地震勘探原理范文

时间:2023-12-21 17:37:22

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地震勘探原理

篇1

关键词:多分量技术 勘探原理 实际应用前景展望

一、多分量地震勘探技术概述

40年前,地球物理学家开始对多波地震勘探进行研究,特别是在学者证实了裂隙诱导各向异性的特征和横波分裂的存在后,地震波的各向异性就成为了学术界研究的方向和热点,同国外相比我国的地震各向异性的研究起步较晚,在进入到改革开放后才逐步发展起来。具体到多分量地震勘探技术来讲,近10多年来,主要集中在以下领域的研究拓展:

1、多分量地震勘探原理

多分量地震波的勘探原理是利用地震产生的横纵波对勘测的区域进行回波信息采集。大量的多波技术研究仍然是针对转换波采集,激发采用常规纵波震源,接收采用多分量数字检波器,以获得纵(P)波和转换(P-S)波。地震波在岩层中以球面形式传播,当遇到岩层物性界面的时候就会一部分反射,一部分发生折射进入前方的介质。反射和折射回来的信号被高灵敏度的多分量数字检波器采集并传送至中央处理器,此时就可以根据地震波在不同介质中的传播特性差异来进行分析,并利用综合解释系统来反演地下地质结构。

针对煤田勘探来讲,由横波速度比纵波速度慢可看出,对于厚度较小的同一岩层,横波从某一岩层顶传播到其岩层底所需的时间比纵波长。由于煤层厚度一般不大,因此,根据横波来分辨煤层的能力要比纵波强。理论与试验表明,综合应用纵波和横波资料可获得更准确的反映构造和岩性的参数,

2、多分量的数据采集

多波多分量地震研究首先要解决的是信息采集技术,其采集的重点是对转换波测量。目前,在三分量野外数据采集设备的研究和发展方面,已经取得了突破,多道遥测数字地震仪和多分量数字检波器相继问世。为了解决陆上静态校正问题,研究出多波微测井等技术。3D/3C地震观测普遍采用的是宽带方位块状检测系统,如今已经出现了针对转换波勘探的商业用软件。此外,针对海洋地震的三维四分量海底电缆也已经得到了广泛的应用。

3、多分量的数据处理

采集完成后就需要对多分量数据进行处理,通常资料处理包括了:整个波场的处理,如对波场进行分离;P波的时间、深度域的分析处理;P-SV波的时间、深度域的分析处理。转换波处理与P波处理十分相似,但也存在着不同,因为转换波的射线路径是不对称分布的,所以不能用P波处理技术完全分析。另外,横波的静校正量要大于纵波,这就会对VP/VS和近地表方位的各向异性分析产生影响;因为波场存在耦合,所以不能对横纵波进行绝对的分离,从而影响处理的效果。

二、多分量地震勘测技术的应用实验

以某地区的多分量二维地震勘查区为例。

1、数据的采集

为了勘测该区域的地质构造及煤层赋存情况,对该区域进行了常规二维地震勘探后又在预选区域进行了多分量地震数据采集技术应用实验。区域内的地表主要为田地、林地;激发岩层性质为黄沙、黄胶泥、泥灰砂等。按照多分量地震勘探的方法和技术要求进行多条二维地震测线数据采集。

在实验开始前首先进行了施工方案的前期论证,根据实验区域的纵波资料和测井资料设计地质模型,进行多分量地震数据的正演工作,然后根据纵波、转换波产生机理差异,进行纵波和横波联合观测系统的设计。在参考目的层深度的前提下,利用理论计算形成纵横波的反射系数与排列长度的曲线关系,从而设计出相应的最大排列长度。根据不同层面上确定的最佳数据接收窗口,可以知道纵波炮检范围在0-3000m,转换波炮检的距离为400-4500m,在此基础上设计了若干观测系统和施工参数,并进行了现场试验,以此甄选出最佳的观测系统。

如图1所示,其中一条D01测线接收的三分量地震记录。从能量分析上看,Z分量所形成的能量最强,X分量次之,Y分量能量为最小。从X分量上看,标示出的T06、T1、T2、T4层转换波最为明显,资料的质量也较高。

图1:D01测线三分量地震原始记录

2、多分量地震勘探生成的资料的处理和解释思路

对多分量地震资料的处理和解释的基本流程:1)制作合成的地震波资料记录,因为纵波在垂直方向射入不能产生转换波,所以主要根据横波测井资料制作不同的炮检距的记录,然后进行动态校对处理,最后利用叠加得到转换波的合成资料。处理情况如图2。

图2:转换波地震记录

2)波形识别与层位的对比,在合成地震记录的标定基础上,确定纵波和转换波所控制的层位。和常规的纵波地震资料相比,多分量地震资料首先应当对波形进行识别然后再对多波层位进行标定。主要采用的技术措施就是利用多波的极化特征、速度传播规律、频谱特性、振幅差异、炮检距离等相关特性对采集到的波形进行识别和分析。层位对比是纵横波资料联合解释及对岩层性质参数提取的关键问题。

3)对时间进行压缩,根据控制层位置将转换波压缩到与纵波相一致的时间尺度,通过压缩时间的对比,可以获得相应的纵波和横波之间明显的对应关系。

4)对所属的剖面属性进行计算,即对纵波、横波振幅比剖面或者泊松比等属性剖面进行计算。从图3中可以看出D01测线部分多分量时深剖面图。

图3:经时间压缩后的D01测线多分量剖面

从剖面上看,转换波剖面与纵波剖面相比,所反映的地下地质结构变化不大,但转换波剖面对目的层中的岩溶管道裂隙及一些微小构造异常等反应的较清楚。根据纵波速度与岩层构造中的孔隙度、孔隙中的流体性质有关,纵波在含气、流体层中传播,速度有所降低,导致成像不好,能量减弱,而横波在通过含气、流体层时,速度基本不受影响,因而转换波能量基本保持不变。通过纵横波剖面相互对比,并参考已知地层资料揭示的内容,证实在该段目的层中存在着裂隙发育和微小断层。

三、与单一纵波地震勘探相比多分量地震勘探应用中的优势和难点

多分量地震数据的采集和分析都是为了更好的对数据进行利用,以此达到准确勘测的目的,在解译和利用方面除了常规的层位解译外,主要的资料应用优势还包括以下几点:1)转换波对成像的质量起到了优化作用,转换波在穿过储气层、盐丘等介质时,成像有特有的优势效果。横波基本不会受到充气沉积岩的散射和衰减的干扰;2)用纵横波的振幅差异分析岩层的类型和含油气情况;3)流体描述,因为横波不受孔隙中流体性质的影响,可以识别孔隙中是否含有流体;4)采用横波分裂进行裂缝和各向异性的分析,当横波通过各向异性介质的时候,会出现分裂,形成快横波和慢横波,其偏振性、时差以及振幅差异等有益于对裂隙进行定性和定量的分析和评估; 5)横波联合对地震数据资料进行反演,以此消除单一波形对地震反演的欠缺,即利用横波信息在一定的程度上缓解只用纵波推演的多解性。

除了上述的应用优势以外,目前来说,多波地震勘探也存在着不少难题:(1)相位对比比较困难;(2)层位追踪对比存在误差;(3)“同分辨率滤波”法很难将纵、横波剖面中的相位完全对应。此外,多波地震勘探本身还存在着许多技术难点,如横波剖面的信噪比较低,处理时存在横波的静校正、共转换点的确定、VVO以及纵、横波分离等尚待研究解决的问题。

四、结论和应用前景展望

多波地震勘探解决了很多常规单一纵波勘探难于解决的地质问题,在小断层识别、储气下地层解释、纵横波剖面联合解释油气层方面和某些薄煤层地区有着自己独特的优势,而且在实际应用中,对比证明其对泥岩、砾岩、砂岩等都有较好的辨识能力,完全可以为勘探结论提供必要的参考。

特别是近10年来,随着多分量地震勘探技术在理论和仪器上的发展,多波勘探方法正在成为一种新兴的、具有广阔应用前景的勘探技术。在煤田勘探中引入多波地震勘探,将会实现从找构造为主,发展为地层地震和岩性地震,达到构造精细勘探和岩性预测,解决煤矿综合机械化开采所要求查明的地质问题,开辟地震勘探在煤层气、勘探、煤炭地下气化和矿井岩溶水防治等应用的新领域。

参考文献:

[1]胡朝勇,朱明,修中标.多波多分量地震勘探的现状与发展趋势[J].科技信息, 2009,(26) .

