■常響廣
(河北九華勘查測繪有限責任公司河北保定071000)
地球物理勘探技術的應用研究及發(fā)展趨勢
■常響廣
(河北九華勘查測繪有限責任公司河北保定071000)
隨著社會的不斷發(fā)展,我國的經(jīng)濟突飛猛進,一些科學研究經(jīng)過不斷的改革與創(chuàng)新,為現(xiàn)代化的發(fā)展做出了巨大的貢獻,其中對于地球物理勘探技術來說,其被大量的應用在我國的各大領域上,其中包括:環(huán)境領域、資源領域及工程領域等。本文主要介紹物探在我國資源、環(huán)境與工程領域中的應用,提高微弱地球物理信號采集與處理水平,非均勻地質(zhì)體的探測與描述,綜合利用多種信息,減少地球物理的多解性。最后總結(jié)了地球物理勘探的相關理論和發(fā)展趨勢,并描述現(xiàn)今新技術的應用。
地球物理勘探技術 應用 發(fā)展趨勢
我國的地球物理勘探技術采取了戰(zhàn)略導向和市場導向的方式,雖然取得了一定的成果但是目前來說,由于發(fā)展時間較短,中國石油的物探技術在很多方面和國際先進水平相比仍是比較落后,總的來說我國的陸上常規(guī)勘探技術已經(jīng)達到了成熟,但是一些復雜地形包括海洋的非常規(guī)勘探技術還較為初級,不能做到科學高速。尤其表現(xiàn)在裝備方面,雖然我們擁有了10萬道帶道能力的地震儀器、1.5~120Hz帶寬的可控震源、噪聲水平50ng的數(shù)字檢波器,存在技術壁壘的現(xiàn)象,但海洋勘探設備幾乎全部依賴進口,這就對我國的地球物理勘探技術造成了阻礙。隨著科技化的不斷發(fā)展軟件內(nèi)容越來越多的應用到石油勘探工作中來,軟件的應用方面來說我國基本上已經(jīng)實現(xiàn)了海陸采集和分析的一體化,實現(xiàn)了對于一些常規(guī)的高密度數(shù)據(jù)的收集和解釋,對于一些多波、VSP數(shù)據(jù)處理、疊前深度偏移等基本已經(jīng)能夠自主研發(fā),但是例如三維速度建模、全波形反演技術等功能模塊仍處于開發(fā)的前期,很多方面不夠成熟,需要進一步的研究和完善。
2.1首先,我們來研究傳統(tǒng)的地球物理探測技術的主要方法
2.1.1電法勘探
電法勘探是探測技術中較為常見的方法,主要的工作原理是根據(jù)地層電磁場、電學性質(zhì)變化規(guī)律的研究成果進行分析,不同的電性的區(qū)別將會顯示出測量電廠的規(guī)律分布。從而對地質(zhì)的進行了解。
2.1.2磁法勘探
主要針對磁性的差異來分析地下磁的不同與分布規(guī)律,對于地質(zhì)體的磁性差異采用磁力儀進行監(jiān)測,對地質(zhì)的問題進行解決。
2.1.3重力勘探
重力勘測的核心是利用地質(zhì)體之間的密度不同,對于重力進行觀測,重力的觀測儀器是使用重力測量儀器,從而得出地層中各種巖體是否有變化。
2.1.4地震勘探
地震勘測作為進步最快、發(fā)展最迅猛的勘探方法,它主要的工作原理是將人工激發(fā)的電磁波進行研究,從而得到不同地層。巖石層的地震波的傳播規(guī)律,根據(jù)其規(guī)律的而不同而對于地質(zhì)進行分析,這種方法將對于地震預測、災害降低及對于地球的內(nèi)部研究做出了貢獻。
2.2隨著技術的不斷改革與創(chuàng)新
電子現(xiàn)代化時代已經(jīng)到來,那么將電子技術應用在地球物理探測儀上忙,使其對于更具有高效性、準確性。節(jié)省了工作人員的勞動強度。其探測方法如下:從探測的深度上進行區(qū)分的話,地球物理探測技術主要可分為四種類型:超淺層、淺層、中深層、深層,于是想對應的探測方法分別是:超淺層的探測,主要用于地質(zhì)雷達技術與淺層地震技術兩個探測方法;在淺層上,有高密度電阻率和高頻電磁成像兩種方法;對于中深層,主要應用可控源電磁測深和高精度重力測量兩種方法;對于深層,主要應用天然大地電磁測探、高精度磁力測量、深層地震,三種探測方法。
