地震勘探的特点范例6篇

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地震勘探的特点

地震勘探的特点范文1

随着油田勘探程度的增加和难度的加大,传统的二维、三维地震勘探方法在解决某些地质、油藏等难题时受到越来越多的挑战,要求地震勘探新方法、新技术不仅要满足定性评价要求,而且要向定量化、精细化和立体化的方向发展,因此针对不同勘探开发目标和目的的地震勘探新方法和新技术的出现是必然的。常规地震勘探课程侧重基本勘探方法和原理的讲解,然而在实际油田生产中大量非常规的地震勘探方法发挥着举足轻重的作用,因此,为油田地球物理勘探相关专业开设地震勘探新方法课程,让学生能够把握地震勘探新技术的现状与发展趋势对从事地震勘探工作十分必要。为保证课程教学效果,提出了激发学生学习兴趣与减轻学生负担并重的教学改革方案,并进行探索与实践。

一、课程内容和教学目标

地震勘探新方法课程是在常规地震勘探技术基础上,使学生系统了解目前实际生产中正在或将要应用的新技术,课程改革的目标是将地震勘探领域主流及前沿的理论和技术及时地、更好地融入授课内容中,使学生能够及时了解学科前沿知识,把握学科发展方向。引导学生理解实际油田勘探开发过程中的多种关键地震方法,为今后开展实际油田勘探生产以及相关方法研究打下良好基础。具体目标和要求包括掌握地震勘探新技术的概念与特点,把握新技术研究现状与发展趋势。理论联系实际,正确理解地震勘探新技术的研究意义与技术要点。学会文献检索与查新,开展与专业相关的中英文文献阅读、分析与总结活动,提高学生实际文献检索、总结和独立思考的能力,培养学生的团队协作精神。

二、课程教学背景分析

1.地震勘探新方法课程教学内容特点分析。地震勘探新方法课程作为地震勘探原理的补充和延伸,与目前油田实际勘探开发紧密相关。课程涉及范畴较宽,内容繁多,包括VSP、井间地震技术、多波多分量地震技术、时移地震油藏监测技术、微地震技术等。课程中除新方法所对应基本物理方法的描述外,还涉及大量的形式复杂的数学公式及数学描述,以及多种地球物理信息和手段的分析、融合,甚至是多学科知识的交叉结合。此外,地震勘探新方法随计算机发展和学科间交叉融合快速发展。同时,地震勘探是基于基本地球物理勘探理论、方法与认识,并将数学物理方法应用于计算机实践的一门课程。实践性强是勘探地球物理方法课程共同的特点,本课程教学也不例外。实践注重培养学生动手解决实际问题的能力,在实践中加强对专业知识的理解和掌握,从而对每一种技术有较直观和深入的认识。地震勘探新方法课程授课时间较短,而该课程的教学目标是希望学生通过课堂学习、研讨和课下文献调研总结,以及实际资料实践,理解课程教授地震勘探新方法的基本原理、适用条件和发展趋势等,为从事地震勘探科研与生产工作奠定基础。总之,地震勘探新方法课程教学内容丰富,实践性强,对学生科研能力与实际工作能力的培养具有重要意义。

2.地震勘探新方法课程授课对象的特点分析。本课程的授课对象是勘查技术与工程专业和其他相关专业高年级本科生,该阶段的本科生既要完成预定课程的学习,同时还面临着就业或者考研的压力,可谓时间紧、任务重。因此,有效掌握地震勘探新方法是一个不小的挑战。同时在我们的大学校园里,还有部分大学生学习劲头不足,有明显的厌学现象。另外教学内容陈旧、课程理论性强、实用性差、教学过程单调、教学方法单一以及作业太重等因素都加剧了学生的厌学情绪。针对目前复杂多样的学生心理,教师如何最大程度地提高学生对本课程学习的积极性,让学生在有限的时间内更好地掌握所学知识是教学过程中的重点,也是本课程以及类似课程的教学难点。

三、教学方法改革与课程优化实践

1.精心备课,构建实际问题导向型的课堂教学模式,激发学生的学习兴趣。在我国的教学活动中,教师长期处于知识代言人的地位,掌握着话语主动权,这就导致了无法构建起平等、和谐的师生关系,也无法促使学生自由探索知识,无法调动学生的学习兴趣。因此要调动学生的学习积极性,激发他们的学习兴趣,教师就要努力构建合作机制的课堂氛围。首先教师应精心备课,包括必要的板书和多媒体教学课件。多媒体辅助教学将文字、图片、声音、动画视频图像融为一体,提供的信息量大,能生动形象地展示抽象的知识点,增强学生的感性认识。同时要准备具有代表性的勘探实例与勘探实际难题,引导学生思考。学生也可以通过实际问题的解决获得成就感,从而更加喜欢该课程。再次,本着“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”的目标,构建实际问题导向型的课堂教学模式。问题导向式教学突破了传统的教学模式,它用问题激发学生主动探索,变被动学习为主动学习。教师由讲授者转变为引导者、组织者和探索者。将讨论式、互动式、启发式以及案例式教学法运用进来,教师提出问题,请学生事先查阅文献,进行总结,初步提出解决方法,在课堂上一起讨论其可行性,锻炼学生的表达能力,提高其自信心,开拓思维,激发其研究兴趣。最后优化课程教学内容,强调学生在教学中的主体地位,用更多的时间引导学生独立思考,协助学生开展实践。

2.加强实践教学,引导学生独立阅读总结,培养动手能力。地震勘探新方法课程是一门实践性很强的课程。需要学生进行实际操作,教师准备实际油田资料和相关软件与程序模块,让学生自己动手,进行实际数据的分析、处理与解释,并对其中出现的问题进行及时解决和问题总结,加深体会,并培养良好的协作精神。安排学生分组进行相关问题文献的查阅、分析与总结,从而引导学生学会以问题为导向进行文献检索,培养必要的文献整理、总结等基本科研素养。培养学生的报告能力,提供充足机会并鼓励学生对自己所做的文献调研和实际问题解决方案、效果进行报告。教师的讲授要在学生自求自得而又遇到困难时,要以画龙点睛式的手法去贯通学生的思维,提高学生的认知能力,引导其深入理解研究问题,提高地震勘探新方法的教学效果。