[2]季玉新,魏修成,陈天胜.关于多波多分量地震资料极性问题的讨论[J].石油物探, 2010,(01) .

[3]刘军迎,雍学善,高建虎,杨午阳.多波多分量地震波场数值模拟及分析[J].石油物探, 2007,(05) .

篇2

关键词:地震勘探;数据处理;提高分辨率

地震数据处理的主要任务之一是通过提高地震分辨率来获取反射系数。高分辨率地震技术是在深度和复杂地带进行地震详查确定小幅度构造、小断层和表层构造的有效手段。提高地震分辨率对于我国目前油田勘探有重要意义,一是由于我国的地质构造复杂,二是东部油田资源开发也已进入了深挖的勘探阶段,提高地震勘探的分辨率处理已成为油田勘探和开发的主要目标。本文就工作中使用到的几种提高地震资料分辨率的方法进行了探讨。

一、 反Q滤波

(1)反Q滤波原理

反Q滤波技术能补偿大地吸收衰减效应,它不但可以补偿频率损失和振幅衰减,还可以优化记录的相位特性,以达到改善提高弱反射波的能量、同相轴的连续性和地震资料的信噪比及分辨率的目的。

广义S变换把地震信号从一维时间域转换到了二维时频域,通过广义S变换对地震数据进行高分辨率重建,极大的提高了地震资料的分辨能力。图3是利用广义S变换重构重构高分辨率的地震剖面,该剖面视分辨率比小波分频重构方法得到的分辨率更高、同相轴更清晰和连续。频谱分析的主频范围为30~40Hz,原剖面主频为15~30Hz。利用S变换提高分辨率处理之后,分辨率随着主频的提升也得到了较大的提高 (图4)。

三、 结论

本文将反Q滤波和广义S变换方法在提高地震资料分辨率方面都取得了比较理想的效果。研究表明,由于各方法参数选取、技术原理等方面的差异,分辨率的提高效果也不一样。在实际使用时,需具体问题具体分析,选取合适的处理参数和适当的处理方法。如果提高分辨率的目的是用来进行地质构造解释的,那么拓展高频、压制低频的方式是合适的;但如果提高分辨率的目的需要用来进行储层预测、属性分析的,则宜使用能保留原地震数据频谱结构的方法。总之,提高叠后地震资料分辨率要根据不同的需要来选取合适的方法。

参考文献

[1] 刘浩杰.地震资料分辨率表征研究[J].石油天然气学报,2009,31(5):50~54,60.

[2] 雷宛,肖宏跃,邓一谦等.工程与环境物探教程.北京:地质出版社,2006.

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关键词:矿井;物探技术;突水预测;矿井电磁法;矿井地震法

1 矿井电磁法

1.1 矿井直流电法

直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础,通过人工向地下供入稳定电流,观测大地电流场的分布规律,从而确定岩、矿体物性(如贫、富水区域)的分布规律或地质构造特征。

矿井直流电法的特点:a)理论方法成熟,施工技术简单,抗干扰;b)体积效应影响大,随着勘探深度的增大,分辨率急剧下降;c)施工效率低,工作量大。矿井直流电法可用于探测巷道掘进工作面前方富水体范围、划分顶底板岩层贫富水区域、确定工作面回采时的易突水地段、评价工作面回采时的水害安全性等。主要应用于浅部(小余500米)的水文勘探工作,如:第四系含水层、覆盖层厚度、断层裂隙带、岩溶、采空区等的勘查。

1.2 矿井瞬变电磁法

矿井瞬变电磁法是一种时间域的电磁探测方法。利用不接地回线向采掘空间周围的煤岩体中发射一次电磁场,用线圈或接地电极观测有该电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空和时间分布,来达到查明各种地质目标体的目的。

矿井瞬变电磁法的特点是:a)由于勘探环境限制,只能采用边长小于3米的多匝小线框,工作效率高;b )测量点距较密,降低体积效应的影响,提高国勘探分辩率;c)测量装置距探测目标体较近,测量信号的信噪比较高;d)具有一定的方向性,可利用现有巷道对准所量信号有目标地质进行探测。该技术具有快速、便捷、对低阻含水体敏感、定向性好等优点,在煤矿防治水方面具有良好的应用前景。

1.3 地质雷达

地质雷达是利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射有特性探测异常地质体的一种方法。地质雷达由发射部分和接受部分组成,其基本原理是:发射机通过九射天线发射中心频率为12.5M至于1200M、脉冲宽度为0.1NS的脉冲电磁波讯号。当这一讯号在岩层中遇到探测目标时,会产生一个反射讯号。直达讯号和反射讯号通过接收天线输入到接收机,放大后由示波器显示出来。

1.4 无线电波透视技术

无线电波透视技术是根据地质体对电磁波有吸收能力不同进行探测的一种物探方法。可用于查找断层、无煤带、煤层变薄带、陷落柱、废弃采空区、喀斯特等。无线电波透视法是利用探测目标与周围介质之间的电性差异来研究确定目标置形态,大小及物性参数的一种矿井物探方法。因为电磁波在地下岩层中传播时,由于各种岩、矿石电性的不同,它们地电磁波能量吸收不同,它们对电磁波能量吸收不同,低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用,当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面是,电磁波将在界面上产生反射和折射作用,造成能量的损耗。

1.5 矿井电剖面法

矿井电剖面法是通过观测和分析煤层及其底板岩层横向电性变化来确定和裂隙发育带的位置。其特点是装置形式多样化,施工方法灵活,其中偶极剖面法分辨率相对最强。常用井下施工方法有复合对称四极剖面法、多极距偶极剖面法、多极距三极剖面法。矿井电剖面法主要应用于探测煤层底板隐伏的断层破碎带、导水通道的位置。

1.6 矿井高密度电阻率法

高密度电阻率法是集电剖面和电测深于一体,采用高密度布点,进行二维地电断面测量,提供的数据量大、信息多,并且观测精度高、速度快、探测的深度也很灵活。高密度电阻率法的物理前提是地下介质间的导电性差异。

高密度电法具有以下优点:a)电阻布置一次性完成.不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰,并且提高了效率;b能够选用多种电极排列方式进行测量,可以获得丰富的有关地电断面的信息;c)野外数据采集实现了自动化和半自动化,提高了数据采集速度,避免了手工误操作。

2 矿井地震法

2.1 地震槽波法

地震槽波法是利用槽波的反射或透射规律,探测层等到构造,了解煤层厚度变化的矿井物探方法。它是煤矿特有的,在煤层内进行地震探测的一种勘探方法,槽波勘探利用在煤层中产生、通脱煤层传播,又在该煤层中接受的槽波,可以进行槽波投射和反射测量。常用井下施工方法有透射法和反射法。地震槽波法主要应用于探测工作面内断层、陷落柱、冲刷带、小褶曲等特征变化,评价煤厚变化、瓦斯富集等。该技术的缺点是必须在合适的地质条件下才能产生槽波,仪器相对较笨重。

地震槽波法适用的范围如下:a)煤层厚度要大于0.5m;b)夹矸的厚度小于煤厚的30%,不影响槽波的传播;c)断层大小及产状要求;反射法断距要大于煤厚的20%,煤层面和断层面之间的夹角要少于30°;透视法:断距要小于煤厚,走向长度要在透视区内;探查距离:反射法:煤厚的100倍;透视法:煤厚的1000倍。