3.1應用計算機和數(shù)據(jù)采集技術
應用計算機和數(shù)據(jù)采集技術,使得物理勘探技術向著自動化、數(shù)字化、輕便化和多功能化發(fā)展。目前在核電站、水電站、礦山等一些重大工程建設上,需要查明較大的危害,關鍵性的地質(zhì)構(gòu)造等。同時,世界很多發(fā)達國家面臨著淺層礦資源枯竭的問題,工作人員已經(jīng)向沼澤、海洋、沙漠的方向進行資源勘探。對于這些工作開展就需應用新技術、新儀器,使難以到達的地區(qū)得以勘探實施。
3.2新方法和新參數(shù)的探索
地球物理勘探理論和方法在客觀需要的推動下,始終是在不斷完善已有方法和探索新的方法兩個方面同時前進的。新的物理參數(shù)的應用,將減少多解性的影響,例如,當?shù)卣鸩ū焕弥螅ㄟ^縱橫波綜合利用,大大減少了對巖性判斷的不確定性。地震勘探中對多波多分量的研究,電法勘探中地電化學法和電磙導彈的研究,以及震電效應和震磁效應的研究等,都是為探索新方法和新參數(shù)所做努力的一部分。當?shù)厍蛭锢頂?shù)據(jù)中不含有足夠的地質(zhì)信息時,只依靠數(shù)據(jù)處理是達不到目的的,必須增加新的物性參數(shù)以補充和豐富地球物理數(shù)據(jù)中攜帶的地質(zhì)信息,再通過適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法才有可能獲得可靠的地質(zhì)結(jié)論。
3.3正反演方法的改進
地質(zhì)現(xiàn)象十分復雜,其物理場特征的數(shù)學表述不夠準確,往往是造成正反演不準確的原因。例如,一個非線性問題,往往由于不恰當?shù)挠镁€性近似處理,得不到好的結(jié)果。因此,地球物理工作者應不斷吸收數(shù)學等相關學科的最新成果,來改進地球物理正反演方法,以取得可靠的地質(zhì)效果。
3.4數(shù)據(jù)綜合管理
為了有效地實現(xiàn)多種信息綜合應用,數(shù)據(jù)的綜合管理是關鍵因素之一。地球物理與地質(zhì)數(shù)據(jù)類型的多樣性和數(shù)據(jù)量的不斷增大,使得數(shù)據(jù)管理的任務更加復雜。為了能有效地存儲和管理大量的勘探數(shù)據(jù),提出了數(shù)據(jù)倉儲概念,以便為多種數(shù)據(jù)集成創(chuàng)造條件。
科技的不斷進步,使地球的物理探勘技術飛速的發(fā)展,電子計算機技術、3S技術的使之融合,更加帶動了它的發(fā)展,那么面對各種難題,都能采取具體的措施進行解決,使得整個探測過程具有的準確性、高效性、安全性均得到提高。同時在其應用過程中,所涉及到的新的技術、新的材料、新的原理等新型產(chǎn)物,更加快了地球物理勘探技術的發(fā)展速度,使其在各個領域上都得到了擴展。
[1]宋文杰,劉玉華,肖貴學.地球物理勘探技術的發(fā)展及應用 [J].工程建設與設計, 2014,01:28~30.
[2]張晗.地球物理勘探技術的發(fā)展及應用研究 [J].科技傳播,2014,15:98~99.
[3]王玉玫.淺議地球物理勘探技術存在的問題與發(fā)展趨勢 [J].黑龍江科技信息, 2014,01:90.
P641.4+3[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~254~1