3.关心、关爱学生,加强与学生的交流,给学生减负。国外在概说中国教育的特点,确切的说是缺点时认为:大学教育是知识的教育。正因如此,大学生成了世界大学生群体中学得最辛苦的一部分,他们要完成的课程数量多,所学知识过于专业化,过深、过难,考试呆板且频繁,知识学习的负担过重,使其主动学习的积极性不高,学习效率低,独立思考的能力差。地震勘探新方法课程的教学安排,充分分析了大四学生面临的毕业、考研及就业压力和处境,考虑到目前大学生的普遍心理情况和课程所针对高年级同学时间紧、压力大的特点,不能增加过多的学习负担,而应减轻学生学习的压力。地震勘探新方法课程减负具体实施措施包括注重学生能力的培养和对地震勘探新技术的认识与理解,减少作业量,尤其是死记硬背的知识点,通过生动、形象的教学材料和实实在在的勘探实例,鼓励学生提高学习效率,尽力做到在课堂上理解教学内容。在实践教学过程中,为学生提供实践工作所需的成熟软件和程序模块,并认真指导学生使用。同时在课程授课中帮助学生加深对地震勘探原理、资料处理等相关基础知识的理解,减轻考研同学专业复习的压力。

从学生的角度出发,与学生平等相处,尊重学生。鼓励学生课下与老师深入交流和谈心,做到师生平等,使学生能够以放松的心态进行本课程的高效学习。同时尊重学生个体的差异,注意考评体系的多样化。丰富课程评价指标,将出勤率、文献检索与总结、课堂讨论积极性及表现、课堂学习认真情况、课外实践报告以及最终考试成绩等都纳入考评标准中,避免“一考定输赢”的现象,从而切实减轻学生的心理压力。

地震勘探的特点范文2

关键词:三分量 地震采集 发展

Abstract:The 3-component data acquisition technology is improving and getting into application as the seismic data acquisition technology is developing. This article is focused on the development of 3-component data acquisition project and guessing . The purpose is promoting the 3-component seismic data acquisition technology with managers.

Key words:3-component seismic data acquisition development

近几年,针对川西成熟油田探区,特别是川西地区裂缝性油气探区,都在尝试和探索开展三分量地震勘探资料采集。作为近年来地震勘探采集技术发展的前沿技术,本人结合目前开展的三分量地震采集现状,从观测系统如何优化、饱和激发控制、低信噪比地区攻关尝试以及制约三分量采集技术推广的瓶颈等等多个方面,提出个人认识和广大三分量地震采集技术管理者探讨。

1、三分量地震采集技术简介

根据横波分裂理论,当横波通过方位各向异性介质时,会分裂成两个偏移方向正交的横波,一个与裂缝走向平行的快横波,另一个与裂缝方向垂直的慢横波。三分量地震勘探就是指利用地震激发来获取P波、PSV波、PSH转换横波共三个分量的勘探资料。结合目前横波激发震源的研制以及勘探效益而言,目前主要是利用纵波激发来进行三分量采集,不需要特殊的横波震源,就可以采集到S波的资料,施工成本低、工作效率高、操作方便。和常规三维勘探相比较而言,三分量勘探可获得三个分量含有纵、横波和转换波资料,而常规三维勘探只有垂直分量,在所有采集状态一致时三分量地震呢采集可多获得两倍的地下信息量,该技术在近年内成为多波地震勘探方法中的主流技术。

三分量地震勘探资料用于解决的问题已不再只限于裂隙检测、岩性预测以及变化、油气检测、还可以通过三分量地震勘探判别真假亮点,甚至确定地下流体的性质、含量、陡倾角界面成像等等。基于四川特殊的地震地质条件及裂缝性气藏的情况,三分量勘探有着更好应用性,S波对裂缝性储层更有着P波无可比拟的优越性!因此对三分量采集技术发展的提升显得极为重要!

2、如何优化三分量地震采集观测系统

通过三分量三维地震勘探的实施,如何优化三分量地震采集观测系统也必须考虑如下因素:

①根据影响CCP迭次的有关参数,翔实收集勘探区内地震资料、实际钻井资料、VSP资料,特别是勘探主要目的层纵横波速度(图2-1)等构建地球物理模型,在此基础上进行精细的参数论证。

②接收线距越小,CCP覆盖次数的差异越小,分布更均匀。小滚动距离有利于CCP覆盖纵、横向分布的均匀性,并使炮检距分布得到改善。因此选择线距、束间滚动距离不能过大,避免影响CCP的覆盖次数分布的均匀性。

③结合勘探目的层,选择好炮检距的分布。为确保CCP叠加成像效果,选择合理的最大炮检距(纵波勘探炮检距的1.5-2倍)。根据转换波传播特点以及转换点的规律(图2-3、2-4),首选非正交观测系统,结合设备的局限性,为了尽可能确保有效的最深目的层的CCP迭次,炮点尽可能布设在在排列的四周。

④观测系统参数论证应以最深目的层为目标,以地质模型为基础,进行射线追踪或波场模拟来论证(图2-2)。

⑤各方位扇区内的炮检距分布平衡,避免导致不同方位角叠加成像效果差异大(图2-5),影响勘探精度。

⑥结合地质任务及施工条件,做好经济和技术的统一

对于三分量地震采集观测系统的优化是需要从很多方面来综合考虑的。项目部署前须结合勘探地质目标需求以及勘探投资等实际情况来综合优化,做好了观测系统的优化,能够起到较好的勘探效益。

3、对“饱和激发”的理解

要想获取信噪比较高的转换波资料,通过针对性的试验来进行对比是必须的。因为纵波速度大于横波速度(与岩石物性参数有关),且纵波频率比横波频率高。即S波的吸收系数比P波大。根据这种认识我们就可以通过Z分量试验资料以及X分量资料来确定选取合理的激发药量,以便获取相对P波和S波均信噪比较高的地震资料。

