勘探应用中的优势和难点

多分量地震数据的采集和分析都是为了更好的对数据进行利用,以此达到准确勘测的目的,在解译和利用方面除了常规的层位解译外,主要的资料应用优势还包括以下几点:1)转换波对成像的质量起到了优化作用,转换波在穿过储气层、盐丘等介质时,成像有特有的优势效果。横波基本不会受到充气沉积岩的散射和衰减的干扰;2)用纵横波的振幅差异分析岩层的类型和含油气情况;3)流体描述,因为横波不受孔隙中流体性质的影响,可以识别孔隙中是否含有流体;4)采用横波分裂进行裂缝和各向异性的分析,当横波通过各向异性介质的时候,会出现分裂,形成快横波和慢横波,其偏振性、时差以及振幅差异等有益于对裂隙进行定性和定量的分析和评估;5)横波联合对地震数据资料进行反演,以此消除单一波形对地震反演的欠缺,即利用横波信息在一定的程度上缓解只用纵波推演的多解性。

除了上述的应用优势以外,目前来说,多波地震勘探也存在着不少难题:(1)相位对比比较困难;(2)层位追踪对比存在误差;(3)“同分辨率滤波”法很难将纵、横波剖面中的相位完全对应。此外,多波地震勘探本身还存在着许多技术难点,如横波剖面的信噪比较低,处理时存在横波的静校正、共转换点的确定、VVo以及纵、横波分离等尚待研究解决的问题。

四、结论和应用前景展望

多波地震勘探解决了很多常规单一纵波勘探难于解决的地质问题,在小断层识别、储气下地层解释、纵横波剖面联合解释油气层方面和某些薄煤层地区有着自己独特的优势,而且在实际应用中,对比证明其对泥岩、砾岩、砂岩等都有较好的辨识能力,完全可以为勘探结论提供必要的参考。

特别是近10年来,随着多分量地震勘探技术在理论和仪器上的发展,多波勘探方法正在成为一种新兴的、具有广阔应用前景的勘探技术。在煤田勘探中引入多波地震勘探,将会实现从找构造为主,发展为地层地震和岩性地震,达到构造精细勘探和岩性预测,解决煤矿综合机械化开采所要求查明的地质问题,开辟地震勘探在煤层气、勘探、煤炭地下气化和矿井岩溶水防治等应用的新领域。

参考文献:

[1]胡朝勇,朱明,修中标.多波多分量地震勘探的现状与发展趋势[J].科技信息,2009,(26).

[2]季玉新,魏修成,陈天胜.关于多波多分量地震资料极性问题的讨论[J].石油物探,2010,(01).

[3]刘军迎,雍学善,高建虎,杨午阳.多波多分量地震波场数值模拟及分析[J].石油物探,2007,(05).

地震勘探的基本原理篇7

可控震源高效采集技术

目前,国内可控震源高效采集技术主要有拆分振次技术、交替扫描技术和滑动扫描技术,这些技术已在国内油气勘探中得到普遍应用。

1.拆分振次技术

以往可控震源施工中,多采用4台8~12次振动,生产效率很低。根据叠加原理可知,不同路径共反射点的水平叠加(多次覆盖)效果优于相同路径多次振动的垂直叠加,根据近年来的生产实践和试验,笔者认识到振动次数对资料品质影响很小,而震源组合台数影响较大。在此认识和试验的基础上,提出了可控震源“拆分振次”的概念,即将一个炮点的多次振动拆分成多个炮点的一次振动(图1),同时适当增加震源组合台数,拆分后面元成倍缩小,炮点密度成倍增加,而激发成本并未增加,甚至还有所降低。这样,就较好地解决了方法和成本之间的矛盾。该技术2005年首次应用到了tH盆地油田开发地震项目中。

2.交替扫描技术

在常规可控震源施工中,当震源从一个点搬到下一个点期间,仪器就要等待,如果区内障碍物多,震源搬迁时间长,仪器等待的时间会更长,这样将大大降低施工效率。为此,笔者首次提出并应用了两套震源交替扫描的施工方法。交替扫描是指使用两组或多组震源交替作业,一组震源扫描时,另一组震源移动搬点,待第一组扫描记录结束后,第二组震源已经到位并开始扫描,这样就实现了仪器不间断记录,从而缩短了由于震源搬点带来的生产间隙停歇,大大地提高了生产效率。

