序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇地震勘探的原理范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

在地震勘探工作中，檢波器主要的作用為接收地震信號(hào)，屬于對(duì)地震信號(hào)進(jìn)行接收的前段環(huán)節(jié)，投入應(yīng)用能夠以直接的方式感知大地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。但是，從實(shí)際工作來看，倘若不能了解地震勘探檢波器的原理和特性，那么在使用過程中將會(huì)出現(xiàn)一些問題，從而影響地震勘探效果[1]。基于地震勘探工作的效率提升角度考慮，本文便有必要對(duì)地震勘探檢波器原理和特性及有關(guān)問題進(jìn)行分析。

1.地震勘探檢波器原理及特性分析

1.1地震勘探檢波器原理

對(duì)于地震勘探檢波器來說，屬于一種振動(dòng)傳感器，其工作原理和振動(dòng)傳感器相同，為一個(gè)單自由度的振動(dòng)系統(tǒng)。以感應(yīng)振動(dòng)信號(hào)的物理量差異，可細(xì)分為三類傳感器，即：位移傳感器、速度傳感器以及加速度傳感器。但是，不論哪一類型的振動(dòng)傳感器，均對(duì)當(dāng)中的一個(gè)物理量感應(yīng)，切主要以輸出的電信號(hào)和哪個(gè)物理量成正相關(guān)為準(zhǔn)則[2]。此外，從地震檢波器的機(jī)電轉(zhuǎn)換來看，其主要作用為把振動(dòng)系統(tǒng)感應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)等比例地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。根據(jù)轉(zhuǎn)換原理角度來看，涵蓋的檢波器較多，如：電磁感應(yīng)檢波器、電容檢波器以及壓電檢波器等。

1.2地震勘探檢波器特性

從地震勘探檢波器的特性來看，主要有兩類：其一為動(dòng)態(tài)特性；其二為靜態(tài)特性。兩方面的特性對(duì)檢波器的品質(zhì)有非常重要的影響。對(duì)于動(dòng)態(tài)特性參數(shù)來說，涵蓋了固有頻率、阻尼系數(shù)、頻率響應(yīng)范圍以及頻率特性等等。對(duì)于靜態(tài)特性參數(shù)來說，涵蓋了有線性度、靈敏度、分辨率以及穩(wěn)定性等。

檢波器動(dòng)態(tài)特性，指的是檢波器對(duì)隨著時(shí)間改變輸出量的響應(yīng)特性，其由傳感器自身決定，同時(shí)和被測量的改變方式也存在相關(guān)性。深入分析，動(dòng)態(tài)特性是由檢波器的振動(dòng)方程與力學(xué)特性決定的，經(jīng)解振動(dòng)方程能夠獲取系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)，進(jìn)一步將幅頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)函數(shù)求解出來，而決定響應(yīng)特性的參數(shù)主要包括檢波器的自然平率以及阻尼比。

2.地震勘探檢波器相關(guān)問題及排除方法分析

在上述分析過程中，對(duì)地震勘探檢波器原理及特性有了初步了解。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，地震勘探檢波器還涉及相關(guān)問題。為了地震勘探檢波器的應(yīng)用價(jià)值得到有效提高，有必要對(duì)其問題及排除方法進(jìn)行分析。

2.1常規(guī)檢波器問題

基于地震勘探過程中，將20DX作為代表的檢波器統(tǒng)稱為常規(guī)檢波器，其自然頻率通常為10Hz。此類檢波器雖然能夠在常規(guī)地震勘探中發(fā)揮作用，但是也存在一些較為明顯的問題，主要包括：（1）指標(biāo)參數(shù)允差偏大，檢波器一致性差，進(jìn)而使地震資料的分辨能力下降。為此，處于高精度地震勘探過程中，需使用性能參數(shù)允差較小的檢波器。從現(xiàn)狀來看，允差在±2.5%的檢波器已投入市場，但成本費(fèi)用相對(duì)增多。（2）存在較大的失真度，會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍造成影響，進(jìn)一步發(fā)生信號(hào)畸變。為此，需將常規(guī)檢波器的失真度控制在合理范圍內(nèi)，使其動(dòng)態(tài)范圍滿足勘探要求，進(jìn)一步避免地震信號(hào)畸變的發(fā)生。（3）假頻低，會(huì)對(duì)頻帶范圍造成影響，進(jìn)而使橫向干擾產(chǎn)生較大的影響。因此，有必要控制假頻，消除造成的橫向干擾，進(jìn)而使勘探效果增強(qiáng)。

