地震勘探原理精选(九篇)

第1篇：地震勘探原理范文

关键词 油田地质勘探；地震勘探；方法分类；应用效果

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0102-01

从油田地质勘探工作实际出发，地震勘探方法的选择对油田地质勘探工作具有重要意义。基于油田地质勘探工作的现实需要，地震勘探技术将成为保证油田地质勘探效果的重要手段。为此，我们要对地震勘探技术方法的内容、分类及应用效果进行分析，保证地震勘探技术能够更好的为地质勘探工作服务，使地质勘探工作能够取得积极效果，为油田地质勘探提供有力的技术支持，满足油田地质勘探的实际需要，达到促进油田地质勘探效果，提高油田地质勘探实效性的目的，促进油田地质勘探取得积极效果。

1 广角地震解决模糊成像区成像技术

在油田地质勘探工作中，如何解决模糊成像区成像效果，是保证地质勘探工作取得积极效果的重要内容。结合油田地质勘探工作实际，模糊成像区成像主要可以依靠广角地震技术来解决，具体应采用以下方式。

1）利用折射波，以取得高速屏蔽层顶面和基底的构造形态及基底的速度。

通过采取这一手段，模糊成像区的光波折射基底得到了改变，光波的传输速度发生了变化，使得模糊成像区的成像效果较原来有所改善，满足了模糊成像需要，提高了成像质量。

2）利用广角反射波，以避开近偏移距上的各种难以避免的干扰波，提高成像质量，使得常规方法成像模糊区变得更清晰。

对广角反射波的利用，是模糊成像区提高成像质量的重要手段，对促进模糊成像效果的提高具有重要作用。从这一点来看，广角反射波法将会得到重要应用，对模糊成像区成像具有重要的促进作用。

3）利用高速层中的转换波，以对高速屏蔽层之下的低速储层成像。

在模糊成像区成像过程中，应善于利用高速层中的转换波，保证模糊成像的整体效果满足实际需求。同时，要利用高速层中的转换波与低速储层的差异，做好成像工作，满足成像需要。

由此可见，广角地震法成为了解决模糊成像区成像问题的重要技术。为此，我们应认真总结广角地震模糊成像法，在模糊成像过程中积极运用广角地震法，满足模糊成像的实际需要。

2 山前带地震勘探技术

在石油地质勘探过程中，对于地形特殊的地区普通地震勘探技术难以奏效。通过了解发现，山前带地震勘探技术在山区地震勘探中得到了重要应用，并取得了积极效果。

“针对目标基于模型的分段、分线、分区设计”是复杂山地山前带地震采集方法设计的正确路线。

1）“面向目标基于地表与地下特征”的“分段、分线、分区设计”是优化观测系统设计与实施的准则。

在山前带地震勘探过程中，分段、分线和分区设计是保证山前带地震勘探取得积极效果的关键。为此，我们要理解山前带地震勘探的总体过程和技术特点。

2）“分区、分段设计激发方式与激发参数” 是做好激发工作提高原始资料品质的基础。

在山前带地震勘探中，分区、分段的设计往往能够在激发方式和激发参数上取得较好的融合。为此，我们应在山前带地震勘探中，将激发方式与激发参数进行有效融合。

3）“多信息分区建模、统一建库”，采用“中间参考面”计算静校正量的方法是提高山地山前带静校正精度的关键。

对于山前带地震勘探而言，勘探精度是关注的焦点，为了保证勘探精度满足实际需要，应在勘探中有效计算静校正量，提高勘探的整体精度。

目前来看，山前带地震勘探技术对山地地质勘探具有重要作用，不但提高了山前带地震勘探的整体效果，也解决了山前带地震勘探的实际需要。为此，我们应重视山前带地震勘探的作用，将其作为重要的地震勘探方法来看待。

3 大排列相位校正技术

对于油田地震勘探而言，除了上述地震勘探方法之外，大排列相位校正技术也得到了重要应用，并取得了积极效果。目前来看，大排列相位校正技术特点和应用效果主要表现在以下两个方面。

1）采用大排列方式的观测系统采集数据存在着相位差，在进行数据处理时，应该进行相位校正，才能得到连续可以追踪的反射同相轴。地震相位的变化和地震波入射角及岩性都密切相关。对地震相位校正的前期工作，主要是基于模型的地震分析技术。在此基础上开展方法技术研究，完成相位校正。

2）目前大排列相位校正技术在油田地震勘探中得到了重要应用。从其应用范围来看，大排列相位校正技术改善了原有的数据处理方式，提高了数据处理效果，并进行了必要的相位校正，保证了相位校正的整体效果满足实际需要。为此，大排列相位校正技术对于油田地震勘探具有重要的应用价值，是提高油田地震勘探效果，提升油田地震勘探质量的重要手段，对油田地震勘探具有重要的促进作用和现实意义。基于这一优点，大排列相位校正技术在油田地震勘探应用中取得了积极的应用效果，满足了油田地震勘探的整体效果。

4 结论

通过本文的分析可知，在油田地震勘探过程中，地震勘探方法的选择是保证勘探效果的关键。从目前油田地震勘探技术的发展来看，可供选择的地震勘探方法较多。为此，我们应根据油田地震勘探现场实际，合理选择地震勘探方法，并对地震勘探技术的分类及应用效果进行认真分析，满足地震勘探工作需要，达到提高地震勘探效果的目的，促进油田地震勘探工作发展。

参考文献

[1]郭韬.基于QT的地震属性分析软件平台的设计与实现[D].成都理工大学，2011.

[2]李新幸.多维度关联分析及在地震解释中的应用[D].东北石油大学，2012.

[3]汪晴川.川东长兴组生物礁分布地震识别技术研究[D].成都理工大学，2008.

[4]黄玉.川东北HCL地区飞仙关组三段鲕滩储层地震预测研究[D].成都理工大学，2009.

第2篇：地震勘探原理范文

关键词：地震勘探；Seismic Unix；课程

《地震勘探》是很多理工科院校地球科学专业的基础课程，也是和生产结合紧密的一门专业课，对学生的数学和物理基础要求比较高，而且具有一定的抽象性。因此，要在短暂的一学期或者两学期的时间内教授完成地震勘探方方面面的内容，让学生对地震勘探的原理和方法较为熟悉，并基本掌握实际的操作过程，具有较大的难度。

本人根据教学和科研的经验，认为本课程的难点有以下几点。

1. 数学要求较高

数学基础要求较高。比如，地震波满足波动方程，而波动方程的推导和解法是一个难点；再如，面波勘探中面波产生的原理和面波勘探的方法也是较为抽象，不太容易理解。

2. 教学内容繁多

地震勘探方法经过多年的发展，技术逐渐丰富和完善。从运用不同震相分，简单可以分为折射波勘探、反射波勘探和面波勘探等。而深部勘探法中，内容也非常丰富，整个反射波地震数据处理过程就包括了抽道集、滤波、反褶积、动静校正、速度分析、叠前或者叠后偏移、解释等过程。很多过程原理都比较抽象，技术也较为复杂。教师如果以填鸭式的方法教学，往往收不到满意的效果。

为了在有限的教学时间内保质保量地完成教学任务，让学生能够清晰地了解地震勘探的物理概念和技术细节，需要运用多种教学方式加强教学效果。随着多媒体教学的普及，教师充分利用多媒体，可以在课堂上充分细致地讲解教学内容，也能让学生更加形象地思考课程要点和难点，更有利于对知识点的掌握。

当然，仅有教学的多媒体硬件是不够的，还需要配备适当的教学软件才能起到好的教学效果。地震勘探领域中有着多种商业软件，但这些软件多为企业设计，价格也相当昂贵，不适合教学。此外，这些商业软件不提供源代码，也不利于学生和教师进一步地了解技术细节。幸运的是，也有少量的免费的地震勘探领域内的软件问世。其中比较著名的也较常用的软件是斯坦福大学开发的SEPlib地震勘探软件和科罗拉多矿业学院开发的Seismic Unix软件。这些软件集合了多人的智慧，为广大的从事地震勘探教学和研究的人员提供了一个学习和开发的环境。特别重要的是，这些软件都无偿提供了程序源代码，为初学者提供了很大的学习便利，也非常有利于科研人员在此基础上进行开发。

