地震勘探的原理范文篇1

关键字：非地震勘探；重要；发展；应用

Abstract:Nonseismicexplorationreferstoothergeophysicaltechniquesinseismictechnologyoutside.Sinceninety'sinlastcentury,thedevelopmentofnonseismicexplorationtechnology,applicationsuchasanewinstrument,theexplorationaccuracyhasbeengreatlyimproved.Plusimplantationofseismographelectromagneticinstrumentamaturetechnology,andcomputertechnologyanddataprocessingcontinuestoprogress,maketheapplicationofnon-seismicexplorationtechnologymorewidely.Becausetheinstrumentaccuracy,applicationofnon-seismicexplorationfromtheoilandgasdaysurveyandcensusgraduallyexpandedtosiftandfinetest,nonseismicexplorationoflowcost,highefficiency,playsanirreplaceableroleinoilandgasexploration.Intheinternationaloilvolatileenvironment,rationaldevelopmentanduseofnonseismicexplorationtechnology,toimprovetheexplorationefficiency,reducethestrategicsignificanceofrisk.

Keywords:nonseismicexploration;development;application;

中图分类号：TE1文献标识码：A

非地震勘探的方法和原理

非地震勘探包括重力勘探、磁力勘探、连续电磁剖面法（CEMP）勘探、大地电磁（MT）勘探，还有近几年的三维非地震勘探，时频电磁勘探等很多方法，而且在国内外，海陆的应用各有不同。

重力勘探是一种很常见的地球物理方法，它是根据地球内部的岩石的一些物理或者化学性质不同引起重力异常对地下进行构造或能源的勘探。在石油勘探上，重力勘探有着很高的应用价值。通过重力勘探能够精确的对油气层的储集层孔隙度、储集层封闭条件、裂隙的孔隙度进行评价，也能够发现矿场水的孔隙层，可以为新发现的油气层进行正确的评价，并做出生产计划评价，同时可以观察储集层的流体的状态。

磁力勘探是根据各种矿物和岩石的磁性的不用，在地面测定各个部位的磁力强弱来研究地下矿物的分布情况以及地质构造。在油气田区，会由于烃类向地面的渗透而形成还原性环境，可以把岩石或者是土壤中的氧化铁最终还原成磁铁矿，磁力仪就可以测出磁力异常，加上其他的手段方法就可以发现油气田的存在。

电磁法勘探是石油物探的一个重要的分支，随着石油需求的增加电磁法勘探的作用也逐渐的被认可和关注。电磁勘探法可以分为大地电磁（MT）勘探、连续电磁剖面法（CEMP）勘探。大地电磁测探法师用原有的交变电磁场做为场源的地球物探的一种方法。在交变电磁场以波的形式往地下传播时，不同的介质内会发生折射和反射现象，从而得知地下介质的电阻率情况。因为电磁场的趋肤作用，各种电磁波因周期不同会有不同的穿透深度。因此通过对地表的大地电磁场进行观测，研究它的响应频率就能知道它垂直地下的电阻率的分布情况。连续电磁剖面法（CEMP）勘探是大地电磁测探派生出的方法，它是根据预期探测深度选择一个或者多个固定的频率，对剖面同步进行磁场和电场的测量并求值，用于研究断面的横向变化。

非地震勘探的重要作用

1具有普查的导向作用

非地震勘探技术的主要应用是对区域进行普查。在时代进步，科技发展的新世纪，仪器和技术进一步提高，也加强了非地震勘探技术的普查导向作用。非地震勘探技术的主要优势在于它的周期较短，并有很高的精度，而成本低能够适应不同的条件，能够更准确的更有效的解决地质问题。国内外的实践证明，非地震技术在解剖新区上是最快捷而且便宜的技术方法，其中焉耆盆地的宝浪油田的勘探发现就是非地震技术应用，快速的导向，从而提高了经济效益。焉耆盆地位于塔里木盆地的北边，是一个小型盆地。最初的地质资料上甚至没有明确的轮廓。但是，在1993年四月到年底的时间内，重磁勘探队就完全的查清了该地区的基底构造、地层分布、断裂特征、隆坳分布等基本的地质情况。在测得的二次导数异常图中，可以清楚的了解到这个地区的地质构造分布情况。然后根据这些已知的构造上部署一些地震剖面，进一步探测构造形态和埋深情况。这种探测向导使得从新区启动到发现新油田只用了18个月。通过重磁的普查扫面，在用户电法进行落实，让地震测线有一个很好的地质资料基础，能够实现最快捷和经济的勘探。

2对勘探中的油田进行预测和评价

在地震技术或者是三维地震技术精确查明构造位置和形态的情况下，探井的部署成功率也只有40%~50%，主要是因为构造虽然落实了，但含油气的实际情况还是不清楚的。这是非地震技术就会发挥很好的作用。非地震技术能够为含油气情况提供非常重要的信息，为部署钻探提供有利参考，进而太高探井部署的成功率。在一个油气藏周围，由于油气的聚集或者运移等过程中必然会发生一些物理或者化学变化，形成不同于其他围岩的异常综合体。而这些变化主演表现在磁性、电性或是化学性质的渐变性，并不能呈现出很明显的物性界面，所有地震方法很难起到效果。然非地震技术是从油气异常的宏观整体特征出发的，能够非常有效的找到油气富集的所在，圈定这类异常体。

还有很多非地震技术能够发挥预测和评价的作用，比如油气的化探、复电阻率法、电场差分法、建场激电测探法等。其中的复电阻率法是国内应用最多的，也有很好的效果，对油气主体的很多参数异常特征研究。这种方法适合干井和商业油流井的评价。非地震勘探技术对油气田的预测和评价在我国的油气开发中起到了重要作用。

3镶补和替代在地震勘探困难地区的地震勘探

我国的油田勘探有很多的地区地质构造复杂，这是现在和将来都要面对的问题。但是技术在进步，勘探复杂地区的方法和技术也在不断的更新，适应。复杂地区的一些难题已经在新的方法和技术中的到了一定的解决，并取得了一定的成果，但是还有很多问题亟待解决。如，复杂的地表地区（碳酸盐区、地表砾岩覆盖区等）以及复杂地质构造区（高陡构造带、山前逆掩推覆带）面临着信号能量弱，成像困难等问题，是勘探的困难区。

在这些地震勘探困难区，地表是能量衰减很快的高速层，所以有效反射的信噪比比较的低。因此需要寻找一种能够穿透高速层的物理场做代替。而电磁波法整合具有这种穿透性，这就和地震法勘探形成了很好的互补。但是，电磁法也有缺点，它的分辨率没有地震法高，对构造的主要电性界面反映不会有太大的差距。因此，电磁法可以为地震法做镶补。在依奇克里克地区进行的CEMP勘探就是成功的一例。这个地区受到了南天山的构造带的强烈挤压变形，形成逆掩带，背斜地层倾角大而且地表为山区。地震勘探投入大，依然存在问题，因此该区布置了CEMP实验测线做剖面产状。为该区无资料的部分做出了很好的镶补。随后此法也成了该区的有效勘探方法之一。

4对开发中的油田的储集层有监测作用

在一项研究中表明，孔隙度、饱和度和温度变化都会对电阻率产生影响，而且变化很灵敏，因此人们逐渐把电法或者电磁法应用到油田的开发上。具有对储集层进行描述和监测的一些非地震技术有井地直流电阻率法、大功率充电电位法、井间电磁层析成像法、井地建场激电法以及井中重力法等。

在国内，利用大功率充电电位法监测油藏的范围，有很好的效果和经验。作法是注水后采用井套管进行供电，地面布置监测网，通过观测注水引起的电位变化进行指导油田开采。西方主要应用夸孔电磁层析成像法，通过反演的成像监测两井间的电阻率变化和分布，这样可以动态监测油田开采的变化或寻找剩余的油气。这种方法的发展正处于起步阶段，并有着良好的应用前景。

结语：

非地震勘探技术多种多样，根据不同的原理可以在不同的地质条件下应用，能够很好的降低成本，提高勘探效益。也为复杂的勘探困难地区提供了新的方法，促进生产。非地震技术也在逐步的完善进步，在石油勘探事业中发挥着不可替代的作用，以后会发挥更大的作用。

参考文献：

[1]何展翔.非地震勘探技术的进步与发展趋势[J].石油地球物理勘探.2006(07)

地震勘探的原理范文篇2

关键词：水上；浅层地震勘探；水电站；应用研究

0引言

在水利水电工程勘探中经常采用水上地震勘探方法，应用浅层地震勘探方法能较好地解决以下两个问题：（1）划分水底淤积层、强弱风化层，确定新鲜基岩界面埋深及其规模。（2）确定区域稳定性，了解水域中有无断层及其他小地质构造存在或分布情况。但是水上浅层地震勘探受水流、水上交通、水底淤泥、细砂等因素的影响，水面和水底之间的地震多次波干扰、爆炸震源的气泡脉冲及震源能量弱等因素使得水上地震资料的品质降低，进而影响到地质推断解释的可靠性。水上浅层地震勘探在外业数据采集到内业资料处理及解释都有其独特的特点，本文提出水上浅层地震折射波法勘探和数字滤波技术综合运用，同时根据测区工程地质条件和任务要求，充分利用折射波方法的优点，对观测系统和采集参数进行了精心设计，对资料进行了精细处理，取得了满意的地质效果。

1工区地震地质条件概况

工程区位于老挝西部湄公河及其沿岸平原至中低丘陵地区，属于横断山系的南端，南邻銮山山脉，出露的地层为古生界浅变质岩系，以板岩夹变质粉砂岩为主，局部夹有变质灰岩、千枚岩，或伴有花岗侵入岩株。变质砂岩夹板岩纵波速度为3400～4300m/s，水层纵波速度为1500m/s，饱水细砂层的纵波速度为1570～1950m/s。可见，水层与基岩面、细砂层与基岩面有明显的波阻抗分界面，水层与细砂层波阻抗分界面不明显，为了划分水层和细砂层，采取对每个检波点测量水深的方法来精确划分水层和细砂层。但是，由于水与基岩之间的物性差异大，而在水面和水底之间产生较强的多次反射波；水底淤泥对地震波吸收较大，导致深层反射能量弱，水中爆炸震源的气泡脉冲均会降低地震资料的品质。