2.2 三维地震勘探

三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐步发展起来的,是地球物理勘探中最重要的方法。先了解二维地震勘探的基本原理:在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震勘探施工,采集地下地层反射回地面的地震波信息,然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀,在二维空间上显示地下的地质构造情况。同时几十条相交的二维测线共同使用,即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似。

2.3 瑞利波勘探

瑞利波勘探是一种新的浅层地震勘探手段,是基于不同震波频率的瑞利波沿深度方向衰减的差异,通过测量不同频率成分(反映不同深度)瑞利波的传播速度,可探测不同深度岩、煤层界面、断层、陷落柱、岩浆岩侵入体、岩溶、老窑采空区等地质异常体。探测构造位置误差小于5%。

2.4 声波勘探

声波勘探原理是在地表以人工方法激发地震波,在向地下传播时,遇有介质性不同的岩层分界面,地震波将发生反射与折射,在地表或井中检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释,可以推断地下岩层的性质和形态。

3 结束语

目前,矿井物探方法较多,各种方法都取得了一定的成果,有的方法已推广应用,但许多方法都不够完善,有待进一步研究提高。矿井物探技术未来的发展取决于引入新理论、新方法和广泛应用高新技术。总之,所有地质探测问题都需要地质、物探、水文、钻探等方法配合应用,综合解释,才能更加准确有效地查找出异常体,从而起到预测预报突水的作用,为矿井安全生产提供技术支撑和重要保障。

参考文献

[1]刘志新,岳建华,刘仰光.矿井物探技术在突水预测中的应用[J].工程地球物理学报,2007.

[2]马志飞,王祖平,刘鸿福.应用综合物探方法探测煤矿采空区[J].四川地质学报,2009.

[3]段建华.综合物探技术在矿井防治水中的应用[J].华北科技学院学报,2009.

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【关键词】石油地震勘探 编译码器 时间同步 数据采集 CpLO

1 前言

自第二次工业革命以后,能源消耗从传统煤炭消耗转变成现今的石油消耗,世界各国都加大了对石油的开采。由于石油是不可再生的资源,经过一百多年的开采之后,剩余的石油越来越少,世界各国面临着严重的能源危机;我国经济自改革开放以来迅速发展,石油在这个过程扮演着不可或缺的角色,由于我国石油开采技术比较简陋,石油的产出量不能满足经济的快速发展,2004年我国的石油进口达到了1.2亿吨,这样的结果不仅仅占用了大量的外汇储备,而且对我国的能源安全构成了不可忽视的威胁。

为了从根本上改变这一现状,不得不加大对石油的勘探、改善和提高传统的勘探技术,从而提高石油的开采量。在众多的石油勘探技术中(重力勘探、磁力勘探、电法勘探、地球化学勘探、地震勘探等),地震勘探技术由于具有较高的精度和分辨率,在石油勘探领域中得到广泛的运用。其具体的工作原理是首先人为制造强烈震动,然后记录震动激发的弹性波在岩石的分界面产生的反射波或折射波,通过分析波传播的路线和时间,确定产生波的岩层界面的形状和埋藏深度,了解地下地质构造和埋置深度,最后利用分析的结果寻找油气圈闭。

2 石油地震勘探技术中的编译码器工作原理

在石油地震勘探系统中,编译码器起到了非常重要的作用,它能同时启动引爆和数据接收、能采集相关物理参数。编译码器的工作模式为在仪器车中设置为编码器,在爆炸井口设置为译码器。2.1 编码器功能主要有

(1)接受仪器车包括爆破命令的各种命令以及向仪器车返回爆炸信息和其他的信息;

(2)向译码器发送包括爆破命令的各种命令以及接受译码器传来的爆炸信息和其他信息;

(3)对爆炸数据和爆炸相关的物理参数的接收、存储。

2.2 译码器功能主要有

(1)接收编码器传来包括爆破命令的各种命令,实现引爆功能后,对编码器包括爆炸信息等相关信息进行及时的反馈;

(2)接受井口GPS定位和井口数据;(3)对爆炸数据和爆炸相关的物理参数的接收、测量、储存。

3 石油地震勘探技术中的编译码器工作过程

6 编译码器的特点

(1)编译码器有“仪器车起爆”和“本机起爆”;

(2)编译码器采用7一15V之间变化的低电压,保证了低能耗、长寿命和可靠性;

(3)编译码器体积小、重量轻并且有防水防潮的按键和橡胶密封的开关按钮,这样的设计是编译码器有更高的使用性能和更长的使用寿命;

4)组成编译码器的各个部分的原件都是工业级产品,可以用在零下20摄氏度到零上70摄氏度的工作环境。

7 结束语

随着地震勘探朝着更深层次的储层、更复杂的构造和更加困难的目标挺进、编译码器只有保持不断创新新的技术、客服自身的缺点和不足、才能在未来石油勘探领域中发挥作用。从数据采集来看,只有成倍增加每次激发接收的道数才能实现更小的面元、更大的炮检距、更高的动态范围;在信号传输过程中,对信号进行多次确认处理、井口信号的采样频率为0.lms/次。总之,在现实工作中,能够掌握编译码器本身的限制和缺点,才能灵活的应对各种突发事件,才能使勘探的结果更加贴近实际。

石油地震勘探技术是石油勘探领域中应用比较广泛的一门技术,而编译码器是石油地震勘探技术中的重要环节,如何提高编译码器的精度、消除过程中的不确定因素,将是以后不断探讨和研究的话题。同时,我国石油消费现状也要求我们不得不完善、改良现有的石油勘探技术、任重而道远!

参考文献

[1] 吴海波,崔志刚.关于石油地震勘探补偿有关情况的调研报告[J].黑龙江国土资源2013(3):63-63

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[关键词]油田油气 勘探 技术方法 措施

[中图分类号]P624 [文献码]B [文章编号]1000-405X(2013)-6-150-1

随着我国对油气供给需求量的增大,供给缺口也不断增大,因此对延长油田油气勘探的研究变得至关重要。显然在现在经济发展迅速的趋势下,传统的勘探技术已经满足不了现代油田油气开发需要,所以用现代科技新方法对延长油田油气的勘探所谓大势所趋,本文根据当前我国在油田油气的勘探方面做出了深度的分析,探究了油田基础建设中的易发性问题及其解决措施。为油田油气的开发做出贡献。

1 油田油气勘探的原理

要延长油田油气勘探的研究首先就要了解油气勘探的原理,其原理主要包括三大方面:地震地层学、数值模拟学、和油气检测学。

1.1 地震地层学

地震地层学是做出合理系统解释的一种方法,主要是指将地层学与含有岩性与岩相方面的沉淀学,运用到地震解释的工作中去。再将地震的资料含有的地层和沉淀的特点信息有效的利用,使之高效结合,从而给出的系统解释的方法。

地震地层学还包括:地震层序、层序地层学、地震相以及合成地震记录;其中合成地震记录不仅是在研究地震模型时应用非常广泛的技术,更是油藏描述的工作基础。

1.2 数值模拟技术

数值模拟技术主要指的是油气盆地的数值模拟技术,是从盆地石油地质的成因机制方面出发考虑,将油气的产生、移动最后到聚集和在一起变成一个整体,充分研究其中各个地质的参数用以建立数字化的动态模型。利用现在科学技术将其形成从一维立体描述到三维立体描述的电脑软件,从各个角度全面立体的描述整个盆地的油气资源的形成以及地方地质的演变过程。

此过程中包括:多次覆盖、水平叠加剖面、叠加偏移剖面、垂直地震坡面以及地震资料解释。其中地震资料解释是做出构造、地层、岩性和烃类检测以及综合解释并由此绘制相关图件的基础理论,更是对测区做出含油气的评价和钻井位置的主要依据。

