淺析地震勘探的應(yīng)用和發(fā)展

向　元

【摘要】 地震勘探是地球物理勘探中發(fā)展最快的一項技術(shù)，特別是在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后，石油作為重要的戰(zhàn)略資源和能源，地震勘探在石油勘探中發(fā)揮著突出作用，因而促進了這種技術(shù)的發(fā)展，反射波和折射波法的勘探技術(shù)不僅得以應(yīng)用而且不段提高和進步。

【關(guān)鍵詞】 地震勘探；石油工業(yè)；工程物探

地震勘探是利用巖石的彈性性質(zhì)研究地下礦床和解決工程地質(zhì)，環(huán)境地質(zhì)問題的一種地球物理方法。通常用人工激發(fā)地震波，地震波通過不同路徑傳播后，被布置在井中或地面的地震檢波器及專門儀器記錄下來，這些地震撥攜帶有所經(jīng)過地層的豐富地質(zhì)信息，計算機對這些地震記錄進行處理分析，并用計算機進行解釋，便可知道地下不同地層的空間分布，構(gòu)造形態(tài)，巖性特征，直至地層中是否有石油、天然氣、煤等，并可解決大壩基礎(chǔ)，港口，路，橋的地基，地下潛在的危險區(qū)等工程地質(zhì)問題，以及環(huán)境保護，考古等問題。

一、勘探過程

地震勘探過程由地震數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和地震資料解釋3個階段組成。

1、地震數(shù)據(jù)采集

在野外觀測作業(yè)中，一般是沿地震測線等間距布置多個檢波器來接收地震波信號。常規(guī)的觀測是沿直線測線進行，所得數(shù)據(jù)反映測線下方二維平面內(nèi)的地震信息。這種二維的數(shù)據(jù)形式難以確定側(cè)向反射的存在以及斷層走向方向等問題，為精細詳查地層情況以及利用地震資料進行儲集層描述，有時在地面的一定面積內(nèi)布置若干條測線，以取得足夠密度的三維形式的數(shù)據(jù)體，這種工作方法稱為三維地震勘探。三維地震勘探的測線分布有不同的形式，但一般都是利用反射點位于震源與接收點之中點的正下方這個事實來設(shè)計震源與接收點位置，使中點分布于一定的面積之內(nèi)。

2、地震數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的任務(wù)是加工處理野外觀測所得地震原始資料，將地震數(shù)據(jù)變成地質(zhì)語言──地震剖面圖或構(gòu)造圖。經(jīng)過分析解釋，確定地下巖層的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系，找出有利的含油氣地區(qū)。還可與測井資料、鉆井資料綜合進行解釋(見鉆孔地球物理勘探)，進行儲集層描述，預(yù)測油氣及劃定油水分界。

地震數(shù)據(jù)處理的另一重要目的是實現(xiàn)正確的空間歸位。各種類型的波動方程地震偏移處理是構(gòu)造解釋的重要工具，有助于提供復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)的正確地震圖像。

地震數(shù)據(jù)處理需進行大數(shù)據(jù)量運算，現(xiàn)代的地震數(shù)據(jù)處理中心由高速電子數(shù)字計算機及其相應(yīng)的外圍設(shè)備組成。常規(guī)地震數(shù)據(jù)處理程序是復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。

3、地震資料解釋

包括地震構(gòu)造解釋、地震地層解釋及地震烴類解釋或地震地質(zhì)解釋。

地震構(gòu)造解釋以水平疊加時間剖面和偏移時間剖面為主要資料，分析剖面上各種波的特征，確定反射標準層層位和對比追蹤，解釋時間剖面所反映的各種地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，構(gòu)制反射地震標準層構(gòu)造圖。

地震地層解釋以時間剖面為主要資料，或是進行區(qū)域性地層研究，或是進行局部構(gòu)造的巖性巖相變化分析。劃分地震層序是地震地層解釋的基礎(chǔ)，據(jù)此進行地震層序之沉積特征及地質(zhì)時代的研究，然后進行地震相分析，將地震相轉(zhuǎn)換為沉積相，繪制地震相平面圖，劃分出含油氣的有利相帶。