下面主要以Seismic Unix软件为例，说明此软件在教学上的运用。

Seismic Unix地震数据处理系统（简称SU软件包）是由美国科罗拉多矿业学院和斯坦福大学人员开发的软件。此软件包由SEG、科罗拉多矿业学院地球物理工程系波场研究中心和天然气研究所等组织支持，里面集成了地震勘探方方面面的技术代码，在Linux系统下可以较为方便地进行编译和运行。

如果只是运用课堂教学，暂时可以不用考虑程序原码，只需在命令行中敲入命令，便可方便地实现滤波、增益、剪切、反褶积、速度分析、叠加、偏移等常用的数据处理过程。而且SU软件包提供了完美的图像显示功能，非常适合运用在多媒体教学中。

此外，SU软件包还提供了人工合成地震命令，可以较为方便地进行建模、地震波模拟、地震记录的合成，这为教学和科研提供了极大的方便。因此，教师和学生可以方便地模拟出自己设计模型中的地震记录以及地震传播过程，使学生更加容易理解地震波的传播行为和地震记录的产生原理。同时，可以利用此人工地震记录，进行地震数据处理，如滤波、反褶积、速度分析和偏移成像等。

下面以一个例子加以说明。本例子是利用SU软件包合成地震记录，然后对此记录进行后续的处理。具体的步骤如下：（1）构制模型；（2）使用susynlv等命令生成地震合成记录；（3）附道头字，便于后续处理；（4）选排，将炮集记录转换成CDP道集记录；（5）使用频率滤波等方法消除各种噪声影响；（6）速度分析，抽道集进行速度分析；（7）动校正；（8）叠加，叠加的结果为自激自收的时间剖面；（9）偏移，将自激自收的时间剖面转换为深度剖面，使同相轴归位，最终用于地质解释。

当然，Seismic Unix软件包是在Linux系统下运行的，需要对Linux系统有一点的了解。相信结合Seismic Unix软件包，必将对地震勘探课程的教学提供很大的帮助。

[注：桂林理工大学科研启动基金（0024010

第3篇：地震勘探原理范文

[关键词]煤炭；地震勘探；教学；实验；实践

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0145-02

一、引言

勘探地震学是煤炭高校地质工程等专业必修的一门专业课。该课程综合性强，包含了地质学、计算机、高等数学和大学物理等学科基础知识，具有概念抽象化、公式复杂化、应用具体化的特点，学习该课程具有一定难度。目前地震勘探教学，不管是教材还是辅导书，内容主要是针对石油系统。石油行业地震勘探只能在地面布置检波器，利用地震反射波或折射波进行构造探测，而煤炭行业地震数据采集方式有多种选择，既可以在地面进行地震勘探，也可以在煤矿井下巷道中布置检波器，利用地震槽波进行煤层厚度或者构造探测。可见，煤炭类高校不能完全照搬石油高校地震勘探教学模式。结合本校实际情况，我们将勘探地震学课程设定为三个部分：一是理论教学，二是实验教学，三是实践教学，三个环节紧密相连，综合培养学生的理论水平和动手能力。

二、课堂理论教学内容设定

（一）课程教学安排及授课方式

勘探地震学主要讲授利用震源激发地震波，通过地震波传播特征进行构造探测的原理和相关概念。该课程实践性强，在油气、煤炭等矿产资源勘查领域应用广泛。由于本课程涉及多门基础学科，一般安排到基础课都讲授完的大三阶段来开设，否则很多理论概念学生理解起来相对困难。此外，该课程最好放到野外地质填图实习之后，学生经过野外露头考察地层及构造，认识到要想研究地下地质构造，必须借助其他专业知识。这样他们就有兴趣去学习如何对地下地质构造进行探测。

勘探地震学研究地震波在岩层中的传播规律和特征。由于地震波传播看不见、摸不着，概念比较抽象，学生理解起来困难大。这就需要充分利用好现代化的多媒体教学设备，通过声音、图像、动画、视频等方式，让学生能够更容易理解地震波的传播特征。或者通过类比的方式，用一些身边的例子来帮助学生理解，提高学生学习的兴趣。在课间可以播放生产单位野外数据采集工作录像，让学生获得更直接的现场感官认识。在理论课讲授的同时，要随时结合生产上面临的实际问题，扩充教学内容，让学生明白学了这门课，到底能解决什么生产上的问题，以此提高他们学习的主动性。

（二）理论教学章节的内容安排

地震勘探工作内容分为三个阶段，分别是野外数据采集、地震数据处理和地震资料解释。理论课程共分为八个部分。首先是绪论，主要讲授勘探地震学的相关概念，以及在生产单位的作用，目的是让学生明白这门课的重要性。第一章讲授地震波几何运动学。由于课时有限，课堂上只讲授地震波几何运动学，地震波动力学作为课下自学内容。第二章地震信号频谱分析。主要讲授信号频谱的相关概念，以及进行频谱分析的方法。第三章地震勘探数据采集。内容包括观测系统的设计、数据采集的方式、地震组合原理等。第四章共中心点叠加原理。本章是地震勘探的核心，重点是让学生明白进行共中心点叠加的目的及原理。第五章地震波的传播速度。速度是地震波的核心参数，可以从地震波速度概念、速度影响因素和速度之间的转换关系三个方面进行讲解。第六章地震勘探资料解释，主要讲授地震资料解释的相关概念和方法，包括层位的解释，构造的识别，构造图的制作等。第七章矿井地震勘探方法。主要讲解煤矿行业特有的槽波地震勘探技术，该方法只有煤炭行业井下巷道中进行地震勘探才有。

（三）煤炭与石油系统勘探地震学的差异

煤炭行业地震勘探既能够在地面进行数据采集，也可以到井下巷道中进行数据采集，也就是槽波地震勘探，这个技术在煤矿应用多年，效果良好。目前，国内多家煤炭企业都已购置相关仪器设备，并应用到实际生产中。对于矿井巷道中的采集方式，国内规划教材中都没有涉及，学生到了生产单位，还得重新学习为适应煤炭行业快速发展的井下地震勘探技术，在课堂理论学时中单独拿出四个学时讲解这种只有煤矿行业才有的数据采集方式，重点讲解和地面数据采集方式的区别，强调这种方式利用的不是地震纵波，而是煤矿有的“顶板-煤层-底板”组合条件下，在煤层中相互干涉形成的一种特殊波，既槽波。槽波地震数据采集方式分为反射法和透射法。反射法将炮点和检波器布置在矿井同一巷道内，接收来自工作面内的反射槽波信号，适用于对煤层内地质构造（断层、陷落柱等）进行探测；透射法将炮点和检波器布置在工作面不同巷道内，接收工作面内的透射槽波信号，适合煤层厚度和煤岩类型的探测。

（四）紧跟学科技术前沿重视软件操作

由于国内外石油公司众多，开展地震勘探技术服务研究的公司发展迅猛，很多新技术不断涌现，并很快应用到企业实际生产中。授课教师必须紧跟学科技术发展，以适应地震勘探领域信息快速发展的需求。在课堂中，教师可以穿插介绍国外最新地震勘探进展情况，把每年美国地球物理年会和中国地球物理年会上的研究进展和科研动态介绍给学生，以扩展学生的知识面。同时，这也有利于大四阶段的毕业设计选题。目前地震勘探许多技术都已经商业化，都有成熟的商业软件，在企业实际工作中，基本上都离不开专业软件的使用，如地震数据采集中进行观测系统设计的KLseis、Mesa，用于静校正的TomoPlus等。地震数据处理相关软件有Promax、CGG、Omega、Focus等，地震解释软件有GeoFrame、LandMark、Epos等。因此，在课堂上除了讲授相关专业理论知识外，还应该重点介绍相关的软件。如有条件，最好能够让学生都能动手操作，使学生能够快速上手，利用相关软件解决实际生产问题。