3.拆分振次和交替扫描联合应用技术

拆分振次技术的应用大大降低了单炮的扫描时间,而震源搬点时间对施工效率的影响就凸显出来。为此,在拆分振次和交替扫描两项成熟技术的基础上,笔者把它们有机结合起来,成功地应用到勘探生产中,生产效率又上了一个新台阶,实现了平均日效678炮、最高日效1407炮的高效生产。2007年以后,该技术在油气勘探项目中得到推广应用。这两项技术的结合应用,填补了国内大吨位可控震源高效采集的技术空白,使国内可控震源施工效率取得了突破性进展,生产效率大幅提高。

4.滑动扫描技术

滑动扫描是一种更高效的可控震源采集技术,即使用多组可控震源同时进行作业,相邻两次震动时间间隔(滑动时间)原则上大于地震记录长度即可,与交替扫描相比,相邻的两次振动(扫描),突破了第二次扫描必须等第一次扫描记录结束才能开始的限制,压缩了相邻两次扫描的间隔时间,可成倍地提高生产效率,图2是滑动扫描原理及记录分割示意图。在滑动作业中,相邻两次的扫描间隔(滑动时间)一般较短,两次扫描之间存在重叠,产生相互干扰,即谐波干扰[67]。对滑动扫描而言,谐波干扰是客观存在的,但通过设计合理的扫描长度和滑动时间可以减弱谐波干扰。在一定的扫描长度下,滑动时间越长,谐波干扰越弱,但生产效率越低,当滑动时间大到扫描时间和听时间之和时,谐波干扰消失,这时就变成了交替扫描。图3是现场对比的不同滑动时间(6,8,10,14s)的相关记录,图4是与之对应的时频图。从图3可知,干扰主要来自相邻炮的二阶谐波,随着滑动时间的增加,谐波干扰逐渐减弱,在滑动时间6s的记录上,谐波干扰最强;在滑动时间8s的记录上,谐波干扰仍然很强;而在滑动时间10s的记录上,谐波干扰相对较弱,只是干扰到近道排列深层位置,从时频图上看(图4b),基波已经避开二次谐波干扰;滑动时间14s时,已经等于扫描长度,地震记录上谐波干扰很弱,只有近道震源机械干扰。综合效率和干扰水平,滑动时间10s在减弱谐波干扰和提高生产效率方面都是可以接受的。2011年,笔者采用全方位、高密度三维观测系统,综合应用上述可控震源高效采集技术,在国内首次实施了可控震源滑动扫描现场试验,生产效率显著提升,在80h时间内完成15288炮,平均日效3822炮,最高日效4560炮,生产效率是交替扫描的6~7倍。由于施工效率大幅提升,激发成本降低,全方位、高密度三维勘探技术具备了推广应用的条件。在2012年tH盆地SKS三维项目中,应用该技术,在国内首次实现了全方位、高密度、高覆盖(800次覆盖)三维勘探技术的工业化生产。该项目平均时效达到了4239炮,创造了国内可控震源的最高生产记录。

5.基于高覆盖次数的拆分台次技术

覆盖次数是提高资料品质的最有效方法之一,可控震源拆分振次后,适当增加了震源的组合台数来确保原始单炮品质。因此,拆分振次和滑动扫描联合应用后,要占用大量的震源设备,给生产组织和成本带来巨大压力。试验表明,多台震源组合激发较2台或单台震源激发的原始单炮信噪比有较大的提高,但并没有本质上的区别。剖面信噪比不仅受原始单炮品质影响,还与覆盖次数、干扰强度等因素有关。通过提高覆盖次数能够弥补原始单炮品质上的不足,并且提高覆盖次数也会在压制干扰和改善三维面元属性等方面带来更大优势,因此在大幅提高覆盖次数的基础上降低震源组合台数或采用单台震源激发,剖面品质也许会有所提高。根据这一认识,笔者提出了可控震源拆分台次概念,即将一个炮点由多台震源组合激发拆分成1台激发或2台组合激发,该技术在滑动扫描现场试验项目中进行了应用,试验中采用了1台1次14s扫描长度等弱化的震源参数,虽然原始单炮品质较差,但由于应用了更高的覆盖次数(900次),剖面信噪比和分辨率却明显提高,解决地质问题的能力远远优于常规方法获得的剖面,如图5所示。通过“拆分台次”技术的应用,在不增加震源设备的情况下,通过减少每套震源组合台数,增加了滑动扫描的组数,进一步提高了生产效率,配合高覆盖次数三维观测系统,既提高了资料品质,又降低了野外采集成本。#p#分页标题#e#

