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地球物理勘探怎麼樣

發布時間:2022-05-09 13:50:22

㈠ 地球物理勘探的三個主要前提條件

地球物理勘探的三個主要前提條件:

1、被探測對象與周圍介質之間有明顯的物理性質差異。

2、被探測對象具有一定的埋藏深度和規模,且地球物理異常有足夠的強度。

3、能抑制干擾,區分有用信號和干擾信號;在有代表性地段進行方法的有效性試驗。

地球物理勘探

是以岩石、礦石(或地層)與圍岩的物理性質差密度、磁化性質、導電性、放射性差異為基礎。地質學專業術語,地球物理學用物理學的原理和方法,對地球的各種物理場分布及其變化進行觀測。

地球物理勘探探索地球本體及近地空間的介質結構、物質組成、形成和演化,研究與其相關的各種自然現象及其變化規律。在此基礎上為探測地球內部結構與構造、尋找能源、資源和環境監測提供理論、方法和技術,為災害預報提供重要依據。

㈡ 地球物理勘探技術面臨的問題與發展趨勢

隨著勘探領域的擴大與深入,遇到的地質條件越來越復雜,地球物理勘探將面臨多種多樣的問題。其中主要問題可以概括為以下3個方面,今後的發展也將圍繞克服這些問題而開展。

1.提高微弱地球物理信號的採集與處理水平

地球物理勘探技術是依據對觀測的地球物理場數據的分析來實現探測目的的。因此,數據採集是地球物理工作的基礎。歷史的發展充分說明,數據採集精度的提高,使得地球物理探測的應用效果、應用范圍不斷擴大。例如重力儀的精度從20世紀50年代的(0.2~0.4)×10-5m/s2提高到目前的(0.01~0.03)×10-5m/s2,使得重力勘探的能力和應用范圍大大加強和拓寬。地球物理方法和理論的進展,需要數據採集技術的進步作保證才能得以實現。世界上所有地球物理技術發達的國家,都有強大的儀器研究與製造業做後盾。為了使我國地球物理工作的發展居於世界先進水平,也必然要加強儀器的研製。

其中包括:①高性能探測換能器的研製,如新型地震檢波器和核射線探測器等;②高性能人工源的研製,在地球物理方法中,除觀測重力場和磁場等天然場的方法之外,有許多是藉助人工場激發的物理場進行的,如地震勘探和大部分電法勘探,為了獲得更多的地質信息,場源往往起很大作用,因此,各種場源的研究,也會是今後發展的一個重要方面,如高性能的震源、大功率的電源、高產額的射線源等;③高性能數據記錄系統的研製,隨著方法的進步,數據量的加大,要求記錄系統有更高的性能,例如三維地震和高密度電法,都要求儀器的道數增加。為了提高探測的解析度,則要求記錄系統的帶寬和動態范圍加大等。

地球物理數據處理的目的是消除各種干擾因素,突出所需的地質信息。這些干擾因素包括:與測量技術有關的影響因素、環境影響因素以及非研究目標的其他地質因素的影響等。不同地球物理方法,受各種因素的影響程度不同,因而處理的重點和方法也不相同。以地震勘探為例,為了提高數據的精度,需要消除近地表因素對一致性的影響;為了有效地提高解析度,需要進行提高信噪比處理;在反射傾角比較大時,為了減少空間假頻,需要進行道內插處理;為了提高解釋精度,需要進行提高地震數據的保真處理等。

2.非均勻地質體的探測與描述

幾何形體簡單、物性分布均勻、埋藏深度較淺且易於發現的礦產資源,今後將越來越少,物探人員面對的將是岩性不均勻、結構與構造復雜、物理性質在縱向和橫向上均有較大變化,並且埋藏較深、地質條件復雜的勘探對象。為了查明空間上不均勻變化的對象,必須獲得足夠的能表徵地下內部結構和性質的參數,才有可能比較細致地勾畫出對象的復雜特徵。所謂足夠的參數,一是指參數的種類,二是指每種參數的數量。為了清晰顯示研究對象的空間特徵,近20年來各種物理場的成像研究取得很大進展,包括地震波成像、電磁波成像和位場成像等。

地震波成像可以在地面、井間和井地之間進行。在已知速度的情況下可以進行幾何結構成像,或已知幾何結構的情況下進行物性結構成像。地震波成像在石油天然氣勘探中已取得一些實用的效果,其中突出的實例如利用疊前深度偏移清楚地獲得了古潛山的內幕(楊長春等,1996),但是目前地震勘探實際觀測的主要還是縱波的垂直分量,多波多分量的觀測與應用研究還只是開始。另外,實際地下介質不僅具有縱向和橫向的不均勻性,而且具有縱向橫向的各向差異性。只有充分地利用地震波的多種信息,才能夠對岩性變化、裂隙的發育狀況和孔隙中流體的性質有更准確的了解。井向地震波層析成像比地面地震的解析度高,隨著井下設備的發展,將成為開發地震的重要工具。單井地震波成像即保持井下地震波不受表層干擾的優點,同時不受需要兩口井的限制,有可能得到較大發展。超聲波井壁成像是成像技術在油田勘探中的另一項重要應用,它可以劃分裂縫發育層段,從而有效地圈定裂縫儲層,目前它的解析度還比較低,定量解釋技術有待開發。