三、课内实验教学项目设计

教学安排理论课时与实验课时的比例约为7∶1或者8∶1，实验室课时相对较少，主要安排地震数据采集和地震资料处理两个项目实验。地震数据采集实验，包括地震波的激发和接收。由于实验室模拟矿井巷道中煤层槽波传播难以实现，所以仍以地面数据采集方式为主，利用实验室拥有的重庆奔腾仪器厂产的BTW24道工程地震仪，采用锤击震源进行激发，产生地震波，接收地震波。实验采用分组的方式，每组学生各自设计观测系统，布置检波器，并操作主机进行数据采集。这可以锻炼学生野外地震勘探数据采集水平，培养学生地震仪操作、观测系统设计、检波器布设、线缆连接、组织施工协调等能力。

地震数据处理内容庞杂，从抽道集、去噪、静校正、动校正、水平叠加到偏移成像，每一个环节实现起来都相当复杂。现有的商业地震处理软件基本上都运行在Unix或者Linux平台，需要有工作站硬件支持，而建设工作站机房成本高、维护困难，学校尚不具备条件。因此，地震数据处理实验项目可以利用现有的普通计算机机房，让学生动手编程实现地震勘探涉及的基本原理。为适应不同学生的编程能力，可自由选择C、C++、Fortran及matlab等程序语言，学生可以根据自身对编程语言的掌握程度随意选择。对于编程能力较强的学生，一般建议他们选择C、C++等编译性语言进行编写。如果编程能力一般，那么可以利用matlab这种相对简单的解释化语言进行编程。

四、课程设计实践环节设置

地质类专业的学生具有较强的地质理论基础，走上生产岗位后，更适合从事地震资料解释工作。为此，可以专门安排两周的课程实践环节，进行地震资料解释课程实习。选择某矿区典型地震资料，最好是构造相对简单，断层、陷落柱、采空区等有明显特征。学生自己动手，通过对煤层和断层的解释，可以让他们充分理解地震勘探资料解释工作的相关流程及方法。如有条件，可在工作站上进行，或者让学生采用手工方式进行地震剖面的构造解释，并完成两张构造图。可采用分组制，四五个学生为一组，每个学生负责不同的环节，每组分为组长，解释员和制图员等。组长总体负责地震资料解释工作，解释员1到2名，负责解释地震层位和断层。制图员负责将数据落实到图纸，并完成构造成图。这样既可以锻炼学生的专业知识，也可以培养学生的团队协助能力。由于地震资料解释多解性强，因此指导教师在实践环节只讲地震解释的基本流程和方法，剩下的完全交给学生，以培养学生的自我学习能力和创造性。构造图完成后，让每个学生写实习报告，并要求每个学生写本次实习的心得体会，以及地震资料解释中出现的问题和处理方法。

五、结语

勘探地震学是一门理论与实践相结合的学科，应充分利用现有的教学资源，从理论、实验和实践三个环节加强对学生专业能力的培养，以提高学生对地震勘探的理解，让学生适应快速发展的煤炭行业，为将来学生毕业后进入生产岗位能够直接将学校所学知识应用到实际工作奠定良好的基础。

[ 注 释 ]

[1] 云美厚.“应用地球物理学”课程整合教学尝试[J].中国地质教育，2013（87）：44-46.

第4篇：地震勘探原理范文

[关键字]地球物理学 地球物理勘探 综合应用

[中图分类号] P3 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2013）-4-151-1

地球是一个庞大而复杂的系统。这一系统在几十亿年不断发展演变的过程中记录下了大量的信息。而地球物理就是应用物理学的理论将这些蕴含于地球内部的宝贵信息发掘出来，以供人类使用的一门学科。

地球物理学通过研究目的的不同可分为理论地球物理学和应用地球物理学，前者目的在于研究地球内部结构及其发展演化，后者则是利用理论地球物理学发展过程中总结的方法来勘探有用矿床和石油，或应用于工程地质勘探、工程检测，环境探测和监测及环境保护等方面。

由于笔者所学专业偏重应用，故下文主要介绍勘探地球物理的有关信息。

地球物理学，顾名思义与物理学息息相关，正是基于物理学领域中取得系统规律性认识的力学、磁学、电学、波动学、热学和原子物理学等分支学科，相应的产生了重力、地磁、地电、地震、地热和放射性等分支学科及勘探方法。下面一一给出介绍。

重力勘探的物理基础是万有引力定律。它根据观测的地球重力的变化研究地球的构造，勘探与开发矿产资源，进行灾害的预测与防治，以及解决一些力所能及的地质问题。这种方法的基本原理简单地说就是通过重力仪测量出地表各处的重力异常（即实际重力值与正常重力值之差），然后根据地下不同密度的介质及不同的密度分界面在地表产生的万有引力（其竖直方向的分量即为重力分量部分）不同这一关键，推断地下构造的几何形态，岩石性质等。

磁法勘探则是基于磁学理论。它通过观测和分析由岩矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源等探测对象分布规律的一种方法。所谓磁异常，即实际观测到的磁场值与正常磁场值（认为地磁场是一个处于地球中心，轴向南北的磁偶极子导致的均匀磁化球场）之差。实际工作中，利用磁力仪可观测出磁异常。在应用方面，它已成功应用于直接寻找磁铁矿及其共生矿床；广泛应用于固体矿产、石油天然气构造的普查和不同比例尺的地质填图及深部，区域，全球构造的研究；与其他勘探方法配合应用于煤田火烧区探测、地热远景预测、考古、探雷与探潜、核电及为大型水电建设提供基础稳定性评价资料；探索性地应用于水文工程地质学问题中的圈定裂隙与滑坡监测、油气藏标志的磁异常、磁性检测和金属矿成因的剩磁应用等。

由电学理论发展而来的勘探方法称为电法勘探。由于实际工作的自然条件多种多样，故这一类勘探方法变种、分支方法也较多。它的原理比较复杂，简单的说就是通过地表电极供电，在地下建立电场，这时由于地下构造及不同物性岩层的存在，电场分布将呈现出一定的规律，我们在地表通过对不同位置电场值的测量，便可推断出地下构造及岩性，从而达到勘探目的。电法勘探通常用以勘查石油与天然气和煤田地质构造，寻找金属与非金属矿产，进行水文工程地质、城市环境与建筑基础及地下管线铺设情况的勘察等。

地震勘探是基于波动学理论的勘探方法。它依据地震波在地球内部的传播规律来推断地下介质的结构和岩性，从而达到勘探目的。简单地说，地震勘探就是通过某种方式激发地震波，激发的方式有天然地震、火山爆发等自然现象，也可以是人工爆炸、冲击、可控震源或其他人工震动源。当地震波产生后经地球内部介质传播到地表，由我们事先布置好的检波器接收记录。而地震波在不同物性的介质中传播规律有所不同，所以根据所记录到的信号，便能推断出地下构造的几何形态及岩性。地震勘探在石油勘探开发中具有举足轻重的地位，几乎所有石油公司都依赖地震解释来布设钻井。此外，地震勘探还能确定其他沉积矿床储集带（如煤、盐岩）的位置；在寻找地下水资源、地热资源、工程勘测、研究地壳和上地幔深部结构，测定大型建筑物、水坝、高速公路和海港结构的基岩深度，确定建筑物地下是否存在潜在的危险，是否在隧道或矿床钻探中会遇到岩石中的充填水等方面，地震勘探都发挥了重要作用。

建立在原子物理及核物理基础上的勘探方法被称为放射性勘察。它的物质基础是地壳中存在的天然放射性元素，其衰变放出α、β、γ射线，穿过物质时，将产生游离、荧光等物理现象，我们根据放射性射线的物理性质利用专门仪器（如辐射仪、射气仪等）测量放射性元素的射线强度来寻找放射性矿床，及解决有关地质问题。多年来，放射性勘察在寻找地下裂隙水、油气田、多金属矿产及探查滑坡、地裂缝、塌陷、地震预报等多领域作出了贡献。