2水域环境干扰因素分析

水上地震有利方面是激发条件好，能量损失小，水的波速稳定，对下伏地层、构造解释有利。其不利方面是干扰多，主要有船只、水底（顶）界面多次反射、水流、爆炸震源的气泡脉冲及其携带物等的干扰。因此，在外业采集时，需对这些干扰予以识别并加以压制，以获得较高倍噪比的外业资料。依其干扰源性质不同，主要分为：（1）机械振动干扰。这类干扰主要产生于过往船只及附近某些大型动力振动。这类干扰能量很大，主频低，一艘船仅有20～30Hz，它随振动源的远离而迅速衰减。在施测中，提高低截滤波档和避开大型动力振动源，能有效的将其压制。（2）水底（顶）界面多次反射。在水深较大的水域，用漂浮电缆施测时，水底（顶）界面会产生严重的多次反射干扰（见图一）。在折射波法勘探时，多次反射干扰影响不大。但在外业施侧中，采用水底检波办法具有一定的压制效果；内业资料处理时，目前对这种干扰主要是通过数字信号处理技术来加以压制。（3）爆炸震源的气泡脉冲影响。在水上地震勘探中，震源在水中形成的气泡受周围水介质的压力作用而产生反复多次的膨胀和收缩的现象，这种脉冲能量比较大，是一种干扰（见图二）。重复冲击在地震记录上的出现，严重影响有效波的识别。使用炸药震源时采取增大炸药量或减少沉放深度，使一次气泡逸散于空中等方法可消除重复冲击。（4）水流及其携带杂物的影响。在水流急的江（河）中，水流及其所携带的砂砾等杂物均会形成背景干扰。这类干扰能量小且无规则性，对地震记录影响较小。采用多次迭加或适当提高滤波参数能很好的获得压制。

3水上浅层地震勘探在工程中的具体应用

3.1外业资料采集

（1）测线布置及观测系统设计。根据本次工程物探工作的任务：在上坝址区上游100米至下坝址区下游100米范围内绘制基岩面等值线图。本次使用的仪器为吉林大学生产的MinSeis24型浅层数字地震仪，采用漂浮电缆，压敏检波器主频为10Hz，道间距10m，接收道为12道，震源为爆炸。折射波法工作时采用单排列布置测线，双船工作，由于河面比较宽，水流缓慢，将主船抛锚固定在河水中，仪器采集站安置在主船上，电缆固定于主船船尾，并将电缆顺河流向自然漂直，并将电缆尾端抛锚固定，再用GPS测量排列的端点坐标，震源为水中炸药爆炸，每个炮点由GPS定位。

（2）参数选取。通过现场试验选取合适的激发接收参数。①激发能量：经过试验，震源炸药量为150g～300g。激发深度应在水深0.5米，这样可减少因爆炸引起的气泡脉冲干扰。②采样间隔（t）：t小到不使预期的最高有效频率假频化为原则，t≤500/fmax（奎斯特理论）。③滤波参数：压敏检波器沉放深度0.5米，在压制干扰的前提下，一般采用60～500Hz带通。

（3）多次复盖。为了能有效地压制干扰，提高倍噪比，一般复盖次数应不少于3次。对固定排列方式是通过复合开关移动排列实现多次复盖观测，运动式施测可通过同一剖面上多次重复施测实现。

3.2内业资料处理

与其他地震资料类似，常规处理流程有预处理、频谱分析、速度谱分析、动（静）校正、滤波、迭加及修饰性处理等过程。水上浅震资料由于其受各种干扰较多，因此，在资料处理中应结合测区特点，加强关键环节的处理和分析。下面以全带通方式采集的波形为例（见图三），并对全部通道进行频谱分析（其中第二通道的频谱如图四所示），确定爆炸产生的气泡脉冲频段。测试结果表明，应用浅震技术进行水域工程基础勘探，只要对各种干扰认识充分，选取合适的采样参数和施测办法，采用有效的数据处理方法，其勘探效果是良好的。

4结束语

通过实践应用表明，浅层地震勘探方法在解决研究区地层、岩性划分、古河道及砂体识别以及断裂构造精细解释等问题方面效果明显，对后期的钻探工程布置有较好的指导作用。具体注意事项有以下几个方面：（1）水上地震勘探采用的震源类型应根据勘探方法、勘探效果和勘探效率来确定，炸药震源是最方便、最实用的震源，但必须用GPS确定炮点位置，药量取决于勘探深度和炮点位置。（2）水上采用浅层地震折射法勘探，可以提高勘探效率和断层的解释精度。实际工作时，可先用全频段模式采集波形，然后分析有效波形所在频段，最后设置相应参数进行正式施测。

参考文献

[1]金维民，等.浅层地震勘探在滑坡勘查中应用[J].中国煤田地质，2004，（05）：91-93.

[2]徐国仓，等.浅层地震勘探在砂岩型铀矿勘查中的应用研究[J].铀矿地质，2013，29（01）：37-46.

地震勘探的原理范文1篇3

关键词：工程基础勘探；综合物探；高密度电法

0前言

工程基础勘探是一项较为繁琐的工程项目，它涉及到了各个方面的内容，需要我们针对探查对象的很多方面进行探查，因此就需要用到众多的勘察方法和技术，只有如此才能够得出最佳的当地地质情况。以往我们在进行工程勘探的过程中都是采用一种物探方法进行地质的勘探，但是实践表明这种勘察方法的准确性严重不足，精度也不够，比如说如果我们单独采用雷达进行地质勘查的话那么如果遇到潮湿环境就会产生极大的干扰，最终影响结果的准确性，此外，对于一些像煤矿之类的复杂场所如果也采取单一的物探方法那么其准确性就会变得极低。因此，必须进行一定的改进，当前人们提出了综合物探方法，它能够综合多种物探方法为一身，既提高了整个勘察过程的精度也对整个勘查工作的效率、成本有了很大的优化效果。综合物探方法的种类有很多，下面我就采用浅层地震反射波法、高密度电法和地质雷达这三种基本的单一物探方法进行综合分析，探讨这三种综合物探方法的应用价值。

1综合物探方法

综合物探方法是一项较为复杂的勘探方法，下面我首先分别介绍下浅层地震反射波法、高密度电法和地质雷达等三种勘探方法，最后又介绍了如何进行物探方法的选取。

1.1高密度电法勘探原理

高密度电法勘探方法主要是采用的电阻率法，主要就是利用我们所需要勘察的地质的导电性采用给地质通电的方法测得一定的电流，然后再根据我们所输送的电压值计算得出我们所需要勘察的地质的电阻，除了电流计算法之外，我们还可以根据设置在地表的两个观测点之间的电位差异算得电阻率，进而得出我们所需要勘察的地质的一些主要特性。一般说来，采取这种勘探方法的主要设备有以下5种：

阻率法和常规电阻率法一样，是利用地下介质间的导电性差异的原理，它在A、B两个电极向地下供电，电流为I，然后在M、N极间测量电位差ΔU，从而求得该记录点的视电阻率ρs=KΔU/I。高密度电阻率法可采用的五种装置有：

1.2浅层地震反射波勘探原理

浅层地震反射波勘探方法的主要作用就是来勘察地质的地层因素、地基岩石情况和地层的弹性波速度，主要的工作原理就是利用振动来勘察这种震波在地质中的传播形状，然后根据这些信息得出我们所想要知道的当地地质情况，工程勘探中所采用的形成震动的方法一般主要是人工操作形成的。

1.3探地雷达勘探原理

探地雷达勘探方法是一种较为先进的地质基础勘探技术，它主要应用的是电磁原理。我们采用这种技术主要就是要对于我们一般不能够发现的物体进行具体的定位，探知具体结果。具体的勘探过程主要是采用向地下输送一定的电磁波然后再采取一定的装置进行接收，最后根据接收的电磁波运用相关的技术进行相关分析，得出电磁波经过地域的地质特点和结构。

1.4物探方法的选取

以上三种工程基础勘探方法各具优势，在实际的工程基础勘探中如何进行合理的采纳才能得出最精确的结果需要我们根据当地的实际情况进行必要的选择，具体来说：（1）高密度电阻率法主要应用于对于我们所需要勘探的地质地层划分、地质断层情况，以及一些常见的采空区、溶洞和一些滑坡现象造成的地质类型，这种方法的主要优势在于其勘探的准确度较高，所获取的信息也极为丰富，获取信息的效率较高、信息量大等，这些优势使其在地质勘探中颇受重视；当然这种方法也存在一定的缺陷，比如这种借用电阻率的方法要求电压装置的接地要紧密，并且这种勘探方法对于地形的要求也很高。（2）浅层地震反射波法主要的应用对象是一些地质中较为基础的调查研究，此外还有一些溶洞和采空区等也可以采用这种方法进行勘探，这种勘探方法的主要优势就在于其对于地质密度差异较大的地形较为明显，结果的准确性较高，当然其缺陷也是比较明显的，这种方法对于地形的要求也是比较高的，并且因为采取的声波震动形式使得其对于震源的要求较高。（3）探地雷达勘探方法试着三种方法中最为先进的一种方法，它主要是针对着地表浅层的一些地质特点进行勘探，虽然探测的深度较浅但是其准确度却很高，如果结合着浅层地震反射波法使用的话其效果会更好，是当前工程基础勘探中最常用的一种方法。由此可见，以上三种工程基础勘探方法各有优劣，如果我们在使用过程中综合运用的话那么必将会起到取长补短，相互弥补最终获取最为准确和精准的地质状况结果。

2工程实例

了解了以上三种方法的具体工作原理和优劣之后具体到实际的情况下我们如何进行必要的选取呢，下面我纠结和一个工程实例进行必要的分析。某一山丘斜面，其基本情况是由三个台阶构成的，其下层原来是一片鱼塘，后来进行了改造填平了，而现在想要在台阶上建造一处厂房，因此我们需要事先进行必要的基础勘探工作。经过最基础的观察发现，需要探查的场所最表层有一些疏松的建筑废料，下层则是一些松散程度不一的黏土和软石等。勘探过程中首先进行钻孔处理，得出结果。有这一结果我们可以看到，该地地层比较适合进行接下来的物探勘探，因此，我们就可以采取以上介绍的三种物探方法的综合处理，如此便能得出一个最为准确的结果。

标注的我们在进行项目勘探过程中需要进行的一些测线。因为的测线较为复杂，所以我们选用了另一种方法进行勘探，如图4高密度电法反演的剖面，测线高密度电法反演结果（上：α排列；下β排列）。线浅层地震反射波法水平叠加时间剖面图。

具体结果显示，中高密度电法使用了α、β两种电极布置方式，电极距为3m，根据结果我们可以推断出该地质主要有三层电性层：第一层为卵石层，其深度为0m～8m位置，视电阻率30Ω・m～80Ω・m；第二层主要为强风化带泥岩，因为其含水量较高，深度为8m～18m，视电阻率10Ω・m～30Ω・m；第三层为中风化带泥岩，深度为18m以下，视电阻率20Ω・m～50Ω・m。横向上剖面图显示3m～44m，90m～11m段，深度10m以内应该是建筑回填物造成。图5浅层地震勘探水平叠加时间剖面图，应为无断层、地下洞穴。图6为对雷达采集数据进行处理解释后的结果。

由此可见，根据以上三种物探方法进行综合勘探处理就能够得出最终的结果：无断层、地下洞穴、隐伏冲沟和软弱夹层等不良工程地质作用，基岩面走势平缓无较大陡坡，无明显断层与破碎带。