以某地区三分量三维药量试验为例,采用16m的激发井深,分别进行了4kg、6kg、8kg、10kg、12kg、14kg、16kg、18kg、20kg的不同激发药量试验。

从Z分量原始单炮AGC显示看,16kg-20kg药量激发记录有效波连续性较好,同相轴清晰,有效反射信息较为丰富,10kg-14kg次之,4kg-8kg较差(图3-1)。

从Z分量原始单炮固定增益显示看,随着药量的增加,激发能量逐渐增大,12kg以上能量变化不是很大且趋于稳定(图3-2)。

通过Z分量试验记录以上定性对比可以看出12kg激发是饱和激发的界限。接下来主要是通过定量分析来对比分析饱和和过饱和激发对于P波勘探的影响。

从定量分析显示,随着药量的增加,记录能量具有逐渐增强的趋势,12kg之后变化趋于平缓,到16kg药量激发时,记录的能量和信噪比较高,主频和频宽也具有优势(图3-3、3-4)。从初至波能量分析看, 12kg之后变化趋于平缓(图3-5)。

从上述Z分量资料定性、定量分析可以得出结论:对于Z分量资料而言,12kg是P波勘探的饱和药量的界限。因此主要对比饱和激发和过饱和激发资料,也就是重点定量对比12kg―20kg激发转换波资料信噪比的变化来确定对转换波勘探有利的激发药量。

选择X分量原始单炮、分频扫描记录AGC显示看,4-12kg较差,信噪比相对较低;16-20kg药量激发记录的信噪比和有效反射连续性较好,能量较强,信噪比较高,针对X分量资料而言16kg激发已经达到饱和(图3-6至图3-7)。

从上述X分量资料定性、定量分析可以得出结论:对于X分量资料而言,16kg是饱和药量界限。想要获得信噪比较高的S波勘探资料,须采用16kg激发药量。

从以上药量试验分析我们得出如下结论:相对三分量地震采集而言,饱和激发也是一个相对概念。因此,要想确保转换波资料的信噪比,就需采取相对P波勘探而言适当的“过饱和激发”来选取针对转换波勘探而采用的“饱和药量”激发更为合理。

4、低信噪比地区能否开展三分量地震采集

针对P波勘探低信噪比地区能否通过开展三分量地震采集来获取一定信噪比的转换波资料呢?我个人认为在低信噪比地区还是可以通过取得的三分量地震采集技术认识来适当开展转换波勘探尝试的。

首先纵波速度大于横波速度(与岩石物性参数有关,如图4-1),且纵波频率比横波频率高,即S波的吸收系数比P波大。虽然S波勘探深度不如P波,但是针对适中的勘探深度而言转换波勘探对于构造刻划方面是否较纵波勘探更为精细呢?因此在理论上而言对于勘探深度适中的低信噪比地区开展横波勘探是可行的,也就是说尝试三分量地震采集从技术上是可以进行尝试的。

其次结合前面关于“饱和激发”的理解,针对低信噪比地区同样可以依据饱和激发理论来寻求合理的相对转换波勘探而言适中的激发药量来确保转换波资料的信噪比。根据S波在不同低信噪比构造响应以及成像精度略高于P波勘探的特点,结合国内外一些应用实例,特别是在纵波弱反射界面、高陡构造带等等证明转换波成像的效果对于P波勘探勘探相对而言是否更具有一定优势呢(图4-2至4-3)?

从上面的资料对比来看,纵波资料成像精度就明显较转换波资料,个人认为针对低信噪比、勘探深度适中的地区,可以尝试结合转换波资料来辅助解决低信噪比地区的勘探问题,因此在低信噪比地区还是可以做一些技术尝试的。

5、多波低测采集技术的瓶颈影响三分量地震采集技术的发展

多波低测调查能够为后续转换波资料处理能够提供准确的静校正量。众所周知,对于三分量地震采集而言ps波的静校正问题是石特别突出的。在前期川西浅丘地区实施的三分量地震采集项目开展的多波微测井采集技术攻关已经取得了一些认识和进展,比如使用较低频的井下井下检波器接收、不同方向的激发试验、横波初至的有效判别以及拾取技术等(图5-1),但是受川西卵石区成单深井难度极大且无法保井的现实条件限制,需要打破多波采集技术的瓶颈,开展如多波小折射采集技术攻关等。

对于多波小折射采集技术攻关主要面临以下几个方面的困难:①继续改进和研制适宜的、较为稳定的多波小折射激发装置,利用多次叠加技术,进一步增加横波信号强度,争取获得容易识别的横波初至;②借鉴多波微测井技术的成功经验,如尝试低主频检波器接收来进行采集攻关等;③加强多波小折射资料处理技术研究工作,如更加有效的横波初至拾取技术等,获取多波小折射解释的可靠方法。

6、建议

通过对前期实施的三分量地震采集项目技术发展以及遇到的实际问题,个人小结了未来三分量地震采集技术发展的几点建议:

⑴三分量地震采集观测系统的优化是很有必要的,是项目实施的技术依据和基础。

⑵三分量地震采集激发药量实施,对于纵波勘探而言属于略过饱和激发,但是对于转换波勘探而言是饱和激发,能够有利地确保转换波资料的信噪比。

⑶转换波资料本来就具有频带较窄,主频较低的特点,但是结合转换波的特点以及国外应用实例,个人认为针对勘探深度适中的低信噪比地区可以尝试开展三分量地震采集工作。

⑷多波低测采集技术制约着转换波资料的静校正处理,是制约三分量地震采集技术发展的瓶颈。因此针对川西平坝卵石区开展多波低测采集技术的攻关极为迫切。

以上是个人对于未来三分量地震采集技术发展的一些看法,谨代表个人观点,仅供与技术管理者进行交流和探讨。如有不妥之处,请指正!

