地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究

■張琪

（中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司陜西西安710100）

地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究

■張琪

（中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司陜西西安710100）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)各類工程領(lǐng)域中占有重要地位。地球物理技術(shù)是目前能源勘探的重要技術(shù)手段。它廣泛應(yīng)用于建筑、水、電、交通、煤炭、石油、地質(zhì)等領(lǐng)域，它在資源與能源的開(kāi)發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)、對(duì)環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)等方面起到了非常重要的作用。在復(fù)雜地質(zhì)條件和高精度要求的情況下，我們需要突破的關(guān)鍵技術(shù)是非常重要的。

地球物理 勘探技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用

0　引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的地球物理勘探技術(shù)正變得越來(lái)越重要。所謂地球物理勘探，是根據(jù)勘探對(duì)象的物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)理論，在地球物理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，它是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱難的發(fā)展過(guò)程，是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱難的發(fā)展過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)行研發(fā)管理的實(shí)施與控制，從而不斷提高技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用。

1　地球物理勘探技術(shù)的現(xiàn)狀

中國(guó)的石油勘探技術(shù)已經(jīng)采取了戰(zhàn)略導(dǎo)向和市場(chǎng)化的方法，雖然它已經(jīng)取得了一定的成效，但目前，由于短期發(fā)展時(shí)間，中國(guó)石油物探技術(shù)在許多方面和國(guó)際先進(jìn)水平仍然比較落后，一般而言，中國(guó)的陸上常規(guī)勘探技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了成熟，但一些復(fù)雜的地形包括海洋非常規(guī)勘探技術(shù)還比較初級(jí)，不能科學(xué)。特別是在設(shè)備方面，雖然我們有地震儀1000萬(wàn)通道容量、1.5到120赫茲的帶寬可控源、50 ng/ml的數(shù)字探測(cè)器的噪音水平，對(duì)一些傳統(tǒng)的高密度數(shù)據(jù)的收集和解釋早期的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于一些多，VSP資料處理，疊前深度偏移基本自主研發(fā)，但如建立三維速度模型，全波形反演模塊還在開(kāi)發(fā)中，許多方面還不夠成熟，需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

2　在地球物理勘探中一些新算法、新理論的應(yīng)用

（1）小波理論、小波理論的分析主要是基于傅里葉理論分析，并且逐步發(fā)展理論的一個(gè)新的分支，這一分支的主要理論和信號(hào)處理中的微分方程，數(shù)值求解數(shù)據(jù)壓縮，成像，小波算法，和一些的分辨率和信噪比的提高數(shù)據(jù)處理方法；

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算理論，這是模擬人腦的思維，通過(guò)對(duì)樣本數(shù)據(jù)的分析和學(xué)習(xí)，對(duì)未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，從而獲得重要參數(shù)；

（3）混沌理論體系及其應(yīng)用，主要是對(duì)非線性系統(tǒng)的描述，它與分形理論具有非常密切的關(guān)系，它們之間也存在分層的骨架尺度，在不同尺度之間也存在尺度律和相似性，同時(shí)，也存在著均勻的不同假設(shè)。

（4）地理信息系統(tǒng)理論是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其主要途徑是通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持，將數(shù)據(jù)輸出、查詢、管理、存儲(chǔ)和采集的空間，在地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可以快速輸出、查詢、分析，是未來(lái)的重要發(fā)展方向。

3　地球物理勘探技術(shù)的基本應(yīng)用

（1）能源物理勘探。以石油為主，天然氣領(lǐng)域的綜合能源勘探。前測(cè)取決于地震勘探。調(diào)查過(guò)程中，對(duì)大地電磁的使用，高精度磁、高精度重力點(diǎn)探測(cè)技術(shù)，區(qū)塊評(píng)價(jià)和油氣區(qū)結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)了石油和天然氣的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以解決油氣勘探中的難點(diǎn)問(wèn)題。

（2）固體礦產(chǎn)勘查。特別是，金屬礦產(chǎn)勘查，主要使用的電氣和磁性。根據(jù)礦體及圍巖的電特性，研究了地下輸電中的流場(chǎng)分布。磁性方法主要是根據(jù)礦體與圍巖之間的磁性差異，以及在表面或在一定高度的空氣中磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律。