電磁波成像包括低頻的電磁感應法和大地電磁測深,以及高頻的探地雷達成像等。電磁波成像也可以在地面、井下、井間或井地間進行。相對於地震波成像,電磁波成像的方法理論和技術還處於發展的初始階段,許多地方沿用了地震波成像的方法技術。但是由於描述電磁波傳播過程的方程中含有擴散項,且其傳播常數為復數,因此採用地震波成像方法和技術處理電磁波成像問題,往往得不到理想的效果。目前,低頻電磁波成像的應用還處於萌芽階段(何繼善1997),因此,電磁波成像的進一步發展,必須根據自身的特點探索新的路子。

由於高頻電磁波方程可以簡化為類似於彈性波的波動方程,所以探地雷達的數據處理和解釋多採用反射地震的方法技術,主要修改在於尺度標定和參數選擇。跨孔的高頻電磁波成像,當井間距離不大時,在探測高導金屬礦體和溶洞方向已取得一些成功實例。為了提高高頻電磁波法對幾何結構的解析度,發展針對其動力學特徵的處理技術勢在必然(王妙月等,1998)。

隨著數據採集技術的改進,直流電阻率法成像方法近年來也取得了一些進展。在理論上,直流電阻率法成像與地震波和電磁波成像方法不同,直流電場由拉普拉斯方程描述。由於直流電阻率法觀測設備與野外作業方法簡單、探測深度較大,因此在油氣勘探、金屬礦勘探和工程勘查中應用前景更廣闊。

地球物理對復雜對象的探測,是在計算機技術迅猛發展的帶動下才得以實現的。成像技術的特點是未知數多,觀測數據量大,只有觀測信息對每個未知數的覆蓋次數足夠多,才能使解出的未知數比較可靠。同樣,地球物理勘探結果可視化的需求也推動了計算機技術的進步,並且計算機將在今後的地球物理數據的運算中起主要作用。

3.綜合利用多種信息,減少地球物理反問題的多解性

地球物理勘探是通過在地表、空中或井下局部地球物理場的觀測結果,去分析推斷地下不能直接觀測部分物質的性質和形態。由於物質形態和性質變化對地球物理場影響的等效現象,使得反問題解答不唯一。如果再考慮觀測誤差和干擾等因素的影響,以及描述物理場的數學表達和計算方法的不精細,問題就進一步復雜化。從某種意義上講,地球物理探測技術就是圍繞著如何減少多解性的影響,給出更可靠的地質答案這一目的向前發展的。今後仍將沿這個方向繼續前進。

地球物理探測的對象越復雜,表徵其性質、結構和構造的變數越多。另外,不同的地質對象可能具有某些相同的物理性質。因此,為准確描述一個復雜的探測對象,或區分不同的研究對象,都應該綜合利用多種信息,這已成為廣大研究人員的共識。例如在油氣勘探中,除地震、測井數據綜合外,綜合使用其他勘探數據,如重磁勘探和電法勘探數據,在處理復雜地質條件的問題時,也是非常重要的。隨著多種信息綜合應用的進展,油氣勘探研究思路也在發生變化。油儲地球物理的發展就是一個很好的說明(劉光鼎等,1998)。可以預計,隨著復雜探測對象的不斷出現,將推動綜合信息找礦方法進一步發展。同時,將推動下列幾個方面的研究向前發展。

1)新方法和新參數的探索:地球物理勘探理論和方法在客觀需要的推動下,始終是在不斷完善已有方法和探索新的方法兩個方面同時前進的。新的物理參數的應用,將減小多解性的影響,例如,當地震波被利用之後,通過縱橫波綜合利用,大大減小了對岩性判斷的不確定性。地震勘探中對多波多分量的研究,電法勘探中地電化學法和電磁導彈的研究,以及震電效應和震磁效應的研究等,都是為探索新方法和新參數所做努力的一部分。當地球物理數據中不含有足夠的地質信息時,只依靠數據處理是達不到目的的,必須增加新的物性參數以補充和豐富地球物理數據中攜帶的地質信息,再通過適當的數據處理方法才有可能獲得可靠的地質結論。

