地震勘探學(xué)術(shù)論文
地震勘探學(xué)術(shù)論文
地震勘探是利用巖石的彈性性質(zhì)研究并解決各類地質(zhì)問題的一種地球物理方法地震勘探學(xué)術(shù)論文，這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的，僅供參考!
地震勘探學(xué)術(shù)論文篇一
地震勘探關(guān)鍵技術(shù)研究
摘 要 我國地震勘探技術(shù)，伴隨著儀器制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多次重大的技術(shù)進(jìn)步，目前已經(jīng)成為煤炭、石油等領(lǐng)域進(jìn)行構(gòu)造勘探的首選技術(shù)。本文對(duì)地震勘探的資料采集、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)解釋這三種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，并簡單闡述了地震勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢，希望進(jìn)一步加大地震勘探技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，以供參考。
關(guān)鍵詞 地震勘探;關(guān)鍵技術(shù);資料采集;數(shù)據(jù)處理;數(shù)據(jù)解釋
中圖分類號(hào)P62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)71-0073-02
0引言
地震勘探是利用巖石的彈性性質(zhì)研究并解決各類地質(zhì)問題的一種地球物理方法，是石油天然氣勘探開發(fā)綜合性高科技系統(tǒng)工程的重要內(nèi)容之一。為獲得高質(zhì)量的地震剖面,進(jìn)行精細(xì)的地質(zhì)解釋,提高地震資料的信噪比和分辨率，地震勘探新方法、新技術(shù)成為人們不斷追求的目標(biāo)。
1 地震勘探的幾種關(guān)鍵技術(shù)
地震勘探技術(shù)在發(fā)展過程中，從簡單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)，經(jīng)歷了持續(xù)發(fā)展和不斷進(jìn)步。下面就對(duì)其中的資料采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)解釋這三種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)地分析。
1.1地震資料采集技術(shù)
這主要是對(duì)勘探區(qū)進(jìn)行有效地資料采集，從地震激發(fā)條件、接收條件以及相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行資料采集。在具體的作業(yè)過程中，應(yīng)綜合考慮各種可能遇到的影響因素，及時(shí)地加以解決，提高資料采集的精確度與準(zhǔn)確度。
1.1.1信噪比
原始資料的質(zhì)量對(duì)于勘探精細(xì)程度是非常重要的，而其首要任務(wù)就是提高信號(hào)噪聲比。根據(jù)地震有效信號(hào)的連貫性的特點(diǎn)和各種原始資料的隨機(jī)噪聲，現(xiàn)場通過多次疊加后，可以大大提高局部的信號(hào)噪聲比。野外作業(yè)，一般沿地震測線間距來安排多個(gè)探測器接收地震信號(hào)。沿直線測量數(shù)據(jù)線的常規(guī)觀測得到的資料是平面內(nèi)的測線地震資料反映。
1.1.2分辨率
分辨率的大小，通常而言與頻率是成正比的，同時(shí)也受帶寬等因素的一定影響，因此，要求實(shí)現(xiàn)高頻段噪聲的地震資料采集。在具體的資料采集過程中，要選擇最佳激發(fā)層，充分試驗(yàn)激發(fā)藥量，除此之外，還要選擇合理的儀器，合理組合檢波器，這樣不僅可以提高地震波主頻寬度和高度，還能有效衰減低頻噪音和壓制噪音干擾。