6.可控震源谐振干扰压制技术

可控震源激发产生的谐振干扰是影响资料品质的一个重要因素,在近几年的勘探实践中,探索了一套避开或减弱谐振干扰的技术措施。(1)合理选择扫描长度:谐振干扰出现的时间与扫描长度呈线性关系,在谐振干扰发育的地区,增加扫描长度是避开谐振干扰的有效方法之一。根据这一认识,笔者建立了不同地区扫描长度和谐振干扰时间关系图版,根据该图版,在不同区域合理设计震源的扫描长度,使目的层反射有效避开谐振干扰的范围。(2)优选扫描方式:在多种可控震源扫描方式中,通过试验对比分析,线性升频扫描是压制谐振干扰有效的扫描方式之一。在其他扫描参数相同的条件下,与线性降频扫描相比,线性升频谐振干扰向后延迟,同时干扰范围也明显缩小。(3)基于勘探目标的扫描频率优化:在线性升频扫描方式中,降低终止频率可以延迟谐振干扰的到达时间。在勘探目标有效频带内适当降低可控震源终止扫描频率,对延迟谐振干扰有明显的压制效果。通过上述方法的应用,目的层有效地避开了谐振干扰,提高了剖面信噪比,如图6所示,谐振干扰均出现在3s以下的非目的层区域。

应用效果

1.生产效率大幅提高

通过以上可控震源高效采集技术的应用,生产效率大幅提高。从tH盆地2005年以来所有可控震源施工的三维项目平均日效统计表(表1)可以看出,可控震源施工方法的每一次进步,都会带来不同程度的效率提高,特别是滑动扫描技术的应用,生产效率大幅提高,为高密度、高覆盖三维勘探技术应用提供了技术和经济支持。

2.观测系统得到充分优化

可控震源高效采集技术的发展与应用,大大降低了地震勘探中的激发费用,为致密砂岩气藏目标勘探中的三维观测系统优化提供了广阔的空间。表2是tH盆地不同阶段可控震源施工方法与观测系统变化一览表。从表中可以看出,可控震源施工方法的每一次进步,观测系统都得到较大优化,随着观测系统的优化,从方位角宽度、横向覆盖次数、面元大小、面元内炮检距分布的均匀性以及叠前时间偏移响应等方面均有很大提高,这对改善资料品质和偏移成像效果都有重要意义。如在2005年QL油田开发三维项目中,通过可控震源拆分振次技术的应用,实现了小面元、常规覆盖次数观测系统的应用;在2012年SL评价三维项目中,通过滑动扫描技术的应用,实现了高密度、高覆盖、宽方位三维勘探。因此,可控震源高效采集技术的应用为观测系统优化提供了广阔的空间。

3.资料品质明显提升

可控震源高效采集技术的应用,特别是滑动扫描技术应用以来,高密度三维地震勘探技术也得到了大范围的推广应用,使得资料品质有了显著提高。图7至图9展示了tH油田致密砂岩油气藏勘探的效果实例。从图7可以看出,不仅剖面上中浅层信噪比明显提高,同相轴连续性明显增强,同时深层信噪比也有较大提高,特别是煤下和层间弱反射层的信噪比提高明显,煤下砂层尖灭点位置清晰可靠;从图8所示的时间切片看,前者较后者能量更强,构造形态更加清晰,不同方位时间切片上的构造细节有明显差异;从图9所示的裂缝密度检测图上看,前者对裂缝密度边界刻画更加清晰。因此,以可控震源高效采集技术为基础的高密度三维勘探技术为致密砂岩气藏目标勘探提供了高品质的地震资料。

结语

地震勘探的基本原理篇8

关键词:地质勘探;综合物探;技术

对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。

1综合物探基本原理

对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。

2信号数据采集

在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。

2.1测线布置

在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。

2.2参数设计

对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述:

2.2.1采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12通道和24通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。

2.2.2激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。

2.2.3道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。

3信号分析与资料解释

3.1信号数据的分析

在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。

3.2成果资料处理与解释

在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行。

4结束语

地震勘探的基本原理篇9

关键词:428XL物探未来发展优化建议

428XL地震仪器是法国SeRCeL公司生产的地震勘探数据采集系统,在目前国内外地震勘探数据采集领域应用比较广泛。428XL仪器与上一代仪器408UL最大的区别就是实现了全局域网络化管理,人机界面系统不再是纯粹的Unix系统,可以根据用户的需求配置为LinUX系统,或者是windows系统,这样更有利于仪器工程师进行操作和维修。在未来的物探发展中将扮演重要角色。