2)「直接」找礦和「間接」找礦相結合(孫文珂,1991;趙文津,1991):「直接」找礦是根據礦體或礦體群產生的地球物理場異常直接指出礦體或礦體群的屬性、具體位置或其他有關情況。「間接」找礦是根據礦床的直接控礦因素及近礦圍岩引起的異常現象指出礦床可能的分布地段。為了正確確定物探的任務是「直接」找礦還是「間接」找礦,就需要正確了解勘探對象的地質、地球物理特點,建立目標物的地質-地球物理模型。地球物理勘探的目的是要對地質單元作精細的刻畫,因此模型首先是以地質模型為基礎。通過模型建立將得出最佳的勘探工作程序和方法組合,即勘查工作模式,以及識別目標物的標志,即預測目的物的准則(孫文珂,1988,1991)。預測准則就是能指示或圈出礦產資源目的物存在的有效標志信息組合或系統。在這個系統中,如果既包括「直接」找礦信息,又包括「間接」找礦信息,將會大大減小解的非唯一性的影響。通過礦床成因模式的研究,使人們對不同的成礦地質背景下不同類型礦床的成因及礦床賦存條件,能有一個比較清楚的了解。因此,藉助於礦床成因模式,人們可以獲得清楚的找礦思路和找礦工作方向。地球物理工作者在礦床成因模式的基礎上,結合地球物理場的特徵分析,逐步形成了比較完整的綜合找礦模式,用以指導勘查工作和作為資料解釋的依據。按照「模式找礦」的思路,國內外都有許多成功的找礦實例(何繼善,1997;趙文津,1991)。然而,礦床模式只能代表人們當時對已取得的礦床特徵、礦床成因認識的總和。地質情況的變化是十分復雜的,完全相同的情況是很難遇到的。因此,既要重視模式找礦,同時又要考慮到會不會有未包括在已概括的找礦模式之內的新類型礦床或新的礦產資源。特別是在一個新的地區不要拘泥於某一種模式。

3)正反演方法的改進:地質現象十分復雜,其物理場特徵的數學表述不夠准確,往往是造成正反演不準確的原因。例如,一個非線性問題,往往由於不恰當的用線性近似處理,得不到好的結果。因此,地球物理工作者應不斷吸收數學等相關學科的最新成果,來改進地球物理正反演方法,以取得可靠的地質效果。

4)多參數聯合反演:對同一研究對象的兩種以上物理場的觀測結果,或同一種物性參數兩種以上不同觀測方式得到的結果進行聯合反演,是減小解非唯一性影響的有效途徑之一(王家映,1997)。

5)數據綜合管理:為了有效地實現多種信息綜合應用,數據的綜合管理是關鍵因素之一。地球物理與地質數據類型的多樣性和數據量的不斷增大,使得數據管理的任務更加復雜。為了能有效地存儲和管理大量的勘探數據,提出了數據倉儲概念,以便為多種數據集成創造條件。

小結

通過簡單的介紹物探方法的分類、實質、特點及地球物理勘探在資源勘查中的作用,地球物理勘探面臨的任務、問題及發展趨勢,激勵學生學習熱情,樹立信心,努力掌握物探技術。

復習思考題

1.何謂地球物理勘探?

2.地球物理勘探面臨的任務?

3.地球物理勘探在資源勘查中的作用?

㈢ 地球物理勘探專業

四川石油管理局地球物理勘探隊伍主要從事地震資料採集、處理與解釋、物探技術研究、應用軟體開發和工程測量等業務。
物探隊伍主體是1個地球物理勘探公司和其下屬的物探研究中心,現有27支物探隊(包括2支國際物探隊、1支VSP測井隊)和1支GPS衛星定位隊。其中甲級物探隊19個。可在多種復雜地區進行地球物探,工程測量、建築探基等方面,具有3萬多道的野外數據採集能力。
人才及資質:
現有各類專業技術人才1100多名,其中教授級高工1名、高級工程師106名、工程師508名,中國石油高級技術專家1名、四川石油管理局技術專家5名,博士後4名、博士2名(在讀博士9名)、碩士56名(在讀碩士67名)、本科生483名、大專生391名;技能人才100名,其中高級技師10名、技師90名,各物探作業隊均有10名以上的專業技術人才。設有四川石油地球物理勘探公司博士後科研工作分站。
四川石油管理局物探公司是國際地球物理承包商協會(IAGC)中國首批會員單位、中國石油工程技術承包商協會物探分會理事單位、國家首批認定的甲級測繪單位和四川省先進企業。通過ISO9001:2000質量體系認證,QHSE管理體系實現「健康、安全與管理體系」、職業健康安全管理體系和環境管理體系認證的「三證合一」。
技術裝備:
現擁有國際領先的GPS衛星定位儀、全站電子測量儀135台(套);多功能山地鑽機、輕便式山地鑽機、大功率車載鑽機和履帶式鑽機500多台;、408UL/XL數字地震儀24台(套)、數字三分量採集系統,各種工程越野車等;IBM/355和PC-Cluster並行計算機(突破2000個CPU)、WGC/Omega、CGG/ Geocluster等處理系統、LandMARK等解釋系統、多種功能先進的特殊處理和解釋軟體包,具有二維地震採集9400千米、二維地震資料處理38000千米,三維地震採集1200平方千米、三維地震資料處理1900平方千米的作業和處理能力。
形成和發展了山地地震採集、高陡復雜構造成像、高陡復雜構造地震綜合解釋、復雜儲層預測與油氣藏描述四大技術系列,擁有山地之星軟體包等多項自主知識產權的產品和專利技術。
主要業績1979年來,先後與美國GSI公司、德士古公司、柏靈頓公司、西方地球物理公司、法國通用地球物理公司、斯倫貝謝公司、加拿大梓桐皇朝能源公司等國外知名公司合作,均取得圓滿成功。在2003年、2004年承擔的泰國三維勘探和緬甸二維地震項目,均圓滿完成,並贏得了很好的企業信譽。
公司在川渝地區探明天然氣儲量近萬億立方米,使川渝成為中國最大的天然氣生產基地;在南方的海南、滇黔桂,在西部的塔里木盆地、吐哈盆地、柴達木盆地、准噶爾盆地、鄂爾多斯盆地及六盤山等高難工區攻關,查明和發現了一大批油氣構造,為西部大開發、當地經濟發展和「西氣東輸」做出了重要貢獻,被譽為「山地物探鐵軍」,正在努力建設成為「中國第一、世界領先」的山地物探公司。
全國紀錄:
1956年做出了全國第一張0.8秒層地震反射構造圖,
1975年全國最早開展山地直線等距多次覆蓋作業,
1977年關基井地震(速度)測井深達7005米測點,
1981年在全國率先開展多波研究,
1982年在國內首次獲得SH波記錄,
1986年卧新雙山地單塊三維面積全國最大(832km2)
1996年以來,開展各類科研項目125項、新技術推廣項目81項,其中91項獲得國家、中國石油、四川省及四川石油管理局科技成果獎。
2002年羅家寨碳酸鹽岩高陡構造山地全三維面積全國最大(462.67km2)
2005年廣安項目為全國山地物探一次性投入二維工作量最大(4106.125km)。