可以說，進(jìn)行深入細(xì)致的資料采集技術(shù)研究至關(guān)重要，是任何地震勘探過程中必須首先開展的重要工作。目前，地震資料采集技術(shù)的應(yīng)用效果是不錯(cuò)的，但為了確保這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步深入發(fā)展，仍需不斷去研究，不斷去完善。
1.2地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)
地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以說是地震勘探必不可少的重要內(nèi)容，這項(xiàng)技術(shù)在使用過程中能否達(dá)到理想的效果直接影響到整個(gè)勘探的成敗。其主要任務(wù)是在加工處理完??地震原始數(shù)據(jù)之后，將其變成一種可識(shí)別的地質(zhì)語言或構(gòu)造圖。經(jīng)過分析和解釋，以確定地下巖層的產(chǎn)狀和構(gòu)造的關(guān)系。從某種程度上來說，地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)是在與噪聲的斗爭中發(fā)展起來的，其基礎(chǔ)的技術(shù)大致可分為偏移成像、共中心點(diǎn)疊加、轉(zhuǎn)換波多分量處理、小波變換、正交變換、提高分辨率等等。地震資料采集是在測量過程中從反射層逐步到反射波，而地震數(shù)據(jù)處理則是在計(jì)算過程中由反射波到反射層。應(yīng)該說，地震數(shù)據(jù)處理的本質(zhì)是偏移成像處理。下面就對(duì)地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)中的偏移成像、共中心點(diǎn)疊加、轉(zhuǎn)換波多分量處理進(jìn)行詳細(xì)地分析。
1.2.1偏移成像
偏移成像的概念與反射地震開始的時(shí)間一樣早。在地震數(shù)據(jù)處理中，偏移成像占主導(dǎo)地位，對(duì)于它的研究也是一個(gè)不斷進(jìn)步、不斷完善的過程。偏移的作用就是根據(jù)地震反射波數(shù)據(jù)確定層位的分布、幅度、位置以及形態(tài)等。對(duì)偏移的鏡頭早期勘探記錄下來的是一種歷史選擇，而現(xiàn)代紀(jì)錄波動(dòng)方程偏移則是歷史上的一種客觀選擇，因?yàn)樗且粋€(gè)真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)的反過程。今后對(duì)于偏移成像的研究，筆者認(rèn)為一方面要繼續(xù)重視改善成像的性能，另一方面要繼續(xù)加強(qiáng)理論研究，提高偏移算法的精確度。
1.2.2共中心點(diǎn)疊加
一般情況下，共中心點(diǎn)疊加要具備兩個(gè)條件，即相等的反射波時(shí)間和相同的反射點(diǎn)位置。在真實(shí)的共中心點(diǎn)上，疊加會(huì)使振幅得到增強(qiáng)。對(duì)于水平的地層或傾斜的地層，與反射波的時(shí)間相同的中心位置和偏移的關(guān)系，滿足雙曲線公式，正常時(shí)差視速度為每個(gè)反射波抵消移動(dòng)到零偏移反射波，從而實(shí)現(xiàn)共中心點(diǎn)疊加。對(duì)于多個(gè)交叉地層反射波，雖然反射波來水平的動(dòng)態(tài)校正，但具有不同的覆蓋抑制反射波視速度的反射波，傾角時(shí)差校正的意義是不同地層處理反射波的傾角時(shí)差，反射波正常時(shí)差校正水平地層的動(dòng)態(tài)校正傾斜。為了實(shí)現(xiàn)反射波的同相疊加，需要做反射波偏移成像算法結(jié)束以來的自激的速度分析、正常時(shí)差校正、傾角時(shí)差校正等。
