地球物理勘探技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

喬杰 張國(guó)平

[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，物探這一先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)各類(lèi)工程領(lǐng)域中占據(jù)著重要的地位。地球物理勘探技術(shù)是當(dāng)前能源勘探的重要技術(shù)手段之一，本文是筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中所存在的問(wèn)題及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)的論述，僅供參考。

[關(guān)鍵詞]技術(shù) 地質(zhì) 工程 物探

[中圖分類(lèi)號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-247-1

0引言

物探技術(shù)是一門(mén)應(yīng)用性為主的學(xué)科，不言而喻，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在地質(zhì)找礦、軍事工程、工程物探、工程質(zhì)量檢測(cè)等方面發(fā)揮著重大作用，對(duì)于保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展有著重大意義。在工程方面，物探技術(shù)更是和工程如影隨形，在工程選址、工程質(zhì)量檢測(cè)方面，都應(yīng)用十分廣泛。其中地震勘探作為一種主要的物探方法我們更要加以重視和研究。在實(shí)際工作中，經(jīng)驗(yàn)的積累對(duì)于工作的展開(kāi)也是有很重要的指導(dǎo)意義，所以，我們技術(shù)人員要在掌握理論方法和儀器設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，同時(shí)注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。

1現(xiàn)階段我國(guó)地球物理勘探技術(shù)

1.13D可視化技術(shù)

可視化技術(shù)就是把描述地下巖層的物性特點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖像、圖形，以方便人們觀察到不可觀察的結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用顏色、透視、動(dòng)畫(huà)等實(shí)時(shí)改變的表現(xiàn)形式，觀察巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，方法包括以圖形為基礎(chǔ)和以可視體為基礎(chǔ)的可視化，在以體可視化為基礎(chǔ)的勘探過(guò)程中，每一個(gè)采集到的采樣數(shù)據(jù)都會(huì)被轉(zhuǎn)化為一個(gè)3D像素大小的面元間隔，體可視化允許解釋人員直接對(duì)地層巖石解釋?zhuān)直娉龅卣鹣?、改進(jìn)油藏特征描述。體可視化通過(guò)數(shù)據(jù)的立體化顯示，能夠使工作人員在巖石的構(gòu)造方面、地層的巖性等方面進(jìn)行交互解釋?zhuān)瑢?duì)于解釋后的記過(guò)會(huì)在立體空間里顯示，極大的提高了解釋后資料的完善、提高解釋的質(zhì)量。

1.2復(fù)雜山地地震技術(shù)

復(fù)雜山地在地表的高度比較大，最大高差能夠達(dá)到2000m以上，有的巖石在地表出露，有的巖石在地下逆掩構(gòu)造，斷裂構(gòu)造等，針對(duì)特殊的地表結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成了比較成熟的勘探結(jié)構(gòu)模式，即基于衛(wèi)片的變觀設(shè)計(jì)，優(yōu)選泡點(diǎn)，綜合表觀調(diào)查等，基于起伏地表的疊前、深度偏移、速度建模等關(guān)鍵技術(shù)為核心的復(fù)雜山地地震測(cè)試技術(shù)。例如，在庫(kù)車(chē)拗陷地帶運(yùn)用該技術(shù)對(duì)地區(qū)的勘探精度得到提高。

1.3井中地震技術(shù)

該技術(shù)從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)是沒(méi)有準(zhǔn)確的定義的，從國(guó)外的發(fā)展經(jīng)歷中我們可以得到凡是把使用檢波器、震源、井的測(cè)量技術(shù)都?xì)w為井中測(cè)量，該技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)，不過(guò)大多數(shù)國(guó)家人在研究階段，該技術(shù)的主要是通過(guò)將接受系統(tǒng)或者是激發(fā)系統(tǒng)置于井內(nèi)，以此來(lái)減少低速帶對(duì)發(fā)射出的高頻地震波的衰減，VSP技術(shù)受淺層的影響一般是單層的，而井間地震測(cè)量通常不會(huì)受到淺層的影響，因此在接受裝置中接受的地震波的信號(hào)井中地震技術(shù)有著更好的就技術(shù)，可以精確深度定位，在地震波的速度分析上、偏移成像技術(shù)上有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在井中地震應(yīng)用最多的是VSP；渙IJ量，起中以零井源距測(cè)應(yīng)用最廣，但是應(yīng)用領(lǐng)域卻很受限制，井下多級(jí)多分量接受系統(tǒng)的研制成功，對(duì)于井中地震技術(shù)的采集效率的提高、生產(chǎn)成本的降低作用非常明顯。

1.4深度域成像技術(shù)