参考文献:

⑴《石油物探工程监督》 沈 琛 著 2004年

⑵《多分量地震勘探技术理论与实践》-赵邦六等著,石油工业出版社,2007年

⑶《多分量地震技术》-黄中玉等著,石油工业出版社,2007年2008年

⑷《多分量地震采集技术实践》-刘胜著,内部培训教材

⑸《合兴场―高庙子地区三分量三维地震勘探项目技术设计》 刘 胜等著 2008年

⑹目前多分量地震勘探中的几个关键问题-地球物理学报,2004年1月,第47卷第1期

地震勘探的特点范文3

关键词 煤炭物探;现状;发展

中图分类号TD98 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0066-02

煤炭是我国的主要能源,在一次性能源生产和消费结构中占的比例很大。作为煤炭工业的基础,煤炭地质工作在煤炭资源勘查直至生产的整个过程中都有着十分重要的作用。物探技术是一种低成本、高效率、损害小、速度快的探测技术手段,它以其显著的优势成为地质勘测工作的主要手段。下面就我国煤炭物探技术的现状和未来发展进行论述。

1 煤炭物探技术的现状

地下层和岩石的某一物理性质存在差异会引起地球物理场的变化,物探技术正是利用仪器来观测这种变化,从而处理分析来探究地质构造状态和矿藏分布等问题的一门科学。煤炭物探按照观测空间和工作场所可以分为地面物探、矿井物探、孔中物探和孔间物探四种类型。

煤炭资源预查阶段一般利用重力、磁法勘探,将重点叙述地面和井下地震勘探与电磁法勘探技术及装备的发展现状。

1.1三维地震技术应用范围不断扩大

三维地震勘探技术最早在平原地区的煤矿采区进行使用并获得成功。三维地震勘探技术在出现之后就不断地进行创新,取得了一系列的技术突破,在地质勘测上应用的广度和深度得到加深。在经过进一步的发展与完善之后,三维地震勘探技术已不仅仅适用于平原地区的煤矿采集区,其被进一步应用到海洋、山区、隔壁、沙漠等地区。三维地震勘探技术的使用者种类也逐渐增多,包括国有、民营、个体等多种煤炭经营者。服务从以往的资源勘查,上升到服务于煤矿安全高效开采。总之,三维地震勘探技术大大提升了地质勘探工作的精度和能力,成为地质勘探工作首选的技术手段,取得了令人瞩目的进展和地质勘探工作者一致的称赞与认可,得到了大范围的推广和应用。三维地震勘探技术以其浅层、高分辨率地震勘探的优点,逐渐渗透到断层地质的调查中,并发挥了重要作用。

1.2地震勘探逐步实现岩性勘探

与地震构造勘探不同,岩性勘探不仅仅利用地震波的运动学原理,还利用了地震波的动力学特征来对地层的岩性进行研究。地震岩性反演技术是一门多学科为一体的综合地球物理勘探技术。钻孔测量技术可以很好地测量地质的纵向分布特点,并且分辨率很高。而地震剖面技术则可以很好地测量水文地质的横向分布特点,且横向分辨率很高。地震反演剖面技术很好地结合了钻孔技术与地震剖面技术的优势,既具有很高的纵向分辨率又可以很好地探测横向分布特征,成为岩性勘探的桥梁和纽带。地震岩性反演剖面的高纵向分辨率有助于提高对于深部薄煤层的勘探和煤层顶、底板岩性信息的获取能力。该技术有望在圈定导水裂隙带的分布范围、围岩的透气性等开采地质问题中,发挥重要作用。

1.3地面瞬变电磁法的广泛应用

在我国煤炭电法勘探的初期主要是引进和学习前苏联的先进技术方法。随着勘探技术的不断发展,以直流电法为主的勘探技术逐渐发展为以电化学法为主的勘探方法。煤炭勘探的主要任务由原来的隐伏区寻煤逐渐发展为老窖采空区、岩溶和断层的勘探。目前,我国在地质填图、普查找煤、断层探测、探测熔岩裂隙及找水等方面取得了丰硕成果。随着国外先进技术与装备的引进,煤炭电法勘探在适应性和可靠性问题上得到了进一步的提高,其对工作环境的适应能力增强,解决地质问题的可靠程度增大。此外,我国地面瞬变电磁法的出现大大提升了长距离地质探测工作的效率和质量,地面瞬变电磁法是一种全方位、定性好的勘测技术,因此受到广大地质工作者的青睐。

1.4煤矿井下物探技术的新阶段

地面三维地震和瞬变电磁法虽然能够为煤矿开采提供一些水文地质信息,但是对于煤矿安全高效生产来说,地面三维地震和瞬变电磁法对地质条件的查明程度还不够。地面物探距离探测目标较远,且极易受到地表条件的影响,所以其分辨率往往比较低,难于满足生产要求。针对此,我国对国外先进的地面物探技术进行了引进和学习,如无线电波坑道透视、槽波地震等技术。在充分学习和研究国外先进技术的基础上,我国进行了自主创新,形成了一系列物探设备,开展了大量的现场试验和方法研究。槽波地震技术以其探测距离大、抗干扰能力强和波形易识别等特点得到了重视,并广泛应用于探查小断层、陷落柱、煤层分叉与变薄带及废弃巷道等地质。槽波地震技术在全国一些煤矿中得到推广和应用,但是由于其自身存在的设备笨重等缺点,再加之三维地震技术的兴起,这都使得槽波地震技术的发展和推广逐渐被限制。但是,随着技术的更新和新技术的出现,槽波地震技术在超大超宽工作面的煤炭开采工作中开始重新焕发出勃勃生机的态势。

1.5创新地质保障模式

在煤矿的开采过程中需要不断地对煤矿开采的地质条件进行超前、可靠地跟踪探测和及时地预测预警。因为煤矿开采的水文环境和地质条件是动态变化的,因此,煤矿开采的地质条件探测工作也应该是动态的、实时的。近年来,有些国有大型煤炭企业在地质探测工作中与科研院所进行合作,对所辖区域的煤炭矿井进行动态探测,排除潜在的突水隐患。这些工作取得了较大成效,有效避免了多起井下突水灾害,对于煤炭企业提高地质物探能力提供了宝贵的平台和机会。