多次覆蓋不是一次覆蓋的簡單擴(kuò)展，而是勘探技術(shù)的重大進(jìn)步。從多次覆蓋的被認(rèn)可度，直至形成共中心點(diǎn)道集顯示出的效果，引起了共中心點(diǎn)疊加及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代地震勘探奠定了很好的基礎(chǔ)。因此，今后的任務(wù)是繼續(xù)在此基礎(chǔ)上去完善，以達(dá)到更突出的效果。
1.2.3轉(zhuǎn)換波多分量處理
在與橫向波多分量地震刺激的受震源和傳播衰減的限制，而基于縱波激發(fā)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換波多分量，則可以避免這些問題，同時(shí)由于上下行波依然是縱波傳播，所以對(duì)于橫波傳播衰減快的影響也可以得到有效減小，可以更可靠地預(yù)測巖性和油氣分布。因此，轉(zhuǎn)換波地震得到廣泛認(rèn)可，特別是以數(shù)字式傳感器為代表的轉(zhuǎn)換波地震被普遍接受。轉(zhuǎn)換波多分量處理，可以說保留了橫波在砂頁巖識(shí)別、流體分布識(shí)別以及各向異性分析方面的優(yōu)點(diǎn)。
近年來發(fā)展起來的三分量勘探中，根據(jù)其特性可識(shí)別和壓制各種噪聲，能夠提高分辨率，全面保護(hù)有效信號(hào)。可以預(yù)見，相關(guān)的技術(shù)研究和開發(fā)必然引起地震勘探的新一輪技術(shù)進(jìn)步。
1.3地震數(shù)據(jù)解釋技術(shù)
地震數(shù)據(jù)解釋，即以地震數(shù)據(jù)和理論為基礎(chǔ)，利用相關(guān)工具把地震信息翻譯成地質(zhì)信息，作出正確的解釋的一種技術(shù)，主要包括地震構(gòu)造解釋、巖性解釋及地質(zhì)解釋。
1.3.1構(gòu)造解釋
構(gòu)造解釋，也被稱為傳統(tǒng)的解釋，主要由層位識(shí)別、波組對(duì)比追蹤、確定井位的位置、構(gòu)造圖等步驟組成。構(gòu)造解釋技術(shù)的處理與解釋基本上是分開進(jìn)行的，解釋一般是在時(shí)間域進(jìn)行，而構(gòu)造圖解釋工作量基本上不大，它追求的是同相軸的光滑連續(xù)，剖面數(shù)據(jù)的高信噪比和高分辨率。構(gòu)造解釋的核心問題是建立地下構(gòu)造模型，今后在這方面仍需繼續(xù)加強(qiáng)和完善。
地震勘探學(xué)術(shù)論文篇二
淺談地球物理勘探中的地震勘探
摘 要地震勘探，英文名為seismic prospecting，是利用專門儀器檢測、記錄人工激發(fā)地震的反射波、折射波的傳播時(shí)間、振幅、波形等，從而分析判斷地層界面、巖土性質(zhì)和地質(zhì)
構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。地震勘探廣泛應(yīng)用在煤田和工程地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面。
關(guān)鍵詞:地震勘探;地層界面;巖土性質(zhì);地質(zhì)構(gòu)造
中圖分類號(hào)： P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 、地震勘探的起源
地震勘探始于 19 世紀(jì)中葉。1845 年,R.馬利特曾用人工激發(fā)的地震波來測量彈性波在地殼中的傳播速度是地震勘探方法的萌芽。反射法的地震勘探始于 1913 年前后，當(dāng)時(shí)的技術(shù)尚未達(dá)到能夠?qū)嶋H應(yīng)用的水平。1921 年，J.C.卡徹將反射法地震勘探投入實(shí)際應(yīng)用，在美國俄克拉荷馬州首次記錄到人工地震產(chǎn)生的清晰的反射波，1 9 3 0 年，通過反射法地震勘探工作, 在美國俄克拉荷馬州發(fā)現(xiàn)了三個(gè)油田，此后，反射法正式進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用的階段。
2 、地震勘探的過程