在國(guó)外，深度域成像技術(shù)發(fā)展的迅猛，在基礎(chǔ)方法理論研究上，美國(guó)的一批科學(xué)家在共方位角波動(dòng)方程深度偏移成像等技術(shù)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在我國(guó)國(guó)內(nèi)方面以同濟(jì)大學(xué)為代表的一批科學(xué)家在廣義深度偏移成像技術(shù)上的研究成果已經(jīng)于國(guó)外先進(jìn)水平對(duì)等。

隨著國(guó)內(nèi)外深度成像技術(shù)的快速發(fā)展，各個(gè)大的物理勘探服務(wù)公司也正在有計(jì)劃的實(shí)施著深度域成像技術(shù)的產(chǎn)品化，但各個(gè)產(chǎn)品在實(shí)施的過(guò)程中有出現(xiàn)了很多改進(jìn)后的方法，由最初的加疊后偏移的方法解決成像技術(shù)上速度依賴傾角的技術(shù)難題，但是由于現(xiàn)實(shí)中速度的求取與技術(shù)的應(yīng)用存在著一定的偏差，因此加疊后偏移的方法在實(shí)際應(yīng)用上存在成像位置不準(zhǔn)確的弊端，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)虛假構(gòu)造的情況，所以通過(guò)改良方法是用疊前深度偏移成像就能夠解決水平疊加速度不準(zhǔn)確所引起的問(wèn)題，使得成像的精確度大大提高，但是疊前深度偏移又受著外部計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展環(huán)境的限制，不過(guò)在現(xiàn)代信息化革命的大背景下，這個(gè)限制正慢慢減弱。

總之，在物探技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)上，必須堅(jiān)持以勘探區(qū)域的地質(zhì)背景資料為基礎(chǔ)，物探化信息必須結(jié)合勘探區(qū)域的地質(zhì)情況驚醒解釋與分析處理，并且綜合應(yīng)用各種技術(shù)，協(xié)同作戰(zhàn)，避免多重解釋的出現(xiàn)。

2我國(guó)地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1高分辨、高可靠性、實(shí)時(shí)成像趨勢(shì)

在工程物探巨大市場(chǎng)需求的帶動(dòng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，未來(lái)幾年工程物探技術(shù)與新儀器的開(kāi)發(fā)將呈現(xiàn)良好的勢(shì)頭，開(kāi)發(fā)水平將大大提高，新儀器將以高分辨、高可靠性、實(shí)時(shí)成像儀器為主流。

2.2靜態(tài)向動(dòng)態(tài)過(guò)渡趨勢(shì)

精確的油藏表征是油藏管理及生產(chǎn)最大效率的關(guān)鍵步驟。油藏的靜態(tài)表征數(shù)據(jù)是地震數(shù)據(jù)孔隙度等，用作標(biāo)定的數(shù)據(jù)主要是VSP 測(cè)井、鉆井等獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)，油藏的開(kāi)發(fā)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此靜態(tài)表征須向動(dòng)態(tài)表征過(guò)渡。在整個(gè)油田的開(kāi)采過(guò)程中，靜態(tài)油藏特性如孔隙度、滲透率等和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)都將會(huì)得到更新。油藏模型已從最初的簡(jiǎn)單模型不斷優(yōu)化，指導(dǎo)整個(gè)油田的合理開(kāi)采。

2.3地下探測(cè)趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得地震資料的處理和解釋的水平有了更進(jìn)一步的發(fā)展。新技術(shù)和新方法層出不窮，并將投入到實(shí)際的生產(chǎn)和應(yīng)用中。隨著油田勘探開(kāi)發(fā)的深入，地球物理正從一種勘探工具向油藏描述和檢測(cè)工具過(guò)渡。大量的地震數(shù)據(jù)和地下的VSP 測(cè)井和鉆井緊密結(jié)合，使我們能夠從地面數(shù)據(jù)中挖掘越來(lái)越多的地下信息。地球物理將伴隨著人們對(duì)地下資源的不斷需求而不斷發(fā)展。

2.4新技術(shù)勘探趨勢(shì)

近幾年來(lái)，隨著物探裝備的發(fā)展，以高分辨率地震、高精度3D 地震、疊前偏移成像、山地地震等為代表的地球物理勘探技術(shù)，以約束反演、屬性分析。4D地震、井中地震、多波多分量地震等新技術(shù)正躍升為新的臺(tái)階。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)現(xiàn)階段的地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，它不僅是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防有著重大影響的一門(mén)技術(shù)科學(xué)，也將在我國(guó)的未來(lái)發(fā)展道路上扮演著越來(lái)越重要的角色。我們技術(shù)人員要在掌握理論方法和儀器設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，同時(shí)注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，為我國(guó)的地球物理勘探事業(yè)做出貢獻(xiàn)。