1.3 油气检测技术

油气检测技术是一种综合利用烃类存在的多种地震特性参数(速度、频率、振幅、相位等)来确定油气富集带的方法。这类技术有许多种,目前常用的有亮点技术和AVO技术等。

2 油田基础建设中的易发性问题及其解决措施

我国的油田发展已经有着很大的进步,但同国外的先进技术相比,还存在一定差距,例如大庆油田。大庆油田到目前为止又具有很大的规模,其基础建设、技术创新、信息建设等方面也有很大的发展,在全国处于领先地位,但与外国的油田公司相比,还是存在着一些问题,具体如下:

第一,在发展的思想观念上存在的差别。

国外的大型石油公司大多都已经意识到信息和知识的重要性,将信息和知识作为企业生存和发展的关键。信息技术和知识是企业的战略性资源,只有发展信息和知识,才能推动企业的进步和发展。其竞争的优势主要体现在对信息的采集、信息的处理、信息的应用、信息的共享与更新的能力上。但是中国的油田油气企业对发展的思想观念的认识不足,观念传统陈旧,没有及时的跟上时展的步伐,没有清楚的意识到要提高企业在国际上的核心竞争力,就要较强信息建设。大庆油田企业通过不断的发展,已经意识到信息建设对企业发展的意义,但一部分员工的思想还将信息建设当成是工具,没有意识到信息技术的重要性,他们的观念需要进一步的转变。

另外,实施信息技术辅助的知识管理已被国外先进油公司视为企业可持续发展的基本战略,他们重视将生产经营活动产生的信息转换为知识并积淀下来,进而指导企业的经营发展。信息管理部门在这个过程中发挥着转换器的作用。相比之下。国内的石油企业只是把信息作为生产经营活动的简单记录,没有把信息转换为生产力,未充分挖掘信息的潜在价值,达到提高经济效益的目的。

第二,在信息技术总体应用水平上存在差距。

国外先进油公司经过长期的信息化建设,信息技术在整个企业的生产经营活动中发挥着重要的支撑作用,实现了勘探、开发等全部生产活动的一体化,并面向供应链管理、价值链管理和客户关系管理,采用ERP和电子商务等先进的管理思想与信息技术对企业的生产经营进行了全面的整合与集成。部分公司已经在近年开始借助信息技术的支持实施业务流程再造(BPR),并收到了明显成效,为其将来的发展打下了坚实的基础。虽然大庆油田在信息化建设方面已经达到了一定的水平和规模,但要实现企业生产经营活动的全面整合与集成,并支持企业业务流程再造,还有很长的路要走。

第三,油田油气勘探过程中对环境的保护。

随着社会上对油田油气的需要越来越大,对的油田油气勘探和开发的力度也越来越强。随之而来的便是过程中对环境造成的破坏,主要是对自然环境和野生动物的打扰,还有排放的废弃物对环境造成的污染。所以,要保证油田油气勘探的研究与开发更要保证工业区周边生态环境的可持续发展,就要树立新的观念,以可持续发展也中心,在严格遵守国家相关法律法规的条件下,确定排放标准,提高技术,建立污染预测的模型,用不同的防治手段处理油田油气勘探开发对大气、水、土壤等环境的污染。

第四,在信息化建设运行机制上存在差距。

很多国外油公司采用高效合理的信息化建设管理模式,突出经济效益观念,专门设立了独立核算的数据管理机构,实现了数据资产的集中管理与信息资源的统一调配和高度共享,使信息资源得以充分利用,降低了经营成本,提高了投资回报率。

3 总结

总而言之,社会的现代化发展对油田油气的需要,促进了油田油气勘探的研究,本文介绍了油田油气的勘探方法并结合大庆油田的实例对国家油田油气勘探所面临的问题提出了解决方案,并就现在油田油气的勘探对环境的危害提出合理化建议。希望本文可以对我国油田油气勘探的研究提供新的灵感,给油田油气开发做出贡献。

参考文献

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【关键词】:三维地震;勘探技术;矿井地质;

自50年代末以来,现代科技成就特别突出。特别是将计算机和电子技术都应用到了三维地震勘探中去。极大地增强了勘察测试技术和数据采集技术方法的发展。三维地震的勘探逐渐从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态控制不断地演变着,这也体现了科技的不断提高和发展,还体现着勘探技术工程界的各类信息在工作人员的意识上不断地更新,进步和发展。这也体现了三维地震勘探技术不断的发展提高,整体水平也有质的变化。

1.三维地震勘探技术概括

三维地震勘探技术是在二维地震勘探技术的基础上发展起来的。三维地震勘探技术首先需要野外地震数据的采集和整理,室内地震数据的处理以及地震资料和解剖图的分析三个步骤完成的。这三个技术不仅仅需要工作人员的记录,采集,也需要高科技的设备,如:电子计算机和勘探计数仪等,通过三维地震勘探技术能够清晰并快速的提高矿井地质技术的工作效率。三维技术的确立为我国经济的发展和地质勘探技术的研究工作奠定了基础,同时提高了我国的科学技术,也促进了经济的发展。

2.目前三维地震勘探技术应用中存在的问题

2.1监测仪表器

虽然三维地震勘探技术相对于古时代的监测仪器相对比有着明显的改善,但是在勘探仪器表的本身还存在一定的问题,例如:线性,稳定性,响应性,重复性以及操作性方面还是有着不足的地方,例如:稳定性,在矿井地质表面,可能勘探效果很不错。但是一旦深入到矿井的深部进行探测,可能会存在勘探仪器不识别或是探测的地质问题不清晰等状况。这就充分的说明了,仪器的稳定性还是有一定的缺陷。

2.2监测信息的采集不够

在勘探的过程中,某些地震勘探的工程师对于基础地质信息还是不够重视,信息的处理也需要着一些新的方法和进一步的研究。所以,在勘探人员对矿井地质进行检测的时候,一定要认真对勘探的信息以及数据做详细的记录。对本身的地质信息做以明确的判断。

3.三维地震勘探技术的应用

3.1科学的野外地震数据管理

三维地震勘探技术实际上属于面积接收技术。这种方式成本较大,三维地震勘探数据采集进行科学的施工,在工作前,要严格的定好测线,爆炸点与接收的位置。所以,现场操作仪器的工作人员必须要对记录好的数据进行严格的监控,从而保证勘探技术的顺利进行。

3.2三维地震勘探技术的应用重点

三维地震的野外数据采集后,对于数据质量的处理是勘探技术应用的重点,对勘探结果也有着重要的影响。如今是一个电子科技发达的社会,运用计算机可以很快的对整理出的数据进行编排。将有效的数据留下来,刨除无用的和干扰数据。将有用的数据进行叠加和分析,最终得到三维地震的剖析图。这就是三维地震勘探技术的应用重点。

4.三维地震勘探技术的信息的采集与分析

4.1三维地震勘探技术系统建立的原则

三维地震勘探原理就是在监测中合理的确定监测点的布置以及监测的范围。位移的监测点应该根据地质条件来判断,在变化越大的地方,勘探点应该越密集。地质变化的越明显,说明了地质勘探中的信息越不稳定,那么加大勘探点的密集程度是十分有必要的。如果在某一位置上出现了强烈的数据显示,但是没有监测点进行控制,监测不到数据或监测的数据不够清晰,准确。那么,容易造成三维地震勘探技术中的损失。也增大了矿井地质灾害的频率性。在勘探地点优化布置的基础上,也要确保勘探技术装置的稳定性和可靠性,这也是体现科学技术发展的一个重要体现。依照监测简单使用,经济合理的原则,进行对矿井地质关键区的监测。所以勘探仪器的质量好坏也是决定着三维地震勘探质量的决定性之一,也决定着矿井地质灾害发生的次数和频率。

