引言

 

  物探技術(shù)是一門應(yīng)用性為主的學(xué)科，不言而喻，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在地質(zhì)找礦、軍事工程、工程物探、工程質(zhì)量檢測(cè)等方面發(fā)揮著重大作用，對(duì)于保障國(guó)對(duì)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展有著重大意義。在工程方面，物探技術(shù)更是和工程如影隨形，在工程選址、工程質(zhì)量檢測(cè)方面，都應(yīng)用十分廣泛。

 

  在礦產(chǎn)資源勘查過程中，我們首先需要對(duì)各種物探方法和儀器有著充分地了解，再根據(jù)具體的工作目的選擇合適的物探方法和儀器，這樣才能更好更準(zhǔn)確地完成勘探任務(wù)，因此各種物探方法的特點(diǎn)及適用范圍以及所采用的物探儀器，我們都要進(jìn)行認(rèn)真地比較研究。地震勘探作為一種主要的物探方法我們更要加以重視和研究。在實(shí)際工作中，經(jīng)驗(yàn)的積累對(duì)于工作的展開也是有很重要的指導(dǎo)意義，所以，要在掌握理論方法和儀器設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。

 

  1地震勘探技術(shù)的發(fā)展歷程

 

  地震勘探技術(shù)隨著現(xiàn)代相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，取得的成就也進(jìn)一步豐富。事物是運(yùn)動(dòng)發(fā)展的，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。就像我們的宇宙，時(shí)時(shí)刻刻都處于之中。隨著中國(guó)的崛起強(qiáng)大，國(guó)家對(duì)于科學(xué)技術(shù)的需求越來越高，其中也包括地震勘探技術(shù)。

 

  回顧地震勘探技術(shù)的發(fā)展歷程，地震勘探技術(shù)始終處于不斷創(chuàng)新、飛速提高的過程之中。至今它已經(jīng)形成了一個(gè)復(fù)雜、龐大而完整的科學(xué)體系。數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)以及地質(zhì)學(xué)的各個(gè)分支都滲透到這個(gè)領(lǐng)域之中，因此，地震勘探變成了一門綜合性的科學(xué)，它的發(fā)展可以按如下時(shí)間進(jìn)行劃分：

 

  30年代，地震勘探技術(shù)第一次飛躍，由折射地震法改進(jìn)為 反射法； 50年代，地震勘探技術(shù)第二次飛躍，出現(xiàn)多次覆蓋技術(shù)；60年代，地震勘探技術(shù)第三次飛躍，出現(xiàn)了數(shù)字地震儀及 數(shù)字處理技術(shù)；

 

  70年代初期，地震勘探技術(shù)第四次飛躍，出現(xiàn)了偏移歸位 成像技術(shù)；

 

  70年代后期，地震勘探技術(shù)第五次飛躍，出現(xiàn)了三維地震 勘探技術(shù)；

 

  90年代，地震勘探技術(shù)第六次飛躍，出現(xiàn)了高分辨率與三 維地震結(jié)合。

 

  2地震勘探儀器的發(fā)展

 

  地震勘探儀器主要是記錄地震波，按地震波的記錄方式，地震勘探儀器的發(fā)展已經(jīng)歷了6代：

 

  第一代是電子管地震儀，一般稱模擬光點(diǎn)記錄地震勘探儀。這代地震儀大多數(shù)由電子管制成。由于光點(diǎn)感光方式的限制，其動(dòng)態(tài)范圍小，僅有20dB，頻帶寬約10Hz，采用自動(dòng)增益控制，記錄結(jié)果不能作數(shù)字處理。

 

  第二代是晶體管地震儀，一般稱模擬磁帶記錄地震勘探儀。大多數(shù)采用晶體管電路，利用磁帶記錄，可多次回放，并可作多次疊加和數(shù)據(jù)處理。動(dòng)態(tài)范圍達(dá)50dB，頻帶寬為15～ 120Hz，采用公共增益控制或程序增益控制。

 