㈣ 什麼是地球物理勘探

人類居住的地球,表層是由岩石圈組成的地殼,石油和天然氣就埋藏於地殼的岩石中,埋藏可深達數千米,眼看不到,手摸不著,所以,要找到油氣首先需要搞清地下岩石情況。怎樣才能搞清地下岩石的情況呢?這要從岩石的物理性質談起。岩石物理性質是指岩石的導電性、磁性、密度、地震波傳播等特性,地下岩石情況不同,岩石的物理性質也隨之而變化。各種物理性質都表現為一種或幾種不同的物理現象,如導電性不同的岩石在相同的電壓作用下,具有不同的電流分布;磁性不同的岩石,對同一磁鐵的作用力不同;密度不同的岩石,可以引起重力的差異;振動波在不同岩石中傳播速度不同等。運用現代技術,完全可以記錄到上述物理現象的變化,進而可以了解地下岩石的性質及其分布規律,達到尋找地下油氣的目的。我們把這種以岩石間物理性質差異為基礎,以物理方法為手段的油氣勘探技術,稱為地球物理勘探技術,簡稱物探技術。

古代兵器有刀、槍、劍、戟……,當今的油氣地球物理勘探技術又有哪些呢?

通過觀測不同岩石引起的重力差異來了解地下地層的岩性和起伏狀態的方法,稱為重力勘探。油氣生成於沉積盆地,應用重力勘探可以確定沉積盆地范圍。

通過觀測不同岩石的磁性差異,來了解地下岩石情況的方法,稱為磁力勘探。在沉積盆地中,往往會分布著各種磁性地質體,磁力勘探可以圈定其范圍,確定其性質。

通過觀測不同岩石的導電性差異來了解地下地層岩石情況的方法,稱為電法勘探,與油氣有關的沉積岩往往導電性良好(電阻率低),應用電法勘探可以尋找和確定這類地層。

地球物理工作者在進行電法勘探通過觀測用人工方法(如爆炸)激發的地震波在不同岩石中的速度變化及其他特徵來了解地下岩石情況的方法,稱為地震勘探。在以上這四種方法中,重力、磁力、電法三種方法聯合起來應用往往可以找出可能有油氣的盆地在哪裡?盆地中哪裡是隆起,哪裡是坳陷,哪裡是可能最有利的構造等等。這種工作是在找油的開始階段做的,一般叫做普查。

地震勘探野外施工情況地震勘探是地球物理勘探最主要的一種勘探方法,具有勘探精度高,能更清晰地確定油氣構造形態、埋藏深度、岩石性質等優點,成為油氣勘探的主要手段,並被廣泛應用。