4.2基础矿井地质信息的采集和分析

基础的地质信息的采集和分析主要包括着:地层,地质构造的信息,地形,地貌的信息以及岩体类型的信息。在地质信息的采集上,首先要了解矿井地质的类型。其次,要了解地貌和地形,要选取有代表性的地段进行三维地震勘探和分析。再就是,利用力学的模型来勘探它与哪一段地形有关。最后,就是要根据监测的数据去决定施工的方法。对于矿井的内部结构以及性质都要进行明确的分析。对于所获取的信息和资料进行充分的探讨及研究,将不足的地方及时去弥补,达到每次的监测都有所提高的效果。

5.三维地震勘探技术在矿井地质中的应用和实例分析

5.1隧道地质的大变形

在高速公路上,我们看到了许多的隧道。在已经竣工的川藏公路二郎山隧道长4176米,最大深埋达到了760余米。隧道的地质条件复杂,经过勘察表明,隧道施工的过程中,容易发生不同程度上的岩爆问题。所以,在监测的过程中,工作人员不仅要在短的时间内获取到准确的数据及信息,也要在一定程度上注意自身的安全,在保证地质不发生灾害的同时,要加强矿井地区的稳定性。

5.2山路出口的滑坡问题

在隧道建成以后,很多工程师为了应付了事,没有考虑到出口的滑坡现象。在南方阴雨天气连绵不绝,时间长了就容易产生泥石流或滑坡现象,一旦发生会造成经济上的严重损失,还可能造成安全问题。根据以往的数据表明,该滑坡在中部平台19米处,下部4米处和片石挡墙3米处已经初步形成了贯通性的滑动面,情况十分危险。根据这种情况,国家所制造的地震勘探仪器正朝着多功能,多样化,自动化,控制化的方向逐步发展着。

5.3地震中的三维勘探技术

中国从古至今发生了许多次大地震,从唐山大地震到汶川大地震,国家对防震越来越重视,对于矿井地质中的三维勘探技术也制定了比较详细的目标。各个地区的地质条件不同,所以三维勘探技术要根据每个地段进行不同程度的监测。

【结语】:综上所述,通过文章我们可以分析出三维地震勘探技术不仅仅是走形式,而是从监测仪器,勘探原理和勘探方法等各个方面下功夫。这样才会提高整体的勘探能力,监测的效果也会稳固的提升。矿井地质灾害也会逐渐的减少,人们的生活也得到了保障。国家应不断地加强科学技术,工作人员应加强三维地震勘探技术的学习,不断提高自身的水平,为我国的三维地震勘探技术开拓出美好的新篇章!

【参考文献】:

【1】:赵立军;三维地震勘探在我国石油勘探应用所取得的重要成果【M】。北京:中国石油工业出版社,2009(08)。

【2】:李昆;石油勘探与开采过程中的三维地震勘探技术的应用【J】。现代勘探科技资讯,2009(01)―12―中国新技术新产品。

【3】:吴晓军;三维地震勘探技术应用现状与发展【J】。石油工业技术,2009(09)。

【4】:李金柱;石油勘探新技术应用与展望【J】。石油工程,2009(04)。

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【关键词】地震勘探;实用性;研究

一、地震勘探技术简介

地震勘探技术集合了多个技术,是整个地震勘探所能涉及的技术的总称。地震勘探技术中主要涉及三个大方面的技术,即:地震信息采集方面的技术、地震信息处理方面的技术、地震信息解释方面的技术。这是地震勘探的三个主要过程,也是三个不同的技术领域,在这三个技术领域之下,又有若干个分支技术,所有的技术组合在一起,构成了地震勘探技术体系。

1、地震信息采集方面的技术

在地震勘探之初,需要对地层的信息做全面的采集和了解,这是地震勘探的第一步,也是关键的一步。如果地层信息采集的不全面或者有错误,将直接影响后续的信息处理和信息解释,将造成整个地震勘探结果失真,影响地震勘探质量,因此,必须做好地震信息采集工作。

地震信息采集首先应进行三维观测模拟,即三维成像技术。三维观测模拟之后,进行全地形三维观测,选择合适的信号接收频率,使地震信号能够全部被接收。在信号接收过程中,用到了高低频信号传输技术。为了提高地震信号质量,应对放炮的间距进行调整,同时调整接收道间距,使接收道适应炮间距的变化。

2、地震信息处理方面的技术

地震勘探的第一阶段是信息采集,信息采集之后需要对地震信息进行分类处理,通过对数据的分析,来实现勘探地下石油储集层的目的。在对地震信息进行处理时候,主要是对叠加信号进行分析。通过去噪技术获得有用的地震信号,并且保证信号的频率不变,同时采用三维一致性补偿技术维持信号的振幅不变,这样消除了地震勘探过程中干扰信号的影响,使获得信号准确度增加。

在对地震信息进行处理的过程中,高精度三维速度分析技术必不可少,利用这一技术可以实现对地震信号的三个维度的跟踪和分析,是保证信号成像的关键。最后,需要用到深层成像技术,通过成像将地下石油储集层情况直观的显示出来。

3、地震信息解释技术

地震解释技术是在地震信息采集和处理之后,对采集和处理的信息进行综合介绍说明的技术,在这一阶段,需要先制定地震解释方案,将可能储藏石油的地层周围环境和地貌特征做仔细的分析研究,再对可能储藏石油的地层做特殊的研究和说明。地震解释方案制定完毕后,需要用地层分析技术对地层进行排序和分析,然后需要对地质层位进行标定,确定层位位置。接下来用三维图形将前期获得信息和数据综合显示出来,方便做最后的地层石油储藏量解释。之后需要用到相干体分析技术剔除偏离过大的数据,最后需要用到预测分析技术对整个地震勘探地层的石油储藏量进行预测分析。

二、地震勘探技术的实际应用分析

地震勘探技术在实际的石油勘探中应用的十分广泛,是目前石油勘探的主要技术之一,在许多的石油勘探中都有应用。以下将结合一个具体石油区块的勘探来阐述地震勘探技术在实际中的应用。内蒙古海拉尔区块石油储藏量丰富,目前已经被列为大庆油田的重要发展区块,在该区块进行石油勘探的时候,主要应用了地震勘探技术,以下我们选取海拉尔区块来重点讨论地震勘探技术在实际石油勘探中的应用。

海拉尔地区由于地壳的演变,地层发生了根本性的变化,从理论上讲,具备了储藏石油天然气资源的基本条件,因此,对海拉尔地区进行石油勘探是十分必要的。另外,海拉尔地区距离大庆油田距离近,地形地貌与大庆油田某些地形近似,从地质方面也具备了储藏石油天然气资源的可能。另外,大庆油田在石油勘探方面的技术力量比较强,具备了勘探海拉尔区块的能力。在对海拉尔地区进行石油勘探的时候,主要应用了地震勘探技术,并取得了良好的效果,探明海拉尔区块的石油天然气资源储藏量丰富,达到预期指标。以下将详细分析地震勘探技术在海拉尔区块中的应用。

1、海拉尔区块地震勘探信息数据采集技术应用阶段

在对海拉尔区块进行地震勘探信息数据采集之前,对海拉尔地区的地形地貌进行了全面的比对分析,为地震勘探信息数据采集做准备。通过观测和分析,我们发现,海拉尔区块属于典型的断陷岩盆地,对这类地形进行地震勘探信息数据采集的时候,需要将地震信号设置为宽频和高频信号,这样可以减少信号的衰减,获得高质量的地震反射信号。此外,由于信号会出现衰减,需要使用信号增强装置对信号进行放大和加强,增加获得信号的数量,使信号数据采集的时候能够有足够的数据作为数据分析源,保证分析的质量。设定完信号之后,就正式进入了地震勘探信息数据采集阶段:

(1)利用三维理论模型设置地震观测系统

三维理论模型的好处在于可以在三个维度对地形进行采集,保证了数据采集的全面性。目前在地震观测系统的设置中,普遍采用了三维理论模型。这主要是因为在实际的地震勘探数据采集中,地震信号不只是存在于平面内的,而是在地层里面呈现立体交叉状分布的,要实现对地震信号的全面采集,必须建立立体地震观测系统。正因如此,在地震勘探的数据采集阶段,需要利用三维理论模型设置地震观测系统。

(2)利用精细化技术研究表层地层

精细化技术主要是用于研究表层地层的,在地震勘探数据采集的过程中,有些数据信号是从表层地层反应出来的,对于这些信号的采集,就需要借助于精细化技术。精细化技术不但在研究表层地层能够发挥作用,在研究井深数据信号的时候也能发挥作用。因此,在地震勘探的信号采集阶段,不但要对深层信号进行采集,对地表信号和井深信号也要进行采集,只有这样才能保证实现对地震勘探信号的全面采集。

(3)利用宽方位角对地震数据进行采集

宽方位角采集技术的优点在于可以在较宽的区域内接收到清晰准确的地震数据信号,这对于地震勘探的数据采集是十分必要的。主要是因为在地震勘探的时候,受到时间和设备的限制,不可能对所有的地震信号都实现精细化采集,对于地域范围广,地貌特征相似的区域,就可以采用宽方位角对该区域的地震数据进行采集,这样既保证了数据的准确性,又减少了数据采集时的人力和设备的投入,具有明显的优势。

2、海拉尔区块地震勘探信息数据处理技术应用阶段

海拉尔区块自身的地质条件复杂,除了拥有大量的断层之外,还具有横向和纵向的沉积,这些地质特点都决定了海拉尔区块在地震勘探信息数据采集的时候,会出现大量的干扰信号。而这些干扰信号在地震勘探信息数据采集阶段很难进行区分,所以,这就对地震勘探信息数据处理技术提出了很高的要求,不但要地震勘探信息数据处理技术拥有强大的处理能力,除此之外还要拥有较强的甄别功能,能够区分有用信号和干扰信号,需要在信息数据处理过程中采用多种实用技术。

(1)分层校正技术

分层校正技术主要是基于地震反射波并利用费马原理进行的一种反演过程,这种反演过程是三维成像技术的关键,可以对采集到的数据信号进行修正,保证对数据信号的处理按地层进行。应用了分层校正技术之后,对数据信号的处理准确性得以提高。

(2)叠加噪声抗衰减技术

在地震数据信号的采集过程中,受到地层影响和人力及设备因素的干扰,采集到的数据信号处于不断衰减的过程,要想保证数据信号能够维持到处理过程,就需要对信号进行叠加和增强,以此来达到抗衰减的目的,这时候我们通常采用叠加噪声抗衰减技术来实现。

(3)子波压缩提高分辨率技术

子波压缩提高分辨率技术主要是针对地面褶皱的地貌特征而言的,在海拉尔区块存在大量的褶皱地形,对于这一地形要想提高分辨率,就要采取子波压缩技术,使褶皱地形对子波传输的影响最小,使子波能够在褶皱地形间实现快速的往返传输,子波压缩可以有效提高信号处理的分辨率。

(4)叠加偏移成像技术

海拉尔区块的地形条件复杂是有目共睹的,因此在地震数据信号处理阶段,需要根据地形地貌特征采取适当的技术提高地震数据信号的处理质量。在海拉尔区块的地震数据信号传输过程中,受到凹陷地形的阻隔,地震数据信号会产生偏移,叠加偏移成像技术就是将数据信号进行叠加,并将传输过程成像。

(5)宽方位角成像技术

宽方位角成像技术主要是对宽方位角采集到的数据信号进行处理,并将处理结果用图像的方式显示出来,这种技术的应用,是对子波压缩技术的补充。因为在地震数据信号采集的过程中,子波压缩技术受到地形的限制较大,在某些情况下无法发挥作用,宽方位角成像技术有效解决了此问题,并将处理结果成像供研究人员分析。

3、海拉尔区块地震勘探信息数据解释技术应用阶段

海拉尔区块经过地震数据信号采集和处理之后,对地震数据信号有了初步的研究和分析结果,对这一结果需要采用地震勘探信息数据解释技术来进行显示。具体过程是先对地震勘探区块的整体地形地貌特征进行全面的分析和了解,对石油天然气的储量做简单估计,并分析石油天然气在地下存在于哪种地层结构中。进行完这些分析之后,接下来要对前期取得的地震勘探采集到的信号以及经过处理的数据信号进行全面的研究,按照三维成像的原理对地质结构和地震数据信号分布进行全面展示,对前期采用的分层校正技术、叠加噪声抗衰减技术、子波压缩提高分辨率技术、叠加偏移成像技术、宽方位角成像技术进行验证和综合分析,通过以上的分析比对之后,对地层内的石油天然气储量进行数量预估。

地震勘探信息数据解释技术的应用主要分为三个阶段:

(1)对地层结构进行分层解释

在海拉尔区块中,地层结构复杂,地层结构对于地震勘探具有十分重要的影响。在对海拉尔区块前期的地震数据信号采集和处理后,我们已经对地层结构形成了基本的认识,要想对地层内的石油天然气储量进行准确的估计,就必须对地层进行分层研究,做到分层解释,使每一层的情况都在我们的掌握之内。同时,还可以采用三维成像技术对地层结构进行进一步的分层解释。

(2)对地层内隐蔽的石油天然气层进行分类和分析

在海拉尔区块中,有一些地层处于凹陷褶皱地带,在地震勘探的时候,对于隐蔽在这些地层内的石油天然气层,勘探的难度较大,如果不采取特定手段,很难对地层内隐蔽的石油天然气层进行准确勘探。因此,在地震勘探信息数据解释技术应用的时候,要特别对地层内隐蔽的石油天然气层进行分类和分析,做到全面勘探。

(3)对解释技术的应用效果进行分析

经过以上的数据信号和地层的解释,使我们对海拉尔区块内储藏的石油天然气资源的储量有了全面的认识。在这一过程中,地震勘探的数据信号采集和处理技术及解释技术发挥了重要的作用,其中地震勘探解释技术是关键。这主要是因为解释技术属于对前期地震勘探的数据信号采集和处理过程的总结,通过解释技术我们可以获得所勘探地层的石油天然气储量的数据,因此,地震勘探解释技术的应用取得了很好的实践效果。

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【关键词】煤田勘探;高分辨地震技术;应用

随着我国煤矿业的飞速发展,我国对煤矿企业煤矿生产开采等多项工作质量也有了更高的要求。因为我国大多数煤田地质构造较为复杂,在煤田地区进行各项工作具有一定的危险性。为了保证工作人员的生命安全,近年来煤矿企业纷纷开始进行煤矿勘探工作。当然要达到煤田勘探的最终目的,还有赖于功能性较强的高分辨地震技术。

一、煤田地区构造概述

本文所选取的煤田地区构造的整体走势为:地层走向总体呈北西分布、部分倾向于北东方向,地层倾斜角二维区与三维区分别在15°、20°左右。其中该煤田断裂构造主要以正断层为主,与断层区相邻的三维控制区内部分布主要以南北向正断层为主,煤田中的其他地区分布则主要是以北西向正断层为主。该煤田总体面积为38.26km2,断层在10m以上的有76条。其中北西向的断层有10条、南向北的断层有12条、二维区的断层有23条、三维区则有11条,南北向断层14条、北西向断层6条。