2 我国煤炭物探技术的未来发展

由于中国特有的复杂的煤炭地质条件,目前我国煤炭物探队伍的仪器装备水平是较先进的。但是,我们在许多方面尚存在较大的不足。例如,我国煤炭探物重要的物探仪器装备几乎全部依靠国外进口,欠缺基础理论研究和自主研发能力,综合研究与集成分析能力不足。我们需要走的路还很长。我国煤炭资源储存状态多样、地质条件复杂,这都给煤炭物探技术带来巨大难度和挑战。要从现在起抓住时机,集中力量,才能实现核心技术“中国创造”。深入分析和探讨影响我国煤炭产业发展的主要地质问题,开展煤炭物探基础研究,提高我国煤炭物探仪器的设计与制造水平,实现具有世界一流的技术水平的物探技术。

3 结论

物探技术在煤矿的应用,需建立专业性的物探发展研究机构,构建新技术体系与机制;实现适应煤矿的物探体系,可以更好地为国民经济、社会可持续发展提供高新技术支撑。推动物探技术的进步,其任重而道远。

参考文献

[1]程建远,石显新.中国煤炭物探技术的现状与发展[J].地球物理学进展,201,28(4):52-53.

地震勘探的特点范文4

关键词:物探;地震勘探;精度;采集;资料

中图分类号:P631文献标识码: A

地震勘探是近展变化最快的物探方法之一。它是利用人工激发的地震波在不同弹性的地层内的不同传播规律来勘探地下的地质情况。激发的地震波向地下传播,不同弹性的地层分界面就会出现折射波或反射波返回地面。记录波的振动形状、传播时间,就能够比较准确地测定这些界面的形态和深度,从而判断地层的岩性。地震勘探方法现多应用于天然震源。

在我国,主要有三种地震勘探方法,分别是三维数字地震勘探、槽波地震勘探、瑞利波勘探。

1. 地球物理勘探技术的发展趋势

随着三维地震技术的广泛应用,物探技术在国际石油勘探开发中占据着举足轻重的位置,勘探开发的需求一直是石油物探技术发展的原动力。物探技术在开发领域的应用将大幅度增加。针对油藏所需要的高尖物探技术的研究和应用将会更加活跃。现代科技的迅猛发展,石油公司日益迫切的需要必将迎来地球物理技术的又一个新的发展阶段。可以预料,现代地球物理技术将要求物探工作者与各专业人员更紧密结合在一起,依靠数据库技术和网络技术,通过应用各种资料和信息。加强综合分析和研究,进一步提高物探工作的效率和精度,为油气勘探开发带来新的希望和成果。随着电子技术与计算机技术的飞速发展。物探技术也在不断成熟。

2.地震勘探中的采集资料

地震勘探技术中的运动学特征是波传播空间和时间关系,是地震波的地下地质体构造响应。而动力学特征是波传播相位、频率、振幅变化规律,表现了地下岩体特征。由此可知,若要采集资料,需要接收和展示地震波。

采集资料的顺序是,测量、钻前井孔埋炸药、埋检波器、布置电缆线。测量工序要确定好接收点、爆炸点、测线的位置,钻井要准备可放置炸药的浅井,埋炸药是在井内放炸药,爆炸后出现地震波。当地震波遭遇到岩层界面后,反射进检波器,并传至仪器车。检波器的信号被仪器车所记录,得到了埋藏地下油气的地震记录。若是在高原地带进行勘探,就要注意黄土覆盖层和地形的影响,要加强药量、孔深,采用先进的处理技术。

随着采集设备的发展,地震勘探采集资料也有了许多新方法和新技术。最初的地震仪器采取电子管元件,不仅笨重而且体积很大。以照相的形式把地下地震波传播过程记录于相纸中,得到波峰和波谷曲线,形成光点地震记录。该记录中,人们仅仅可以用地震信号反射时间,采取手工作画得到地下构造形态。我国早期采取该方式发现了大庆油田和克拉玛依油田。我国目前采取的三维数字地震勘探,是从国外发达国家进口的仪器,比较精确适用。

地震资料解释包括地震构造解释、地震地层解释和地震烃类解释。地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料,来分析剖面上各种波的特征,确定反射标准层层位和对比追踪,解释时间剖面所反映的各种地质构造现象,构制反射地震标准层的构造图。地震构造图就是用等深线或等时线及其它地质符号直接表示出地下某一层地质构造形态的一种平面图件。地震地层解释以时间剖面为主要资料,进行区域性地层研究和进行局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层是地震地层解释的基础。

地震烃类解释是利用反射振幅、速度及频率等信息,对含油气有利地区进行烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释,对地震异常作定性与定量分析,进一步识别烃类指示的性质,进行储集层描述,估算油气层厚度及分布范围等。

3.地震勘探的精度

我国早期的地震勘探,仅仅能接受低、中频地震波。低频地震波的分辨率低,地震资料只能得出几十米至上百米厚度的大套地层。因勘探程度提高,地震工作者需要了解十几米至几米厚度的薄层,故此要对地震勘探分辨率问题进行研究。

当物体埋藏在地下3―5km深度时,可分辨出10―15m厚度地层。油气资源常储存于几米厚度地层内或薄互层中,地震勘探必须要提高分辨率。若要提高分辨率,就要从地震采集资料、处理资料和解释资料三方面着手。记录微弱高频信号,需要激发和接收高频地震波。在激发过程中,需保证足够能量,减少炸药量。接收时,采取的检波器要能够接纳高频。为了避免受到自然因素的影响和干扰,可将其插在坑内用土盖上放进浅井内。为了提高接收总体能量,避免外来干扰,需组合检波器接收。同时要增加地震仪器接收道数,减少采样间隔。做到这几点,便能接收微弱高频信号。等到分辨率提高,地震勘探便能找到微小的地质体,从小断层、薄地层、砂体内寻找到油气资源。