由地球物理勘探這四種基本方法,還可以派生出許多新方法、新技術。鑒於地震勘探在油氣地球物理勘探中的地位,本書將重點深入地介紹地震勘探方法。

㈤ 地球物理勘探 前景

研究和查明工程建設場地的地質地理環境特徵,及其與工程建設相關的綜合性應用科學。為了城市建設、工業和民用建築、鐵路、道路、近海港口、輸電及管線工程、水利與水工建築、采礦與地下等工程的規劃、設計、施工、運營及綜合治理,工程勘察通過對地形、地質及水文等要素的測繪、勘探、測試及綜合評定,提供可行性評價與建設所需的基礎資料。它是基本建設的首要環節。搞好工程勘察,特別是前期勘察,可以對建設場地做出詳細論證,保證工程的合理進行,促使工程取得最佳的經濟、社會與環境效益。
中國的工程勘察專業體系是在中華人民共和國成立以後,逐步形成和發展起來的,主要包括以下幾個專業。
工程地質勘察 研究各種對工程建設的經濟合理性有直接影響的岩土工程地質問題,如岩土滑移、活動斷裂、地震液化、地面侵蝕、岩溶塌陷及各種復雜地基土等,以及由於人類活動所造成的環境地質問題(如地下采空塌陷、邊坡挖填失穩、地面沉降等),提出工程建設的方案和設計、施工所需的地質技術參數並對有關技術經濟指標作出評價(見工程地質勘察)。著名的工程地質學與土力學家K.泰爾扎吉早在40年代就倡導將工程地質與土力學結合為一體。70年代後,由於工程建設對勘察、設計、施工各環節在相互配合上的要求更高,國際上已形成了以工程地質學、土力學與岩體力學三門學科為基礎的岩土工程科學技術體制,顯著提高了傳統工程地質技術的深度與廣度。中國一些勘察單位已開始推行這種技術體制。工程地質學本身也隨著不同的研究對象,發展了一些新的學科,例如地震工程地質、海洋工程地質、環境工程地質等。
工程測量 研究工程建設場地的地形地貌特徵以及施工與安全使用的監測技術,為規劃設計、施工興建及運營管理各階段提供所需的基本圖件,測繪資料與測繪保障。工程測量包括城市建設測量(見城市地形測量、市政工程測量)、建築工程測量、鐵路和道路測量、隧道與地下工程測量,以及精密工程測量等,盡管技術內容和重點不一,但其基本原理與方法很多都是相同的。目前,各國工程式控制制測量已向優化設計,光機電相結合和數據處理方向發展,攝影測量向著數字化、自動化方向發展;開拓發展了非地形攝影並用於古建築文物測繪、模型試驗、變形觀測及微觀測量等方面,擴大了工程測量技術的應用范圍。
水文地質勘察 地下水是水資源的重要組成部分,經濟建設不可缺少的天然資源之一,例如地下淡水是重要的生產生活給水水源;地下鹵(鹽)水是重要的化工原料;溫度較高和有特殊化學成分的地下水是一種可供旅遊和醫療應用的(見地下水資源評價)資源。而地下水位過淺或含鹽量過高時,則易造成某些環境公害,如土地的沼澤化、鹽鹼化和岸坡失穩等。在一些大型建設工程和城市建設中又常會遇到一些與地下水有關的工程問題,如防止水庫滲漏,保持邊坡穩定,防止地下水污染,以及預防由於對地下水的不合理開采造成的地面沉降和地面坍陷問題等(見地下水合理開采、地下水人工補給)。因此,水文地質的理論研究和水文地質勘察工作的提高與發展,就成為工程建設的重要一環。
中國水文地質勘察多採用「探采結合」的方式,從水文地質勘探、測試到開鑿成井,連成配套的程序(見水文地質鑽探),因此,鑽井工程在水文地質專業技術中佔有重要的地位。現代鑽井技術的發展,不僅反映在鑽探工程機械方面的重要革新,也反映在石油鑽探及成井等新工藝的引入。
工程水文 研究河流或其他水體的水文要素變化和分布規律,預估未來徑流的情勢,為工程的規劃設計及施工管理提供水文依據。工程水文對於水利、鐵路、公路、隧道、橋梁、疏干排水等工程建設,以及研究地下水資源的補給、排泄規律及其管理等尤為重要,是工程勘察的重要組成部分。工程水文隨著自動化測驗設備、遙感航測技術及電子計算機技術的發展,從觀測技術到理論分析、計算方法都有了很大的發展,對提高水文分析計算、水文預報、水文測驗及水文調查的精度,保證工程設計的合理與運營的安全,都具有重要意義。
工程地球物理勘探 現代地球物理勘探技術用來為工程地質和水文地質勘察服務,可加快勘察速度,減少投資,充實工程地質和水文地質勘察所需的物理參數,使勘察效果更趨完善,是有廣闊前景的重要勘察手段。例如,利用這一先進的手段可探查隱蔽的地質構造和地層、含水層的空間分布、取得岩土物理力學及動力學參數的原位測試數據等。近年來,除常用的電阻率法、淺層地震折射勘探及電測井外,淺層地震反射、橫波地震、工程測震及聲波、水聲、放射性、電磁波勘探和綜合測井以及空間遙感技術等均有所發展。

㈥ 地球物理勘探專業怎麼樣

物探挺好的啊,跟礦大的比,如果是就業的話,肯定是北石油的好。但是相比來說,北石油的礦產普查與勘探比物探專業更好。北石油礦普是國家重點學科。石油地質學,牛的很~~~ 但是勘查技術與工程主要還是跟物探多一些吧。當礦普那邊有點稍稍算跨專業,但是跨度不大。物探的,學的東西難啊。找工作還沒有礦普好

㈦ 東華理工大學的研究生地球物理勘查技術專業怎樣

東華理工大學那些老牌專業就業都很不錯,地質類、勘查技術與工程、地球物理學、核工程類、測控技術與儀器、水文與水資源工程、測繪類、機械工程、土木工程、采礦工程、地下水科學與工程、給排水科學與工程、核化工與核燃料工程、會計學、自動化、軟體學院各專業、師范學院各專業、地理信息科學、電子信息類等就業都很不錯,關鍵還的自己好好學。