二、我国煤田勘探工作常用的勘探方法及勘探现状分析

1.煤田勘探工作常用的勘探方法

对于一些构造细小、老窑巷道、采空区及陷落柱等地区常采用地震勘探的方法;对于煤田工作面以及与其相邻的水文地质、老窑地区、煤矿水文地质补充地区、火烧区、含水陷落柱及采空区主要采用健地面电磁法进行勘察;而矿井全方位电磁法主要应用于勘测巷道顶底板含水层的深度、煤矿回采工作面顶底板富水区所在区域、掘进工作面超前看勘测等。这三种勘探方式是我国企业在以往勘探工作中的常用方法,但是这三种方法在实际应用中没有解决煤田勘探中的问题。无法满足煤矿企业对煤矿生产的高效与安全要求。高分辨地震技术正是在这一形势下应运而生的,该技术具有较强的功能性,在煤田勘探工作中起着重要作用,是确保煤田勘探工作良好开展的关键技术。

2.煤田勘探工作现状分析

地震是制约煤矿企业在煤田地区开展各项工作的主要因素,并且在很大程度上还会威胁矿上工作人员的生命安全,基于地震这一危害力,煤矿企业不仅要全面开展煤田勘探工作,同时还要重点进行煤田地震勘探工作。就目前我国煤矿地区对煤田地震勘探工作的实施现状而言,煤田勘探工作还存在一定弊端,例如矿井工作面布置不合理、煤田中部分矿井遇到地质构造变化时,矿井及巷道突然被水淹没等情况,安全效益较低。由此可见,在煤田勘探工作中全面提高煤田勘探以及生产矿井地质勘探的详细数据及精度迫在眉睫。

三、高分辨地震技术在煤田勘探中的应用分析

1.地震勘探数据的频率决定地震采集观测系统技术的应用

依据煤田地震勘探原理来看,煤田地震勘探所得数据的频率能够决定地震纵向与横向分辨率的大小,菲涅耳带直径能够确定地震勘探偏移前的横向分辨率,而其厚度则可以决定地震勘探偏移前的纵向分辨率。由此可见煤田地震勘探数据对地震纵横向分辨率大小起着决定性作用。据相关总结得知,煤田地震勘探数据的频率越高,那么地震纵横向的分辨率也会相应增高,反之则低。不仅如此,煤田地震勘探数据频率高低还影响着煤田地震采集观测系统的选择以及接收处理过程中的相关技术应用。

2.准确认识煤田中各种形态的采空区

高分辨地震技术与以往煤田勘探技术相比,具有较强的分辨能力。在煤田勘探工作中正确应用高分辨地震技术能够及时快速的识别以及解释煤田中层间距在2m以上的断层,同时还能够识别出长度大于20m的陷落柱,通过这些识别数据对煤田中各种形态的采空区有一个较为清晰准确的认识。

3.能够大量接收地震波场的有效信号

在煤田勘探中应用高分辨地震技术,并利用单个数字检波器加以辅助,能够大量接收地震波场的有效信号,通过信号的方式获取煤田地区丰富的原始资料信息,大大保证了煤田原始资料的准确性与真实性。高分辨地震技术在煤田勘探中具有重要作用,它是识别煤层多种地质状况的有效手段。

4.高分辨地震技术在煤田勘探中的实际应用效果

本文所选取的该地区勘探程度偏低,可以钻探并看见煤点的地区较少,要想快速对该地区的地震构造及地质实际状况做出准确分析具有一定的难度。在地质复杂的煤田地区勘探中,合理利用高分辨地震技术,能够快速获取煤田地区的第一手资料,为后期煤田地区其他项目的有效开展提供真实可靠的资料依据。据勘察资料可知,该地区第四系煤层相对较薄,对第三煤层的影响较小;侏罗系煤层的厚度比较稳定,不易发生变化,且速度影响力较小,二维煤层产状则相对比较缓慢等等,这些信息资料都可以利用高分辨地震技术得到,由此可见高分辨地震技术在煤田勘探中的应用效果及其所获取的地震勘探资料的精确度。另外,根据利用高分辨地震技术所获取的地震资料能够对钻探孔进行科学定位,有效确定钻孔的深度,避免了钻孔错位或者在钻探过程中遇见障碍物等问题,对煤田储量圈定提供了精确度较高的资料基础,避免了煤田勘探及其他项目施工中的人力财力物力浪费,提高了煤田地震勘探工作效率,对煤矿企业而言具有一定的经济学意义。

四、总结

综上所述,高分辨地震技术是继地面电磁勘探法、矿井全方位电磁勘探法之后的一种地震勘探创新技术,其能够有效识别和解释断层在2m以上的断层,符合煤田勘探的多种要求,可以快速为煤矿企业获取第一手煤田地震勘探资料,并且能够确保煤田地震勘探资料的质量与精度,具有良好的地质勘探效果,是煤矿企业在煤田生产建设中不可或缺的勘探技术手段。

参考文献

[1]张宏,王松杰,赵,王宝贵.用高分辨地震勘探确定煤田构造复杂区的构造特征及断裂构造发育规律[J].城市建设理论研究(电子版),2010,11(37).169-171

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关键词:煤田勘探;高分辨地震技术;应用

一、煤田地区构造概述

本文所研究的煤田从整体的走势上为西北方向,煤田的倾斜度为15°左右。煤田的断裂带主要为正断裂层,断裂层的走向为西北走向,煤田的总面积为40平方千米,断层的长度在10米以上。

二、我国煤田勘探工作常用的勘探方法

当煤田周围存在水系、老窑、火烧区、含水带时,通常采用健地面电磁法进行勘探。在进行巷道顶板含水层的探测时则采用全方位电磁法。这三种勘测技术是在煤田的勘探中最常使用的,但随着煤田开采的规模不断扩大,这三种勘探方式已经无法满足实际的煤矿开采,高分辨地震技术有效的弥补了以上这三种勘探方式的缺陷和不足,在功能的全面性上有了进一步的提升,在煤矿的勘探中有更好的效率和质量,成为了煤矿勘探中使用最为广泛的技术之一。

三、煤矿勘探工作现状分析

我国的煤田勘探技术从无到有只经历了十几年的发展历程,从二维的勘探方式到三维的勘探方式,在数据的收集、处理和分析技术上已经有了明显的提升,尤其是三维勘探技术的应用,对煤田开采的安全性有了显著的提升,因此受到了许多煤矿开采企业的重视。但是,当前的煤田勘测中仍然存在一些缺陷,例如工作面的布置不合理,巷道、矿井安全性能差等,这些问题都对勘探结果的精度造成了一定的影响,采取新的勘探技术保障勘探精度已经迫在眉睫。

当前,我国的煤田勘探存在一些明显的问题。首先,在观测系统的设置上,没有充分的数据支持。许多煤矿企业套用固定的观系统,在进行野外勘测时没有对相关的设备和技术进行调整,导致许多勘探设备无法真正发挥作用。其次,测量资料的准确性没有保障,在设备放置完成后时常受到随意的移动,资料的收集完成后没有进行及时的分析和处理。在激发点的布置上也缺乏合理性,许多勘测点设置在人口密集的地区,给当地人民的正常生活造成了不便。在纵横分辨率上存在很多断层和缺陷,偏移成像中反射点偏射现象严重。

四、高分辨地震技术在煤田勘探中的应用分析

(一)地震勘探数据频率决定地震采集观测技术的应用。煤田勘探技术的应用原理是根据煤田地震勘探过程中获得的数据进行地震纵横波的确定。观测区域的直径决定了地震勘测带的分辨率,而地质的厚度则决定了勘探的纵向分辨率。因此可以说煤田勘探数据对地震纵横向的分辨率起到了直接的决定作用。根据调查结果显示,煤田地震勘探数据的频率越高,地震纵横带的分辨率也越高。此外,煤田地震勘探的频率还会对数据采集系统的工作效率产生较大的影响。

(二)准确认识煤田中各种形态的采空区。与传统的勘探技术相比,高分辨率的勘探技术能够更好的区分煤田中各种形态的采空区。在煤田的勘探过程中利用高分辨地震技术能够快速的识别煤田中的断层和中间层,还能对长度大于20米的陷落带也进行有效的识别。通过对收集到的图像和信息进行辨认,可以对采空区的形态有更好的掌握。