一、428XL在物探领域中的应用

1.428XL在微地震中数据收集

随着地球物理探勘技术的发展,地震勘探仪器应用范围也越来越广泛。在射孔和压裂过程中,应用428XL仪器微地震采集的方法能够降低故障发生率,采集完整的地震资料。值得注意的是如果主机仪器用的是428XL,但地面设备部分或全部使用的是408UL站体,测线数据率必须设置为8mbit/sec。在施工时,要时刻监视野外排列的情况。当野外排列出现故障时,要记录出现故障的时间以及排列恢复的时间,以便在后期处理时使用。

2.428XL在在滩海探测的应用

当前勘探行业要求的高覆盖、大偏移勘探已使记录道数增加了一个数量级,即由千道左右增加至近万道。为了适应未来采集道数及平均日生产量的增长,需要高品质、高技术、高效率的仪器系统在地震勘探中的技术支持。文章针对这一要求,介绍了428XL仪器系统的技术特点和在滩海施工中所涉及的部分问题及解决办法,通过实践证明这些办法在解决实际问题时是行之有效的,在实际生产中起到积极的作用。

3.428x1仪器在压裂测试中的应用研究

428XL跟以往的仪器最大的区别就是实现了全网络化管理,人机界面操作系统也从Unix系统变为windows系统,这样更有利于操作人员进行操作和维修。在压裂项目施工中,向下注入压裂液进行加压时,地层会产生裂缝,并以地震波的形式传到地表。用428XL地震仪器对地表资料进行数据采集,并通过对这些数据的分析、处理后,就能够得到更为准确地层裂缝的方向、深度,估算出更为准确的油气储量。在2011年的河页1井压裂施工中,国内首次用428XL地震仪器采集压裂过程中的微地震数据。为了能够保证项目的实施,采集到完整的数据资料,这就需要我们对压裂仪器和地震仪器的连接,以及施工中的故障进行研究。本文主要分为三个部分。第一部分是压裂施工前的仪器准备工作研究,包括1)428XL地震仪器的介绍,2)naS盘存储器的常见故障分析及解决方法,3)仪器FDU-428测试和检波器测试,4)系统线的改装和原理分析。第二部分是河页1井施工,其中包括:1)压裂施工中野外排列在布设,2)数据采集时428XL仪器参数的设置,3)数据采集时排列出现的故障以及常见故障解决方法;第三部分是河页1井施工总结。通过对428XL仪器在压裂施工中的应用方法研究,形成了一个较为规范的操作流程,使我们在今后微地震施工中,能够更快更好的完成任务。

二、428XL在物探领域中的应用原理

1.428XL地震数据采集站原理分析

地震波将发生反射与折射,在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释,可以推断地下岩层的性质和形态。地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上,都优于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。地震勘探的难题是分辨率的提高,高分辨率有助于对地下精细的构造研究,从而更详细了解地层的构造与分布。通过428XL可以收集数据进而可以进一步分析地震趋势,从而达到微地震分析和地震预警。

2.428XL在其他物探方面应用的处理

428XL的交叉电缆完全基于100mbps的以太网协议,在lms采样率能够下实时传输5,000道。在这种遥测结构支持下,428XL仪器的采集能力,完全可以满足地震勘探高密度及高精度数据采集的需要。Ve432系统是采用全数字自适应伺服控制理论设计的可控震源控制系统,可以完成对震源输出力信号的连续控制,可以实现交替扫描、滑动扫描、分段扫描等先进的可控震源应用技术。为此,Ve432采用了最优控制概念和先进的卡尔曼滤波技术,即使可控震源在工作中遇到特别复杂的地表变化,也可以保证系统能够达到最佳的响应匹配。由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制,可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率,还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿,这是其它人工地面震源和炸药震源难于做到的,所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够,信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料。可控震源的线性扫描方式已应用多年,取得了较好的勘探效果,能够很好地满足地质任务要求。但对地震资料分辨率提出较高要求的地区来说,采用单一的线性扫描方式就很难完成地质任务。非线性扫描信号是通过改变可控震源激发能量的分布来提高信号的相对接收频带宽度,改善信号对地质目标的分辨率。与线性扫描信号相比,由于非线性扫描涉及到总能量的重新分布,稍低些的终了频率可以集中更多的能量,因此可以起到提高地震数据信噪比的效果。