㈧ 為什麼說地球物理勘探是尋找油氣的主力軍和排頭兵

地下油氣不是到處都有的,它大多生成在稱為沉積岩的地層中,儲存於有利的構造(圈閉)內,只有將鑽井打在含油氣的構造上才能見到油氣。油氣田的地表多種多樣,有平原、沙漠、戈壁、山區、湖泊和海洋;地下情況更加復雜多變,地層有起有伏,含油氣地層厚薄不一,埋藏深淺相差懸殊,岩性也各不相同。我們通過什麼來了解地下這些地質情況呢?盡管古代人早就發明了鑽井技術,但鑽井成本太高,目前鑽一口井少則上百萬,多則數千萬元,花費很大,而且打井只是一孔之見,難以全面掌握地下地質情況。在鑽井之前,如能應用地球物理方法選准鑽井的地方,這樣做往往能比較快、比較省、比較好地解決這一難題。
地球物理勘探的方法很多,各有特點和長處。對一個地區來講,首先要快速找到沉積盆地,並對盆地的地質結構有個總體的了解,這方面重磁電勘探有明顯的優勢,它不僅能快速劃定沉積盆地的邊界,提供盆地內的沉積岩分布及厚度等基本地質信息,而且還能概略地指出含油氣有利區帶和對油氣資源進行初步評價,為下一步勘探做好向導。但是,要想找到油氣僅憑重磁電勘探成果還不夠,還需要對盆地進行詳細勘查,這時,就需要開展精度更高的地震勘探工作。最後應用多種地球物理信息進行綜合分析,進一步查明地下地質情況的細節,為鑽探提供井位。從石油勘探到建成油氣田,是一個較長時間的調查研究、反復認識的過程,在這個系統工程中,地球物理勘探作用很大,在勘探油氣的諸多工種中地球物理勘探這道工序最靠前,因此被稱為主力軍和排頭兵。
大慶油田的發現充分地說明了這一勘探過程。大慶油田位於松遼盆地,對它的勘探始於1955年。在對盆地的周邊進行地質調查的基礎上,首先開展了全盆地的地球物理勘探工作,通過多種資料的綜合解釋,對盆地的結構有了初步了解,發現盆地中央有一個大型的構造帶。經反復論證,該構造帶是儲存油氣的有利場所,並選擇構造帶上最有利的部位,部署了松基3井,鑽探結果完全證實了物探工作的推斷。松基3井的噴油,宣告了大慶油田的發現。大慶油田的開發,從根本上改變了中國石油工業的面貌,促進了石油工業的全面發展。爾後,在華北、環渤海灣以及西部諸多油氣田等幾乎所有油氣田的發現和開發中,地球物理勘探工作都起到了主力軍和排頭兵的作用。

㈨ 地球物理勘探知識

地球物理勘探是利用地球的物理特性與原理,根據各種岩石及其他礦物之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異,選用不同的物理方法和物理勘探儀器,探測工程區域內的地球物理場的變化,以研究不同物理場的地質內涵,了解區域內水文地質和工程地質條件和礦藏分布的勘探和測試方法。

地球物理勘探一般分為重力勘探、磁力勘探、電法勘探和人工地震勘探幾類。地球物理勘探,它是運用物理學原理勘查地下礦產、研究地質構造的一種方法和理論,簡稱物探。地球物理勘探是地質調查、地質學研究、礦產勘查當今不可或缺的非常實用的一種最常用手段和方法。

實際探測的區域重力場、航磁場是區域內地質構造在地球物理場中的反映,這些物理場與區域成礦作用、礦產富集與成礦區帶的形成、分布也是相關的,並且也能互為因果。地球物理勘探主要用於了解地下的地質構造、圈閉、斷層發育情況、有無礦床生成的可能、有無礦床保存條件,礦體是否具備開發的條件等。相對於鑽井勘探,它是著眼於較為宏觀的或稱戰略方面的勘探。鑽探則是側重於點上勘探。地震勘探也需藉助於區域內已有鑽探成果如錄井、測井、測試資料進行標准層的確定和標准層地質屬性確定,從而展開對剖面分析與解釋。物探與鑽探的結合,共同推進地質找礦研究工作的進展。因此,在勘探界,有「地質指路,物探先行,鑽探驗證」之說。學習物探的人,也需了解鑽探知識,它們是緊密相依的相關學科。

(一)人工地震勘探知識

人工地震,是地球物理勘探中的主要手段,在石油和天然氣勘探、煤田勘探和工程地質勘探以及地殼和上地幔深部結構探測中發揮著重要作用。它是利用炸葯人工激發產生地震波在彈性不同的地層內傳播規律來探測地下的地質情況。炸葯爆炸產生地震波在地下傳播的過程中,遇到不同岩石或其他物質時其彈性系數發生變化,從而引起地震波聲的變化,產生反射、折射和透射現象,再通過儀器接收變化後的地震波數據,利用地震波速度和岩石礦物的相關性,對地震波進行處理、解釋後,反演出地下情況的知識。

在油氣田勘探中,人工地震用於尋找有利於油氣聚集的構造圈閉。其工作主要程序分為:地震波和與地震波相關數據的野外採集、採回的數據室內處理和對處理數據的數據解釋三個環節,相應產生了野外採集的原始地震資料、室內計算機數據的處理資料和數據的解釋成果資料三個部分。

