淺析地震勘探儀器的技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景趨勢

摘要：隨著地球淺部資源的枯竭以及地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)，地震勘探成為未來資源規(guī)劃和災(zāi)害預(yù)警的重要手段。通過對地震勘探技術(shù)及儀器裝備特點(diǎn)的分析，探討了我國地震物探技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向，旨在為地震物探技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備研發(fā)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：地震勘探;數(shù)據(jù)采集;處理與解析;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展前景

0引言

隨著我國設(shè)備研發(fā)與制造技術(shù)和工藝的發(fā)展，地震勘探儀器也進(jìn)入了性能高速提升的時(shí)代。地震勘探設(shè)備從采集技術(shù)、傳輸方式、數(shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)等多方面均有長足的進(jìn)步與升級(jí)，隨著地震物探裝備搭載北斗導(dǎo)航、5G傳輸技術(shù)等模塊將會(huì)為我國礦物資源開采、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)及病害防治工作作出更大貢獻(xiàn)。

1 地震勘探技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

1.1 地震采集技術(shù)現(xiàn)狀

近些年有線地震勘探設(shè)備的發(fā)展聚焦在實(shí)時(shí)采集能力提升方面，主要表現(xiàn)在精確的同步采集技術(shù)，其中為了適應(yīng)可控震源高效采集、高保真采集以及自動(dòng)采集的要求，可移動(dòng)激發(fā)源自動(dòng)與儀器同步采集技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)是GPS授時(shí)、定位導(dǎo)航、自動(dòng)觸發(fā)、同步采集以及通信傳輸?shù)榷囗?xiàng)技術(shù)的合成，極大地提高了工作效率。目前搭載此項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備主要有428系統(tǒng)和G3i系統(tǒng)，典型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集能力如表所示。

1.2地震處理技術(shù)現(xiàn)狀

（1）空間自相關(guān)法

空間自相關(guān)法最早是在二十世紀(jì)五十年代被AKi提出。但在許多地區(qū)，由于地形條件限制，不能滿足AKi提出的空間自相關(guān)法（SPAC），因此，在1993年Ling等人提出了擴(kuò)展的空間自相關(guān)法，2006年Asten通過研究改進(jìn)了SPAC創(chuàng)建了多模式的空間自相關(guān)法。 目前，SPAC已經(jīng)在地震勘探領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，推動(dòng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展。

（2）背景噪聲成像

背景噪聲成像技術(shù)是近些年發(fā)展的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地殼結(jié)構(gòu)的物探研究。我國學(xué)者房立華、趙中建等人引入并推廣了背景噪聲成像技術(shù)。目前該技術(shù)也以廣泛在國內(nèi)勘探工作用使用，為我國西藏東南部、渭河盆地等地殼結(jié)構(gòu)研究做出突出貢獻(xiàn)。

1.3 地震解析技術(shù)現(xiàn)狀

地震勘探設(shè)備的采集通道根據(jù)需求擴(kuò)展至百萬道，如單依靠人工對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、校準(zhǔn)，不但效率低下，準(zhǔn)確度也受到極大的影響，為了解決海量數(shù)據(jù)處理與解析，主流的428系統(tǒng)和G3i系統(tǒng)均配套了相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理軟件與平臺(tái)。

2 地震勘探儀器關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

2.1數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)

近年來，隨著“兩寬一高”采集方法的應(yīng)用，勘探數(shù)據(jù)急劇增加，海量數(shù)據(jù)對于存取速度、儲(chǔ)存空間與安全性提出了新的要求。目前，通用數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置能夠支持G3i、428XL等儀器使用，滿足百兆數(shù)據(jù)傳輸，儲(chǔ)存設(shè)備便捷使用方便，為高效采集作業(yè)提供保障。

2.2實(shí)時(shí)萬道采集技術(shù)

萬道采集技術(shù)逐漸成熟，國內(nèi)已開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的6萬道地震勘探儀，實(shí)現(xiàn)了高密度寬方位的物探需求，真正實(shí)現(xiàn)了“兩寬一高”的技術(shù)要求，在準(zhǔn)格爾盆地油氣資源勘探工程中成果應(yīng)用，為我國萬道采集技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.3??數(shù)字傳感技術(shù)

數(shù)字傳感技術(shù)的核心是微處理器。近年來，隨著集成電路制造技術(shù)和工藝的發(fā)展，微處理器的數(shù)據(jù)處理能力日新月異，已經(jīng)被廣泛裝備地震勘探設(shè)備，并依靠其低功耗、小體積、擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)勢逐步占領(lǐng)勘探領(lǐng)域。

3 地震勘探儀器的技術(shù)開發(fā)趨勢

地震儀器的發(fā)展首先是其搭載技術(shù)的提升，未來地震勘探技術(shù)將圍繞電子通訊、數(shù)據(jù)傳輸、同步采集、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等核心技術(shù)不斷升級(jí)。隨著智能化、集成化設(shè)備研發(fā)制造的發(fā)展，地震儀器也將向技術(shù)集成化、采集智能化方向發(fā)展，地震勘探儀器將具有以下特點(diǎn)：

（1）海量數(shù)據(jù)云儲(chǔ)存。

（2）高精度、高分辨率的數(shù)據(jù)采集。

（3）精準(zhǔn)定位、傳輸速度不受限、采集通道能力不受限。

（4）儀器集成化，便攜，能夠滿足各種環(huán)境地形條件下的勘探工作。

（5）儀器運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)和運(yùn)行成本低，操作簡單。

4結(jié)語

我國地震勘探技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)取得了長足進(jìn)步，并在多項(xiàng)地質(zhì)勘探和資源勘探中成功應(yīng)用，但隨著科技改革的深入，技術(shù)日新月異，對地震勘探技術(shù)與設(shè)備也提出了新的更高要求，同時(shí)，大數(shù)據(jù)、北斗導(dǎo)航、5G傳輸技術(shù)在我國逐步成熟，地震物探裝備搭載新的模塊將會(huì)為我國礦物資源開采、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)及病害防治工作作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：張浩（1986-2）;男;漢;陜西西安;大專;助理工程師;研究方向：地震勘探。

（中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司?陜西?西安?710001）