地震勘測(cè)方法和數(shù)據(jù)采集工作分析

張美華

摘 要 地震是不可預(yù)測(cè)的突發(fā)性災(zāi)害，會(huì)對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)生活造成巨大的負(fù)面影響，比如各種建筑的倒塌、設(shè)施的損壞、交通的中斷，甚至還會(huì)對(duì)人民的生命健康造成危害。因此我國(guó)一直致力于地震勘測(cè)方法和數(shù)據(jù)采集工作的研究。隨著我國(guó)科技水平的提高，地震勘測(cè)的技術(shù)水平也得到了提升，科學(xué)的勘測(cè)方法能夠有效的預(yù)防地震的災(zāi)害，對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定和人民的生命健康安全有著至關(guān)重要的作用。本篇將圍繞地震勘測(cè)方法的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集工作進(jìn)行分析討論。

關(guān)鍵詞 地震災(zāi)害 地震勘測(cè)方法 數(shù)據(jù)采集

中圖分類號(hào)：P315.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）09-0063-02

我國(guó)自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的水平得到了巨大的進(jìn)步。對(duì)于地震勘探技術(shù)而言，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步有利于自身的發(fā)展，無論是人工技術(shù)的實(shí)踐、精密儀器的開發(fā)以及地震勘測(cè)方法的研究，都是地震勘測(cè)技術(shù)的重要組成部分。其中地震勘測(cè)方法結(jié)合了各種不同的先進(jìn)技術(shù)，能夠根據(jù)不同的地質(zhì)特征選用不同的地震勘測(cè)技術(shù)，在一定程度上提高地震勘探的準(zhǔn)確度。地震災(zāi)害一直是人們恐懼的突發(fā)性災(zāi)害，震級(jí)越大對(duì)人民和社會(huì)的危害越大，比如唐山大地震，對(duì)唐山人民的生產(chǎn)生活造成了巨大的危害，使唐山籠罩在地震的陰影中，中國(guó)發(fā)生的多次嚴(yán)重的地震災(zāi)害更加堅(jiān)定了我國(guó)對(duì)地震勘測(cè)方法的研究。另外地震勘測(cè)方法不僅能夠提高預(yù)測(cè)地震的精準(zhǔn)度，也能夠在礦產(chǎn)勘察、地下水開采、核電站建設(shè)等其他領(lǐng)域大展手腳。數(shù)據(jù)采集工作是地震勘測(cè)工作中重要的一環(huán)，能夠?yàn)榈刭|(zhì)的勘測(cè)提供解釋資料的保障。下面將介紹地震勘測(cè)方法的具體內(nèi)容及重要意義。

1 地震勘測(cè)方法的重要內(nèi)容

1.1 地震勘測(cè)的資料收集

首先要對(duì)勘測(cè)的地質(zhì)進(jìn)行全面的勘察，收集該地質(zhì)的資料，并實(shí)施的監(jiān)測(cè)地質(zhì)的情況，充分了解地質(zhì)的結(jié)構(gòu)、底層的硬度及厚度、地下蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源等，這些搜集的資料信息能夠?yàn)榈卣鹂睖y(cè)技術(shù)提供勘測(cè)方法的選擇依據(jù)。在科技不先進(jìn)的時(shí)期，地質(zhì)資料的收集只能依靠人工技術(shù)，在野外進(jìn)行信息的采集，對(duì)地下的情況了解的并不清晰。但是對(duì)著時(shí)代的發(fā)展，信息采取的方法變成了先進(jìn)的勘探設(shè)備，并能夠結(jié)合先進(jìn)的勘探技術(shù)和專業(yè)的勘探人才對(duì)地質(zhì)的信息進(jìn)行全面的收集。地震勘測(cè)資料的收集是選擇地震勘測(cè)方法的有力依據(jù)，根據(jù)收集的資料選擇科學(xué)合理的地震勘測(cè)方法，能夠有效提高地震勘測(cè)精度，為之后的數(shù)據(jù)采集工作打下基礎(chǔ)。