(三)大量的接收地震波场的有效信号。高分辨率的地震技术能够结合单个频率的电磁波,接收大量的地震波信息,并通过电磁波的形式将这种信息再传递出去,再次获取煤田中的原始信息。通过这样的过程,可以确保数据的客观性和有效性。高分辨率的地震技术在煤田的勘探过程中可以对地质状态的相关信息进行充分的掌握。

(四)查明煤层中的小断层。煤田地震勘探技术的主要作用是对煤田的地质状况进行勘探。高分辨的地震勘探技术能够有效的扩大观测的范围,真实的反映出煤田的地质结构,并显示出煤田地质的三维特征。利用高分辨地震技术可以对煤田上细小的断层和走向变化进行分析,提高了地质分析的精度。在较浅的煤田或平原地区的煤田中,应用高分辨地震勘探可以使勘探的精度达到95%以上,在山区或地质较为复杂的地区,勘探的精度也可以达到70%以上。

(五)圈定陷落柱及采空区的范围。陷落柱是由于非构造变动而产生的一种地表形态。在陷落柱内存在较多破碎的石块和泥浆。当地震波穿过陷落柱时,反射波的传播速度会明显的降低,从而发生时间上的延迟。可以通过时间上的延迟来判断陷落柱的形态和范围。当前,地震波对于陷落柱的勘探还有一定的大小限制,通常只有当陷落柱的长轴大于25米时才能通过地震波检测出来。

五、高分辨地震技术对煤矿建设与生产的作用

高分辨地震技术扩大了对煤田的勘探范围,为煤田的开采提供了有效的数据保障,能够更好的指导煤矿开采工作的进行,对于煤田开采的优化有着极大的作用,还能提高煤田开采的效率和质量。通过应用高分辨地震技术,还可以对矿井开采过程中的数据进行更好的分析,从煤田的地质构造,深度等方面进行分析,确定断层、陷落柱、采空区等的位置,从而对工作面的设置进行适当的调整,是综采面的设计更加的科学,提高煤矿开采的产量。

六、煤田高分辨地震技术的发展前景

当前,煤炭仍是我国使用最为广泛的资源,在未来的30年时间里,我国的能源结构不会发生明显的变化,这意味着煤矿仍将作为我国的主要能源,这也给我国的煤矿采矿行业带来更多的挑战和机遇。煤田勘探的高分辨地震技术主要应用于浅层的煤矿勘测,能够为煤田的开采提供更全面的地质信息。未来,高分辨地震技术将获进一步的发展和完善。首先从设备方面,高分辨地震技术将逐渐实现仪器设备的数字化。与之相配套的数字化程序软件也将得到设计和使用。未来还将重点对山区构造勘探的精度和煤层的分辨率进行完善,将勘探的误差控制在15米以内,勘探的精度提高到90%以上,并且对老窑采空区、古河床、岩浆层等地质构造也进行有效的勘探。高分辨地震技术还将应用于岩性的分析中,将岩性进一步划分为发育带、富水带等。

结语:高分辨地震技术是一种以地面电磁勘探为基础的矿井全方位勘探技术,能够对媒体中的断层、陷落柱、采空区等进行有效的勘探,符合当前煤矿产业对煤田勘探的要求,能够有效的提高煤矿开采的效率和质量,并确保煤矿开采的安全,是煤矿企业在未来发展过程中应当进一步发展和重视的勘探技术。

参考文献:

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【关键词】地震勘探应用;小波变换;分辨率

1 我国的发展前景

随着地震勘探工作的发展和深入,油田勘探逐渐从浅部转至深部、从平地转到山区、沙漠地区。由于采集条件越来越恶劣,地震勘探时所采集到的地震资料中包含的噪声将增多,这些噪声与有关地下构造和岩性的信息之间互相交织着。因此,不宜直接利用野外地震资料作地质解释,需要对其进行数字处理,从中提取有用信息,从而为地震勘探的地质解释提供可靠的资料。其中,信号降噪便是数字处理中尤为重要的一步,它被用于从地震资料中提取有用信息,提高地震资料的信噪比。着重研究地震勘探信号的降噪技术,研究中结合了小波变换和K-L变换技术。地震勘探的原理、生产工作、术语解释及信号噪声;接着研究小波阈值去噪法和K-L变换去噪法,针对它们各自的优缺点,对各个算法进行改进,提出平移不变量小波阈值去噪法和基于K-L变换的时空加倾角调整处理算法。实验结果表明,运用这两种改进的算法对地震数据进行处理,剖面噪声得到了很好地去除。另外,由于信号和噪声在二进小波变换各个尺度上具有不同的传播特性,而且从信号的模极大值使用共轭梯度法可以较好的重构信号,论文又采用二进小波变换模极大值去噪法对模型数据和地震数据信号进行处理。

2 我国地震勘探

2.1 地质勘探引入监理机制的意义

国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。

2.2 地质勘探工程的监理机制

通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。

2.3 地质勘探监理机制的运用

在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。

3 傅氏变换与小波变换

3.1 近年来,小渡变换已经成为对信号、图像等进行分析不可或缺的实用工具之一,其实质是对原始信号的滤波过程。与傅氏变换相比较,小波变换的优势在于,对分析信号可进行任意的放大平移并对其特征进行提取。对复杂信号作小波变换,进行多分辨率分析,在信号图象分析领域已占据着相当重要的地位。已有的科研成果表明,物质的荧光光谱取决于物质的原子分子结构,所以不同的物质具有不同的荧光光谱。非线性荧光光谱是利用大功率超短激光脉冲和气体的非线性作用得到的;对于这种非线性荧光光谱的研究,主要集中在形成原理、光谱强度等方面。

3.2 小波函数的选取

小波函数不是唯一的,选取最优的小波函数是小渡应用中一个十分重要的问题。根据小波选取原则,因为信号的滤波对实时相移方面的要求并不高,所以小波的支撑尺度和对称性不在选取小波的考虑之中。笔者选取小波的准则是要求小波的正则性好,基于小波选取的四个基本原则经反复比较各小波函数实际的滤波效果后,决定采用dB5小波,它正则性很好,在频域方面具有较好的局部性。在实验中选取M atl ab工具包提供的dB 5小波,用waveinfo(‘dB5’)命令可以获得该函数的主要性质。小波变换的实质是对原始信号的滤波过程,由于小波是一种开窗口的傅立叶变换,其主要应用之一是对非平稳或时变信号的分析,基于经典小波变换的去噪方法明显优于非线性和线性滤波方法。因此,如果某个信号的小渡变换局部模极大值的幅度及稠度随尺度减小而快速增加,表明该处的奇异性主要由噪声控制,在消噪时应予以祛除。

3.3 小波分辨率

小波方差是基于多分辨率分析的一个有效特征量,可以表征不同尺度的信号特征,它撇开了直接处理大量的小波系数,而是建立在挖掘这些数据及共蕴涵信息的普适量上;其次,小波方差具有意义明确、计算简单,对噪声不敏感的特点。波变换可以理解为信号通过了一个带通滤波器。变量决定了时间域和频率域观测窗的大小,即观测的范围或者说尺度;而变量只影响时间域内窗的位置。分别是时窗函数和频窗函数。多分辨率分析实际上是将信号分解为低频成分和高频成分,再将其低频成分进一步分解,如此一步步地迭代下去,得到信号越来越精细的时频描述。

4 结束语

本文在小波的地震勘探高分辨率处理的基础原理方面,简要介绍了快速傅立叶变换,反褶积及常规处理等。小波变换用于地震牵引供电系统的谐波分析,可实现谐波分量的精确分离,并可提取基波信号,这对实现地震牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测、保障工程的安全、稳定运行具有很好的应用价值。

参考文献:

[1]李志安.压力容器断裂理论与缺陷评定[M].大连理工大学出.19.