第5篇：地震勘探原理范文

【关键词】深部金属矿勘察；方法；应用效果

1 常用深部金属矿勘察方法

随着找矿勘探工作程度的不断深入， 许多露天的和近地表的金属矿产资源已基本上被查明， 在地表浅部（第一深度空间：0 ～ 500 m 深度）找到大型或超大型金属矿床的难度将必越来越大， 而金属矿产资源的短缺已在日益加剧.为了缓解当今的资源危机， 必须进行深部找矿勘探（第二深度空间：500～ 2000 m 深度）.这是因为在地壳深部具有良好的成矿环境和找矿潜力， 地球物理勘探技术的发展与成效已使得深部找矿成为可能.本文通过分析和讨论国内外典型金属矿产资源找矿过程的实践表明：地球物理勘探方法发挥着重要作用， 因为它具有大探测深度、高精度和高分辨率的特点， 可为深部金属矿勘查提供有效信息， 是第二深度空间找矿勘探的有力手段.近年来， 国内外的实践表明， 深部矿产资源的地球物理勘探取得了尚在不断取得重要成效.传统中，我国对金属矿产的勘探主要依靠“矿产地图”[2]，所谓矿产地图是指在多年矿产勘探事业中逐步累积绘制的包括各种金属矿产资源大致分布情况、金属矿地质特点等在内的矿产分布资料。然而，对于深部矿产来说，由于对其的勘查是近几年新兴起的，因此利用矿产地图我们很难了解其分布现状、地质特征的实际情况。对此，矿产勘查人员一般采用以下几种方式。

1）地球化学勘查法。地球化学勘查法，顾名思义其具体工作原理是利用岩层、地下水系、生物圈内的化学元素来分析金属矿产地球深部的分布及变化特征。金属矿产在形成、发展、变化过程中会影响其周围地质、水体中的化学元素分布，尤其是一些金属化学元素分布，因此只要查明地球深部岩层、水系内的金属化学元素含量以及分布特征等，就可以快速准确的确定深部金属矿源。目前，地球化学勘查法在金属矿产勘探工作中已经有了初步应用，例如：新疆萨热阔布铁米尔特矿田在勘查金属矿源时使用的即是地球化学勘察法[3]。

2）吸附电、N等化探方法。电吸附、烃吸附是一种特殊的化学勘探方法，但是相比于普通化学勘探方法，这种方法可以探测深部地层中微弱的成矿元素，因而有较高的灵敏度。众所周知，金属矿产在成矿过程中其中的成矿元素或者伴生元素会转变成为可溶性离子，随时间推移这些离子会聚集在深部地层岩石与土壤中，而采用常规化学勘探方法很难捕捉到这些离子，对此相关研究学者提出了电吸附、吸附烃等方法。电吸附方法的原理是：利用特殊的化学试剂对所采集的岩土样本进行处理，并对其进行通电，利用电对可溶性离子的吸附性捕捉这些离子，从而判断深部矿源。吸附烃的方法原理与电吸附原理相似，只不过该方法利用样本中有机质对烃类气体的吸附性捕捉提取矿化信息，从而准确判断深部是否有金属矿产。

3）地球物理勘探方法。地球物理勘探是指利用物理学原理对矿产分布情况进行勘查的方法，在勘探过程中会涉及到大量的磁场、重力以及声波传播等物理知识。地球物理勘探方法是目前最常用的方法之一，具体包括以下几类。①重力找矿。重力找矿法是目前我国矿产勘查行业中应用最广泛的方法，十分适合勘查密度大以及与超基性岩层伴生的金属矿产资源。其具体工作原理是：首先勘查人员勘探目标地质体与周围岩体的密度是否存在差异，然后使用精密重力仪对重力异常进行测量，随后工人员结合相关物探资料、当地地质条件以及重力异常结果分析推断矿体的分布情况，最后确定金属矿体的分布位置。②磁法找矿。不同的金属矿石会产生不同磁场，因此只要掌握不同金属矿石磁场分布规律，并通过对比分析所探测到的磁场就能确定探测目标的实际情况。相比于其他物探方法，磁法找矿的探测范围大、分辨率高、定位准确，因此磁法找矿的精度较高。目前，关于磁法找矿的理论研究基本完备，且方法应用趋于成熟，成为深部金属矿产勘查工作中常用的方法之一。③电法找矿。电法找矿的原理是利用矿石的导电性、矿石的电学性质探讨目标地质体的构造，确定金属矿产位置的方法。电法找矿法是一种应用较早的方法，从20 世纪80 年代起，陆续出现了激发极化法、瞬变电磁法、可控音频大地电磁法等方法，并且在金属矿产勘查工作中得到广泛应用。电法是过去几十年我国应用最广泛的金属矿产勘查方法之一，并且经过多年的发展，电法找矿的理论、设备以及技术等有了很大进步，因此电法在未来深部金属矿产勘查工作中具有广阔的应用前景。④地震反射技术。地震反射技术是一种时间较长的地质勘探方法，然而一直以来囿于理论、技术以及设备的限制，地震反射技术在金属矿产勘查中的应用并不成熟。直到20 世纪90年代起，地震反射技术开始被大范围的应用在金属矿产勘查工作，关于地震反射技术的研究应用也进入了新的阶段[4]。地震反射技术相比于其他物探勘查技术，其勘查深度可达数千米，因此在勘探深度普遍超过500 米的金属矿产时，地震反射技术有其独特的优势，发展前景良好。

2 深度金属勘查技术的应用效果探讨

本文结合安徽铜陵冬瓜山地区深部金属矿产的勘察工作实例对地震反射技术的应用效果进行了初步探讨。在本次勘探工作中，勘探人员使用ARIES 24 位数字地震仪以及REFTEK-125便携式地震仪采集数据，然后利用工作站对采集数据进行去噪以及静校正处理，最后根据采集数据制作地层数据图像，并根据图像分析确定矿产位置。本次勘查大体勾画出了冬瓜山矿床的分布形状，并确定了矿床大致深度与位置，虽然矿体的深度、位置等精度不足，但是此次工作仍然证明了地震反射技术可以被用来探测深部金属矿产，并且探测结果可以直接作为矿产开采的参考资料。这些都充分说明了深部金属矿产勘查常用技术在未来存在广阔的发展应用前景。

3 结束语

在矿产资源日益紧缺的今天，向深处找矿成为解决矿产资源不足的主要方法，因此研究探讨深部金属矿产的勘察方法十分必要。本文研究了深部金属矿产勘查工作中常用的化学勘探方法、物理勘探方法以及吸附电、N化探方法等，并且重点分析了物理勘探方法的主要类型，最后文章结合勘探工作实例以地震反射技术为代表，对深部金属矿产勘查常用方法的效果进行简单探讨，说明了深部金属矿产勘查方法在未来的发展应用有着广阔前景。

参考文献：

[1]陈志强，鄂阿强.金属矿产深部产出特征及勘查技术方法[J].科技传播，2011，16（3）：144-145.

[2]丁健，董坤鹏.深部金属矿产资源地球物理勘查与研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，29（27）：118-119.

第6篇：地震勘探原理范文

1三维地震勘探技术简述

三维地震勘探技术是综合物理、数学、计算机等学科为一体的应用技术，通过三维地震勘探技术的应用，能使勘探区地质结构更加清晰、勘测位置更加准确，为石油、天然气、煤炭等能源的开采和探测提供了技术支持，并发挥着积极作用。通过三维地震勘探资料的分析利用，能了解煤层的地质结构、空间赋存等情况，提高采矿设计准确性和科学性，提高煤矿作业安全性。通过对研究区进行三维地震勘探，获取地震数据体如图1，通过图1能详细看出，勘探区内煤层的起伏状态及断层处煤层变化的情况。对地震勘探资料进行了精细解释，并通过获取的三维数据体进行了全方位地质结构分析，加强了研究区地质情况的科学分析，提高了采矿设计的合理性和安全性。