3结论

综上所述，在进行工程基础勘探过程中我们如果采取单一的物探方法容易导致结果的不准确性，而如果采取多种方法的综合勘探则能够更为精确的地质结果，有利于后期的施工建设。

参考文献：

地震勘探的原理范文篇4

地震勘探仪升级换代的启示

1)社会发展对能源的巨大需求是地震勘探仪升级换代的直接推动力。从18世纪英国工业革命开始,人类对能源的依赖越来越大。特别是从20世纪50年代开始,西方发达国家相继进入高度工业化阶段,世界能源消耗量猛增。在1950—1980年期间,世界能源消耗量从25亿t增长至100亿t标准煤;随着发展中国家的兴起,世界能源消费量出现了再一次迅猛增长,到2000年能源消耗量超过了200亿t标准煤;近10年来,许多发展中国家正处于城市化和工业化的进程中,世界能源消费量还在持续增长[16]。据英国BP公司2011年的能源统计:2010年非经合组织国家一次能源消费比2000年高出了63%,未来20年世界能源消费量还会增长40%。地球作为人类赖以生存和发展的物质源泉,满足了社会发展进步对能源的需求,从1926年在美国奥克拉荷马洲的沉积盆地上根据反射地震记录解释布置的钻孔第1次打出工业油流之日起,地震勘探技术就以其独有的技术优势在地下煤炭、石油与天然气资源的探测中发挥着不可替代的作用,且随着探测深度的增加、勘探难度的加大,推动了地震勘探技术从仪器装备、处理软件和解释方法上不断发展,以满足提高勘探精度和作业效率的要求。2)地震勘探方法技术的进步对地震仪更新提出了更高要求。20世纪50年代,地震勘探方法中多次覆盖技术的萌芽和出现,促进了光点记录地震仪被模拟磁带记录地震仪所取代;60年代,反褶积技术和速度滤波技术的提出,数字地震仪迅速替代了模拟磁带记录地震仪,而在70年代提出的三维地震勘探技术,对地震仪的带道能力有更高的要求,多道遥测数字地震仪应运而生;至90年代高精度三维地震勘探技术要求仪器必须解决高频信号的瓶颈问题,全数字遥测地震仪开始出现;高密度全数字三维地震勘探概念的提出,成为万道地震仪面世的第一推手[17]。随着多分量地震勘探技术、时移地震技术的不断推广应用,以解决复杂地区的勘探问题及提高油藏采收率[18],今后地震勘探技术对地震仪器高精度、轻便性、灵活性等方面将提出了新的要求。3)电子技术的进步给地震仪升级带来了发展机遇。生产需求是地震勘探仪升级改造的内在动力,而数学、物理、计算机、电子、信息、新材料和新工艺等相关学科的发展和进步,则是地震勘探仪发展的内在动力。伴随着电子技术从电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路以及MEMS、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)等技术发展,地震仪器一直朝着体积小、质量小、功耗低、功能强、高可靠性、便携性等方向发展。近年来,纳米电子技术发展迅速,电子器件面临新的变革,纳电子器件的体积功耗比硅电子器件小几个数量级。2011年4月,美国匹兹堡大学制造出核心组件直径只有1.5nm的超小型单电子管,预示着高密度超大规模纳米集成电路和纳米计算机的诞生已经成为可能[19-20],预计未来的地震仪也将随着纳米技术的发展进入一个全数字纳米地震仪时代。

我国地震仪器的发展方向

在新一轮的资源勘探中,地震勘探技术不可避免地将会遇到来自更大深度、更加隐蔽、勘探难度更大的复杂地质目标的挑战,地震勘探将会更多地深入到复杂的山地、沙漠、戈壁、煤矿井下、无人区甚至深海等开展工作[21-22]。面对众多的、恶劣的勘探条件,对新型地震勘探仪的设计和制造提出了更高的要求,而这一切也必将成为地震仪不断更新换代的内在动力。在内外动力的驱动下,预计国内地震仪会朝着以下2个方面发展。1)超万道国产化大型地震仪将逐渐得到推广应用。2011年12月,李庆忠院士指出目前国内几乎所有地震仪都是外国制造的[23]。国内生产的地震仪器大多为集中式的小型工程地震仪,仅适合于浅层地震反射法和折射法勘探,如重庆地质仪器厂的高分辨率(浅层)地震仪DZQ48/24/12、西安石油厂的工程地震仪GDZ24/48及骄鹏集团的SE2404PLUS综合工程探测仪等,其最大带道能力为48道[24]。“十一五”期间,我国将大型地震勘探仪研制列为重大专项的攻关项目,投资1.2亿元,已于2010年推出了ES109大型地震数据采集记录系统,其整体性能达到国际先进水平,从此结束了地震勘探仪一直依赖进口的被动局面,该仪器有待于通过大量的工程实践加以完善、尽快定型,以投入产品化、工业化的生产和应用。另外,2010年东方物探公司与ION公司合资成立了INOVA(英洛瓦)物探公司,标志着我国地震仪制造技术与世界先进技术的融合越来越紧密。预计万道地震仪将逐步在石油天然气与煤炭资源的精细勘探中得到进一步的推广应用。2)节点式多道遥测地震仪将成为赶超国外先进地震仪器的突破口。基于节点式的单站、单道、存储式/无线数据传输等特点设计的地震仪,今后将会更加广泛地用于天然地震监测、OBC地震、煤矿井下地震勘探、微震监测、时移地震等多个特殊领域中,该类仪器由于没有传统地震仪的主机、干线等而显得十分轻便,适于在各种复杂条件下使用,几乎能够适应任何复杂的观测系统要求,且具有极高的施工效率。以前,在大型地震仪器的设计与生产过程中,由于采用的元器件品种繁多、系统复杂等原因,国内生产的地震仪通常存在整体稳定性欠佳等缺点;而基于节点式的地震仪器,从设计、施工理念上摆脱了传统束缚,采用基于MEMS的传感器、FPGA数字电路设计等,极大地降低了地震仪设计与制造的复杂性。

地震勘探的原理范文

关键词：多波多分量问题展望

中图分类号：P631.46文献标识码：A文章编号：1007-3973（2013）007-125-02

1引言

随着勘探难度的增加和对岩性勘探要求的日益提高，以纵波勘探技术为依托的传统三维地震勘探已经难以应对勘探过程中遇到的诸多新问题。在这样的背景下，多波多分量地震勘探技术在近年来得到了迅速的发展。所谓多波多分量勘探是指利用三分量检波器同时记录地震纵波（P波）、横波（S波）和转换波（P-S波）信号，并进行相应的资料处理和解释工作。相比以记录纵波为主的传统勘探方法，该技术能够获取更丰富的波动信息，在描述储层参数和空间展布、预测裂缝发育程度、研究储层含气性等方面表现出明显的优越性。

2多波多分量地震技术发展历程和应用现状

针对多波多分量地震勘探的理论研究最早始于前苏联，而相应的勘探实践则自20世纪70年代以来先后在前苏联、美国、法国等国家展开。这一时期的勘探主要着力于利用横波速度低于纵波从因此在理论上能实现更高的分辨率这一特点，试图获取分辨率更高的地震资料。但由于横波在速度低于纵波的同时，其频率也低于纵波在因此传播的过程中衰减严重，采集到的横波地震资料信噪比过低，因此多波多分量勘探在该阶并未取得显著进展。

20世纪70年代末至80年代中期的多波多分量勘探开始转为综合利用纵波、横波的联合勘探，其应用主要集中于求取包括泊松比在内的岩石弹性信息和鉴别含气亮点的真伪等方面。但由于多波勘探相较于单一的纵波勘探成本过高，且在当时尚有诸多相关基础理论和技术问题未能得到妥善解决，因此多波地震勘探在岩性勘探方面的应用最终被以AVO为基础的纵波岩性勘探所取代。

多波多分量勘探近年来的再次兴起始于20世纪90年代海上多波地震勘探的成功。海上多波多分量地震勘探先于陆上取得成功的原因主要来自两个方面：（1）一定深度的海床相比于陆地环境噪声更低，采集到的横波资料信噪比较低；（2）海洋地震勘探面临着诸如硬海底、气柱等用传统纵波勘探难以解决的问题，这些问题的提出促进了海上多波勘探的发展。此外，海底多分量电缆接收系统（OBC）的研制成功为海上多波勘探排除了资料采集方面的障碍。

自20世纪90年代末期以来，陆上多波多分量勘探再次受到关注。基于微电子机械系统（MEMS）的三分量数字检波器的广泛应用为多波多分量勘探的实现提供了有力的技术保障。相比传统的检波器，三分量数字检波器的优越性表现在动态范围大，输出的信号频带平坦，具备较大的频带宽度，抗干扰能力强等方面。近年来的多波多分量勘探以利用P-S转换波为主，这是因为激发横波需要专门的震源而导致成本升高。相比之下转换波利用传统的纵波震源即可激发，并且同横波一样能够反映岩性和各向异性等地下信息，尽管成本仍然高于普通的纵波勘探但低于专门的横波勘探。因此，目前工业界应用较多的多波勘探方法是利用纵波激发，同时采集纵波和转换波的地震资料。

目前，海上多波多分量地震勘探正逐渐趋于成熟，而路上勘探受限于低信噪比、静校正复杂等问题尚不能完全实现商业化应用。北海地区的Alba油田是应用多波多分量进行勘探取得良好收益的典范，对P-S转换波的地震解释发现了以往纵波难以识别的含油饱和砂岩，进而从根本上改变了对该区域的油藏构造认识。我国多波多分量勘探应用较为成功的案例是南海西部的莺歌海盆地多波地震勘探，应用转换波地震勘探成功解决了纵波勘探面临的“气云”问题，在中深部地层的岩性识别和含气预测方面也取得了较大进展。

3多波多分量地震勘探相关技术

3.1采集技术

与采集相关的技术主要包括震源、检波器、观测系统三个方面，由于需要激发并接受到横波或转换波以及纵波，多波多分量地震勘探对上述三个方面提出了比传统纵波勘探更多的要求。

目前陆上多波勘探用来激发横波的震源有三排井震源、水平可控震源、倾斜气枪震源等，但这些方法存在的共同缺点在于成本过高对周围环境影响较大，且激发的横波衰减较快观测效果并不理想。因此采用纵波激发对，对转换波观测仍是目前多波地震勘探的主要方式。海上多波地震勘探震源则同纵波勘探一样采用空气枪震源。

早期的陆上多波地震勘探采集使用双检波器，即除设置用于记录地面震动垂直分量的检波器外再沿水平方向设置一个用于记录水平震动的检波器，近年来微电子机械系统（MEMS）的发展使三分量数字检波器成为主流。海上多波多分量采集目前主要采用4COBC电缆（由四个检波器组成，其中三个记录速度分量，一个记录压力分量），将检波器组内置或外挂在电缆上铺设于海底。相比陆上作业海上多波勘探面临着更复杂的定位问题。

陆上和海上多波勘探都面临着数据量增多的问题，由于要在记录纵波信息的同时记录横波或转换波的信息因此多波勘探的观测系统记录道数相比于纵波勘探成倍的增加。此外，考虑到纵波和转换波传播特点的不同，在设置偏移距时要兼顾对二者的接收，要实现这一目的就要在施工前进行波场特征调查。