三、428XL仪器目前重点发展方向

1.428XL仪器的市场前景

428XL仪器是法国SeRCeL公司在其上一代产品408UL的成功基础上,于2006年推出的新一代地震勘探仪器系统。该系统能广泛应用于陆地、湖泊、沼泽、过渡带等复杂地表区域,一经推出便迅速占领全球物探市场,至今,该系统已经拥有了全球陆上三分之二以上的仪器市场占有率。同时,该公司自1996年以来,通过市场及资本运作,成功收购了14家公司,涉及无线仪器、可控震源、海底电缆、气枪、电缆检波器等研发和制造行业。通过整合和技术提升,428XL仪器的功能也得到了进一步的扩展和延伸,如海上仪器SeeRaY系列主机的硬件、软件也是以428XL仪器为基础的。

2.使用中问题及优化建议

428XL仪器自引进以来,凭借其强大的带道能力和灵活的排列管理方式得到了广泛的应用。本文将428XL仪器在国内使用过程中遇到的一些普遍问题进行了整理,主要包括VnC软件的使用、8号补丁的安装、Ftp服务器的使用和Linux系统下的两个常见问题等主要内容,希望能对428XL仪器的野外使用有所帮助。

四、结语

428XL仪器在可靠性、可操作性以及传输速度都得以提升的同时,其采集链由几段独立的电缆整合为一条整链,因此未来中有很大的发展,我们应该对其有足够的重视,使其在我们生活应用中发挥更大的作用

参考文献

地震勘探的基本原理篇10

【关键词】地球物理;金属矿;深部找矿;地震;电法

一、我国在深部找矿中存在的局限

深部找矿并不是勘探深度的简单增加.随着找矿目标体埋藏深度的不断变深,地下地质环境、构造复杂程度都要根据间接资料进行预测,传统的地质方法在深部找矿方面已经失去直接进行勘查的能力。

此外,深部找矿问题是探索性很强的实践问题,具体矿区的深部找矿具有很强的实例性、个案性,必须紧密结合找矿实践,不断修正对成矿特征的认识,才可能获得良好的找矿效果。

第三,深部找矿问题又具有高度的综合性,是多学科的高度综合,其中包括地质、矿产、勘查技术等相关学科的全部内容,必须实现多专业知识的有机结合,地质、物探、化探技术应用相结合,最后进行钻探验证。

二、金属矿深部找矿常用物探技术

(一)地震层析成像(Ct)

地震层析成像(Computerizedtomography,简称Ct)起源于20世纪30年代,80年代以后才将其应用于金属矿的地球物理勘查工作中。其原理是用医学X射线Ct的理论,借助地震波数据来反演地下结构的物性属性,并逐层剖析绘制其图像的技术。其主要目的是确定地球内部的精细结构和局部不均匀性。技术理论成熟、分辨率高、探测深度大,尤其在深部探测方面具有明显的优势。因此,主要应用于能源矿产的勘探以及地球内部物理结构及地球动力学研究。

(二)大地电磁测深(mt)

大地电磁测深(magneto2telluricsounding,简称mt)是以天然交变电磁场为场源的被动场源电磁测深法。它是通过被动场源引起在地表观测到的电、磁场强度的变化来研究地下岩(矿)石电性及分布特征的一种方法。具有探测深度大(可探测至上地幔)、不受高阻层屏蔽、分辨能力强(尤其是对良导介质)、工作成本低(相对于地震勘探)和野外装备轻便等特点。就金属矿床而言,矿体与围岩、蚀变围岩与未蚀变岩石之间,一般均存在较大的电性差异,矿体中金属硫化物的富集会使其电阻率明显降低,而控矿脆性断裂、韧性剪切带、蚀变破碎带的出现,均可导致矿体与周围岩层(体)间明显的电性差异。这使大地电磁测深方法成为解决此类问题的有效手段。

(三)瞬变电磁法(tem)

瞬变电磁法(transientelectromagneticmethods,简称tem)是电磁测深法的一种,但它是有别于大地电磁测深(mt法)以脉冲电流讯号为场源的主动场源时间域电磁勘探技术。tem以电磁感应理论为基础,通过研究探测目标物感生出的涡流场在其周围空间形成的二次电磁场随时间变化的相应特征,推测目标物的空间形态,从而达到探测目的。基于此,tem对于寻找高导电性的较大矿体的效能突出。另外,tem还具有探测深度较大、受地形影响较小、施工环境宽松、作业方便等优点。这使得该方法在一些地理景观复杂的矿区得到了广泛的应用,找矿效果明显。