2三维地震勘探资料解释新方法原理

2.1小波变换20世纪80年代，小波分析逐渐发展起来，从最开始的处理数字信号到地震数据处理，形成了科学系统的理论成果，在石油、煤矿勘探中有广阔发展前景，取得了良好的经济、技术价值。经过多年研究实践，小波分析在图像处理和故障诊断方面有了重大技术突破，通过小波变化可将任意一种信号映射到通过伸缩和平移方式形成的小波函数中，实现信号实时分离，且能保证数据的完整性和科学性。小波变换功能的实现，提高了机械设备频率分析和故障排除，提高了信号稳定性，提高了机械设备工作效率。传统信号分析主要方法是Fourier变换（傅立叶变换是一种分析信号的方法，它可分析信号的成分，也可用这些成分合成信号。许多波形可作为信号的成分，比如正弦波、方波、锯齿波等，傅立叶变换用正弦波作为信号的成分），它属于全局变换分析，具有信号不稳定、局部分析能力弱的缺陷，为解决信号稳定性问题，人们在Fourier分析的基础上，发展出能满足信号平稳性要求的新的信号分析理论，包括短时Fourier变换、时频分析、小波变换等分析方法[2]。其中，短时Fourier变换采用固定的短时函数，其信号分辨率较为单一，具有严重使用缺陷。小波变换是Fourier分析、调和分析等技术的结合体，是一种局部时频分析法，能在时间和频域变换中获取有效信息，克服了传统信号分析理论的不稳定性和局部分析缺陷，提高了信号对局部地区的反应能力。在实际三维地震勘探中，重点观察部分是地震信号局部范围内的特征。运用小波分析时，其窗口大小不发生变化，形状可根据用户要求自行调节变化，通过不断伸缩和平移，实现勘测信号精细分析，无论是处于低频部分或是高频部分，都能清晰显示出局部范围内的时频特征[3]。由于小波分析的精确性和高分辨率，被广泛应用于信号处理、图像处理和语音处理等学科领域。同时，利用小波变化，针对三维地震资料，编制出科学的计算机程序，提高三维地震勘探资料的精细化处理，提高地震勘探资料质量[4]。

2.2三维数据体属性分析与图象分析三维数据体属性分析是根据三维地震一步法偏移的数据为依据，利用可视化解释软件为操作平台，提取相关地震参数，利用三维地震勘探数据信息，结合图像处理技术，实现三维地震勘探图高分辨率，从而实现煤炭矿区地质结构精细解释。三维地震勘探中地震层拉平剖面与平衡剖面相似，通过层拉平后的三维地震数据，能有效消除局部断代层对数据准确性的影响，并将煤层反射波波组拉平，能提高地震层位的可靠性和科学性，如图2所示。同时，通过观察，可了解到不同层位在不同时间的结构变化，对断层结构的展示更加具体，为三维地震勘探资料精细解释提供了良好技术支持[5]。图2水平切片图三维立体显示能通过不同角度和不同颜色更加直观地展现出地质结构的形态，具有较高灵活性和可操作性，且能及时准确反映出勘探区周围地质结构变化，提高了对勘探区地质状态的动态了解，丰富了勘探区的地震数据和资料，提高了三维地震勘探资料精细解释。

2.3方差体解释三维地震数据体能准确反映规则网格反射情况。当断层或局部地层变化连续性较差时，三维地震数据体反映出规则网格的反射情况出现一些偏差，地震反射道与周围所反射出的数据出现差异，通过地震道之间的差异检测，能检测出断层和不连续变化的信息。方差体技术是求得所有数据体样点的方差值，通过周围地震道时窗中的所有样点计算出平均主值的方差，最后加权归一化计算出方差值。方差体参数的选取理论上主要有以下原则：根据所要预测的断层走向选择加法模式或乘法模式。乘法模式的计算结果不受预测断层走向的影响，效果较好，但参与运算的数据量大，运算速度较慢。而加法模式由于只是主线和联络线方向的数据参与运算，因此对走向既不垂直于主线又不垂直于联络线的断层效果相对差一点[6]。所以，在预测断层走向与主线或联络线的问题时，可利用加法模式，提高运算准确度。其中，必须严格根据预测体大小决定运算所需参数，当预测体为大断层时，可选择大参数，相反，小断层应选择相对较小的参数，提高运算参数准确计算，否则会影响结果精确性。另外，在选择计算时窗时，根据地层倾角大小，选用适当比例的时窗，如果地层倾角较大，应选择大比例时窗，相反，选择比例较小时窗，结合实际提高参数准确性，降低对方差体技术的人为因素干扰，提高方差体解释的科学性和准确性。

3结语

第7篇：地震勘探原理范文

关键词：浅层；地震反射波法；工程勘察；

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

岩土物理学和浅层地震反射波技术随着研究结合得日益紧密，他们的结合在工程勘查中体现了很高的工作效率。其中具体包括一些波速测井多道瞬态面波法、桩基检测技术地动脉测试、浅层地震反射波法、多波地震映像法等一些方法。

我国新发明的新兴岩土勘察测试技术，是一种利用岩土的传播速度、频散特性以及物理学性质的相关性处理各种工程地质问题的一种属于多道瞬态面波法。高密度的地震图像技术是利用设备快速连续采集纵波反射，利用相应软件储存和分析接收到的单点激震，多点反射，最后把地下剖面图通过彩色图像表现出来的方法。这种方法成像效率高而且对地下地质形态成像十分逼真。

地震反射波法和折射波法是以振动波的反射和折射为基础的地质勘探方法。因为折射波探测深度、受解析精度以及施工效率等方面有所限制，因此应用范围有限；而反射波波长和频率和沉积地岩的沉积层序比较相符，适合研究波阻抗大于上面的波阻抗的底层，多次覆盖反射波法应该能说是目前地震勘探的一个实用的方法。多次覆盖反射波法用在构造勘探是一直以来没法取得有效地震反射信息的原因之一，多次覆盖反射法用于构造勘探也使得追踪地层的浅部露头以及探测浅部地层的探测无法进行。随着浅层地层的不断勘探，浅露头、浅层位、浅层掩埋体、工程勘探等对地震勘探的要求都需要一种能采集到浅层的反射信息的有效施工方法。而单道自激自收或者电阻和小排列的施工方法是比较能够采集到浅层反射信息的方法。

地震反射波法的基本原理

当点源发出的地震波射入地下的介质分界面的时候，因为存在不同界之间的波阻抗的差异，地震波在不同的介质面接收到的地震波场都会存在明显不同，当破碎带撞到地震波时，纵波速度会明显减少，振幅会大大降低。

浅层地震反射波法勘探法就是通过发射出点源地震波，这些地震波会通过各岩层产生反射，这些反射回来的地震波会被地震勘探仪器记录下反射波的传播途径、震动强度、速度、振幅、频率等参数，因为这些参数都会因为反射介质的不同而发生变化，因此通过对这些参数的分析，就可以推断出浅层地下演示或者是地层的所属类型以及分布特征，从而达到工程地质勘查的目的。

以基岩波组为例，对各个标准反射层位以及反射波场进行研究对比，分析其能量的变化，追踪比较基岩顶面以下的波组，对比各波组的相位频率，从而在解释地质构造特征的同时划出不同的地下介质界面，进而在空间上了解岩土的构造以及分布规律。

工程应用举例分析

某高层建筑工程为了调查地基周围是否有因为采空区引起的地层塌陷，采用浅层地震反射波进行大范围的排查，以便为地层地基评价提供地质勘探材料。此次调查时为了探明工程地基地层的空间展布情况以及是否具有隐伏的断层构造，工程场地覆盖厚度以及其基岩的起伏形态。

该区表层为 16m 厚左右的建筑垃圾，无法实现以锤击为震源，给施工带来了极大的困难，故采用共施工测线 6.1 条的点组合小排列接收和小药量震源激发的施工方法，剖面总长度为1121m 左右，追踪到两个标准的层位的 111m 处以上，应该在 17ms 以内处理出最浅的反射波，常规的多次覆盖反射波法难以达到的这种效果。其地震时间剖面如图一所示。

在经过固岸护堤吹填平整过后的海湾滩涂地带建设工程，其上层的覆盖底层是凝灰岩残积粘性土、吹填砂、粉质粘土以及素填土，下层基础岩石是凝灰岩。这种底层的上覆速度差异比较小，相邻地层间的密度差异以及地层界面反射波阻抗都比较小，这些地层界面都不利于在强干扰背景下的发出的弱地震反射波的接收。地面表层较疏松和存有少量碎石及细砂是影响到地震波的接收和激发的原因，另外，工区东面是临海，西面是一条公路，海浪以及车辆往来振动引起的随机的噪声会对地震有效波采集造成干扰。