4.海洋中地震勘探

海洋底部蕴含丰富的天然气和石油。海洋地震勘探和陆地地震勘探在激发接收地震波、定位系统方面有很大的不同。

海上无法使用经纬仪定位,需采取先进导航定位系统。导航定位系统除了无线电导航,还应采取GPS导航定位。我国在1968年在海洋地震勘探中采用了电磁波导航定位,具有全天候、全球覆盖、高精度的特点,能够随时确定出航船、检波器、震源的精确位置。

海上人工激发地震波不能采取炸药,炸药不仅会对海洋造成污染,而且爆炸时会形成气泡,引起的冲击波会干扰有效波,影响勘探的精度。海洋地震震源采取了非炸药形式,常用的是空气枪震源。在海面上寻找油气时,航船带着检波器和震源。航船不需要钻炮眼,也由于海面无障碍物,能够保证测线均匀分布和连续施工。航船携带着地震勘探设备、生活供应品和数据储存装置。不管是晴天、雨天、黑夜、白天,均可实现全天候作业。海上地震质量好、成本低、速度快,能够快速寻找到海里油气田。

5.煤层采空区的地震勘探

在煤矿勘探中,地震勘探的应用范围较为广泛。三维地震勘探,是以高密度的数据采集和高精度的资料处理,形成一个完整地、准确的地质体时空的三维数据体。开采煤层后,会形成煤层采空区。因为煤系地层煤层和顶板岩层反射系数有差异,故此煤层能够形成强能量地震反射波。如果这时开采煤层,采空区顶板会塌陷,破坏掉煤层连续性。以地震勘探可以准确识别煤层采空区。反射波在采空区会中断,顶板和煤层反射系数差小,会出现空白区。由于采空区下层未受破坏,能够保证良好反射波同相轴并连续追踪。煤层采空区引起的围岩破坏和顶板塌陷,会导致地震波能量吸收衰减,地震时间剖面的反射波频率低。反射波频率发生变化。采空区围岩破坏会造成反射波紊乱、畸变、不规律。采空区下方变化不明显。故此运用地震勘探能够轻易的勘探到采空区。除此之外,地震勘探技术还能查明小褶曲、小断层、陷落柱、冲刷带等重要煤矿地质资料。

结束语:

地震勘探效果取决于勘探工作地区应用地震勘探的程度,也指工作地区地震地质条件。浅层地震勘探物质条件指的是浅部岩土介质的地质特征、地表各类影响要素。随着科技的进步和经济的发展,处理和解释地震资料的水平有了很大提高。出现的新技术与方法,不断投入到实际生活应用内。因油田勘探开发不断深入,地震勘探技术正逐步从传统勘探工具转变成为描述油藏的高效检测工具。

参考文献:

[1]张华,陈小宏,刘松.地震勘探技术在公路采空区调查中的应用[J].地下空间与工程学报,2011,(2).

地震勘探的特点范文5

据2009年最新出版的美国《石油工程师杂志》统计,全球海洋油气业总开支稳定上升,2004年为1230亿美元,2008年为1480亿美元。预测2013年将增至1610亿美元,2009~2013年累计总开支将达7840亿美元,比2004~2008年总开支增加16%。预测海洋石油产量将由2008年的10.61亿吨,增至2013年的13.02亿吨,增幅23%。海洋天然气产量将由2008年的7040亿立方米,增至2013年的10030亿立方米,增幅47%。世界海洋油气开支将有明显的地理分布变化,预计老油气产区如美国墨西哥湾开支将会减少,而西非、地中海、里海地区的海洋油气开支将会迅速增加。随着海洋油气勘探水域不断加深,目前在西非和亚太地区,已有一大批海洋油气田正在进行开发。

海洋油气的勘探开发是陆地石油勘探开发的延续,经历了一个由浅水到深海、由简易到复杂的发展过程。1887年,在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井,拉开了海洋石油勘探的序幕。

1 世界海洋油气分布及水深

到2009年上半年,全球石油探明储量为1707亿吨,天然气探明储量173万亿立方米(见下图)。

全球海洋石油资源量约350亿吨,探明约380亿吨;海洋天然气资源约、40万亿立方米,探明储量约40万亿立方米。海洋油气资源主要分布在大陆架,约占全球海洋油气资源的60%。但大陆坡的深水超深水域的油气资源潜力可观,约占30%。2000年至2005年,全球新增油气探明储量164亿吨油当量,其中深海占41%,浅海占31%,陆上占28%(见下表)。

从区域看、海上石油勘探开发形成三湾、两海、两湖的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾;“两海”即北海和南海;“两湖”即里海和马拉开波湖。其中,波斯湾的沙特、卡塔尔和阿联酋,里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗,北海沿岸的英国和挪威,还有美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等,都是世界重要的海上油气勘探开发国。

海洋油气资源勘探水深。世界深水区钻井装置超过300米,水深钻井能力达到万米的钻井船有5艘,海上施工起重能力为4万吨,水下焊接深度达到400米,深水铺管长度2万千米,水下维修水深超过2000米,深水区采油装置超过204座。2003年水下生产系统有2100套,2007年增加到到5700套。

面对世界各国对海洋油气产业前所未有的高度重视和中国油气能源消费快速增长,更多地从海洋开发油气已成为中国能源发展的新战略之一。我国计划在2010年前使海洋石油的开采规模达到7000万吨,预计今后3年我国将有1200亿元的投资用于海洋石油开发。

2008年12月9日,中国海洋石油有限公司(“中海油”)宣布中国南海深水区块的勘探再度取得重大突破,合作伙伴哈斯基石油中国有限公司(哈斯基能源公司的子公司,简称“哈斯基”)已在29/26区块钻获重要天然气发现流花34-2。