2.2自然頻率問題

對(duì)于自然頻率來說，屬于地震勘探中一大關(guān)鍵的檢波器參數(shù)，如果檢波器的自然頻率偏高，將會(huì)使地震信號(hào)的頻寬降低，這是一大問題。倘若無特殊的抑制低頻干擾，或者無增強(qiáng)某高頻段信號(hào)，可使用頻帶比較寬的檢波器?？偠灾?，對(duì)于檢波器來說，具備比較寬的頻帶范圍為宜。

2.3Ρ仁匝槲侍

檢波器對(duì)比試驗(yàn)主要問題包括：其一，試驗(yàn)?zāi)康牟粔蛎鞔_，在選取檢波器過程中，存在一些個(gè)人方面的因素，當(dāng)檢波器人對(duì)檢波器不夠熟悉的情況下，試驗(yàn)便會(huì)出現(xiàn)問題。其二，試驗(yàn)內(nèi)容不夠具體；其三，試驗(yàn)資料分析針對(duì)性不夠強(qiáng)。針對(duì)上述問題，需明確檢波器對(duì)比試驗(yàn)的目的，同時(shí)明確試驗(yàn)內(nèi)容，采取合理、科學(xué)的分析方法，進(jìn)一步提升檢波器試驗(yàn)的效果。

3.結(jié)語

通過本文的探究，認(rèn)識(shí)到地震勘探檢波器在地震探勘過程中的應(yīng)用價(jià)值較高。為了正確使用地震勘探檢波器，需了解地震勘探檢波器的原理及特性，進(jìn)一步對(duì)其實(shí)際應(yīng)用問題進(jìn)行分析，并采取有針對(duì)性的解決方法。相信在正確使用地震勘探檢波器，并結(jié)合地震資料采集成果分析的條件下，地震勘探工作的效率及質(zhì)量將能夠得到有效提高，進(jìn)一步為地震勘探的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[中圖分類號(hào)] G942 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）17-0141-03

地震勘探主要由采集、處理和解釋三大環(huán)節(jié)組成，其中地震資料解釋是地震勘探工程的最終環(huán)節(jié)。隨著地震勘探技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及成像技術(shù)的飛速發(fā)展，地震資料解釋的內(nèi)容也日益豐富和深化。目前，地震資料解釋主要包括盆地分析、構(gòu)造、地層、沉積以及油氣勘探等多方面內(nèi)容，成為盆地基礎(chǔ)地質(zhì)研究和油氣勘探活動(dòng)中不可缺少的重要方法。地震數(shù)據(jù)采集、處理、解釋一體化、全三維解釋、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使地震解釋技術(shù)更加復(fù)雜、深入、有效。為了滿足石油勘探過程中地震資料解釋的要求，必須做好該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)。

一、地震資料解釋的任務(wù)