野外數據採集是人工地震勘探的基礎工作,其產生的數據也是基礎資料也稱原始資料,主要是地震測線和地震波數據;人工地震勘探中的數據處理環節,是將野外採集到的地震數據波去粗取精去偽存真工作過程,通過「去噪」和「校正」技術處理,提高原始數據解析度,這個過程就形成處理數據,再由處理數據形成可視的地震剖面圖和一些其他成果圖件及文字性的處理報告。

(1)二維地震資料處理過程:原始資料的解編和觀測系統的定義→振幅補償、雙向去噪→單炮去噪→野外靜校正→地表一次性預測反褶積→速度分析→剩餘校正→疊前去噪→速度分析→最終疊加→疊後去噪→偏移處理→最終二維處理顯示剖面。

(2)三維地震資料處理過程:原始資料的解編和觀測系統的定義→高通濾波→野外靜校正→三折射靜波校正→三維地表的一致性振幅補償→三維地表一次性反褶積→抽CDP 道集→速度分析①→三維剩餘靜校正→三維 DMO→速度分析②→三維DMO疊加→三維去噪→三維道內插→三維進一步法時間偏移→三維修飾處理→三維數據圖像顯示。

解釋環節是前期數據處理環節產生的成果,運用相關知識,結合鑽井等其他勘探資料,通過用計算機工作站技術進行分析研究,推斷地層沉積、地下構造特徵、岩性和含流體等地質結構情況。這種分析研究和推斷結論產生的資料,稱解釋成果。解釋成果主要有:斷面識別成果、特殊地質現象解釋、構造圖和厚度圖成果、三維可視立體解釋構造圖和文字性的解釋報告。

地震數據解釋階段的工作,一般將其歸納為四項工作:構造解釋;地層解釋;岩性解釋和礦產檢測;綜合解釋。

地質科技人員閱讀解釋資料,最好能要了解解釋程序和解釋結論產生的過程,如二維資料解釋,是在收集工區內已有地質資料基礎上進行的,剖面解釋首先是選擇區域內有代表性的剖面,確定標准層和標准層的地質屬性,然後在進行非標准層的追蹤;進行時間剖面的對比,斷面的識別與解釋;不整合面、超覆、古潛山等特殊地質現象的解釋;構造圖、厚度圖、等厚度圖的編制過程。了解它的解釋工序和過程,就能深度看懂和徹底消化這些解釋資料,而不是一知半解、囫圇吞棗。

近幾年來隨著時代的發展,人工地震勘探技術有了新的進展,儲層預測和油藏描述技術方法已被油田類企業廣泛利用。其中油藏描述中圈閉描述、地層沉積描述、儲集體描述、油氣儲量計算技術在不斷發展和深化,水平解析度和垂直解析度區分地質特徵的識別能力也在不斷提高,地震層析成像技術初步運用,人工神經網路技術也在醞釀發展。三維可視化技術的利用等方面的知識都應了解或掌握。四維地震就是在三維地震的基礎上加上時間推移,用於監測油氣開采動態情況,油田開發的採收率一般在25%~30%之間,三維地震技術用於油田開發後採收率可提高到45%,據報道,將四維地震技術方法用於油田開發後採收率可提高到65%以上。

了解這些人工地震知識後,對於利用這些物探資料作用非凡。如我們在看解釋報告結論有懷疑時,可查看數據處理資料,看看它的「去噪」和「校正」過程中是否有瑕疵,了解一下標准層及其地質屬性的確定是否准確。看看解釋過程和解釋觀念。而不懂處理技術方面的知識是發現不了其中的問題的,而有時候發現了一個瑕疵就發現了一個礦藏構造或是糾正了一個對地層的認識;學習物探類學科的學生或剛剛從事其他學科的技術工作的人員只有了解和系統掌握了這一學科知識,才能看懂這些物探資料,而要利用這些資料,首先是讀懂它,然後才能發現其中蘊含的價值。即使你是工作多年的技術人員,你也得注意積累,因為人工地震在不同環境下的取得的數據,也會有巨大差距。如在沙漠地區因巨厚的地表浮沙形成低速層厚度橫向變化很大,對數據採集中的激發和接收一致性影響較大,與此相應,它對地震波的能量衰減較為嚴重,對地震波的高頻成分吸收強烈,對「靜校正」提出了更高要求。同理,水網地區的人工地震與一般陸地人工地震「靜校正」要求又有區別。處理與閱讀這些資料奧妙無窮。

人工地震產生的物探資料主要有:

二維地震資料統計表

續表

三維地震資料統計表

二維、三維地震資料品種很多,但主要需看懂的資料是:

處理報告、解釋報告及圖件。尤其是圖件中的「時間剖面」。

人工地震工程得到的是地震波數據,技術人員對數據的處理與解釋結果體現在時間剖面上,而解釋報告是對剖面的解讀和總結的結論。一般表現為:推斷地層分布、構造特徵及流體性質,圈閉描述、地層沉積描述、儲集體描述、礦產儲量計算等。這些推斷和描述是否准確,就得看推斷和描述的依據和過程,得出自己獨立的見解或對推斷和描述給予贊成與否的結論。