流花34-2是继荔湾3-1之后,中海油与合作伙伴在南海东部海域珠江口盆地钻获的第二个深水天然气发现。新发现流花34-2构造亦位于29/26区块。发现井流花34-2-1距荔湾3-1气田东北方向仅23公里。该井的完钻井深达3449米,海域水深约1145米。

在钻杆测试中,流花34-2-1可日产天然气55百万立方英尺。

中海油执行副总裁兼勘探部总经理朱伟林先生表示:“新钻获的流花34-2让我们备受鼓舞,它标志着中国南海深水海域的资源潜力正在得到进一步的展现。流花34-2、荔湾3-1这两个深水发现紧紧相邻,非常有利于设施共享、高效开发。”

哈斯基将于2010年年初对流花34-2发现进行进一步评价,以落实该发现的储量规模。

根据产品分成合同,中海油有权获得29/26这一合作区块内任何商业发现最多51%的权益。

2 世界海洋油气勘探特点

工作区环境特点:与陆地油气勘探相比较,海上的台风所形成的巨浪、狂风影响勘探工作进度,甚至威胁勘探人员的生命和财产安全。

勘探方法特点:陆地上的油气勘探万法与技术在海洋油气勘探中都是适用的。但是,受恶劣的海洋自然地理环境和海水的物理化学性质的影响,许多勘探方法与技术受到了限制。

钻并工程特点:海上钻井工程设备的结构要复杂得多,海上钻井必须使用钻井平台。由于受海洋自然地理环境的影响,海上钻井工程要考虑风浪、潮汐、海流、海冰.海啸\风暴潮、海岸泥沙运动的影响。考虑海洋的水深、海上搬迁拖航等因素的影响,而陆地上钻井工程则无须考虑这些因素。

投资及风险特点:海上油气勘探的投资大幅增加,一般是陆地油气勘探投资的三至五倍。勘探投资主要体现在海上钻井设备的设计与制造、海上钻并设备的搬迁拖航、海上油气的集输、海上钻井施工过程中的后勤补给,海上钻井工程技术人员的工资与保险等方面,这些勘探投资都要比陆地上大得多。

海洋石油勘探优势:海洋地球物理勘探,由于交通便利和使用特殊的仪器设备.海洋油气勘探具有极高的工作效率。在海洋地震勘探中,地震船沿测线边前进,边进行测量施工作业,施工作业效率比陆地地震工作效率高。

3 海洋油气勘探阶段划分

美国海上勘探阶段划分为初步勘探阶段和进一步勘探阶段。初步勘探阶段包括盆地评价、区块评价与圈闭评价、发现油气藏,进一步勘探阶段则以钻探井和评价井为主,以扩大含油气面积,增加和探明油气地质储量。

盆地评价阶段:部署40-80km稀测网的地震测量,结合重磁资料进行区域性大地构造分析,深入研究盆地结构,建立盆地构造样式和沉积模式,进行盆地的类比分析;评价盆地的合油气远景.计算盆地的远景资源量,做出是否继续勘探的评价。

区块及圈闭评价阶段:通过地震的加密和高精度的非地震物探,进行勘探区块的划分与评价主要是以区块为对象,进行圈闭分类排队,计算圈闭的资源量并进行风险分析再通过地震精查,做出新一轮的评价后,实施圈闭初步钻探工作,发现油气田,初步评价储量的商业价值。

进一步勘探阶段:主要是通过进一步的钻探工作,扩大含油气面积,并计算油气田的探明储量美国海上油气勘探在盆地勘探早期,特别重视同世界各国含油气盆地之间的类比分析勘探工作别强调资源评价的重要性,使之成为整个勘探工作的核心在局部构造的准备上精益求精,并进行风险分析。

海上钻井平台与钻井船。海上钻井需要使用平台和钻井船自升式钻井平台,钻探水深一般小于,80m,移动性能好,造价低,拖航困难,平台定位操作复杂:半潜式钻井平台,水深60一2000m,最深达3100m,稳定性好,能适应恶劣海况、自航速度低,造价高深水钻井船,水深300 - 6000m,移动性高,动力定位,受风浪影响大,甲板使用面积小。截止到2006年,全球共有22家公司从事海上地震勘探作业,共拥有船只125艘,其中能够承担滩浅海或过渡水域的作业船共有5飞艘,能够承担深水地震勘探的有74艘。

目前,日本、巴西国家石油公司、挪威国家石油公司、埃克森美孚、壳牌、哈斯基、优尼科等公司从事深水区勘探开发工作,拥有深水勘探开发核心技术。

4 对我国的启示

4.1我国海洋油气开发必须加快技术创新

海洋石油资源潜力巨大,已成为世界各大石油公司竞争的一个热点领域。立足于近海大陆架、积极拓展深水领域,是我国未来海洋油气勘探开发的战略目标。为实现这一目标,我国必须加快技术创新,缩短与世界先进水平的差距。

4.2我国深海油气开发将进入新的历史阶段

我国管辖的海域面积约300多万平方公里,其中近海大陆架约130万平方公里,蕴藏了丰富的油气资源。近海大陆架石油地质资源量约237亿吨,天然气地质资源量约15.8万亿立方米。我国南海深水海域及南沙群岛附近海域更是埋藏着丰富的石油资源。

我国近海海域油气资源主要分布在渤海湾、珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南、东海和南黄海等七个主要盆地。目前,我国近海已经形成渤海、东海、南海东部和南海西部四个石油、天然气的生产基地。

虽然我国在深海油气开发方面距世界先进国家还存在较大差距,但我国的深水开发技术已经迈出了可喜的一步,为今后走向深海奠定了一定基础。

2004年,由中海油石油研究中心牵头承担了国家“863”课题“深水油气田开发工程共用技术平台研究”项目,开始了国内首个深水工程技术的系统研究。同年,中海油分别与加拿大哈斯基石油公司中国有限公司和科麦奇中国石油公司先后签署了南海东部深水区块勘探开发合同;2005年,中海油又与菲律宾、越南的国家石油公司在马尼拉签署了“南中国海域协议区三方联合海洋地震工作协议”,在南海深水海域开展了10多万平方公里的物理勘探活动,即将进入实际开采的合资计划谈判,这将标志着我国的深海油气开发进入一个新的历史阶段。