3.2处理技术

当前针对多波多分量地震资料的处理技术根据处理流程的不同大体上可以分为两类，一类是基于标量波场理论的波场分离处理方法；另一类是基于矢量波场理论的多波联合处理方法。其中波场分离处理方法是目前应用的主流，而多波联合处理方法由于相关技术不够完善目前尚处于理论研究阶段。

转换波地震资料处理的思路大体上同纵波地震资料相同，但考虑到其传播路径的非对称性这一特点又不能完全照搬纵波资料处理中的成熟方法。目前基于波场分离理论的多波地震资料处理基本流程是首先进行波场波场分离，然后分别处理纵波和转换波。对转换波的处理主要涉及到不对称抽道集、确定转换点、噪声压制、静校正、动校正、转换横波速度分析、转换横波偏移、求取纵横波速度比等。其中，横波静校正问题是转换波资料处理面临的主要难题之一。这源自横波信噪比低、对应的低速带更加复杂，且受到各向异性的影响等方面。

3.3解释技术

多波多分量地震资料解释的基础是做好纵、横波地震资料的层位对比，这也是其主要难点之一。在此基础上要结合VSP和测井资料等进行纵、横波联合反演。正确解释的多波地震资料可用于分析地下介质的岩性及其含油气性、识别真假两点，利用横波分辨率高的优势可识别小断层、薄互层、尖灭等微小构造，通过横波分裂现象研究地下介质的各向异性进而发现裂缝油气藏。此外转换波资料还可以用于改善地震成像质量，在对饱含气的油藏和波阻抗差异较小的储层其应用效果尤为明显。综合多种资料信息进行综合解释是多波多分量地震资料解释的主要发展方向。

4多波多分量地震勘探技术面临的主要问题及发展趋势

4.1多波多分量地震勘探技术面临的问题

尽管对多波多分量地震勘探的研究迄今已经取得了较大的进展，并实现了一系列成功的商业应用，但这项新技术仍然面临着诸多尚未解决的问题，这里对其中较具代表性的几个方面进行总结：

（1）横波在传播过程中衰减严重，接收到的信号信噪比低。如何有效的去除其中的噪音，并正确认识其传播规律进行有效的静校正是利用多波地震资料的基础。

（2）当前缺乏针对转换波和横波的精确速度建模方法。由于横波和转换波的传播规律比纵波更加复杂，且缺乏相应的岩石物理实验数据，因此对这两种波尚不能进行精确的速度建模。精确的速度模型是对相应地震资料进行一系列处理的基础，对深度域成像和纵、横波联合层位对比等工作也有着重要的意义。

（3）对横波分裂不能实现准确的分析。横波在传播过程中遇到各项异性介质时会分离为极性正交的两类横波。该现象有助于认识裂缝的发育情况，进而预测裂缝油气藏。但目前对各项异性的分析在各向异性层位较多时便会出现较大误差。

（4）对多波多分量地震资料的综合解释在理论和技术上不够健全。

4.2发展趋势

多波多分量地震勘探被认为是地震勘探领域的第四次革命。尽管该技术从基础理论层面到技术层面都还面临着诸多尚未解决的障碍，但随着勘探工作对复杂油气藏和岩性勘探要求的提高，以及对各向异性问题认识的深入认识，多波多分量勘探有着广阔的发展空间和应用前景。

在可预见的未来，多波多分量地震勘探仍将以转换波勘探取代直接针对横波的勘探，而与转换波特点相适应的处理技术将是研究的重点。现有的多波资料处理方法基本是以波场分离技术为基础，但该方法很多情况下仍然难以解决纵、横波场的耦合问题，很多情况下难以是两种波的波场真正分离开进而影响成像精度。相比之下，多波地震资料联合处理方法从理论上能根本性的避免波场耦合对成像精度的影响，但该方法目前尚在理论研究阶段且对计算能力要求较高，投入实际应用尚需时日。

目前的多波勘探更多的关注对勘探本身在采集、处理、解释方面的研究，而在多波勘探资料与其他勘探和地质资料的结合方面研究较少。事实上，转换波资料与纵波资料、VSP资料、测井资料等其他资料的综合运用将对其解释工作具有重要意义。

此外，目前尚无针对多波多分量资料进行综合处理、解释的专门商业软件，这种情况也从一定程度上制约了多波多分量勘探技术的快速发展。此类软件的开发将随着多波多分量勘探商业价值的日益凸显而受到更多的重视。

除了自身理论和方法上的完善，多波多分量勘探也将与AVO、时移地震、全波形反演、逆时偏移等技术实现更加紧密的结合，在微小构造解释、岩性勘探等方面发挥优于传统勘探手段的作用。

参考文献：

[1]徐丽萍，杨勤勇.多波多分量技术发展与展望[J].勘探地球物理进展，2002，25（3）：47-52.

[2]普济廖夫.横波和转换波法地震勘探[M].裘慰庭，李乐天，译.北京：石油工业出版社，1993：1-117.

[3]刘海波，全海燕，陈浩林，等.海上多波多分量地震采集综述[J].中国石油勘探，2007，（3）：52-57.

[4]朱光明，李庆春.多分量地震的装备[J].石油仪器，2001，15（1）：48-51.

[5]钱荣均.P-SV转换波勘探和应用[J].石油地球物理勘探，2010，17（6）：90-93.

[6]黄中玉.多分量地震勘探的机遇和挑战[J].石油物探，2011，40（2）：1312-1371.

[7]李录明，罗省贤.多波多分量地震勘探原理及数据处理方法[M].成都：成都理工大学出版社，2011.

地震勘探的原理范文篇6

关键词：复杂条件三维地震研究

山西灵石华苑煤业有限公司隶属于太原煤气化（集团）有限责任公司，其采区的勘探程度不足，对地质构造和煤层赋存情况控制程度不够，不能满足矿井生产的需求，为查明采区的地质构造及主采煤层的赋存情况，为矿井生产提供可靠的地质资料，山西灵石华苑煤业有限公司需要对采区进行三维地震勘探，以便为矿井设计、建设及生产提供可靠的地质依据，经招标由山西地宝能源有限公司负责施工。

1施工条件

山西灵石华苑煤业有限公司井田位于晋中市灵石县，该区处于吕梁山东麓，属侵蚀低山-丘陵地貌，地形切割剧烈，黄土冲沟纵横交错，冲沟间黄土垣、梁、峁等断续分布，地形较为复杂，海拔738-1008m，最大相对高差270m。黄土覆盖层发育，第四系厚度0-65m，平均33m。基岩风化岩出露以及灌木丛覆盖，出露的基岩均为二叠系上石盒子组地层。地表有景家沟、圪台村、阁老窊等村庄。还有多条电力线、公路通过。整体上该区三维地震勘探条件复杂。

2施工措施

2.1针对本区表、浅层地震地质条件极为复杂条件，为了获得较好的单炮记录，完成地质任务，必须改善激发条件，在炮井下药后埋井闷井，使震源药柱与炮井孔壁最佳耦合，对于<5m的炮井还在上面加压沙袋，压制面波及声波干扰，在黄土覆盖区，成孔至基岩面。在施工前做了充分的试验工作，避免大面积施工后采集参数选择不当而影响施工质量和生产进度。

2.2由于测区内有景家沟、圪台村、阁老窊等村庄，不宜采用恢复性放炮方式施工。在村庄部位采用三维观测系统变观软件进行变观，具体方法为采用大排列接收，增加、移动炮点，检波器尽可能沿设计位置翻墙赿户铺设，遇到房屋可偏移布置，但要通知施工员，对村内及周边所有炮点、检波点进行复测。

2.3针对测区内有多条电力线、公路通过，多种干扰同时影响地震采集工作，对地震单炮记录有一定影响，在该部位采取了以下应对措施：一是加强放炮时的背景噪音监测，二是在公路上进行警戒，在采集时短时间拦截车辆，三是增加接收道数提高该部分的叠加次数，保证叠加剖面的质量。

2.4针对本区地表高差变化大，地表地震地质条件复杂等实际情况所设计的10线8炮观测系统，具有共面元道集内炮检距分布均匀，反射方位角分布均匀等特点。既可保证同时接收浅、中、深各个目的层的信息，又能提高速度分析的精度；同时，均匀分布的较广的反射方位角，可真实显示三维地震反射波的射线特点，提高成像精度。

2.5处理时采用折射静校正，多次剩余静校正，以消除各个激发点、接收点由于高程而引起的静误差。

2.6本次施工采用60Hz高灵敏度检波器，尽量提高高频反射信号。检波器挖坑埋置，清除周边杂草，以减少外界的高频干扰，提高信噪比。

2.7为保护地震信号的高频成份，野外采集时应提高施工精度，实测所有的物理点，炮点、检波点位置，偏离设计桩号时必须现场重定位并进行二次测量。

2.8在资料处理过程中使用高分辨率处理模块进行处理，尽量提高与保护地震反射波的频率。

3工程情况

山西地宝能源有限公司于2010年3月8日进入施工地，开始了三维地震勘探的工程测量工作,2010年4月11日至17日进行了生产前试验工作，由于成孔工具选择不合理，厚黄土地区无法打到设计深度，所取资料有效波反映不明显，故于5月13日针对厚黄土地区改变成孔方法再次进行了试验，取得了较好的效果。4月27日成孔设备进入施工地，5月21日，野外数据采集开始，于2010年7月6日圆满地完成了野外数据采集工作。共完成三维地震勘探测线14束，总计完成物理点3997个，其中线束物理点3926个，试验物理点65个，低速带调查点6个，满覆盖面积4.05km2，取得了较好的原始资料。资料经数字处理，获得了较高质量的三维地震勘探数据体。在SunBlade2000地震解释工作站上进行了人机交互解释，经过对数据体认真细致的分析和研究，于2010年8月下旬完成资料解释的初步成果提交了中间资料，后经过修改，于2010年9月上旬完成资料解释、图件绘制、文字编辑等工作。

4勘探成果

经过三维地震勘探，查明井田赋存形态总体为一宽缓的不对称向斜构造，轴向弯曲，地层倾角变化较大，为2°-10°，在此基础上发育着次一级的褶曲构造。查明断层10条，全部为正断层，落差小于10m的断层4条（DF1、DF6、DF7、F2），落差10m～25m的断层5条（DF2、DF3、DF4、DF5、DF8），落差大于100m的断层1条（F27），其中，控制可靠断层3条（DF4、DF5），控制较可靠断层7条（DF1、DF2、DF3、DF6、DF7、DF8、F2）。查出陷落柱12个，直径均大于25m。控制可靠陷落柱1个（X7），控制较可靠陷落柱7个（X1、X2、X3、X4、X9、X10、X11、X12），控制可靠性较差陷落柱2个（X5、X6、X8、）。勘探共发现其他异常4处，其中面积异常1处（YC1）,线形异常3处（df1、df2、df3）。勘探圈定3号煤层采动区7块，采空区面积共计1.237km2。预测了10号煤层厚度变化趋势。未发现岩浆岩。