地震勘探過程由地震數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和地震資料解釋三個(gè)階段組成。
2.1 地震數(shù)據(jù)采集。在野外作業(yè)時(shí)，一般是沿地震測線等間距布置多個(gè)檢波器來接收地震波信號(hào)，每個(gè)檢波器組等效于該組中心處的單個(gè)檢波器，每個(gè)檢波器組接收的信號(hào)通過放大器和記錄器，得到一道地震波形記錄，稱為記錄道。為了適應(yīng)地震勘探的各種不同要求，各檢波器組之間有中間放炮排列和端點(diǎn)放炮排列等不同排列方式。地震勘探分為一維勘探、二維勘探和三維勘探。一維勘探是觀測一個(gè)點(diǎn)的地下情況，將檢波器由深至淺放在井中不同深度，每改變一次深度在井口放一炮，記錄地震波由炮點(diǎn)直接傳到檢波器的時(shí)間，這種只在一口井中觀測的方法叫一維地震勘探。二維勘探是觀測一條線下面的地下情況，將多個(gè)檢波器與炮點(diǎn)按一定的規(guī)則沿一直線排列，在測線上打井、放炮和接收。最后得出反映每條測線垂直下方地層變化情況的剖面圖就是二維勘探。三維勘探是觀測一塊面積下面的地下情況，三維勘探最后得到的是一組立體的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)體能給出地層的立體圖像就是三維勘探。根據(jù)不同的地質(zhì)任務(wù)和達(dá)到的目的，可采用不同維的勘探方法。
2 . 2 地震數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理的任務(wù)是加工處理野外觀測所得的地震原始資料，將地震數(shù)據(jù)變成地震剖面圖或構(gòu)造圖。經(jīng)過分析解釋，確定地下巖層的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系，找出有利的含油氣地區(qū)，也可以與測井資料和鉆井資料綜合起來進(jìn)行解釋和儲(chǔ)集層描述，預(yù)測油氣及劃定油水分界。地震數(shù)據(jù)處理的重要目的是削弱干擾、提高信噪比和分辨率，另一重要目的是實(shí)現(xiàn)正確的空間歸位。地震數(shù)據(jù)處理需要進(jìn)行較大的數(shù)據(jù)量運(yùn)算，現(xiàn)代的地震數(shù)據(jù)處理中心由高速電子數(shù)字計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的外圍設(shè)備組成，常規(guī)地震數(shù)據(jù)處理程序是復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，目前，中國已成為世界上最有實(shí)力、最有競爭力的地震資料數(shù)字處理強(qiáng)國之一。
2 . 3 地震資料解釋。地震資料解釋包括地震構(gòu)造解釋、地震地層解釋和地震烴類解釋。
地震構(gòu)造解釋以水平疊加時(shí)間剖面和偏移時(shí)間剖面為主要資料，來分析剖面上各種波的特征，確定反射標(biāo)準(zhǔn)層層位和對(duì)比追蹤，解釋時(shí)間剖面所反映的各種地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，構(gòu)制反射地震標(biāo)準(zhǔn)層的構(gòu)造圖。地震構(gòu)造圖就是用等深線或等時(shí)線及其它地質(zhì)符號(hào)直接表示出地下某一層地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的一種平面圖件。地震地層解釋以時(shí)間剖面為主要資料，進(jìn)行區(qū)域性地層研究和進(jìn)行局部構(gòu)造的巖性巖相變化分析。劃分地震層是地震地層解釋的基礎(chǔ)。地震烴類解釋是利用反射振幅、速度及頻率等信息，對(duì)含油氣有利地區(qū)進(jìn)行烴類指標(biāo)分析。通常需綜合運(yùn)用鉆井資料與測井資料進(jìn)行標(biāo)定分析與模擬解釋，對(duì)地震異常作定性與定量分析, 進(jìn)一步識(shí)別烴類指示的性質(zhì), 進(jìn)行儲(chǔ)集層描述，估算油氣層厚度及分布范圍等。