  第三代是集成電路地震儀，一般稱數(shù)字磁帶記錄地震勘探儀器。這代地震儀采用二進(jìn)制增益控制方式和瞬時(shí)浮點(diǎn)增益控制。它把檢波器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息，記錄在磁帶上。其動(dòng)態(tài)范圍為120～170dB，頻帶寬為3～250Hz以上，記錄的振幅精度高達(dá)0.1～0.01%。

 

  第四代是大規(guī)模集成電路地震儀，一般稱早期遙測(cè)地震儀。遙測(cè)地震儀由許多分離的野外地震數(shù)據(jù)采集站和中央控制記錄系統(tǒng)組成。

 

  第五代是超大規(guī)模集成電路地震儀，通常稱為新一代遙測(cè)地震儀，為多種數(shù)據(jù)傳輸模式的地震儀。 第六代是全數(shù)字遙測(cè)地震儀，采用是全數(shù)字化地震數(shù)據(jù)傳輸與記錄系統(tǒng)。從21世紀(jì)初（2002年）開始，主要標(biāo)志是采用微機(jī)械電子技術(shù)成功制造數(shù)字地震傳感器，從而從技術(shù)上解決了傳統(tǒng)模擬地震檢測(cè)器制約地震勘探發(fā)展的瓶頸問題。

 

  包含地震勘探技術(shù)的物探技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展始終處在互動(dòng)的良性循環(huán)之中，工業(yè)化的生產(chǎn)需求推動(dòng)著物探技術(shù)不斷創(chuàng)新，物探技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展。目前，地質(zhì)勘查的難度越來越大，重大實(shí)際問題正在促進(jìn)地球物理極限的延伸，向物探技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

 

  地震勘探技術(shù)的現(xiàn)狀

 

  地震勘探儀器設(shè)備現(xiàn)狀

 

  諸多的勘探新技術(shù)對(duì)勘探儀器和設(shè)備提出了越來越高的要求。寬方位角采集在成像分辨率、相干噪聲衰減以及辨識(shí)定向斷裂等方面的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)越來越引起大家的重視。數(shù)字檢波器振幅校正、溫度變化、時(shí)效性、可靠性和穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)的機(jī)械式檢波器，而且它為全數(shù)字輸出，有較好的電磁兼容性能，動(dòng)態(tài)范圍大、信號(hào)畸變小，具有優(yōu)異的矢量保真度。 對(duì)于目前的地震勘探的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，軟硬件的開發(fā)水平隨著科技水平的提高也越來越高。其中地震勘探的儀器和設(shè)備也逐漸趨向于智能化、高速化、輕便化和特色化。

 

  地震勘探技術(shù)現(xiàn)狀

 

  近幾年來，隨著物探裝備的發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)特別是地震勘探自從在石油工業(yè)中應(yīng)用以來，始終處于不斷的發(fā)展和改進(jìn)中。以高分辨率地震、高精度3D地震、疊前偏移成像、山地地震、高精度重磁等為代表的勘探地球物理技術(shù)，以約束反演、屬性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等為代表的油藏地球物理技術(shù)正躍上新的臺(tái)階。特別是隨著近些年來，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，地震勘探已經(jīng)從最初的一維勘探到現(xiàn)在的三維甚至是四維勘探。從單分量到現(xiàn)在的多分量，從簡(jiǎn)單的構(gòu)造勘探到尋找隱蔽巖性油氣藏。

 

  地震相干解釋技術(shù)、地震相分析技術(shù)、波阻抗反演技術(shù)、三維可視化技術(shù)等為代表的一系列新技術(shù)的出現(xiàn)，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字處理中的應(yīng)用，在實(shí)際工作中得到了全面推廣應(yīng)用和發(fā)展。用于地震數(shù)據(jù)處理和解釋的軟件，在后期的數(shù)據(jù)處理解釋的過程中是必不可少的。常見的數(shù)據(jù)處理軟件有 Geocluster、Seimic等，常用的解釋軟件比如：Landmark、Jason 等一些著名的解釋系統(tǒng)，并且在實(shí)際應(yīng)用中，很多功能都在不斷的擴(kuò)展，以適應(yīng)地震數(shù)據(jù)處理。

 

  總之，隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步提升，地球物理所應(yīng)用的軟硬件也在進(jìn)一步提高。 4地震勘探技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì) 地下探測(cè)趨勢(shì)