三、浅层地震反射波在工程勘察中的数据采集

根据地质勘探要求和环境的不同，浅层地震勘探使用时采用的方法也不同，野外工作参数偏移距的选择采样率、道间距以及震源能量等决定了应用的效果的好坏。由野外试验工作来选定的这些参数。一般有两个要求对震源在激发时：①药包与大地藕合要好或激发装置；②激发力要垂直的向下。在每个最短的周期内至少要采集 4 个样值，是为了保证记录有效信号不畸变，由于不能选择过高的采样率，以免点数过多，增加不必要的勘探成本或出现仪器存储容量不够，所以还要考虑记录长度问题。检波器是主要的接收设备，它的埋置尽量要达到最佳的祸合，由于条件的限制不能在原设计点位埋置时，垂直于测线方向的 1/5.1 道间距内或沿测线方向位移 1/10.1 道间距内。一般均设有低通、高通、全通、带通等工程数字地震仪模拟滤波器。选择合适的滤波器压制干扰以提高地震记录信噪比，改善记录中低频和高频能量的不平衡状况。在经过处理后地震剖面的相邻道上能可靠地不出现空间假频地追踪波的同一相位，是道间距的选取总原则，由于随炮检距的增大而减小，所以相位随炮检距的增大表示反射波振幅基本保持不变，因此为了有效地避开折射波、声波、面波和直达波对反射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段。

四、浅层地震反射波法的后期数据处理

数据资料后期处理即地震资料数字处理，指的是用计算机对采集的原始资料进行以压制干扰和提取分辨率、地震参数、提高信噪比为目的的一整套处理技术和方法。它主要包括数字滤波速度分析、偏移处理和校正叠加。通过各种功能的地震处理的目的是反映岩性和地下结构等的参数据处理和地震剖面。提高分辨率和增强信噪比，可更好的压制各种干扰，从而能够直接反映了地下地质信以及获得进行地质解释的水平叠加偏移的时间剖面。时深转换为资料处理的主要流程：剖面叠加速度分析数据输入共深度点道集编排振幅恢复滤波动校正。

地震反射波法在工程勘察引用的优势

浅层地震反射法在一定的地震地质条件下可以获得较为准确和丰富的工程地质勘查信息，以便解决一些复杂的工程地质问题。浅层地震反射法如果和其他的物探方法结合一定的钻探资料一起使用，能有更好的效果。浅层地震反射波法也是一种比较经济快捷的方法，它的有效性也是被实践证明了的。

浅层地震反射波法作为一种高效率且经济实惠的工程物探方法，未来具有的发展前景是无可限量的，但如今对此法研究的重点是提高勘探精度以及保证勘探成果的有效性。在工程勘探中，要通过采用加大测线密度做一些有效性试验来提高横向勘探精度、缩短高频波和缩短反射波来提高分辨率，以便于选择合适的工作技术参数。运用合理进行速度分析和预处理来提高资料质量。

参考资料：

[1]金维民，杜兵建.浅层地震勘探在滑坡勘查中应用[J].中国煤田地质，2004，18(5).

[2]潘飙.单道浅层地震反射波法在墩身检测中的应用[J].广东土木与建筑，2003，(2).

[3]刘江平，顾汉明，周鸿秋等.浅层反射波法地震勘探在某长江大桥桥基勘察中的应用[J].工程物探，1996，(4).

第8篇：地震勘探原理范文

关键词：物探；地震勘探；精度；采集；资料

中图分类号：P631文献标识码： A

地震勘探是近展变化最快的物探方法之一。它是利用人工激发的地震波在不同弹性的地层内的不同传播规律来勘探地下的地质情况。激发的地震波向地下传播，不同弹性的地层分界面就会出现折射波或反射波返回地面。记录波的振动形状、传播时间，就能够比较准确地测定这些界面的形态和深度，从而判断地层的岩性。地震勘探方法现多应用于天然震源。

在我国，主要有三种地震勘探方法，分别是三维数字地震勘探、槽波地震勘探、瑞利波勘探。

1. 地球物理勘探技术的发展趋势

随着三维地震技术的广泛应用，物探技术在国际石油勘探开发中占据着举足轻重的位置，勘探开发的需求一直是石油物探技术发展的原动力。物探技术在开发领域的应用将大幅度增加。针对油藏所需要的高尖物探技术的研究和应用将会更加活跃。现代科技的迅猛发展，石油公司日益迫切的需要必将迎来地球物理技术的又一个新的发展阶段。可以预料，现代地球物理技术将要求物探工作者与各专业人员更紧密结合在一起，依靠数据库技术和网络技术，通过应用各种资料和信息。加强综合分析和研究，进一步提高物探工作的效率和精度，为油气勘探开发带来新的希望和成果。随着电子技术与计算机技术的飞速发展。物探技术也在不断成熟。

2.地震勘探中的采集资料

地震勘探技术中的运动学特征是波传播空间和时间关系，是地震波的地下地质体构造响应。而动力学特征是波传播相位、频率、振幅变化规律，表现了地下岩体特征。由此可知，若要采集资料，需要接收和展示地震波。

采集资料的顺序是，测量、钻前井孔埋炸药、埋检波器、布置电缆线。测量工序要确定好接收点、爆炸点、测线的位置，钻井要准备可放置炸药的浅井，埋炸药是在井内放炸药，爆炸后出现地震波。当地震波遭遇到岩层界面后，反射进检波器，并传至仪器车。检波器的信号被仪器车所记录，得到了埋藏地下油气的地震记录。若是在高原地带进行勘探，就要注意黄土覆盖层和地形的影响，要加强药量、孔深，采用先进的处理技术。

随着采集设备的发展，地震勘探采集资料也有了许多新方法和新技术。最初的地震仪器采取电子管元件，不仅笨重而且体积很大。以照相的形式把地下地震波传播过程记录于相纸中，得到波峰和波谷曲线，形成光点地震记录。该记录中，人们仅仅可以用地震信号反射时间，采取手工作画得到地下构造形态。我国早期采取该方式发现了大庆油田和克拉玛依油田。我国目前采取的三维数字地震勘探，是从国外发达国家进口的仪器，比较精确适用。

地震资料解释包括地震构造解释、地震地层解释和地震烃类解释。地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料，来分析剖面上各种波的特征，确定反射标准层层位和对比追踪，解释时间剖面所反映的各种地质构造现象，构制反射地震标准层的构造图。地震构造图就是用等深线或等时线及其它地质符号直接表示出地下某一层地质构造形态的一种平面图件。地震地层解释以时间剖面为主要资料，进行区域性地层研究和进行局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层是地震地层解释的基础。

地震烃类解释是利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气有利地区进行烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释，对地震异常作定性与定量分析，进一步识别烃类指示的性质，进行储集层描述，估算油气层厚度及分布范围等。

3.地震勘探的精度

我国早期的地震勘探，仅仅能接受低、中频地震波。低频地震波的分辨率低，地震资料只能得出几十米至上百米厚度的大套地层。因勘探程度提高，地震工作者需要了解十几米至几米厚度的薄层，故此要对地震勘探分辨率问题进行研究。

当物体埋藏在地下3―5km深度时，可分辨出10―15m厚度地层。油气资源常储存于几米厚度地层内或薄互层中，地震勘探必须要提高分辨率。若要提高分辨率，就要从地震采集资料、处理资料和解释资料三方面着手。记录微弱高频信号，需要激发和接收高频地震波。在激发过程中，需保证足够能量，减少炸药量。接收时，采取的检波器要能够接纳高频。为了避免受到自然因素的影响和干扰，可将其插在坑内用土盖上放进浅井内。为了提高接收总体能量，避免外来干扰，需组合检波器接收。同时要增加地震仪器接收道数，减少采样间隔。做到这几点，便能接收微弱高频信号。等到分辨率提高，地震勘探便能找到微小的地质体，从小断层、薄地层、砂体内寻找到油气资源。