西安石油大學(xué)是以石油勘探與開發(fā)為主的工科院校，是培養(yǎng)未來石油工程師的搖籃。馬在田院士認(rèn)為“當(dāng)前最缺少的是知識(shí)全面，系統(tǒng)掌握地震理論、方法，有相當(dāng)石油地質(zhì)知識(shí)水平的能夠解決實(shí)踐問題的領(lǐng)軍型人才”。地震資料解釋課程作為地球探測與信息技術(shù)專業(yè)的必修課程，幾乎涉及所有基礎(chǔ)地質(zhì)和石油地質(zhì)研究領(lǐng)域。在學(xué)生修完地震勘探原理、地震資料處理、測井原理與解釋、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)等相關(guān)專業(yè)課基礎(chǔ)上開設(shè)本課程。目前，在油氣勘探領(lǐng)域，地震資料解釋是結(jié)合鉆、測井資料以及計(jì)算機(jī)成像技術(shù)將地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地質(zhì)術(shù)語，根據(jù)地震資料確定地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和空間位置，分析層間接觸關(guān)系，推測地層的沉積環(huán)境、巖性和厚度，預(yù)測地層的含油氣性，進(jìn)行有利區(qū)評(píng)價(jià)和井位部署。在油氣勘探過程中，地震資料是內(nèi)容最為豐富、綜合分辨率最高的鉆前原始信息源。地震資料解釋為地質(zhì)家提供分析地下地質(zhì)現(xiàn)象的“眼睛”。在開發(fā)過程中由于其突出的平面空間分辨率而具有重要意義。地震資料解釋貫穿油氣勘探開發(fā)的所有環(huán)節(jié)：盆地評(píng)價(jià)、含油氣系統(tǒng)評(píng)價(jià)、成藏組合帶評(píng)價(jià)、有利目標(biāo)評(píng)價(jià)、開發(fā)方案的確立以及開發(fā)后期方案的調(diào)整。

許多重要的地質(zhì)理論都離不開地震資料解釋的發(fā)展，地震資料解釋已成為一些新興邊緣學(xué)科的重要生長點(diǎn)。盆地分析的一些基本原理建立于早期對(duì)二維地震剖面解釋的基礎(chǔ)之上。地震地層學(xué)和層序地層學(xué)這2門學(xué)科也是建立在對(duì)沉積盆地地震解釋的基礎(chǔ)之上。[1]隨著三維地震采集、處理、解釋以及計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷提高，研究人員可以利用三維地震的解釋技術(shù)刻畫沉積盆地的地形特征、沉積體系的三維幾何形態(tài)及其沉積演化過程，從而誕生了新的學(xué)科――地震沉積學(xué)、地震地貌學(xué)。[2][3]

二、地震資料解釋的內(nèi)容

高等學(xué)校既是教學(xué)中心又是科研中心，教學(xué)與科研應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展?？蒲惺墙虒W(xué)的基礎(chǔ)，是提高師資隊(duì)伍素質(zhì)和培養(yǎng)高素質(zhì)人才的必由之路。教學(xué)的內(nèi)容與教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，必須及時(shí)更新，這樣才能跟上時(shí)代的步伐。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)科學(xué)研究的進(jìn)展、實(shí)際情況的變化不斷進(jìn)行修訂，將眾多優(yōu)秀的科研成果吸收進(jìn)去。

（一）與地震資料解釋相關(guān)的地震勘探原理

地震資料解釋是地震勘探3大基本生產(chǎn)環(huán)節(jié)（采集、處理和解釋）的最后環(huán)節(jié)。采集和處理環(huán)節(jié)需對(duì)野外采集的地震資料進(jìn)行預(yù)處理、濾波、反褶積、速度分析、動(dòng)-靜校正、疊加和偏移等過程，為解釋人員提供真實(shí)反映地下地質(zhì)構(gòu)造、地層、沉積環(huán)境的剖面或數(shù)據(jù)體。因此，為了做好地震資料解釋，必須討論地震記錄的形成、褶積模型、有效波識(shí)別的主要標(biāo)志、地震剖面特點(diǎn)、地震勘探分辨率等與地震資料解釋關(guān)系密切的基本概念和理論問題。

（二）地震構(gòu)造解釋

20世紀(jì)70年代之前，由于地震資料和計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，地震資料主要用于構(gòu)造解釋為主，即利用地震資料提供的反射波旅行時(shí)、速度信息，查明地下地層的構(gòu)造形態(tài)、埋藏深度和接觸關(guān)系等。地震構(gòu)造解釋是地震資料解釋的最初的，也是最基本的研究內(nèi)容。因此，必須使學(xué)生掌握相關(guān)的基本概念和基本原理、基本方法。相關(guān)的概念、原理和方法如下：合成記錄標(biāo)定原理及方法，地震同相軸對(duì)比方法，斷層剖面和平面識(shí)別方法、技術(shù)、解釋方法及平面組合（如相干體技術(shù)、切片技術(shù)等），T0圖的繪制、時(shí)深轉(zhuǎn)換方法及構(gòu)造圖的繪制，拉張、擠壓、剪切以及底辟構(gòu)造背景下的典型構(gòu)造樣式的地震識(shí)別，地震剖面上的構(gòu)造活動(dòng)時(shí)期分析方法。

