地球物理勘探中的地震勘探方法探讨

地球物理勘探中的地震勘探方法探讨

林羽

山东省煤田地质规划勘察研究院 山东济南 250000

摘要：由于储层特别是地热田储层具有小规模地质构造的特点，高分辨率勘探的重要性日益突出。目前，地面地震勘探通常与井眼地震测量（如VSP或SWD）相结合，以改进速度模型，并以更高的分辨率成像。本文主要探讨了地球物理勘探中的地震勘探方法。

关键词：地球物理勘探；地震勘探；方法

引言：SPWD在一个设备中包括地震震源和地震接收器。这样就可以进行独立于深度的分辨率的勘探，并且可以在钻头前方和周围进行系统开发。测量将在不同地质条件下进行，包括硬岩和软岩，以及深度。此外，为了进一步研究，该矿还扩大了一个70 m的垂直钻孔。

1. 地球物理勘探中的地震勘探重要性

在许多公司中，地球物理勘探所需的信息还没有得到适当的整合，近年来，缺乏这种整合已经得到许多地球物理学家的认可，并出现了关于这一问题的研究成果。然而，尽管许多地质学家已经成功地进入了地球物理学领域，但勘探地质学家作为一个群体并没有承担勘探计划的全部责任和方向，也没有把他们的工作与地球物理学家的工作联系起来。虽然本文主要研究的是地震勘探，但在任何应用任何技术的地球物理方案中，同样的方向、合作和集成是必要的。根本的问题是从地球科学的角度来解释物理服务。地震仪经过20多年的成功运行，仍然是最重要的机械仪器，可以用来帮助寻找新的石油储量。然而，显然“蜜月”已经过去一段时间了，单靠地球物理学家手中的地震仪并不是最有效的操作方法。地震仪作为一种仪器已经证明了它的有用性。任何以寻找商业石油矿床为目标的地球物理勘探计划的首要责任是，而且必须是地质学家和地球物理学家的共同责任。就地球物理勘探而言，地质学家作为一个整体已经认识到并承担起他们全部的责任。最终，所有的探矿都必须经过钻探，但合理的勘探政策将确保可获利的结果。资金和技术人员越多集中在任何潜在的领域，就越有机会获得成功。而且，这些资源运用得越充分，就越能保证取得成就。^[1]

2. 地球物理勘探中的地震勘探方法

公开了一种地震地球物理勘探方法和装置，其中，地震勘探系统包括地震能量源、中央记录和控制站、多个检波器和多个远程检波器监测装置。中央控制和记录站通过双向射频（RF）链路与多个检波器监测装置耦合。中央记录控制站通过双向射频线询问多个检波器监测装置，从而确定多个检波器监测装置的工作状态。响应于多个远程检波器监测装置中的每一个的特定地址，通过双向RF链路从多个检波器监测装置中的每一个发送到中央记录和控制站。在确定多个远程地震检波器监测装置可操作后，中央记录和控制站启动地震能量源的操作。地震能量源传递到地球上的反射能量由多个检波器检测。远程监测装置中包含的与特定检波器相关联的装置，对检波器检测到的信号进行采样，并以数字形式生成代表性数据。数字化数据存储在检波器监测装置内的存储器中，并根据需要传输到中央记录和控制单元。利用从远程检波器监测设备到中央记录和控制站的数据的错误检测和重新传输，以提高通过将中央记录和控制站耦合到多个远程检波器监测设备的双向射频链路传输的数据的可靠性。^[2]

目前设计了一种地震勘探方法，利用旋转偏心震源将编码的能量信号传输到地球上。安装在震源上的位置传感器直接检测旋转偏心轮绕其旋转轴经过特定角度位置的瞬间，并生成用于关联原始地震数据的代码信号。优选地，允许源与地球表面解耦，使得传输到地球的编码能量信号是编码脉冲串。首先，研制并测试了一种用于矿井干水平钻孔的钻孔装置样机。源设备由四个磁致伸缩振动器组成，它们发射500赫兹到5000赫兹的扫描信号。为了实现将地震波能量集中在预定方向的辐射模式，每个可控震源的信号必须在振幅和相位上独立控制。对每个扫描信号的振幅和相位的调整，从而产生与预定方向的建设性干扰。发射信号的控制由30个三分量接收器保持，接收器沿周围走廊安装，距离可达50 m。在测量中，检查了几个参数以控制辐射模式。在辐射图样的预定方向上波幅的增强和减小也清楚地显示出频率的依赖性。用三分量菲涅耳体偏移成像反射波场，结果清楚地显示了辐射方向图对地震波能量分布的影响。^[3]

反射波场的偏移揭示了对应于复杂井源辐射模式的廊道反射振幅的放大。本文研究了层状介质中地震记录计算中的矩阵问题的一些方法。特别地，将Thomson-Haskell和Kennett算法放在一个共同的环境中，并给出了它们与数值分析中标准方法的联系。最后，提出了一个新的公式，它既有物理洞察力，又有数值精度。此外，通过不同的辐射模式，还可以通过附加的特征来检测穿过钻孔的结构。^[4]

随着技术设备和可控震源的发展，在集中地震能量方面取得了进一步的改进。下一步，设计并建造了用于钻孔测量的电缆原型。目前正在制造中。该原型将用于深度达2000 m的垂直钻孔。完成后，计划首先进行测量，以验证钻孔定向调查的勘探方法。

结束语: 结构定位的精度很大程度上取决于测量深度。因此，需要对米范围内的此类小规模结构进行分辨率分析，以探索更深层的高分辨率结构。在“随钻地震预测”项目中，我们还需要研究更多的新的钻孔地震勘探方法。

参考文献：

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[2]王铸坤,操应长,王艳忠, 等.地震反射特征对风化壳发育带的指示意义:以东营凹陷永北地区沙三上亚段为例[J].高校地质学报,2018,24(3):401-411. DOI:10.16108/j.issn1006-7493.2017110.

[3]王俊,赵家宏,腾军, 等.浅水三角洲前缘砂体地震沉积学研究——以松南乾安地区上白垩统青三段为例[J].沉积学报,2018,36(3):570-583. DOI:10.14027/j.issn.1000-0550.2018.082.

[4]王立国,王宏友,朱宏平.复杂地表条件下三维地震勘探测量测线定点方法的分析和探讨[J].科协论坛（下半月）,2008,(9):81-82. DOI:10.3969/j.issn.1007-3973.2008.09.052.