浅议地球物理勘探技术中地震勘探技术

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浅议地球物理勘探技术中地震勘探技术摘要：地震勘探主要是研究人工激发的地震（弹性）波在浅层岩、土介质中的传播规律。其传播的动态特征集中反映在两个方面，一是波传播的时间与空间的关系，称为运动学特征；另一是波传播中它的振幅、频率、相位等的变化规律，称为动力学特征。前者是地震波对地下地质体的构造响应，后者则更多地表现出地下地质体的岩性特征，有时亦是地质体结构特征的响应。我们把上述两种特征统称为地震波的波场特征。工程地震勘探的基本任务就是通过研究地震波的波场特征，以解决浅部地层和构造的分布，确定岩、土力学参数等工程和水文勘探中所涉及到的地质问题。关键词：物探地震勘探一、地震勘探的资料采集现在我们已经知道了返回地面的地震波携带着很多与地层性质有关的信息，利用这些信息就可以知道地下地层的高低起伏情况，它们是硬地层还是软地层，其厚度如何，孔隙中所含的是石油、是天然气或是水，等等。那么怎样才能得到这些信息呢？很明显，要得到这些陆续从地下返回的地震波并将其展示出来绝非易事，这首先需要到野外将这些信息采集回来，也就是野外地震资料采集。地震资料采集包括测量一钻浅井孔埋炸药（在使用炸药震 源时）-＞埋检波器-＞布置电缆线至仪器车几个工序。测量的任务是定好测线及爆炸点和接收点的位置。钻井的任务是准备好可下入炸药的浅井，埋炸药就是向井中放入炸药，以在爆炸后产生出地震波。地震波遇岩层界面反射回来被检波器接收并传到仪器车，仪器车将检波器传来的信号记录下来，这就获得了用以研究地下油气埋藏情况的地震记录。地震勘探野外资料采集主要讲的是怎样产生和怎样接收地震波并将其展示出来。地震资料采集技术的发展主要体现在采集设备的进步±o因为在设备发展过程中，也贯穿着新技术、新方法的不断涌现，只有设备发展了，才能使各种先进方法得以实现。早期的地震仪器采用电子管元件，体积大且笨重，用照相的方法将地震波在地下的传播过程用多条线记录在相纸上，这些线时而杂乱无章，时而又呈一条条一起向上跳（称波峰）和一起向下跌（称波谷）的曲线，这些线组成了光点地震记录。在记录上，人们只能惟一地利用地震信号的反射时间，由手工画图以推断地下简单的构造形态。运用这种方法，我国曾发现了克拉玛依油田和大庆油田。二、地震勘探精度的提高以往的地震勘探只能接收到中、低频成分的地震波。地震波频率低，分辨能力就低，所以地震资料只能分出厚度为几十米到上百米的大套地层。随着勘探程度的提高，要求地震工作者不仅能搞清大套地层，而且还要准确地划分出十几米甚至几米厚的薄层，这就需要研究地震勘探的分辨能力，即分辨率问题。 一些仪器，如放大镜、望远镜等来分辨用裸眼不能分辨的物体，即提高了分辨率。为什么要提高地震勘探的分辨率呢？近年来，虽然地震勘探技术已在油气勘探上发挥了不小的作用，但与研究油气储层的需要相比还有差距。目前，地震勘探在寻找油气层方面的分辨率还不是很高。当物体在地下的埋藏深度为3〜5千米时，大约能分出10〜15米厚的地层。然而，油气往往储存在几米厚的地层或反复出现的薄互层中间，要想查清这类地层，目前地震勘探的工作方法是无能为力的，这就需要提高地震勘探的分辨率。要想提高地震勘探的分辨率，就要提高地震波中高频成分的清晰度，也就是要从地震采集、资料处理和资料解释三方面入手。怎样才能将微弱的高频信号记录下来呢？总的要求是努力激发并接收高频成分的地震波。激发时，在保证能量足够强的前提下，尽量减少炸药量。在接收时，一方面要用适合接纳高频的检波器；为防止风吹雨打等不规则干扰的影响，最好把它们插在坑中用土盖上或将其放在浅井中；为提高接收到的总体能量并防止外来干扰，可将几个检波器组合在一起接收。另一方面还要增加地震仪器的接收道数并减小采样之间的间隔。只要做到上述几点，就能把微弱的高频信号接收下来。分辨率提高后，我们就能找到更小的地质体，因而，可从更薄的地层、更小的断层及砂体中找到油和气。三、海洋中的地震勘探大海下面蕴藏着丰富的石油和天然气。在茫茫大海中，我 们怎样才能知道哪些地方有石油呢？解决这个难题最有效的手段还是用地震勘探方法。那么，在海上怎样进行地震勘探呢？在海上航行时大家可能都有这样的感受：在没有任何标志物的情况下，分不出东、南、西、北，也不知道自己所处的位置，可见，寻找海下油气何等困难。然而，海上和陆上地震勘探的目的相同，方法原理和生产过程也没什么两样，只是在海上这一特殊条件下，定位系统、激发与接收地震波的方法有所不同。在海上，显然无法用经纬仪等手段定位，只有用先进的导航定位系统，目前，除依靠无线电导航定位设备外，主要是采用精度较高的卫星导航定位技术（GPS）O利用人造地球卫星发射的电磁波导航定位具有全球覆盖、全天候和精度高的优点，自1968年开始在海洋石油勘探中使用以来，很快得到广泛使用，可随时确定航船及其拖着的震源和检波器的精确位置。其次，在海上人工激发地震波与陆上也有所不同，在海上不能使用炸药作震源，炸药震源不仅对海洋造成大量污染，破坏环境，使大量海洋生物死亡。而且，在海水中爆炸容易产生气泡，造成冲击波，干扰有效波，使勘探失败。因此，针对海洋地震特别发展了非炸药震源，主要是空气枪震源。在海上寻找油气时，由船拖着震源和检波器连续航行作业，不需要为放炮而钻炮眼，又因海上没有障碍物，可以保持连续施工和测线均匀分布，全部地震设备都装在一条船上，内有精密的记录仪器和处理计算机系统，有生活供应品、娱乐场所及 数据存储装置，船上设雷达和导航系统，无论白天、黑夜，也不论晴天、雨天，均能全天候地连续工作，因此，海上地震工作速度快、成本低、质量好，便于找到海里的油气田。四、结语地震勘探的效果在很大程度上取决于工作地区是否具有应用地震勘探的前提，也就是工区的地震地质条件。在浅层地震勘探中，其地震地质条件主要是指浅部岩土介质的性质和地质特征，以及地表的各种影响因素。科学技术的发展,使得地震资料的处理和解释的水平有了更进一步的发展，新技术和新方法层出不穷，并将投入到实际的生产和应用中。随着油田勘探开发的深入，地球物理正从一种勘探工具向油藏描述和检测工具过渡。