4.海洋中地震勘探

海洋底部蕴含丰富的天然气和石油。海洋地震勘探和陆地地震勘探在激发接收地震波、定位系统方面有很大的不同。

海上无法使用经纬仪定位，需采取先进导航定位系统。导航定位系统除了无线电导航，还应采取GPS导航定位。我国在1968年在海洋地震勘探中采用了电磁波导航定位，具有全天候、全球覆盖、高精度的特点，能够随时确定出航船、检波器、震源的精确位置。

海上人工激发地震波不能采取炸药，炸药不仅会对海洋造成污染，而且爆炸时会形成气泡，引起的冲击波会干扰有效波，影响勘探的精度。海洋地震震源采取了非炸药形式，常用的是空气枪震源。在海面上寻找油气时，航船带着检波器和震源。航船不需要钻炮眼，也由于海面无障碍物，能够保证测线均匀分布和连续施工。航船携带着地震勘探设备、生活供应品和数据储存装置。不管是晴天、雨天、黑夜、白天，均可实现全天候作业。海上地震质量好、成本低、速度快，能够快速寻找到海里油气田。

5.煤层采空区的地震勘探

在煤矿勘探中，地震勘探的应用范围较为广泛。三维地震勘探，是以高密度的数据采集和高精度的资料处理，形成一个完整地、准确的地质体时空的三维数据体。开采煤层后，会形成煤层采空区。因为煤系地层煤层和顶板岩层反射系数有差异，故此煤层能够形成强能量地震反射波。如果这时开采煤层，采空区顶板会塌陷，破坏掉煤层连续性。以地震勘探可以准确识别煤层采空区。反射波在采空区会中断，顶板和煤层反射系数差小，会出现空白区。由于采空区下层未受破坏，能够保证良好反射波同相轴并连续追踪。煤层采空区引起的围岩破坏和顶板塌陷，会导致地震波能量吸收衰减，地震时间剖面的反射波频率低。反射波频率发生变化。采空区围岩破坏会造成反射波紊乱、畸变、不规律。采空区下方变化不明显。故此运用地震勘探能够轻易的勘探到采空区。除此之外，地震勘探技术还能查明小褶曲、小断层、陷落柱、冲刷带等重要煤矿地质资料。

结束语：

地震勘探效果取决于勘探工作地区应用地震勘探的程度，也指工作地区地震地质条件。浅层地震勘探物质条件指的是浅部岩土介质的地质特征、地表各类影响要素。随着科技的进步和经济的发展，处理和解释地震资料的水平有了很大提高。出现的新技术与方法，不断投入到实际生活应用内。因油田勘探开发不断深入，地震勘探技术正逐步从传统勘探工具转变成为描述油藏的高效检测工具。

参考文献：

[1]张华，陈小宏，刘松.地震勘探技术在公路采空区调查中的应用[J].地下空间与工程学报,2011，（2）.

第9篇：地震勘探原理范文

为提高三维地震勘探策划与部署、设计与采集的能效，从勘探部署、地震采集工程设计、勘探经济效率等方面入手，对三维地震勘探设计的多项指标及其经济性进行研究。结果表明，三维地震采集的满覆盖区域面积必须占地震资料面积的60%以上，且目标层越深，则勘探部署区域面积应越大。勘探部署区域设计时尽可能减少区域拐点数，既有利于与相邻勘探区块的对接，又能减少成本;采集参数相同的情况下，布设区域的纵横比大于1时，地震资料面积、未满覆盖区域面积逐渐减小，勘探效果较好。且三维地震测线应尽量沿部署区域的长边方向布设，减少接收线的条数，提高采集效率。做三维地震滚动勘探部署的整体规划设计时，在边缘处理中应尽量接纳相邻工区和以往的炮点、检波点数据，减少重复采集、消除地震资料空白区，降低勘探费用。

关键词:

三维地震;部署区域面积;覆盖次数;采集指标;勘探效能

随着石油地质研究的不断深入［1－3］，为了进一步搞清地下构造特征及断裂分布规律，精细刻画小断块和低幅度构造圈闭［4］，有必要部署三维地震。此外，为了满足开发储层横向预测［5－7］，也需要部署三维地震勘探。从长远发展趋势来看，三维地震勘探获取的地震信息量更大，也变得更经济［8］，是未来解决复杂地质问题的主要手段。地震采集工程设计，一方面要满足地质设计的要求，另一方面要考虑采集成本［9］。如果地震采集费用超出了成本预算，再好的设计方法也很难实施。对于勘探投资，勘探方(业主)按照地质设计以单位面积(km2)为成本核算，最关心的是叠前、叠后满覆盖次数的面积和地震资料的品质;勘探施工方(乙方)按照采集参数核算成本费用时，最关心施工的总炮点数、总检波点数及激发方式(可控震源或井炮)等这些显性的实际费用。对于勘探面积设计问题，同样的采集参数要完成等量的部署区域面积，其总炮点数和总检波点数相差较大，对这些隐性的实际费用，目前尚未给予过多的关注。

从某油田早期的三维地震勘探部署来看(图1)，其具有如下几个缺点:①勘探区域根据地下构造单元进行划分，按不同年度分别进行地震采集设计与施工，由于不同年份部署区域的方位有差异，必然出现不同程度的地震资料重合与空白，如1996年布设的区域与其他年度布设的区域;②勘探区域之间没有很好的衔接，如2003年、2007年布设的三维勘探，虽然勘探区域面积的方位角保持一致，但区域的边界重复布设太多;③勘探区域面积的大小、形状不同，如1996年布设最小的勘探面积(45.960km2)，2007年布设最大的勘探面积(286.580km2)，2009年布设多边形的区域面积，矩形面积的拐点多于4个。上述布设勘探区域的布设方式不利于地震资料的连片处理及地质解释［10］，因为覆盖次数、方位角、炮检距等分布的不均匀性［11－12］会造成地震属性的差异［13－14］。对勘探部署设计而言，为了完成特定的地质目标，经常会出现各种形状、大小、方向不同的勘探区域，从勘探费用考虑，其设计无可厚非;对地震勘探的采集而言，依据地质条件进行三维地震设计①时，为满足勘探区域边界的满覆盖地震资料，在未覆盖区域面积内需部署数量不等的炮点、检波点，数量的多少取决于勘探面积的布设方式，如勘探面积大小、形状、方向及其与相邻勘探区域的衔接等。勘探面积越小、拐点越多，则地震采集所需的总检波点数、总炮点数就越多，直接导致采集成本增加，使投入与获取的资料面积不成比例，降低了勘探能效。此外，处理部署区域的边界问题时无法利用老资料［15－17］，从而增加了采集成本。主要针对勘探区域面积的边缘处理，三维地震勘探由观测系统将不同炮点、检波点联系在一起，对于一个特定的检波点，每接收一次地震信号，就认为其被“激活”一次，区域边界的检波点被“激活”的次数不断减少，要达到相同的覆盖次数，根据面积的大小及形状变化，必须增加不同数量的炮点，数量的多少取决于部署区域面积，直接影响勘探费用。

分析内容:①在三维地震观测系统一定的情况下，部署区域面积的大小如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;②在三维地震勘探部署区域面积一定的情况下，区域面积的拐点数量如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;③在三维地震勘探部署区域面积一定的情况下，区域面积的纵横比如何影响满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积的变化;④三维地震滚动勘探开发中［15－17］，各勘探区域衔接对满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积及地震资料面积变化的影响。