5生产验证

山西灵石华苑煤业有限公司资源重组后矿井生产规模改扩建为900kt/a，于2013年7月正式生产，开采9、10号煤层，所采煤层太原组9煤层的9201综采工作面2015年10月1日回采结束，所采煤层太原组10煤层的10201综采工作面2015年11月4日回采结束。根据三维地震勘探成果，该区有3个陷落柱（X1、X2、X3）经井下采掘工程揭露验证。采掘中还揭露未解释出的直径大于25m的陷落柱1个，落差小于5m的断层23条。探采对比说明，三维地震勘探解释可靠程度还有待提高，需要将三维地震采集到的地震数据利用生产揭露的地质资料进行再解释，这样才能将采集到的地震资料充分发挥其效用。

6结论

山西灵石华苑煤业有限公司采区三维地震勘探，数据采集的观测系统及其参数,是基于试验工作情况，经过理论分析、论证和参照邻区地震勘探的施工参数而确定的。在资料采集过程中，针对该区较为复杂的地震地质条件所采取的各种技术措施得当，不但完整获取了目的层的地震数据，而且得到的原始资料质量较好。资料处理时，针对野外资料的特点，根据地质任务要求选用了合理的处理流程、处理模块及参数，压制和去除了干扰波，获得的三维数据体信噪比和分辨率高。资料解释过程中，对数据体进行了精细的分析、解释，通过反复对比和多种数据资料相互验证，提高了成果精度，使得地震资料解释成果更加符合地下实际地质情况。采掘生产中实际揭露的断层、陷落柱和三维地震勘探解释成果相比数量要多，但相对而言，复杂施工条件下三维地震勘探只要采取适当措施，还是可以取得比较好的地质资料，能为地质预测预报提供比较可靠的基础资料，为采掘生产提供良好的指导。

参考文献：

1、《煤炭煤层气地震勘探规范》（MT/T897-2000）；

2、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2004)；

地震勘探的原理范文篇7

关键词石油物探；地震勘探；安全管理

中图分类号TE3文献标识码A文章编号1674-6708（2012）64-0059-02

1石油物探与地震勘探

石油物探及其方法：

石油物探是指根据地下岩层物理性质的差异，通过物理量测量，对地质构造或岩层性质进行研究，以寻找石油和天然气的地球物理勘探。石油物探方法要根据各种岩石密度、电性、磁性、弹性、放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物探仪器，与这些性质相适应的主要的方法有重力勘探、电法勘探、磁法勘探和地震勘探4种方法。由于地震勘探是石油物探中探测精度最高的一种方法，虽然勘探成本高於其他石油物探方法，但由于它的勘探效果较好，已成为石油物探中最有力的勘探手段，而且应用最广。

地震勘探的原理是用高爆炸力的炸药在地面激起人工地震波，利用计算机来对震波的反射或者折射进行计算后从而勘测地质和石油存储量的一种方法。由于地震勘探要使用高爆炸力的炸药，所以，危险性也最高。

地震勘探都是在野外进行作业，作业的场地具有很大的不确定性和复杂性，尤其是石油地震勘探经常在沙漠和海洋地带进行作业，再加上上面说到的采用炸药爆破作为震源，都显示出它极大的危险性，所以，石油物探的安全管理主要是针对地震物探的安全管理。

2石油物探安全管理

2.1加强石油物探安全思想教育管理

要进行安全管理，只有管理人员的参与是不行的，要切实的对作业人员进行安全教育，让他们认识到安全的重要性，树立安全意识，在工作中主动自觉的进行安全生产，再能从根本上达到安全管理的目的。

石油物探的安全教育主要包括物探安全生产重要性教育、物探安全生产有关法律、法规及劳动纪律教育和事故案例教育三个方面。安全生产的重要性教育要求作业人员克服生产作业中的侥幸心理和麻痹思想，正确处理安全和生产、经济效益的关系，提高安全生产的自觉性。相关法律法规的教育要求作业员在生产中自觉遵守相关的法律和规定，做到不违章指挥、作业，不违反劳动纪律。事故案例是血的教训，进行事故案例教育能让作业员从事故中看到生产事故的危害性，起到警醒作用，有助于作业员总结经验教训，制定出防止类似事故的预案和措施。

2.2石油物探野外作业安全管理

物探野外作业作为石油物探的重要组成部分，对其进行安全管理，也是物探安全管理的必要组成。

由于野外物探作业的特殊性，其安全管理主要包括对对人员的安全管理、设备和仪器的安全管理、环境的安全检测和对爆破物品的安全管理四大部分，对野外勘探作业进行安全管理，应该坚持“安全第一，预防为主”的方针。

2.2.1勘探人员的安全管理

野外探勘的特殊性和艰苦性对勘探人员的身体素质提出了很高的要求，所以，在野外勘探前，要先对石油勘探人员进行身体检查，以确保其健康状况能适应野外生产时恶劣的环境。

石油探勘也外作业的危险性和特殊性，按照归家的相关规定，还要求作业员都持证上岗。这不仅是依法办事的体现，也是切实保证作业员安全的基本保证。

另外，还要对勘探人员进行野外作业安全知识和职业安全卫生知识教育，介绍勘探区域的地质地貌和地理概况，让其对当地环境有一定了解，制定相应的应付措施，在遇到困难和危险时能够自救。

2.2.2相关设备和仪器的安全管理

出队前，还要对野外生活用具、保健药品和医疗急救等用品进行检查。若有野外宿营的需要，还要检查宿营装备的准备情况。检查交通工具、通信工具的性能，确保他们能够可靠地运转。

2.2.3环境检测的安全管理

野外勘探受环境因素的影响比较大，要根据勘探区域所在地区和季节的变化进行安全管理。根据勘探区域是否在山区、林区、高原、平原、沙漠、沼泽、水上、放射性区域的能够不同的区域特点，制定相应的区域安全生产作业计划和劳动保护措施。根据不同季节的高温、寒冷、风暴、降雪、降雨、雷电等特点，制定相应的季节安全生产作业计划和劳动保护措施。

2.2.4对爆破物品的安全管理

1）爆破物品运输时的安全管理。对爆破物品进行运输首先必须要有公安部门颁发的运输许可证，严格按照爆破品禁止用飞机。汽车、火车等乘客较多的运输工具运输，要用专门的运输工具，采取必要的安全措施之后，再进行运输，以保证运输的安全进行。在运输的过程中，也要按照爆破品的运输规定，和其他的车辆保持一定的安全距离，以免交通事故导致的爆炸事件发生；

2）爆破物品储藏安全管理。爆破物品属于易燃易爆品，所以要进行专门的管理，贮藏在专用的库房中，严格按照爆破品的放置规定放置，以免发生意外。还要对爆破品的进出都进行专门的记录，禁止违法出入爆破物品现象的发生。库房内严格禁止烟火，看管人员要保证库房内的干燥、通风良好和清洁；

3）落实爆破警戒。高坡环节是最容易出现事故的关键点，在爆破之前一定要切实做好安全警戒。爆破工作站要选在安全地段，以确保爆破员的安全，爆破员在爆破前还要对炮点、药量、井位、桩号等各项爆破工作进行核对，确保每个环节的安全到位。以炮点为中心井炮200m以内、水炮300m以内禁止人畜和车辆的进入。在进行水下爆破时，爆破前报告有关的港监和公安部门，以提前做好遣散船只的工作，且水下爆破禁止使用导火索起爆。在雷雨和杂散电流干扰强的地区不能使用电力爆破。

发现盲炮，要把爆炸机上的炮线霸道之后再进行检查。如果没有盲炮，炮响后10min后禁止人员进入炮点，以免中毒。如果不能确定有没有盲炮，则要经过10min~20min后才可以进入爆破点进行检查，以防盲炮突然爆炸造成人员的伤亡。完成爆破工作以后，要及时把现场恢复原状；

4）爆破物品剩余的处理。爆破物品应该按计划进行购买，尽量避免剩余物品的出现，以免影响社会安全。若爆破后有剩余，也要在现场进行处理，或者销毁工作，禁止将爆破物品违法带出作业现场。

3结论

综上所述，石油物探管理要从人员、物资、环境等方面进行全面的安全管理，才能保证物探作业的安全性。

参考文献

[1]焦桂行.浅析地球物探方法在煤田采空区的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011，31(7).

地震勘探的原理范文篇8

[关键词]煤田地震勘探观测系统工程设计卓越工程师

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2015）08-0146-02

“煤炭黄金十年”大大地推动煤炭地质事业的发展，尤其是煤田地震勘探技术的应用和煤田三维地震勘探技术的普及推广，为煤矿开采提供了更为有效的勘探手段和可靠的地质依据。[1]同时也推动了煤田地震勘探课程教学的改革与发展。我校资源勘查工程、地质工程、水文及水资源工程、地球信息科学与技术及煤与煤层气工程先后增加了煤田地震勘探教学内容或煤田三维地震勘探课程。[2]受“卓越计划”启发，就传统的煤田地震勘探教学谈谈自己的看法。

一、细化专业理论教学，掌握知识点

针对二维地震勘探观测系统设计教学，主要知识点包括以下几方面：其一，深刻理解观测系统概念、设计相关参数及相关参数的计算公式。其二，理解地面的观测方式与地下勘探的反射点对应关系，掌握利用综合平面图示法绘制观测系统图的要领，目的是对已知的观测系统参数通过图示的方法表达观测系统中炮点、检波点和排列的所有道，并确定满覆盖次数起止位置，会计算满覆盖次数的范围。其三，设计的观测系统在生产中如何实施。

（一）勘探深度与勘探的排列长度之间的关系

勘探排列长度与勘探深度一般是0.5～1.5倍的关系，视具体情况而定，主要依据以下计算公式来确定排列的参数。

设激发点移动道数为r，覆盖次数为n，仪器接收道数为N，S为与观测系统有关的常数，单边激发S=1，双边激发S=2；则有

r=NS/2n

这里着重强调以下几点：

1.双边激发就是一个排列不动的情况下先后分别在两端激发；

2.中间激发时S=2；仪器接收道数为N，与排列长度有关，排列长度≈目的层埋深；

3.煤田二维地震勘探在浅层地震地质条件好的地区一般覆盖次数n=12次；

4.煤田地震勘探目的层比较浅，故道距一般采用10米。

（二）地面观测点与地下勘探目的层反射点之间的关系

大家知道地震勘探就是在地面进行人工炸药激发地震波向地下传播，遇界面反射回地表，检波器接受到信号传输仪器记录下来。那么地面观测点与地下界面的反射点之间的关系就是观测系统。综合平面图是反映观测系统关系的表达方式。

综合平面图示法是沿测线标出若干炮点和第一个排列的检波点。将检波点投影到过炮点的45度线上，过任一个检波点做垂线，垂线相交的炮线条数，即该CDP点的叠加次数。[3]