“十一五”之后,在我国近海的深水油田开采将成为中海油的重点发展方向,中海油将建立自己的深水实验室和深水作业船队,“十一五”期间将主要完成相关勘探工作。据预测,南沙群岛附近的石油蕴藏量高达200亿吨,目前中海油在南海的深水勘探主要集中在南海水深200-500米的区域。

4.3 我国必须加快深海油气开发的技术创新

深海油气勘探开发与陆上油气勘发相比,有着自己的特点。相对于陆上勘发,在地震勘探技术方面,有两项新的技术很值得注意:第一种是四维地震(4D地震)技术,目前已成为海上油气田开发的一种成熟方法;第二种是海上多分量勘探(4C)技术。对于这些目前国外已经成熟的技术,我国可通过合资合作来消化吸收,提高我国的深海油气开发技术水平。

海上油气勘探开发的大部分费用都花在平台上,海上平台的建设费用非常高,减少平台的建设是海上油气勘探开发提高效益的重大课题。近年来国外也有了成功的经验,就是钻大位移井、多底井。目前,世界上有的平台最多可钻或修96口井,一般的平台都可钻或修几口至几十口井,大大提高了深海油气勘探生产的效益。

地震勘探的特点范文6

关键词:煤矿开采 地质勘探 工作面

矿井由于受地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响,造成生产接续紧张,采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用,地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷,配合钻探及井下物探等手段,针对影响生产的地质因素开展各项专题研究,不断进行资料的动态综合分析,取得了较好的地质效果,为矿井的安全高效生产提供了有利的地质勘探预报保障。

1 煤矿开采中的地质问题

1.1 地质构造问题。在现代化高产高效矿井的建设和生产过程中,综采工作面的合理布置、综采机组高产高效的发挥、矿工以至整个矿井的安全,依赖于矿井地质条件的查明程度。

1.2 煤层底板突水问题。长期以来,影响我国煤矿安全生产的两个灾害性问题是煤层底板突水和瓦斯突出。煤层底板突水是一种受许多因素控制的动态现象,主要因素有底板承压含水层、隔水层厚度与隔水能力、地质构造、采矿活动等。

2 采区地面地震勘探

矿井采区设计前,通过采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。

同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。因此,在地表条件允许的前提下,三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。

3 矿井地震勘探

由于煤矿井下环境的特殊性,井下开展地震波勘探的理论方法与装备技术等与地面三维地震勘探区别较大,只能利用井巷有限空间,并根据全空间下波场分布特点,开展矿井地震勘探。

3.1 井巷二维地震勘探。目前地震反射波法中使用最广泛的,就是在巷道走向方向布设的多次覆盖观测系统,进行观测,但在井下煤系地层中进行近源全空间多分量勘探时,需要根据煤岩层分布与震波传播规律合理设计其观测系统参数,以使不同波类与空间旅行途径的地震波在不同分量上得到突显,并要避免波场混响。沿测线布置炮点和检波点排列,按照观测系统设计进行地震数据采集。

3.2 震波超前探测。现在,煤矿地震超前预报技术主要以反射地震方法为主。由于受煤矿井下条件的限制,可供观测的空间也十分有限。必须充分利用有限的空间条件,在巷道空间内尽可能多布置激发与接收点,采集尽可能多的地震数据供来处理分析,这样,才能提出高探测效果,更好地为矿井生产服务。

3.3 瑞利波勘探方法。瑞利波是在激发界面附近传播的面波,其工作方法主要包括:一是激发和采集瑞利面波的信号,另一方面是从已采集的资料中,经过处理得出各种频率面波相对应的速度VR和波长R.并绘制其离散分布曲线,进而通过反演得出有关表层岩土分层的地质解释,为了完成上述两个方面的工作,可采用不同激发采集方式。

3.4 槽波勘探法。槽波地震勘探是利用在煤层(作为低速波导)中激发和传播的导波,以探查煤层不连续性的一种地球物理方法。槽波地震勘探具有探测距离大、精度高、抗电干扰能力强、波形特征较易识别,以及最终成果直观的优点。

4 地质雷达勘探方法

这种方法能十分清楚地显现探测面前方一定范围内的岩石、空洞、水体等不均匀体的分布情况和岩性变化情况。矿井地质雷达自90年代以来.先后在河南、山东、安徽淮北煤田等应用过,对于近距离探测岩体结构性态和大比例尺构造效果通过反复使用、验证效果很好。

5 高密度电阻率法

电阻率法是以岩土介质的导电性为基础,通过观测可研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律从而达到找矿或解决某些地质问题的目的。电阻率法现场工作方法较多,其中高密度电阻率法是新近发展并推广到矿井中的新技术。

6 井下直流电法透视

井下直流电法透视从大的范畴来说,井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明,井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。

7 坑透法

坑透法(也称为无线电波透视法)是向地下地质体发射高频无线电波,通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况,以确定地质异常体的位置和形态的一种勘探方法。

坑透法一般在两条巷道(回风巷和运输巷)之间进行,接收透过被探测地质体的电磁渡信号,当电磁波在穿过煤层途中遇到地质异常区(特别是含水构造)时,在相应的接收点处能观测到尤线电波场强的明显衰减,通过改变发射点或接收点位置多次观测,即可确定地质异常体的位置和形态。坑透法在我们煤矿矿井中使用较普遍,对观察工作面内断层、陷落柱含水裂隙、煤层变薄区或其它构造等能够发挥出很好的作用。通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等手段,也可以探测地质及水文地质异常区。综上所述,对于受底板岩溶水害威胁的矿区,对水文地质条件的探查,应以各种规模的放水试验为主要探查手段,以此为基础,采用多种物探及钻探手段,对局部的水文地质异常区进一步查明,达到相互补充、相互验证,充分体现多种勘探方法的综合效应,可取得十分显著的技术效果。

8 结论

煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。

参考文献