（三）地震巖性解釋

由于構(gòu)造油氣藏的日益成熟，油氣勘探與開發(fā)目標(biāo)逐漸由構(gòu)造油氣藏轉(zhuǎn)移到非構(gòu)造油氣藏。隨著地震資料采集、處理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，20世紀(jì)70年代末，地震資料解釋內(nèi)容日益豐富，開始了地震資料巖性解釋。地震巖性解釋主要包括地震地層學(xué)、地震相分析和巖性預(yù)測三方面的內(nèi)容。

1.地震地層學(xué)解釋

地震地層學(xué)是以反射地震資料為基礎(chǔ)，把地層學(xué)和沉積學(xué)特別是巖性、巖相的研究成果，運(yùn)用到地震解釋工作中，進(jìn)行地層劃分對(duì)比、判斷沉積環(huán)境、預(yù)測巖相巖性的地層學(xué)分支學(xué)科。地震地層解釋需要向?qū)W生講授地震反射界面的類型和對(duì)比方法，地質(zhì)界面的類型，地震反射界面的地質(zhì)成因，各種地震反射界面的區(qū)分，地震反射界面的年代地層學(xué)意義和地震地層單元，地震層序劃分的原則、級(jí)別、方法，地震界面與地質(zhì)界面的橋式對(duì)比方法等基本原理、基本方法。

2.地震相分析

地震資料為勘探階段提供極其重要的鉆前原始信息，除了包含豐富的構(gòu)造信息，還包含了豐富的地層和沉積信息。地震相分析是指根據(jù)地震反射的面貌特征進(jìn)行沉積相的解釋和推斷。為了使學(xué)生掌握地震相分析技術(shù)，必須向?qū)W生講授地震相的概念，主要的地震相參數(shù)，反射結(jié)構(gòu)的類型及地質(zhì)意義，幾何外形的類型及地質(zhì)意義，地震相劃分與編圖過程，地震相模式的概念，典型沉積體的地震識(shí)別，地震相向沉積相轉(zhuǎn)換的思路、方法、原則、步驟。

3.巖性預(yù)測及流體識(shí)別

目前，巖性預(yù)測和流體識(shí)別屬于儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)主要研究內(nèi)容，也是地震地質(zhì)綜合解釋的重要內(nèi)容。地震資料解釋課程主要讓學(xué)生了解利用速度信息和振幅信息解釋巖性的一般原理、方法和步驟，并介紹目前國內(nèi)外油氣預(yù)測常用的烴類直接檢測指數(shù)（DHI），如AVO、亮點(diǎn)、平點(diǎn)技術(shù)等。

（四）開發(fā)地震解釋

開發(fā)地震技術(shù)是因油氣田開發(fā)的需要而興起，是勘探地震技術(shù)向油田開發(fā)階段的延伸。隨著油氣田開發(fā)程度的提高，開發(fā)地震的重要性將更多地顯現(xiàn)出來。開發(fā)地震技術(shù)總體上仍處于發(fā)展階段，現(xiàn)有的一些方法，或因成像處理及解釋手段不夠完善，或因信噪比、分辨率及精確度不夠高，只能應(yīng)用于油氣田早期開發(fā)。[4]開發(fā)地震學(xué)需要以高信噪比、高分辨率、高保真度資料（即所謂“三高”地震資料）為基礎(chǔ)，地震資料處理、解釋和研究一體化是開發(fā)地震學(xué)發(fā)展的重要方向，[5]開發(fā)階段地震技術(shù)主要用于提高分辨率、提高儲(chǔ)層描述和烴類檢測精度、建立精細(xì)三維油氣藏模型。[6]

三、教學(xué)手段與方法

地震資料解釋既有復(fù)雜及系統(tǒng)的理論性，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，既是一門科學(xué)，也是一門藝術(shù)和技術(shù)。[7][8]針對(duì)該課程具有專業(yè)面廣、知識(shí)點(diǎn)多以及實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，該課程的教學(xué)應(yīng)理論和實(shí)踐并重。注重培養(yǎng)學(xué)生的基本理論和動(dòng)手能力，為社會(huì)培養(yǎng)受用人單位歡迎的物探專業(yè)人才。