概念比较抽象，采用综合平面图示法画出相应的地下反射点就一目了然了。偏移距为0，采集道为12道3次覆盖观测系统图如图1所示。第一个反射点与地面测点横向位置一致，地面测点间距就是道距10米，而地下反射点CDP间距是5米。

从图1不难看出，测线50米处是满3次覆盖起点，放6炮所观测满3次覆盖的范围是75米。通过观测系统的制作可以了解到反射点CDP间距是5米，是接收道距10米的一半。

■

图112道3次覆盖观测系统图

（三）观测系统在工程勘探中的移动方式

地震勘探野外数据采集施工是按放炮的顺序，对于一个固定的观测系统排列，简单理解看似整体搬家一样，炮和排列的相对位置不变，而实际施工起来为了省时省力，施工采用滚动的方式，放完一炮，相应下一炮的接收排列往施工前方滚动，收起后面不用的地震道，增加前面的备用道。

通过以上知识点的学习，把知识点联系起来就形成了对二维地震勘探由观测系统设计到工程实施过程的了解。

二、勘探工程观测系统设计

通过对二维地震勘探观测系统的学习，学生们基本上理解和掌握了观测系统设计的概念、参数和步骤。如果不联系实际或解决具体的地质问题，就难以与生产实际结合起来，所以理论学习结束后应布置课程设计一次，让同学们针对煤矿生产需求做一个煤田二维地震勘探的观测系统设计，让他们知道学有所用之道。

实例：某煤矿开采过程中，煤层（埋深500米，煤厚6米）突然缺失，无法继续进行生产，请问采用什么技术手段解决这一地质问题？请提供可行性方案。

课程设计初步方案：生产矿井煤层突然缺失初步判断为前方出现断层（断距应大于6米）导致煤层缺失，如何判断断层性质、断距大小最有效的技术手段应为二维地震勘探方法，因为目前地震勘探主要就是解决地质构造问题。那么根据已知煤层埋深可以分析判断以下观测系统参数：

1.根据目的层埋深可以判断排列长度是500米左右，由于煤层埋深浅，一般采用道距10米，满覆盖次12次就可以解决地质构造问题，那么根据炮间距与覆盖次数的计算关系式，初步确定排列长度为480米比较适宜。

2.在地层倾角不大或是单斜地层时，最好采用单边下倾激发，这里S=1。

3.如果要确定地下煤层缺失区构造，至少地面要勘探1000米（满12次覆盖），并且测线布置方向垂直构造走向。

4.采用综合平面图示法画出观测系统图可知这次地震勘探施工参数如下：加上附加段测线长度为1580米，偏移距为0，道距10米，48道采集道，总计地震生产物理点51个，测点159个。

总之，通过理论学习，了解观测系统设计是二维地震勘探工程观测系统设计的关键技术，覆盖次数、接收道数的多少决定炮点移动道数的多少，即决定炮间距，同时也决定地震勘探的工作量的大小；掌握综合平面图示法，可以位置画出观测系统图，可直观地看出目的层界面上地震观测次数，并可判断满覆盖次数的起止和范围及观测系统生产实施过程的滚动方式。

三、结束语

通过“卓越计划”培养模式的实施，应试教学过渡为动手解决问题能力培养模式，不仅了解了二维地震勘探原理、概念、基本的观测系统设计参数、计算公式及能解决什么样的地质问题，而且了解了针对煤矿生产遇到的具体问题，采用二维地震勘探方法是如何设计制作观测系统，并能够应用于生产的。这样，增加了学生学习煤田地震勘探的兴趣及创新能力，增强了为勘探服务的信念。

[注释]

[1]杨双安.煤田三维地震勘探技术的应用及发展前景[J].物探与化探，2004（28）：51-52.

地震勘探的原理范文篇9

关键词：工程物探技术；土木工程；桩基检测；应用

工程物探是地球物理勘探在工程工作中的应用分支。地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘察方法。组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起地球物理场的变化，这种变化称为地球物理异常。地球物理勘探就是通过专门的仪器和设备观测这些异常，取得它们的分布及形态等资料然后进行分析研究确定岩土介质的性质，从而达到解决地质问题的目的。

随着现代科学技术的蓬勃发展，物探技术可以分为几大类：以介质弹性差异为基础。研究波场变化的地震勘探和声波勘探；以介质电性差异为基础的电法勘探；以介质密度差异为基础的重力勘探；磁法勘探；核地球物理勘探；地热勘探等。

近二十年来，工程物探技术取得了飞速的发展，集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术，其中主要是浅层地震反射波法、浅层地震折射波法、面波法、高密度电法、地质雷达、桩基无损检测技术等。这些新技术已经被广泛应用于各行各业，尤其在土木工程、地质工程中用处尤为突出，解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的技术难题。其作为一种新的、有效的勘探检测手段被越来越多的设计人员和土木工程师们所接受。

众多工程物探技术的发展的成熟程度不尽相同。在土木工程中应用最广的主要是弹性波、弹性波无损检测、弹性波测井技术、浅层地震反射波折射波勘探技术，它们被广泛应用在土木工程勘察和岩土工程治理、工程质量检测中。

一、工程物探技术在工程中的应用

1.岩土工程勘察

由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得联系的地质界面，因此能有效地解决传统钻探手段以点代面划分地质界面的方法带来的一些问题。如地下不明物体、软弱结构面、断层等在地下的分布特征、形态、位置等。工程物探技术使用受场地、地形限制很少，勘探精度也较高，现在运用传统的勘察和工程物探技术相结合的方法无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝。在岩土工程勘察中应用发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面，当地下物体的界面无形差异较大时，弹性波就会从运动学和动力学中表现出差异来。例如sws工程地震仪可以绘制出地下剪切波等图形，采用弹性波测井技术可以获得建筑工程抗震设计，地基地震评价所需的参数，它们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。

2.工程质量检测

工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基的加固质量效果检测、大坝的碾实密实度、路基的密实度、混凝土构件、桩基质量检测等。常用的方法是瞬态面波法、地质雷达、弹性波测井等主要通过弹性波方法与原位测试试验及密实度之间建立相关关系，通过施工前后的检测结果对比分析。还可以对建筑构件、大坝等混凝土的裂纹进行分析，掌握裂纹状况和有关参数，判断对建筑物的危害程度及研究相应的补强措施，还可以检测混凝土路面、沥青路面的厚度等。

桩基无损检测是工程物探技术在建筑施工质量控制应用最为广泛的一种重要手段。因为随着高层、大型工程的蓬勃兴起，桩基础在我国得到了广泛的应用。由于地质条件、施工技术等因素的影响.导致许多桩基础存在断裂、离析等质量问题，严重影响建筑物的安全，因此月j物探方法进行无损检测方法很快应用在工程检测中，主要包括锤击法和机械抗阻法。锤击法主要是一种瞬态动测法，嵌在土中的桩基相当于一根在阻尼介质中上端自由而下端弹性连接的弹性杆。当在桩顶或桩侧施加外力F时，桩内相邻质点的应力要发生变化，产生弹性波。利用埋置在桩顶部的速度检波器，即可接收这些信号，经过分析和处理即可得到桩体的质量和承载力水平。所用到的仪器为工程质量检测仪，固有频率为10－100赫兹纵横波速度(加速度)检波器。用仪器进行资料采集后就可以运用地震波的方法知识进行解释。分别判定所测桩基的质量如何，它的质量缺陷在哪里，还可以用机械阻抗法来检测桩基，所用到的检测系统的变频信号发生器的输出频率为5－1500赫兹的自动扫描正旋信号功率放大器。由它推动桩顶中心的激振器向桩施加幅值不变的动态激振力，使桩产生稳态振动，信号经过放大后与计算机相连，可轻松地进行计算和打印输出成果图。总之用物探方法进行桩基检测是非常方便的，实践证明利用弹性波技术检测桩基质量，具有成本低、速度快等一系列优点，但它要满足一维弹性杆件的假设条件(L／D>6)，L为桩长，D为桩颈；另外对同一桩的多次缺陷反应较差，对夹泥、离析较难区分，且在野外现场条件要求较高，这样可以获得准确的原始资料。

二、工程物探和土木工程的关系

工程物探的野外采集工作是工程物探工作的关键。要把野外的工作通过分析计算解释成工程地质资料对物探工程来说更为重要。解释成果的正确性直接影响到判断的准确性。另外工程物探的分析还要和工程钻探、原位测试土木工程试验相结合，在对比发生结论不一致时应该综合考虑。因为弹性波物探方法是通过弹性波在岩土体的传播速度来划分地层界面。但弹性波反映的是地层的力学性质，不同地层有不同力学性质，也可能有相似的力学性质，这样就会产生相似的弹性波，在解释上就有可能出错；另外还可能在弹性波中有其他干扰波造成误判、假判，造成解释成果出现较大偏差。只有通过对比、验证、积累经验才能促进分析、解释技术的提高。

地震勘探的原理范文

果。

关键词：地震勘测表层低速带微测井小折射

中图分类号：P315文献标识码：A

1、前言

在地表附近的地层中，有一些地质经过了长时间的风化作用，外在表现较疏松。当地震波在此处传播的时候，其速度相较于地表下层没有被风化的部分要小的多，所以这种地震波传播速度很低的近地表地层就被叫做低速带。对于表层低速带的速度进行测定，能够进一步完善表层低速带的相关参数，大大提高了静校正质量，以便于地震勘探工作得以高质高效的展开。在目前的地震勘探工作中，野外表层低速带的测定已经占据了重要的部分。本文通过对地震勘探中表层低速带对其影响的深入了解，结合表层低速带在速度测定方面的基本原则，详细探究了地震勘探中表层低速带的测定方法。

2、表层低速带对地震勘探的影响和速度测定的基本原则

2.1表层低速带对地震勘探的影响

地震勘探的效果影响因素中，低速带是其主要影响之一。比如，低速带使地震波射线从深部反射上来的时候，会发生垂直方向的偏移,而低速带在速度大小上一般偏低，并且在纵向和横向的变化方面较大，给反射波进行旅行时带来的影响较大；在表层低速带内还会产生许多较强的多次波，这些多次波因为低速带的低速性，波长一般都比较短，很小的地质体就可以产生很强的噪音与散射；此外，地震波在经过表层低速带以后，很容易出现时间上的滞后，使得低速带的速度和厚度变化较大，即下伏高速层和低速层之间分界面起伏很大，这就造成了其经过低速带从深部到地面各点的相对滞后时间有很大的差异。不仅如此，低速带在概念上也没有一个规定的范围，在我国的西部其速度一般是在1200-1400m/s；而在我国的东部其速度一般是在400-1000m/s。

2.2表层低速带速度测定的基本原则

表层低速带速度测定的基本原则就是：速度的测定一定要和地形地貌与表层地质结构的变化紧密的结合在一起，然后才能开展相关的工作。即在戈壁区和深沟处应用地震微测井和小折射的方式来进行低速带速度的评定，但是在陡坎区则主要通过地震微测井的方式，而在沙漠区则是大炮初至折射（又叫做大折射）和地震微测井的方式。下面通过对微地震测井和小折射核心原理的详细阐述，来探究地震勘探中的表层低速带测定方法。