1.2 地震勘測(cè)方法的介紹

1.2.1 地震測(cè)井法

地震測(cè)井法是利用鉆井工具求取地震波在地層中的平均速度的方法，在地震勘探資料解釋中起著非常重要的作用。地震測(cè)井法也分為兩種不同的方法，其一是先在地面上人工爆炸，檢波器放在鉆孔內(nèi)能夠接收不同深度的地震波。其二是在鉆孔內(nèi)進(jìn)行不同深度的爆炸，檢波器在地面接收地震波。并利用普通的地震儀進(jìn)行記錄。這種地震測(cè)井法需要檢波器適應(yīng)鉆孔的工作條件，這種檢波器也被成為測(cè)井檢波器屬電磁式檢波器。在實(shí)際地震測(cè)井法的運(yùn)用中，一般震源都分布于井口，因此要對(duì)井深及震波的時(shí)間差進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并通過記錄是數(shù)據(jù)對(duì)井內(nèi)的地層區(qū)間的深度和地層的平均速度進(jìn)行計(jì)算。在地震測(cè)井法的基礎(chǔ)上，也能夠作為折射法和反射法的數(shù)據(jù)資料解釋和處理依據(jù)。在一定程度上能夠提高地震勘探得到更加精準(zhǔn)的測(cè)定數(shù)據(jù)，能夠?yàn)榭睖y(cè)地質(zhì)提供分析的依據(jù)。以上就是關(guān)于地震測(cè)井法的內(nèi)容介紹，地震測(cè)井法是對(duì)地震波速度的有效監(jiān)測(cè)方法，而折射法則應(yīng)用于特殊的高速地層。下面將介紹地震勘測(cè)方法中的折射法。

1.2.2 地震波折射法

地震折射法首先要從形成的條件入手，地層形成折射波必須要滿足兩個(gè)條件：首先勘測(cè)的地層界面必須是相對(duì)穩(wěn)定的，并且具有延續(xù)性;其次地層上覆部分的折射波速要小于下面地層的波速。淺層的地震折射波能夠解決工程建設(shè)。水質(zhì)勘探和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的問題，能夠確定勘測(cè)地表層的厚度，基巖起伏等。折射法不如反射法應(yīng)用的范圍廣泛，一旦有震源附近不能夠接收到折射波，那么就會(huì)影響到整個(gè)勘測(cè)的結(jié)果。

1.2.3 地震波反射法

地震波反射法是地震勘測(cè)方法中應(yīng)用比較廣泛的方法，是利用地層中的反射波得出勘測(cè)地質(zhì)的狀況。在地震勘測(cè)過程中常常會(huì)遇到多種性質(zhì)的巖層或者不同厚度的地層，而在不同的巖層界面中，會(huì)有反射波的存在，能夠不受到地層巖層的阻礙，所以地震波反射波是比較常見的地震勘測(cè)方法。反射波的強(qiáng)度在垂直入射的情況下受到反射系數(shù)的影響，而地層環(huán)境也會(huì)影響地震波的反射強(qiáng)度，比如說地層環(huán)境是否有噪音，如果環(huán)境中噪音過大就需要增強(qiáng)反射系數(shù)才能夠接收到地震波的反射波。地震波還受到地表界面的深度影響，當(dāng)反射點(diǎn)與震源的距離增大時(shí)，接收到地震波反射波的時(shí)間就會(huì)增長(zhǎng)。但是也能反映出反射界面的變化曲線，從而得出地層的深度。另外，在利用地震波反射法時(shí)，橫波和縱波都能夠通過反射增加地震勘測(cè)的準(zhǔn)確度。

以上就是關(guān)于地震勘測(cè)方法主要內(nèi)容的介紹，地震勘測(cè)方法能夠通過科學(xué)地勘測(cè)和推斷得出勘測(cè)地層地厚度、深度及巖層介質(zhì)等，能夠?yàn)榈卣痤A(yù)防、建筑建設(shè)、礦產(chǎn)開采等提供科學(xué)地依據(jù)。

1.3 地震勘測(cè)方法的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地研究，地震勘測(cè)技術(shù)在不同地領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用。地震勘測(cè)技術(shù)具有精度高、分辨率高。穿透強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，能夠比較清晰的了解整個(gè)地層的地質(zhì)性質(zhì)和形成規(guī)律，在尋找石油天然氣等方面作用突出。[1]另外，地震勘測(cè)技術(shù)方法能夠?qū)ふ业叵滤Y源，更具地震波的反饋得出地下水資源的位置。我國(guó)城鎮(zhèn)化速度的加快，各種建筑拔地而起，而建筑物建設(shè)需要對(duì)地質(zhì)的軟硬程度等進(jìn)行詳細(xì)的了解，以免造成建筑物的潛在的危害。建造高層建筑、海河堤壩、公路、橋梁及海港時(shí)都能夠利用地震勘測(cè)測(cè)量基巖的深度等，判讀出地層地質(zhì)是否適合建筑工程。地震勘測(cè)方法也能作為探測(cè)核電站周圍有無斷層的重要判斷依據(jù)。

2 地震數(shù)據(jù)采集工作

地震數(shù)據(jù)采集工作時(shí)油氣地震勘探工程中的第一道工序，也是至關(guān)重要的一道工序。在地震數(shù)據(jù)采集工作中，要用到地震檢波器設(shè)備和地震勘探儀。地震檢波器是用來傳播地震信號(hào)的裝置，地震勘探儀是采集和記錄地震信號(hào)的裝置，是地震儀器中的關(guān)鍵設(shè)備。在地震數(shù)據(jù)采集工作的過程中，只有將地震檢波器和地震勘探儀器相互配合利用才能實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)采集工作。這兩種儀器及其他信號(hào)采集工具的整合叫做地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2.1 地震數(shù)據(jù)采集工具的特點(diǎn)和需求