（3）工程物理勘探。隨著工程建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)物理勘探的需求也越來(lái)越大，主要用于建筑、公路、鐵路、管道、水利等工程，采用淺源地震、探地雷達(dá)、電氣等物探方法對(duì)工程進(jìn)行物理勘探。

（4）環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害預(yù)防和控制的物理探索。地球物理探測(cè)可以從電、熱、光等物理變化中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境變化的過(guò)程，為環(huán)境保護(hù)提供背景信息。自然災(zāi)害的突然發(fā)生，嚴(yán)重危害人們的生命安全和經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)用地球物理監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)自然災(zāi)害起到了有效的預(yù)測(cè)、預(yù)防和控制作用。

4　地球物理勘查學(xué)發(fā)展的對(duì)策及建議

4.1地球物理勘查技術(shù)發(fā)展的主攻方向

地球物理勘探的主體涉及地質(zhì)、礦產(chǎn)、工程等多個(gè)領(lǐng)域。在最近和將來(lái)的發(fā)展中，主要方向是提高檢測(cè)目標(biāo)的空間幾何分辨率，提高識(shí)別能力，并區(qū)分能力，分辨能力，描述更小、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，分辨能力與弱對(duì)比度，提高適應(yīng)復(fù)雜地形、地形、不利的地表?xiàng)l件和人為干擾條件。研究煤礦、金屬礦山，特別是深部找礦方法、地?zé)豳Y源勘查方法，以適應(yīng)福建地質(zhì)條件、地球物理、地球化學(xué)、遙感等綜合評(píng)價(jià)方法、工程地質(zhì)調(diào)查方法和綜合評(píng)價(jià)的最佳方法。

4.2新方法和新技術(shù)的研究和應(yīng)用

為了改善我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種基本物探方法的研究，提出新的技術(shù)和新的方法來(lái)解決深部地質(zhì)礦產(chǎn)資源與工程建設(shè)的問(wèn)題。

5　新世紀(jì)地球物理發(fā)展和展望

隨著地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展和地質(zhì)、礦產(chǎn)資源和工程對(duì)地球物理勘探的要求，地球物理勘探的服務(wù)對(duì)象日益增多。地質(zhì)礦產(chǎn)資源的利用，為解決地質(zhì)和礦產(chǎn)資源的問(wèn)題，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于工程地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)問(wèn)題的解決。拓展地球物理勘探服務(wù)領(lǐng)域，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)，是地球物理勘探的重要內(nèi)容。強(qiáng)大的軟件和集成的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用，使測(cè)試技術(shù)和測(cè)量?jī)x器的發(fā)展，物探儀器具有更強(qiáng)的功能，可以更容易地滿足勘探的需要。高速單版本數(shù)字信息處理器來(lái)修復(fù)錯(cuò)誤、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)處理功能增強(qiáng)，對(duì)一些高端設(shè)備進(jìn)行更新，功能擴(kuò)展性不再僅僅依賴于增強(qiáng)硬件和制造工藝的功能。新技術(shù)在超導(dǎo)重力儀，利用磁強(qiáng)計(jì)，大大提高了儀器的檢測(cè)功能。遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)在提高地震勘探分辨率和解釋精度的應(yīng)用。

6　結(jié)束語(yǔ)

目前，物理探測(cè)技術(shù)的發(fā)展更為模塊化、智能化、數(shù)字化，檢測(cè)的準(zhǔn)確性也越來(lái)越高，未來(lái)地球物理探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等結(jié)合起來(lái)的。地球物理勘探技術(shù)已逐漸發(fā)展成為地球科學(xué)的一個(gè)重要課題，其空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)已逐漸應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。

[1]宋文杰，劉玉華，肖貴學(xué).地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 [J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2010（1）.

[2]張春賀，喬德武，李世臻，張穎，楊輝，胡來(lái)東，尚應(yīng)軍，徐雷良，柴繼堂，譚捍東，劉勁松.復(fù)雜地區(qū)油氣地理物理勘探技術(shù)集成 [J].地球物理學(xué)報(bào)，2011（2）.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-211-1