（一）課堂教學(xué)

在教學(xué)中，可采用板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式，向?qū)W生講授地震資料解釋相關(guān)的基本原理、基本方法和技能。板書總結(jié)重要知識(shí)點(diǎn)，起到提綱挈領(lǐng)的作用。多媒體可以在整個(gè)教學(xué)中引入大量地震剖面、平面圖實(shí)例，更好地吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生迅速而準(zhǔn)確地理解重要知識(shí)點(diǎn)。多媒體在一堂課中可以大容量地豐富當(dāng)堂內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，而板書把大量內(nèi)容的精髓展示到黑板上，以突出本節(jié)的重點(diǎn)，也能讓學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)有據(jù)可依。

（二）實(shí)踐教學(xué)

知識(shí)、能力和技能的培養(yǎng)均來自于實(shí)踐。各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于地球探測與信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生成長至關(guān)重要，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。要培養(yǎng)高素質(zhì)人才，就必須重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。地震資料解釋課程的實(shí)踐應(yīng)從課堂實(shí)踐和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)方面入手。

1.在課堂教學(xué)中，給學(xué)生一定測網(wǎng)的、能涵蓋構(gòu)造、地震層序、地震相等重要知識(shí)點(diǎn)的地震紙剖面，做好課堂知識(shí)點(diǎn)講授和實(shí)踐。利用大量實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的銜接，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)學(xué)過知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)的同時(shí)聯(lián)系新的知識(shí)點(diǎn)投入學(xué)習(xí)，通過互動(dòng)增強(qiáng)學(xué)生的對(duì)地震資料解釋的感性。對(duì)于一些重要的概念結(jié)合實(shí)際地震資料，讓學(xué)生自己分析、自己解決，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維意識(shí)。

2.地震資料課程設(shè)計(jì)是本課程的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。力求使學(xué)生能夠理解地震資料解釋的基本原理和概念，掌握合成記錄標(biāo)定、斷層剖面解釋、層位閉合解釋、斷層組合、等T0圖編制、時(shí)深轉(zhuǎn)換、構(gòu)造圖的編制、地震相剖面分析、地震相平面圖的編圖、地震相轉(zhuǎn)化沉積相的基本方法原理以及沉積相圖的繪制等基本地震解釋技能，初步具備利用地震資料獨(dú)立開展含油氣盆地地質(zhì)分析的能力。

近年來，隨著采集、處理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，地震資料品質(zhì)和分辨率不斷提高，以及油氣勘探與開發(fā)程度提高，地震資料解釋所涉及的研究內(nèi)容日益豐富，其研究內(nèi)容從最初的構(gòu)造解釋到層序地層分析、地震相分析，然后再到巖性預(yù)測、物性參數(shù)預(yù)測、烴類檢測。地震資料解釋數(shù)據(jù)由疊后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到疊前數(shù)據(jù)。要求地震資料解釋人員既要具備扎實(shí)的地球物理基礎(chǔ)，又要掌握相應(yīng)的石油地質(zhì)知識(shí)。地震資料解釋專業(yè)課程的教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)受用人單位歡迎的物探專業(yè)人才。因此，必須結(jié)合地球探測與信息技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及當(dāng)前和今后油氣勘探實(shí)際需求，積極引入地震資料解釋的科技發(fā)展新成果，合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容。與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系，注重從實(shí)踐中找問題，從專業(yè)知識(shí)中找答案，帶領(lǐng)學(xué)生從書本走向?qū)嵺`，以實(shí)踐充實(shí)教學(xué)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] Vail P R， Mitchum R M， Jr et al. Seismic stratigraphy and global changes in sea level， Parts 1-11[M]： AAPG Memoir， 1977， 26： 51-212.

[2] Posamentier H W. Seismic geomorphology and depositional systems of deep water environments： observations from offshore Nigeria，Gulf of Mexico，and Indonesia （abs.）[M]. AAPG Annual Convention Program， 2001， 10：160.