地震烴類解釋利用反射振幅、速度及頻率等信息，對含油氣有利地區(qū)進行烴類指標分析。通常需綜合運用鉆井資料與測井資料進行標定分析與模擬解釋，對地震異常作定性與定量分析,進一步識別烴類指示的性質(zhì),進行儲集層描述，估算油氣層厚度及分布范圍等。

二、地震勘探在石油工業(yè)上的應(yīng)用

地震勘探是由研究天然地震的地震孕育而來的。地震勘探作為一種工業(yè)方法在其實現(xiàn)真正工業(yè)應(yīng)用前經(jīng)歷了漫長的思想與基礎(chǔ)理論準備，然而地震勘探卻是為尋找石油和天然氣而發(fā)展起來的，第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，經(jīng)濟恢復(fù)對石油的需求迅速增長，而用地面地質(zhì)的方法尋找石油的收益卻開始下降，地震方法便應(yīng)允而生，地震勘探在隨后幾十年的發(fā)展中逐漸成為石油勘探的絕對勘探方法。1951年3月我國組建了第一個地震隊，從此掀起了我國石油地震勘探歷史的新篇章。目前幾乎所有的石油公司都需要依靠地震資料來確定每一口探井位置，世界上絕大多數(shù)油氣田都是先由地震工作找到構(gòu)造，再由鉆井發(fā)現(xiàn)的，而且在油氣田開發(fā)與管理上越來越依賴于地震工作。目前為止，世界上還沒有一中探測方法能像地震勘探那樣對地下介質(zhì)作出的精確而詳細的三維描述，無論是重力、磁法、電發(fā)、放射性或測井等地球物理方法還是鉆井、地質(zhì)等其它方法。正因為如此，地震勘探在石油工業(yè)中得到普遍的應(yīng)用。世界地球物理勘探費用里，地震勘探占95%以上，重力、磁力、電法、放射性及測井等地球物理方法費用加在一起尚不足5%，可見，地震勘探在石油工業(yè)中的應(yīng)用有著舉足輕重的地位。

三、地震勘探在工程物探的應(yīng)用

我國的工程地震已在水文、工程、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、巖土力學(xué)參數(shù)原位測試、工程檢測以及人文調(diào)查等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

在水文、工程、環(huán)境地質(zhì)中的應(yīng)用有：測定覆蓋層厚度及基巖界面起伏形態(tài)，測定基巖巖性及風(fēng)化層厚度的變化，測定隱伏斷層、裂縫、破碎帶的位置、寬度及展布方向，測定礫石層中潛水面深度和地下含水層分布，探測巖溶及地下洞穴，劃分松散沉積地層層序，滑坡及塌陷等災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查以及進行淺層地質(zhì)填圖等。

在區(qū)域和場地穩(wěn)定性調(diào)查評價中的應(yīng)用有：進行巖體及場地分類，測定場地卓越周期，判定砂土液，場地土地震效應(yīng)分析及反應(yīng)譜，場地局部構(gòu)造的調(diào)查等。

在工程質(zhì)量檢測及人文調(diào)查中的應(yīng)用有：地基基礎(chǔ)檢測和巖土彈性力學(xué)參數(shù)測定，古墓、古建筑物及地下埋設(shè)物探測等。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，工程地震勘探方法技術(shù)不段發(fā)展，應(yīng)用范圍將不段擴大。

當(dāng)前，我國正處在社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展時期，不斷加快國民經(jīng)濟建設(shè)的步伐，因之，亟待科學(xué)技術(shù)的進步，不斷開辟技術(shù)市場，以適應(yīng)和滿足形勢的需求。相信未來，地震勘探這支在波瀾壯闊的社會主義市場經(jīng)濟大潮中不斷前進的科技力量，必將會使淺層與地殼深部的探測研究緊密地結(jié)合為一體，在應(yīng)用領(lǐng)域上發(fā)揮無限光明的前景。

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