三、地球物理方法在金属矿深部找矿中的具体应用及效果

(一)tem在贵州银厂坡银铅锌矿床深部找矿中的应用

银厂坡浅部为一中型独立银矿床,鉴于其浅表氧化矿体开采殆尽,在2000年大调查及民营资金支持下,对银厂坡中深部原生矿体进行定位定量综合找矿预测。由于区内铅锌矿石ρs30%,其余各种岩石ρs都比硫化铅锌矿石高出十倍以上,具有较好的电性前提,因此选用了对探测低阻体较灵敏的瞬变电磁法(tem)。

(二)tem、ip在云南勐兴铅锌矿深部找矿中的应用

云南勐兴铅锌矿经大规模开采后,由于矿石品位低、埋深大、上覆低阻层覆盖等不利因素,其它方法难以奏效,矿山面临资源枯竭。该区硫化铅锌矿与围岩具有明显的电性差异,加上条带状、块状、脉状矿石构造,使硫化物连通,形成良好的低电阻层,具备使用tem、ip方法找矿的物性前提。只要有硫化矿体局部富集,就会引起tem及ip异常。先布置tem剖面,在tem异常地段开展ip方法测量,反复印证。在得到多个物探组合异常后,设计验证钻孔二十八个,十三个见矿,获得相当于原保有储量三倍的新储量,实现了找矿效果重大突破。

(三)磁法、CSamt、Sip、井中物探在安徽铜山铜矿深部找矿中的应用

铜山铜矿始建于1959年,主产铜精矿。在2000年后矿山面临资源日益枯竭的窘地,2003年矿山转入残矿回收。铜山铜矿原勘查最大深度不超过-500m。在2005年列入第一批全国危机矿山找矿项目后,对以往矿区资料重新研究,形成新的找矿思路。在高精度磁测基础上,利用频谱激电(Sip),对前山南矿区已知矿和预测矿体深部进行了探测和定位,再利用井中物探追踪,发现了新的矿体。在南泉鲍地区,通过磁测圈定四个磁异常,与岩体对应较好。

四、金属矿深部找矿地球物理方法的发展趋势

(一)地震勘探方面

在地震勘探中,震源是产生地震信号的源头,是地震勘查技术的重要组成部分。震源所产生的信号质量将直接影响到地震勘查的效果。可控震源是一种地震勘探信号激发设备,在地震勘探中具有施工成本低、安全环保、施工组织灵活等优点。因此,可控震源作业将成为高密度地震勘探的首选。为了配合金属矿区地形复杂、山地起伏和车辆难到达等特点,体积小、重量轻、便携式的电磁驱动的高频可控震源在金属矿勘探中是一项非常有实用前景的发展目标。

(二)数据采集方面

在数据采集方面,主要发展的是高灵敏度、大容量、大功率、多功能、多取样的采样(包括记录与储存)自动化技术。在野外施工时,大线的搬运与布设就要消耗掉大量的人力和财力,因此,大线的取缔将会给金属矿区野外施工工作带来极大的方便,大大提高工作效率。可以尝试借鉴天然地震采集站的机制,研制复杂山地无缆三分量检波器,将采集到的信号保存在检波器内的存储设备中,取消大线传输信号到中心站的过程。

(三)数据处理方面

数据处理方面,主要是应用计算机技术、信息数字化、成像(包括三维)和模拟等技术,使数据处理、资料解释以及视图方式实现图形可视化及自动化。山区重力资料曲化平、小波分析及高阶统计量等现代信号处理方法,重磁、重震、电震的联合反演与交互反演、三维可视化反演、Bp人工神经网络方法等在综合地球物理处理解释中也将得到更广泛的应用。

五、结语

综上,在金属矿勘探中,地球物理技术正向着轻便化、快速化、定量化、系统化、准确化、智能化的方向发展,同时高分辨率、高精度、多学科、多方位技术的集成应用将成为物探发展的必然趋势。

参考文献:

[1]高延光.危机矿山接替资源勘查中方法技术战略思考[J].中国矿业,2006.15.

[2]柳建新,胡厚继,刘春明,等.综合物探方法在深部接替资源勘探中的应用[J].地质与勘探,2006.42.

[3]刘国栋.矿产资源调查的物探方法和仪器设备[J].物探与化探,2007.31.