在进行三维地震部署与设计的指标分析之前，先阐述两个概念:(1)三维地震资料面积:在不考虑偏移孔径［6］(为了使任意倾斜同相轴能正确成像，而加到勘探部署区域外的宽度)的情况下，三维地震资料面积一般指两个区域面积之和(图2)，即三维地震资料的满覆盖区域(中部)和未满覆盖区域(外部)，勘探部署区域(内部)认为是满覆盖区域。勘探部署区域是勘探方(业主)部署的勘探面积，其面积为偏移前的满覆盖面积，勘探方按照面积支付给乙方勘探费用。未满覆盖区域是覆盖次数渐减带区域，设计者在此区域内布设炮点、检波点，以保证满覆盖区域边界处达到满覆盖次数，最大的炮点、检波点面积为施工面积。(2)平均覆盖次数:将获取三维地震资料的区域面积按照网格(面元)进行划分，如地震采集的观测方式为6L×4S×120，每放一炮共计720个地震道接收，每接收一道地震信息，获取地下地震反射一次，即覆盖次数为一次。(地震采集总炮数×每炮的地震道接收总数)÷网格(面元)数，得到每个面元内的射线数目，即为平均覆盖次数。地震资料面积内的平均覆盖次数越高，则未满覆盖区域面积占总资料面积的比值越小，勘探能效越高。

1部署区域面积大小与采集指标分析

根据三维地震特定观测系统，地震勘探部署区域按照微型、中型、大型的矩形面积进行数据采集(表1)，满覆盖区域面积、未满覆盖区域面积、地震资料面积表现出各自的变化规律，满覆盖区域面积与其占地震资料面积百分比的变化规律为对数函数(图3)，满覆盖区域面积相对于地震资料面积而言，其变化规律为二次函数(图4)。若满覆盖区域面积为12.32km2，未满覆盖区域面积为54.88km2，勘探满覆盖区域面积占未满覆盖区域面积的22.45%;当满覆盖区域面积扩大到214.32km2，未满覆盖区域面积为118.98km2，勘探满覆盖区域面积占未满覆盖区域面积的180.13%。因此，当满覆盖区域面积逐渐增大时，未满覆盖区域面积也随之缓慢增大，但满覆盖区域面占未满覆盖区域面积的百分比提高更快，相对于满覆盖区域面积而言，未满覆盖区域面积逐渐缩小，在区域面积内不必部署更多的炮点、检波点数，从而可以提高地震勘探的能效。对于特定的勘探部署区域面积，由勘探目标层深度选择观测系统的最大排列长度(最大偏移距)，在炮点距、接收道间距、炮线距、接收线距相同的情况下，由满覆盖区域面积占地震资料面积的百分比变化关系①(图5)可知，目标层深度越深，则最大排列长度越长(一般最大排列长度Xmax≈目标层深度)，未满覆盖区域面积及未满覆盖区域面积的长度(边长)增大，一般接收线方向(纵向)上的未满覆盖区域面积及长度比炮线方向(横向)增长较快，当最大排列长度为3000m时，满覆盖区域面积占地震资料面积的百分比越低，在未满覆盖区域面积内需要部署更多的炮点、检波点，使得采集成本越高。

2部署区域形状与采集指标分析

图6a是“口”形布设区域，为了分析不同区域形状对采集指标的影响，在保证区域面积相同的前提下，将3个小矩形区域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)沿纵向、横向移动，放置在特定区域(ⅰ、ⅱ、ⅲ)，将原先的“口”形区域重新组合成面积相同、形状各异的部署区域(图6b、c)，此时勘探区域面积的拐点(图6中的字母为拐点)由4个增加到8个，分别对其进行三维地震数据采集，三维地震部署区域与采集参数、工作量对照如表2所示。在采集参数相同的情况下，不同区域形状的未满覆盖区域面积、地震资料面积、满覆盖区域面积与地震资料面积的比值各不相同，布设区域拐点数越少，则地震资料面积、未满覆盖区域面积越小，在未满覆盖区域内部署的炮点、检波点数目越少，提高了勘探能效;反之，布设区域形状拐点数越多(图6b、c)，未满覆盖区域面积越大，CMP面元内的平均覆盖次数越低，在未满覆盖区域内需要部署更多的炮点、检波点数，从而降低了勘探能效。其次，在勘探部署区域面积相同的情况下，垂直地震测线方向增加区域面积(图6c)，需要增加额外的接收线，使得地震采集的区域边界问题更加突出，在未满覆盖区域面积内需要部署较多的炮点、检波点，勘探能效更低。第三，炮密度差异与拐点没有直接关系，主要差异由纵横向的炮点距(横向炮点距为50m，纵向炮点距为200m)不对称造成的，同时，炮密度的高低间接地反映了勘探能效。

3勘探面积纵横比与采集指标分析

将地震勘探的满覆盖区域分解成面积相同、纵横比不同的矩形(表3)，在采集参数相同的情况下，矩形面积的纵横比大于1时，地震资料面积、未满覆盖区域面积逐渐减小，并趋于稳定(地震资料面积在6～7km2之间变化，未满覆盖区域面积在3～4km2之间变化);矩形面积的纵横比小于1时，地震资料面积、未满覆盖区域面积逐渐增大(地震资料面积在7～12km2之间变化，未覆盖区域面积在4～8km2之间变化)。纵横比越小，其差异越明显(图7)，为了使勘探区域边界达到满覆盖，在未满覆盖区域面积内需要布设更多的炮点、检波点，会增高成本。因此，对于特定的勘探区域面积，地震采集工程设计应尽量在勘探区域较长边长方向布设测线，减少接收测线的条数，以提高勘探能效。

4勘探区块衔接与采集指标分析

以某油田三维地震勘探为例(图8)，A工区和B工区为不同年度施工的相邻三维地震勘探区域，从勘探部署设计及采集参数来看，相邻勘探区域的测线方位角保持一致，且观测方式(8L×8S/360砖墙式)、面元尺寸(15m×30m)、覆盖次数(72次)基本相同。由于在相邻区域的边界处理时没有更多地考虑工程设计的衔接问题，为保证边界满覆盖次数，在未满覆盖区域内各自都布设了炮点、检波点，采用甩道施工，使得重复区域的炮密度增加了一倍(图8a)，覆盖次数由A、B工区的72次逐渐过渡到重复区域最高达136次(图8b)。按照上述设计进行地震采集，对于经济、技术一体化的勘探模式存在以下几点不足:首先造成采集成本的直接增加，A工区满覆盖资料面积为201.132km2，设计炮点数为16856炮;B工区满覆盖资料面积为240.000km2，设计炮点数为21480炮。重复面积达91.58km2，以炮密度为56.92炮/km2进行计算，炮点重复5212炮，占A工区总炮点数的30.9%，占B工区总炮点数的24.26%。其次增加的覆盖次数(重复区域)主要在相邻区块的边界，对主体构造的地震资料信噪比没有任何改善［18－19］。第三，尽管重复区域面元内的覆盖次数比设计要高，但受两套观测系统影响，炮点、检波点连通性差，高斯—赛德尔迭代法计算延迟时［19］，仍然按照各自的观测系统进行计算，边界效应引起的静校正量误差较大，容易产生不同勘探工区(地震剖面)的闭合问题［20］。

5结论与建议

通过三维地震勘探部署设计与经济指标分析，从勘探部署、地震采集工程设计、勘探经济效率等方面进行综合分析，提出如下建议:(1)从部署区域面积大小与采集能效考虑，地震采集的满覆盖区域面积占地震资料面积的百分比必须提高到60%以上，对于深度在3000m以下的勘探目标层，勘探部署区域面积至少在200km2以上，目标层越深，则勘探部署区域面积应越大，勘探能效越高。(2)勘探部署区域面积尽可能减少拐点数，既有利于提高地震采集能效，又有利于相邻勘探区块的对接。(3)部署区域面积的纵横比为0.7～1.5时，勘探能效较高。三维地震测线尽量沿部署区域的长边方向布设，减少接收线的条数，提高地震采集效率。(4)做好三维地震滚动勘探部署的整体规划设计，保持各相邻区块的衔接方向，在边缘处理时，尽量接纳相邻工区和以往的炮点、检波点数据，一方面减少地震资料的重复采集或消除地震资料的空白区，另一方面降低勘探费用。(5)目前，油田三维地震勘探进入二次滚动开发阶段，以往的三维地震勘探受采集设备、技术的限制，剖面满足不了精细地质解释的要求。在二次勘探设计时，采用部署、技术(采集、处理、解释)、经济一体化的勘探模式，在不增加勘探费用的前提下，通过观测系统的融合来充分利用老地震资料，有利于勘探效率的提高和目标的落实。

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