(二)重力勘探知識

重力勘探是地球物理中的又一種勘探方法。它是利用組成地殼的各種岩石及其介質的密度差異引起的重力場變化原理,在野外通過重力儀器測量,對重力數據進行觀測,研究其重力的變化,推斷地下構造的一種物理勘探的方法。由於重力異常區場與區域內地質構造、深部地殼構造以及地形、地貌均呈相關性,通常能反映出斷裂構造帶斷裂構造的重力異常梯度帶與礦產資源分布具有密切關系。而且,從成礦理論到勘探實踐看來,礦床往往是成群出現的,在一定范圍內會集中出現礦體。研究區域內的重力情況,也是認識地質構造和發現礦產的又一個重要途徑,地質資料館中主要珍藏的是圍繞重力異常產生的資料。

重力勘探產生的主要資料統計表

續表

要求能看懂的最主要的重力資料:

布格重力異常圖。

布格重力剩餘異常圖。

趨勢面分析報告。

重力勘探項目處理成果報告。

(三)電磁感應法勘探

電磁感應勘探法,分為電法勘探和磁法勘探。電法勘探,是利用地殼中多種岩石或其他固態、液態、氣態介質的電學性質的不同,引起的電磁場在空間分布狀態發生相應變化實際差異,來研究地質構造和尋找礦藏的一種物探方法。產生相關電法勘探圖件和勘探文字報告。

磁法勘探是根據區域內各種岩石和其他介質的磁性不同,利用儀器發現和研究地球磁場及異常,進而尋找磁性礦體和研究地質構造的又一種地球物理勘探方法。磁異常是磁性地質體引起的,磁異常的分布與對應的區域地面及地下地層、岩層磁性相關。通常火山岩和變質岩易引起磁性異常,這種異常的變化激烈往往表明磁性體淺,意味著結晶體基底淺,反之,表示結晶體基底深。這樣就能劃分出隆起區和坳陷區,進而發現伴隨火山岩活動的深大斷裂帶。

電法與磁法勘探,實踐中通常不是各自獨立進行的,而是利用電磁感應理論結合進行的勘探,它是在地質目標或礦體與相鄰岩體存在電磁學性質差異時,通過觀測和研究由地質目標或礦體引起電磁場空間和時間分布規律,尋找地質目標或礦體的方法。

電磁法勘探形成的地質資料統計表

續表

需要讀懂的主要資料:

電法、磁法或電磁法勘探報告,測線大地電磁測深Ρyx/Ρxy剖面圖、測線大地電磁測深曲線與斷層關系對比圖、測線地質——物探解釋參考剖面圖、測線大地電磁測深地質解釋剖面圖、大地電磁測深儀野外處理結果曲線、大地電磁測深儀對比曲線冊、大地電磁測深及解釋研究報告、大地電磁測深勘探報告。

(四)遙感技術

遙感技術,是指地質學科里運用的遙感探測技術,又稱遙感地質或稱地質遙感。遙感地質是綜合應用現代遙感技術來研究地質規律、進行地質調查和資源勘察的一種方法。從宏觀的角度,著眼於由空中取得的地質信息,即以各種地質體對電磁輻射的反應作為基本依據,結合其他各種地質資料及遙感資料的綜合應用,以分析、判斷一定地區內的地質構造情況。遙感技術對地質學研究和探礦方面的作用:

(1)能了解各種地質體和地質現象在電磁波譜上的特徵。

(2)能了解地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特徵。

(3)可以通過對地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析,得出相關認識。

遙感技術在地質制圖、地質礦產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中廣泛運用。

遙感技術在地質勘探上運用成果,得到遙感圖像。它相當於一定比例尺縮小了的地面立體模型。能全面、真實地反映了各種地物(包括地質體)的特徵及其空間組合關系。遙感圖像的地質解譯包括對經過圖像處理後的圖像的地質解釋,即運用用遙感原理、地學理論和相關學科知識,以目視方法揭示遙感圖像中的地質信息。遙感圖像地質解譯的基本內容包括:

(1)岩性及地層解譯。解譯的標本有色調、地貌、水系、植被與土地利用特點等。

(2)構造的解譯。在遙感圖像上識別、勾繪和研究各種地質構造形跡的形態、產狀、分布規律、組合關系及其成因聯系等。

(3)礦產解譯及成礦遠景分析。這是一項復雜的綜合性解譯工作。通常在大比例尺圖像上,有的可以直接判別原生礦體露頭、鐵帽和采礦遺跡。但大多數情況下是利用多波段遙感圖像(特別是紅外航空遙感圖像)的解譯與成礦相關的岩石、地層、構造以及圍岩蝕變帶等地質體。除目視解譯外,還經常運用圖像處理技術獲取區域礦產信息。

成礦遠景分析工作是以成礦理論為指導,在礦產解譯基礎上,利用計算機將礦產解譯成果與地球物理勘探、地球化學勘查資料進行綜合處理,從而圈定成礦遠景區,提出預測區和勘探靶區。利用遙感圖像解譯礦產已成為一種重要的找礦手段。

主要資料就是遙感圖像——膠片和照片。對圖像解譯是閱讀遙感資料的基本功。實踐中閱讀圖片時,往往對照地面已開展的地質工作認識成果,可對遙感圖像有更深入的解讀。

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