地震數(shù)據(jù)采集工具即地震勘探儀器，能夠在油氣資源的開采中發(fā)揮重要的作用，也決定了地震勘探儀器廣闊的市場(chǎng)空間，得到源源不斷的需求，地震物探技術(shù)向著更高分辨率、高信噪比、高保真度、多波多維多道等技術(shù)方面發(fā)展，而地震勘探儀器向著低噪音、低失真、高速度等更先進(jìn)的采集能力方向發(fā)展。地震勘探儀器的需求明確了其具有針對(duì)性的特征，滿足客戶對(duì)地震勘探儀器的耐用、輕巧的需求。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地震數(shù)據(jù)采集工具開始利用新工藝，開發(fā)新技術(shù)，使用新材料，獲得了充足的發(fā)展。[2]

對(duì)于地震數(shù)據(jù)采集儀器的需求，其范圍越來越廣，既是地震信號(hào)傳輸記錄的核心裝備，也能夠靈活的適應(yīng)大量的數(shù)據(jù)處理工作，真實(shí)高效的采集地震信號(hào)。

2.2 地震數(shù)據(jù)采集方法

地震數(shù)據(jù)采集是地震勘探過程中的重要組成部分，數(shù)據(jù)能夠反應(yīng)勘探的結(jié)果和信息，能夠作為依據(jù)真實(shí)的反映出勘探的地質(zhì)狀況。能夠?yàn)榈刭|(zhì)狀況的分析提供重要資料的保障。

地震數(shù)據(jù)采集也有核心的技術(shù)，能夠利用高精度的數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)在復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境中更高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而能夠得到有效的地質(zhì)狀況數(shù)據(jù)。地震數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵技術(shù)的選擇，需要專業(yè)的人員對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行全面的勘測(cè)，為關(guān)鍵技術(shù)的選擇提供依據(jù)，才能夠保證最后采集數(shù)據(jù)結(jié)果的有效性和可靠性。

地震數(shù)據(jù)采集工作中還包括采集數(shù)據(jù)的處理和解釋，數(shù)據(jù)處理和解釋是指將地震勘探儀器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和拓展運(yùn)用。數(shù)據(jù)處理會(huì)將地震勘探儀器采集到的地質(zhì)資料，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析的股喲成，得出地質(zhì)的狀況，數(shù)據(jù)處理往往在礦井開采的工程中運(yùn)用。比如說，在礦井工程中，將地質(zhì)的深度及傳播信號(hào)的速度進(jìn)行分析，就能夠得出礦井中含有的石油和天然氣的區(qū)域，并綜合得出開采石油和天然氣的機(jī)率。在數(shù)據(jù)的處理過程中，要使得最終數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可靠性，就要滿足數(shù)據(jù)處理的過程不受到其他因素的干擾。數(shù)據(jù)的高效處理，還要依靠專業(yè)的勘探人員，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的過程，并判讀數(shù)據(jù)處理結(jié)果的有效性。網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來，使數(shù)據(jù)處理有了更有力的幫助，大數(shù)據(jù)技術(shù)以及現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)設(shè)備成為了數(shù)據(jù)處理的重要組成設(shè)備，也開發(fā)出來常規(guī)的地震數(shù)據(jù)處理程序和軟件，能夠形成具體的影像數(shù)據(jù)，使得最終的結(jié)果更加清晰明確。

我國(guó)地勢(shì)地貌種類多樣，還有很多復(fù)雜的地形，地層的環(huán)境的勘探也有一定的難度系數(shù)，所以我們更要全面的提高地震勘探技術(shù)的水平，將更先進(jìn)的技術(shù)和材料運(yùn)用到地震勘探中去。[3]還要培養(yǎng)更多優(yōu)秀的專業(yè)勘探人才，為地震勘探方法和數(shù)據(jù)采集工作打下堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

不僅是地震災(zāi)害的威脅，還有其他工程的建設(shè)都需要更加完善、先進(jìn)的地震勘探方法和數(shù)據(jù)采集工作。因此我國(guó)要提高地震勘探技術(shù)水平，研發(fā)更有效的地震勘探儀器，提升數(shù)據(jù)采集工作的能力，更要發(fā)揮人才的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)的地質(zhì)狀況的研究和工程建設(shè)的監(jiān)測(cè)提供更可靠的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 艾克白兒·巴吐爾.地震勘探技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2020（14）：129-130.

[2] 劉映均.《沿海沼澤地油氣藏地震勘探的干擾影響》的英漢翻譯實(shí)踐報(bào)告[D].山東：中國(guó)石油大學(xué)（華東），2018.

[3] 李達(dá)為.地球物理勘探中的地震勘探方法研究論述[J].科技資訊，2016，14（08）：16，18.