3、地震勘探中表层低速带速度测定的方法原理

3.1微地震测井

根据观测得来的资料，地震测井的操作示意图如下图所示。

图中：h——井筒的深度；

P——井筒中心与测点的水平距离

G——井筒中点

地震速度测井在浅层进行测定就变成了微地震测井，此时检波器主要被放置在测井中，并在靠近井口的地表处得到激发。每当完成一次激发，检波器就会移动一个位置，而地震记录仪在这中间接收到的直达波，并且获取其观测深度和初至时间，再由下式求出平均速度V和层速度Vi。

V=Z/t

Vi=ΔZi/Δti

在上式中，Z代表着接收点的深度，而t则是直达波垂直时间，ΔZi和Δti分别为各层的厚度和相关的波传播时间，而当接收点和井口的距离为零的时候，就能够把非垂直直达波时间tg利用下式的函数关系，转变成垂直直达波时间t。

t=tan[Z/(Z2+d2)1/2]

微测井法主要是利用多次激发得到的透过波折线段斜率和其距曲线的拐点，来进行表层低速带厚度和速度的划分。用微测井法来进行浅层速度测量，可以对速度层进行很详细地划分，同时对比与浅层折射法要更加的准确。

2.2小折射测定低速带

在野外地震记录中，经常利用相遇时距曲线法，并采用初至对比和互换点的方法来对低、高速带界面的折射波进行科学合理的识别，继而连续跟踪对比。但是因为野外的地形错综复杂，导致了折射平面有倾斜的情况发生，因此可以利用与常规小折射方法不同的新型的小折射方法。其大致的模型如下。

其中三层的层速度分别为V0、V1、V2，而其对应的折射角则是A0与A2，垂直深度在炮点分别为Z1与Z2，而入射角与出射角分别是Ri与，根据折射定理可以得出以下过程。

sinA0=V0/V1

sinA2=V1/V2

Q和第一和第二折射界面的法线所形成的夹角分别是A3和A2，所以就有：

A3=A2—γ2+γ1

SQ射线的入射角是α，并且它和第一个射线界面的法线所形成的夹角是A1，,所以就有：

sinA1/V0=sinA3/V1

α=A1-γ1

sinA1=sinA0sin(A2-γ2+γ1)

同理可得：

A3’=A2+γ2-γ1

sinA1’/V0=sinA3’/V1

sinA1’=sinA0sin(A2+γ2-γ1)

此时出射角b=A1’+γ1

而当折射交叉的时候；

Ti=(SQ+SK’)/V0+(QP+K’E)/V1-EP/V2

式中Ti：：非垂直直达波时间转换为垂直直达波的时间

而通过相关的数据计算可以得出第二个折射界面在炮点折射交叉的时候，其Ti与深埋Z1和Z2的函数关系主要为：

Ti=Z1cosγ1/V0[1/cosA1’+1/cosA1-(2sinA0cosA2cosγ2)/cosγ1+sinA0cosA2cosγ2(tgγ2-tgγ1)(sinα/cosA1-sinb/cosA1’)]-[Z1sinA0sinA2cos(γ2-γ1)]/V0(sinα/cosA1-sinb/cosA1’)+(2Z2sinA0cosA2cosγ2/V0)

而对于第二个折射层在其旅行的时候所表现出来的相互关系为：

ti=xi(sinb/V0)-zi(cosb/V0)+Ti(Z1,Z2)

而式子中的Ti(Z1,Z2)就是上面第二个折射在炮点折射交叉时的Ti

在上述式子中，折射排列两端在放炮时的初至波到达时间如果被详细的得知，那么就可以依次的求出直达波速度V0等表层低速带的参数，并可以计算出几乎所有字母所代表的参数。

折射新方法相对于常规方法更适用于山区和沙漠地区，它可以对风化带静较正的精度和质量进行科学的改进。

4、结语

三维地震勘探的过程主要是以野外采集、处理和解释为主的系统工程，所以野外数据的采集是整个地震勘测工作的基础部分，尤其是表层低速带的参数。而随着科技的发展，地震勘探技术也会得到相应的更新和改善，表层低速带的速度测定作为地震勘测工作的重要环节，在未来必将有其新的意义和内涵。作为一名地震勘探的工作人员，在当下更应该掌握好地震勘测中表层低速带的测定方法，结合地震勘测在以后的发展趋势，以实现地震勘探工作的精准和高效。

5、参考文献

[1]何晓冬,刘文奎,余滢帆,徐国栋,张庆民.西部新区地震勘探辅助数据标准SPS/SPS~+系统及其应用[J].中国西部油气地质,2007,01:90-93.

[2]杨为民,张云岗,刘原英.层析静校正技术在山地复杂地区三维地震勘探中的应用[J].中国煤田地质,2007,02:63-65.

[3]袁桂琴,熊盛青,孟庆敏,周锡华,林品荣,王书民,高文利,徐明才,史大年,李秋生.地球物理勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1744-1805.

地震勘探的原理范文1篇11

关键词：物探测量激发点

中图分类号：P2文献标识码：A

一、什么是物探测量

所谓物探，就是采用物理的方法，来探明地层的物理特征、构造。物探的方法是根据不同的地质构造特征，布设各种形式的物探测线，这些测线一般设计为直线状，由相同距离沿直线排列的一系列测点组成。物探又可分为地震勘探、电磁勘探、重力勘探等。

目前，在我国物探行业中，地震勘探占据绝对主导的地位，其它几种勘探仅处于从属或补充地位。

物探测量就是使用各种测量方法，将这些设计测线测设到实地，为下步勘探提供实地标志及其坐标位置。具体地讲，就是根据预先设计的坐标，遵照一定的精度要求，在实地位置做好点位标志，并测定点位标志所在位置的坐标。

在地震勘探中，组成测线的物理点又分为接收点(检波点)和激发点(炮点、震源点)，这是根据物理点的不同作用来定义的。在地震勘探过程中，接收点用以设置检波器，接收地震勘探数据，因此有时也称检波点;炮点用以埋置炸药，并进行激发，从而产生地震波，通过检波点上的检波器接收，再通过采集站传送到地震仪器进行一记录处理，而震源点不是通过炸药而是通过地震震源仪器进行激发产生地震波的，炮点和震源点都是通过激发产生地震波的位置，所以也称为激发点。从测量的角度来看，物探测线就是排列成直线的一系列的测点。因此，物探测量的最终目的就是将这些点按照相应的要求，在实地表注出来，并绘制位置草图(略图)，以利于后期查找，最终提供实际测定的物理点成果，以供地震资料的处理及相关图件的绘制。具体要求目前已经汇编成物探测量标准，并且实施，其中《陆上石油物探测量规范》由国家能源局2011年实施。

二、物探测量技术的发展

物探测量，作为一个作业面积大、施工范围广、地形条件复杂的特殊测绘，始终保持着先进的测绘理念。在20世纪80年代以前，由于测绘行业的特殊性，物探测量保持着经纬仪加测绳进行导线测量的模式。进入20世纪80年代后，由于光学测距技术的发展，激光测距仪逐步替代了测绳测距，物探测量精度得到了大幅度提升，物理点的可靠性大大加强。但是，由于常规测量的局限性，测线的控制测量作业一直局限于控制导线的布设，这极大地增加了测量作业的难度，影响了测量作业的进度。在这种作业模式下，测量人员往往于地震队正式施工之前半个月至一个月进驻工地，进行控制测量工作。有时候，还由于导线闭合差超限(原有国家控制点破坏严重，分布稀少，精度不可靠等)而进行多次测量，严重制约着物探工作的开展。

随着卫星定位技术的不断完善，1986年，由原中国石油天然气总公司引管处从美国引进了MX-1502子午卫星系统定位仪，并开始在原国家控制点稀有地带(如沿海滩涂地带及西部沙漠地带等)布设加密测量控制点，使得此类地区的勘探精度大大改善。

20世纪90年代初，随着GPS全球定位技术的发展，大批的GPS定位仪应用于石油物探施工。GPS定位仪不仅取代了先前的子午卫星定位仪，同时以其在控制点加密时的快速、安全、高精度、全天候作业等诸多优势逐步替代了传统的控制导线测量模式，直接用于测线测量控制点的布设。

与此同时，全站仪的出现也大大加快了物探测绘技术的发展。它实现了电子测角测距和计算、存储的一体化、自动化，创造了常规测量作业的新理念。

20世纪90年代中期，差分型GPS定位仪的出现，为物探测量工作带来了一次技术性革命。实时坐标计算存储使得物理点的测设工作变得轻松自如，方圆10余公里的区域，只要在中间架设一个参考站，流动站走到哪里，就可以知道哪里的三维坐标。这种方法在使用初期，属于伪距差分测量方式，其精度为米级。

三、物探测线的测量

测线的测量是物探测量工作的核心，其它的一切工作都是围绕测线的测量来进行的。通过测线的测量，可以为地震生产提供物理点(检波点、炮点)的实地位置标志以及坐标信息，还可以提供实地位置与设计位置的偏差信息和坐标精度状况。这是物探测量的根本任务。

1、物探测线的部署

物探测线是地质勘探工作者根据勘探任务、探区内的地质构造和地震地质条件而设计的，一般为直伸导线，如图1所示。沿直线方向布设一系列等间距的物探观测点，物探工作中称之为检波点、炮点，或称接收点、激发点，统称物理点，在测量上叫做测点。这些点的连线被称作物探测线。

图1物探侧线的部署

根据勘探程度和阶段的不同，设计和部署不同形式的物探测线。新的探区以普查为主，物探测线间距稀疏，采用二维地震勘探方法布设成单一勘探测线。

重点探区多为详查或细测阶段，现都采用三维地震勘探方法，按测线束(网)组织施工，测线密集，间距较小，如图2所示。

图2侧线束(网)

二维物探测线的主测线垂直于地质构造走向，联络测线与主测线互为正交，依一定的间距排列。炮点按一定的道间距与检波点同时布设在测线上，二维地震勘探的成图精度一般为1:5万。直伸测线在遇到特殊地表，勘探施工极为困难时，在征得设计部门同意后，可以根据地表情况左右平移或采用几何图形绕过，如设计成折线或弯曲测线，但必须遵循以下几条原则:

1）测线转折点必须布设成接收点;

2）测线实测方位角与设计测线方位角之差不得大于±80;

3）转折测线偏离设计测线不得大于测网密度的1/4，最大偏移距离应小于lkm或按技术设计要求执行，转折测线满覆盖端点应回到原设计测线位置上去。

4）转折测线在偏移段上的道距，按投影在偏移段上的长度计算。

三维地震勘探是面积勘探，其目的是为了提高勘探精度，解决二维勘探不能解决的地质疑难问题，一般是用在构造复杂的地区。三维物探测线网，按正规测线束施工，排列线(或称检波线、接收线)与炮线(或称激发线)相互正交，各自设计成独立的测线号，检波点与炮点成矩阵状排列，三维地震勘探的成图精度一般为1:2.5万，三维物探测线不允许转折。