 

  科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得地震資料的處理和解釋的水平有了更進(jìn)一步的發(fā)展。新技術(shù)和新方法層出不窮，并將投入到實(shí)際的生產(chǎn)和應(yīng)用中。隨著油田勘探開發(fā)的深入，地球物理正從一種勘探工具向油藏描述和檢測(cè)工具過渡。大量的地震數(shù)據(jù)和地下的VSP測(cè)井和鉆井緊密結(jié)合，使我們能夠從地面數(shù)據(jù)中挖掘越來越多的地下信息。地球物理將伴隨著人們對(duì)地下資源的不斷需求而不斷發(fā)展。

 

  高分辨、高可靠性、實(shí)時(shí)成像趨勢(shì) 在工程物探巨大市場(chǎng)需求的帶動(dòng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，未來幾年工程物探技術(shù)與新儀器的開發(fā)將呈現(xiàn)良好的勢(shì)頭，開發(fā)水平將大大提高，新儀器將以高分辨、高可靠性、實(shí)時(shí)成像儀器為主流。

 

  態(tài)向動(dòng)態(tài)過渡趨勢(shì) 精確的油藏表征是油藏管理及生產(chǎn)最大效率的關(guān)鍵步驟。油藏的靜態(tài)表征數(shù)據(jù)是地震數(shù)據(jù)孔隙度等，用作標(biāo)定的數(shù)據(jù)主要是VSP測(cè)井、鉆井等獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)，油藏的開發(fā)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，因此靜態(tài)表征須向動(dòng)態(tài)表征過渡。在整個(gè)油田的開采過程中，靜態(tài)油藏特性如孔隙度、滲透率等和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)都將會(huì)得到更新。油藏模型已從最初的簡(jiǎn)單模型不斷優(yōu)化，指導(dǎo)整個(gè)油田的合理開采。

 

  新技術(shù)勘探趨勢(shì)

 

  近幾年來，隨著物探裝備的發(fā)展，以高分辨率地震、高精度3D地震、疊前偏移成像、山地地震等為代表的地球物理勘探技術(shù)，以約束反演、屬性分析。4D地震、井中地震、多波多分量地震等新技術(shù)正躍升為新的臺(tái)階。

 

  主要物探技術(shù)比較 在選擇合適的地震勘探方法和設(shè)備之前，應(yīng)對(duì)所有物探技術(shù)方法有全方面的了解，為此，將主要物探技術(shù)進(jìn)行如下比較：

 

  磁法勘探 以巖、礦石間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究天然及人工磁場(chǎng)的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：尋找磁鐵礦（直接找礦）；尋找含磁性礦物的各種礦產(chǎn)；地質(zhì)填圖；地質(zhì)構(gòu)造等。 特點(diǎn)：理論成熟，輕便、快速、成本低，但應(yīng)用范圍不夠廣。

 

  電法勘探 以巖、礦石間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究天然及人工磁場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)；水、工、環(huán)地質(zhì)問題等。 特點(diǎn)：三多：參數(shù)多，場(chǎng)源多，方法多；二廣：應(yīng)用空間廣，應(yīng)用領(lǐng)域廣，但受地形及外部電磁場(chǎng)干擾大。

 

  地震勘探 以巖、礦石間的彈性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究地震波的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地層分層；地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；工程地質(zhì)問題等。

 

  特點(diǎn)：探測(cè)深度大，精度高，但要放炮，工作難度大，破壞環(huán)境。

 

  放射性勘探 以某些元素具有天然和人工激發(fā)的核輻射特性為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究核輻射場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：放射性鈾、釷礦；與放射性元素伴生的稀有、稀土、 鉀鹽礦；尋找油氣田、煤田；尋水；構(gòu)造等。 特點(diǎn)：不受環(huán)境干擾，高效、方便、低成本、可確定礦石品位等優(yōu)點(diǎn)，但探測(cè)深度淺。

 

  物探新方法 高密度電法；瞬變電磁法（TEM）；連續(xù)電導(dǎo)率剖面法EH- 4（高頻大地電磁法）；探地雷達(dá)法

 

  ；高分辨率地震勘探等。