3 、地震勘探的勘探方法
地震勘探的勘探方法包括反射法、折射法和地震測井。反射法和折射法這兩種方法適用于陸地和海洋。在研究很淺或很深的界面、尋找特殊的高速地層時(shí)，折射法比反射法有效。但應(yīng)用折射法必須滿足下層波速大于上層波速的特定要求，因此折射法的應(yīng)用范圍受到了限制。應(yīng)用反射法只要求巖層波阻抗有所變化，易于得到滿足，因而地震勘探中廣泛采用的是反射法。地震勘探的方法在尋找地下水資源和民用工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，尤其是建造高樓、堤壩、道路及海港等大型建筑物時(shí)利用地震勘探可以測量基巖深度，探測建筑物下面是否有溶洞或松軟地質(zhì)體，探測核電站周圍是否存在斷層，避免潛在的危險(xiǎn)。地震勘探方法對(duì)災(zāi)害地質(zhì)起著重要作用。
3 . 1 反射法。反射法是利用反射波的波形記錄的地震勘探方法。地震波在其傳播過程中遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層界面時(shí)，其中一部分能量被反射，另一部分能量透過界面繼續(xù)傳播下去。地下的地層面、不整合面和斷層面等都可能產(chǎn)生反射波，反射波的到達(dá)時(shí)間與反射面的深度有關(guān)，反射波振幅和反射系數(shù)息息相關(guān)，以反射波振幅和反射系數(shù)可以推算出地下波阻抗的變化，然后對(duì)地層巖性作出預(yù)測。沿地表傳播的面波、淺層折射波和各種雜亂振動(dòng)波與目的層無關(guān)的反射波信號(hào)形成干擾，我們稱之為噪聲。采用組合檢波方法是減少噪聲的最主要方法，組合減波是用多個(gè)檢波器的組合代替單個(gè)檢波器，或者用組合震源代替單個(gè)震
源。反射法觀測廣泛采用多次覆蓋技術(shù)，目的是要得出能夠清晰反映地下界面形態(tài)的地震資料，單次覆蓋是對(duì)地下每個(gè)點(diǎn)只觀測一次，多次覆蓋是對(duì)地下界面上的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行多次觀測，并得到多張地震記錄，這些記錄疊加在一起就是多次覆蓋。應(yīng)用多次覆蓋技術(shù)可以加強(qiáng)反映地下地層的有效反射，因此多次覆蓋技術(shù)是單次覆蓋技術(shù)的質(zhì)的飛躍，并且提高勘探效果。
反射法可利用縱波反射和橫波反射。自然界中普遍存在著縱波和橫波，在地震勘探中，可用縱波和橫波進(jìn)行勘探。縱波和橫波的相同之處是都用人工方法激發(fā)地震波，又都是接受由地下反射回來傳到地面的波，只是激發(fā)和接受地震波的形式不同而已，縱波和橫波各有其專門的震源和接受器。
3 . 2 折射法。折射法是一種利用折射波的地震勘探方法。炸藥爆炸后，激發(fā)的地震波四散傳播，當(dāng)遇地層分界面時(shí)，有一部分反射波返回地面外，另一部分地震波透過分界面并沿著該分界面在下面地層中傳播。在某一特定條件下，這種沿分界面?zhèn)鞑サ牡卣鸩ㄒ矔?huì)返回地面，這種返回地面上的地震波叫折射波，而通過接收折射波來分析地層情況的方法叫做折射波法地震勘探。地層的地震波速度如果大于上面覆蓋層的波速，那么地震波的速度與上面覆蓋層的波速就形成了折射面。
3 . 3 地震測井。地震測井是一種直接測定地震波速度的方法。如果震源位于井口附近，將檢波器沉放于鉆孔內(nèi)，以此測量井深和時(shí)間差，從而計(jì)算出地層平均速度及某一深度區(qū)間的層速度。
4 、結(jié)語
地震勘探是地球物理勘探最主要的一種勘探方法，它的優(yōu)點(diǎn)是勘探精度高，并能夠更加清晰地確定油氣構(gòu)造形態(tài)、埋藏深度和巖石性質(zhì)，地震勘探成為油氣勘探的主要手段，并被廣泛應(yīng)用。同時(shí)地震勘探在煤炭、巖鹽及金屬礦勘查等方面具有較好的應(yīng)用效果。