[3] Zeng H L， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： applied to Miocene Vermilion Block 50 tiger shoal area offshore Louisiana[J]. AAPG Bulletin， 2004， 88（2）： 153-174.

[4] 許衛(wèi)平.關(guān)于開發(fā)地震技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].石油物探，2002（1）：11-14.

[5] 馬在田.關(guān)于油氣開發(fā)地震學(xué)的思考[J].天然氣工業(yè)，2004（6）：43-46.

篇（3）

《地震勘探》是很多理工科院校地球科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是和生產(chǎn)結(jié)合緊密的一門專業(yè)課，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)要求比較高，而且具有一定的抽象性。因此，要在短暫的一學(xué)期或者兩學(xué)期的時(shí)間內(nèi)教授完成地震勘探方方面面的內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)地震勘探的原理和方法較為熟悉，并基本掌握實(shí)際的操作過程，具有較大的難度。

本人根據(jù)教學(xué)和科研的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為本課程的難點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

1. 數(shù)學(xué)要求較高

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高。比如，地震波滿足波動(dòng)方程，而波動(dòng)方程的推導(dǎo)和解法是一個(gè)難點(diǎn)；再如，面波勘探中面波產(chǎn)生的原理和面波勘探的方法也是較為抽象，不太容易理解。

2. 教學(xué)內(nèi)容繁多

地震勘探方法經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)逐漸豐富和完善。從運(yùn)用不同震相分，簡單可以分為折射波勘探、反射波勘探和面波勘探等。而深部勘探法中，內(nèi)容也非常豐富，整個(gè)反射波地震數(shù)據(jù)處理過程就包括了抽道集、濾波、反褶積、動(dòng)靜校正、速度分析、疊前或者疊后偏移、解釋等過程。很多過程原理都比較抽象，技術(shù)也較為復(fù)雜。教師如果以填鴨式的方法教學(xué)，往往收不到滿意的效果。

為了在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生能夠清晰地了解地震勘探的物理概念和技術(shù)細(xì)節(jié)，需要運(yùn)用多種教學(xué)方式加強(qiáng)教學(xué)效果。隨著多媒體教學(xué)的普及，教師充分利用多媒體，可以在課堂上充分細(xì)致地講解教學(xué)內(nèi)容，也能讓學(xué)生更加形象地思考課程要點(diǎn)和難點(diǎn)，更有利于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

當(dāng)然，僅有教學(xué)的多媒體硬件是不夠的，還需要配備適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)軟件才能起到好的教學(xué)效果。地震勘探領(lǐng)域中有著多種商業(yè)軟件，但這些軟件多為企業(yè)設(shè)計(jì)，價(jià)格也相當(dāng)昂貴，不適合教學(xué)。此外，這些商業(yè)軟件不提供源代碼，也不利于學(xué)生和教師進(jìn)一步地了解技術(shù)細(xì)節(jié)。幸運(yùn)的是，也有少量的免費(fèi)的地震勘探領(lǐng)域內(nèi)的軟件問世。其中比較著名的也較常用的軟件是斯坦福大學(xué)開發(fā)的SEPlib地震勘探軟件和科羅拉多礦業(yè)學(xué)院開發(fā)的Seismic Unix軟件。這些軟件集合了多人的智慧，為廣大的從事地震勘探教學(xué)和研究的人員提供了一個(gè)學(xué)習(xí)和開發(fā)的環(huán)境。特別重要的是，這些軟件都無償提供了程序源代碼，為初學(xué)者提供了很大的學(xué)習(xí)便利，也非常有利于科研人員在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)。

下面主要以Seismic Unix軟件為例，說明此軟件在教學(xué)上的運(yùn)用。

Seismic Unix地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（簡稱SU軟件包）是由美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院和斯坦福大學(xué)人員開發(fā)的軟件。此軟件包由SEG、科羅拉多礦業(yè)學(xué)院地球物理工程系波場研究中心和天然氣研究所等組織支持，里面集成了地震勘探方方面面的技術(shù)代碼，在Linux系統(tǒng)下可以較為方便地進(jìn)行編譯和運(yùn)行。