为了便于物探测线的测设，取得国家统一坐标，必须将物探测线与国家控制点进行连测。国家控制点(各等级三角点、水准点、军控点)、卫星定位点是测定物探测线的主要依据。

2、测线的测量

物探测线的测量包括物理点的实地放样、测量标志的制作、放样点的重新测量等工作。

测线放样方法。测线的GPS放样的基本方法有两种:一种是利用显示坐标指导放样，简称坐标放样法;另一种是利用导航方式指导放样，简称导航放样法，导航放样按其放样形式又分为单点放样和测线放样。

坐标放样法，即监视GPS定位仪的控制器显示的实时坐标，并与物理点的设计坐标进行对比，当坐标互差在放样误差允许范围以内时，记录当前显示的坐标值，在测量位置设置标志，并绘制草图。

这种方法的特点是简单明了，无需将设计坐标输入到接收机。缺点是操作界面单调，不直观，需要人工计算坐标偏差，在进行斜测线测量时，对于物理点相对于测线的偏离值更是无从把握，另外还需要打印大量的物理点设计坐标，野外携带也极为不便。

另一种方法是导航放样法，是借助GPS定位仪控制器的计算功能，计算物理点导航信息，利用导航方式指导放样。这种方法根据放样情况又可分为点放样和线放样，它需要将物理点的设计坐标事先存储到接收机(或控制器)的内存中，当选定要放样的物理点后，控制器根据实时的定位坐标值，计算其与已设定的物理点(或设计测线)之间的位置关系(如图4和5所示)，从而指导野外测量人员寻找所要放样的物理点点位。

图4导航放样法(点放样)示意图

图5导航放样法(线放样)示意图

GPS定位仪在正常工作时会计算出偏离测线的距离D、测线上距离目标点的距离L、当前位置距离目标点的距离S、当前行进速度s、到达目标点所需要的时间t、当前运行方向、偏离方向等，操作员根据这些信息可以迅速地判断目标点所在的方位和距离，从而可以非常方便地找出所选物理点的位置。单点放样则较为简单，仪器界面显示的是距离目标点的距离、方向以及当前行进的速度、到达目标点所需时间等信息。

结束语：

这种方法的优点是界面直观，一目了然，无需进行计算，所谓“指到哪里，打到哪里”，并且可以设定偏离界限，到达偏离界限以内时，可以进行提示，极大地方便了操作，实现了对测线数据记录的程序化管理，可以非常方便地对物理点进行查询、检查，掌握测线施测状况。正是由于该方法在野外测量工作中使用灵活方便，极大地降低了测量成果的出错率，因此现在的物探测线测量大都采用这一方法。

参考文献：

[1]张肖.基于GPSGPRS的定位系统在物探测量中的应用研究[J]石家庄:华北电力大学，2012.

地震勘探的原理范文篇12

关键词：三维地震勘探技术；煤田勘探；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.051

随着科学技术的不断发展和进步，三维地震勘探技术也取得了较大的发展，并逐渐在煤炭行业中普及。我国近年来加大了对地震勘探技术的研究，分析论证了勘探过程中的地质资料，处理了勘探过程中的采集问题。把三维地震勘探技术应用在煤田勘探中，有利于提高勘探的精度和准度。本文讲述了三维勘探技术的概念、应用的环节以及作业方法，旨在推动我国煤田勘探的发展。

1三维地震勘探技术的概念

三维勘探技术涉及到学科种类众多，如物理学、计算机学等，三维勘探技术是在二维勘探技术的基础上发展起来的，主要利用三维技术分析研究地震波信息，从而确定地质条件。三维勘探技术比二维勘探技术的优点更多，它所获得的空间数据比较大，信息点的密度比较高。二维勘探技术所采集的数据密度不够高，在实际工作中，无法准确对数据地点进行定位和甄别，影响了数据采集的质量。

2煤田三维地震勘探技术应用的环节

2.1野外地震数据的采集

所谓野外地震数据采集就是指利用先进的地震勘探数据采集设备，对煤田以及周边进行地震数据收集。数据采集人员在进行地震勘探数据收集时要能保证数据的准确性，因为只有保证采集到的数据的准确性，才能为以后的数据分析和处理提供可靠的数据信息，从而确保数据分析和准确的准确性，这是环环相扣的。在野外地震数据的采集过程中，要对勘探区域的钻孔地点进行弹药的预处理。处理过程如下，首先把弹药放在特定的位置，随后准确记录爆炸的位置和进行收集接收的位置。其次，还要记录在爆炸中产生的地震波折射数据。最后，要分析研究地震波折射数据，并据此得出煤田地质结构的相关信息，完成煤田勘探工作。

2.2数据勘探作业的处理

煤田的三维地震勘探工程的复杂性和综合性比较强，涉及到多个学科。地震勘探的各个环节都是紧密联系在一起的，但同时每个环节都有其独立性，是在相对独立的方式下进行的。传统的地震勘探技术有着局限性，已经无法满足现代勘探发展的需求。三维地震卡特技术相比于传统二维地震勘探技术而言，具有无可替代的优势，三维地震勘探技术能收集到数据空间和数据密度都比传统地震勘探技术获取的空间和密度都要大。数据勘探作业的处理在三维地震勘探技术中起到了重要的作用，能对收集到的地震波折射数据进行科学合理的分析和处理。第一，就是要对收集的数据进行准确度检验，以此来确保数据的可靠性和准确性；第二，就是要在完成各个环节的工作后，根据波点的变动绘制出波点分布图。

2.3地震资料的解释

解释就是利用地震运动学和动力学知识解释地震数据信息，这种技术是对地震、测井以及地质信息的综合运用。三维地震勘探技术收集到的数据包含了大量的地质信息，但主要是运动学信息和动力学信息。三维地震勘探技术收集的地震资料主要包括两个方面，分别是地质结构和矿物资源。一方面，要分析和处理采集到的地震数据信息，并对比其他图表，找出数据信息的特点，再依照分析研究后的数据情况得出地质结构特点，提高勘探结构的效率。另一方面，利用采集到的资料，对煤田中的各类矿物资源进行分析和判断，并根据记载资料进行科学的分类，同时做好相关的记录报告工作。

2.4勘探资料的处理

在煤田勘探的应用过程中，需要利用三维地震勘探技术处理大量的图片和资源。现在的处理方式主要有两种，一种是利用室内影像对资料底图的设计方式进行深加工，另一种是展现高程资料图片。在三维地震勘探的过程中，对地质图及叠加，常常采用资料底图的设计方式。该方式存在一定的优点，也存在一定的缺点。优点是这种方式能全面表现出煤田所在区域地形的高度差，缺点就是这种方式会存在底图形不好、准确度不高的问题。正是如此，所以要用室内影像对底图形进行进一步的加工处理。在地质结构比较复杂的煤炭底层和断层进行勘探作业时往往使用高程资料图片，这种处理方式可以将煤田较为复杂的地表图像转化为较为清晰的数字表达形式。这种表达方式可以更加准确的表现出煤田地质结构特征，提高资料处理的效率和便捷。

3煤田三维地震勘探技术作业方法的应用

3.1合理控制煤田层小断面及起伏形态

在三维地震勘探时，根据三维地震勘探区域的地质特点，要将起伏形态中目的层的深度误差需要控制在1%以内，幅度范围尽量控制在5m以外的小曲面内。这样才能确保煤田起伏状态勘探的精确度达到相关要求的标准，在85%以上，有效控制控制煤田层小断面及起伏形态。我国近年来在煤田勘探技术方面取得了巨大的进步，通过勘探人员不断的实践和创新，现如今已经良好掌握了反射点的实际归位，但就现阶段的勘探精度而言，煤田勘探的精确度水平仍有待提高。根据相关调查显示，在3m到5m的小范围煤田层断面进行勘探，精准度的平均值在50%左右，如果在地质情况更为复杂的地区进行勘探，那么煤田层的断面勘探精确度更低，在20%以下。

3.2地震勘探相关煤层的厚度变化的研究

低速薄层是煤田油层的标准，在一定的范围内，地震波振幅谱和煤田反射振幅谱的一阶比值与煤层的厚度成正比。利用地震勘探技术获取煤层的厚度，只要保证钻孔的数量以及典型的比例系数，这样的方法更加简单和便捷。在进行煤层厚度勘探时，一般使用的方法有三种，分别为分析统计法、普矩法和反演直接法。其中，最常使用的是普矩法，这种方法的主要作用就是用在继发性的削弱非均匀盖层上，并在特定条件下会对煤田层的横向变化产生影响。

3.3对采集陷落柱的范围

采集陷落柱属于煤田的表面构造，附属于非变动构造堆积的破碎岩块。采集陷落柱出现的原因是，高速层在向低速层进行转变的过程中发生了时间延迟。对于采集陷落柱坍陷深度以及几何变形，可以利用三维勘探技术的地震构件图的时间剖面进行适当的推算，以此来实现提高勘探数据精度的目标，使其性能提高80%以上。在地质雷达、煤田勘探等方面，我国煤田三维地震勘探技术采用透坑方式。三维地震勘探技术已经在我国煤田勘探中取得了广泛的应用，正在发挥出越来越重要的作用。

4煤田三维地震勘探数据的处理措施

使用三维地震勘探技术进行煤田勘探后的数据处理会受到较多因素的影响，如信噪比，一旦勘探时的背景噪音较大，就会影响三维地震勘探激发的层位的稳定性，从而影响单炮声波与面波，致使被测层面数据不够准确。特别是在干扰因素较为强烈的时候，勘探数据会存在很大的偏差，这种情况一般要重新进行数据采集。在进行三维地震勘探数据处理时，需要注意下述几个方面。第一，要进行静校正。这主要因为在勘探地势起伏变化较大的地区时，低速带速度变化会变得剧烈，需要校正的量就会增多。而静校正是其中较为关键的环节，结合传统的自动统计剩余静校正技术，运用修正软件将地表高差和低速带的影响降到最小；第二，是去除干扰波。干扰波有两种类型，分别为面波和声波。去除干扰波一般都是先压制低频，同时采用高频随机干扰。压制低频干扰一般都会选用内切滤波法，这样做可以有效地压制低频面波，提高资料的信噪比，减少对信号的损害；第三，进行地表一致性处理。

5总结

三维地震勘探技术是目前来说最为先进的地震勘探技术，在地震勘探的各个环节都有应用。在使用三维地震勘探技术进行煤田勘探时，需要严格控制勘探过程，保证数据分析的准确性。我国煤田勘探的发展和进步，有利于推动我们经济的进步和发展。

参考文献：

[1]马国荣.三维地震勘探技术在煤田勘探中的应用分析[J].甘肃科技，2014，30（21）：40-41.