如果只是運(yùn)用課堂教學(xué)，暫時(shí)可以不用考慮程序原碼，只需在命令行中敲入命令，便可方便地實(shí)現(xiàn)濾波、增益、剪切、反褶積、速度分析、疊加、偏移等常用的數(shù)據(jù)處理過程。而且SU軟件包提供了完美的圖像顯示功能，非常適合運(yùn)用在多媒體教學(xué)中。

此外，SU軟件包還提供了人工合成地震命令，可以較為方便地進(jìn)行建模、地震波模擬、地震記錄的合成，這為教學(xué)和科研提供了極大的方便。因此，教師和學(xué)生可以方便地模擬出自己設(shè)計(jì)模型中的地震記錄以及地震傳播過程，使學(xué)生更加容易理解地震波的傳播行為和地震記錄的產(chǎn)生原理。同時(shí)，可以利用此人工地震記錄，進(jìn)行地震數(shù)據(jù)處理，如濾波、反褶積、速度分析和偏移成像等。

下面以一個(gè)例子加以說明。本例子是利用SU軟件包合成地震記錄，然后對(duì)此記錄進(jìn)行后續(xù)的處理。具體的步驟如下：（1）構(gòu)制模型；（2）使用susynlv等命令生成地震合成記錄；（3）附道頭字，便于后續(xù)處理；（4）選排，將炮集記錄轉(zhuǎn)換成CDP道集記錄；（5）使用頻率濾波等方法消除各種噪聲影響；（6）速度分析，抽道集進(jìn)行速度分析；（7）動(dòng)校正；（8）疊加，疊加的結(jié)果為自激自收的時(shí)間剖面；（9）偏移，將自激自收的時(shí)間剖面轉(zhuǎn)換為深度剖面，使同相軸歸位，最終用于地質(zhì)解釋。

當(dāng)然，Seismic Unix軟件包是在Linux系統(tǒng)下運(yùn)行的，需要對(duì)Linux系統(tǒng)有一點(diǎn)的了解。相信結(jié)合Seismic Unix軟件包，必將對(duì)地震勘探課程的教學(xué)提供很大的幫助。

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一、前言

目前來說，地震方法是在進(jìn)行水溫、工程、環(huán)境、地址調(diào)查的主要的勘察方法，這種方法的工作原理主要是通過在人工方面進(jìn)行地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的激發(fā)的方法用來解決在地質(zhì)上的難題。這種方法在生產(chǎn)運(yùn)用的過程中非常的常見，所以我們需要進(jìn)行深入的研究。我們?cè)谶M(jìn)行地震方法研究的時(shí)候，首先要知道這種方法的主要工作原理是利用地震波，地震波會(huì)通過人工爆破產(chǎn)生，當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ趥鞑サ降叵掠龅搅说讓拥慕缑娴臅r(shí)候，就會(huì)按照波所產(chǎn)生的反射和折射原路返回到產(chǎn)生地震波的地方，這些返回的地震波會(huì)被我們?cè)诓煌恢蒙纤胖玫尿?yàn)波器所接收，從而在機(jī)器中被記錄，這些所記錄的數(shù)據(jù)是呈現(xiàn)出一個(gè)規(guī)律的，所記錄的數(shù)據(jù)再有我們進(jìn)行處理，得到的資料可以用在我們需要的勘測地質(zhì)的方面，方便我們?cè)诘刭|(zhì)方面的生產(chǎn)活動(dòng)。在以往的進(jìn)行高分辨率在地震勘探中中的使用越來越頻繁，幾乎成為了地質(zhì)勘探的主要的工具，在進(jìn)行基巖的起伏和含水層等各種不同的地下構(gòu)造的時(shí)候，積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。而礦井地質(zhì)的工作上卻很少用高分辨率解決煤礦中的問題，在煤礦的生產(chǎn)過程中，幾乎還是使用傳統(tǒng)的解決方法進(jìn)行煤礦生產(chǎn)的問題。但是由于最近煤礦的生產(chǎn)對(duì)于礦井地質(zhì)的工作的要求可以說是越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的工作方式已經(jīng)無法滿足我們對(duì)于生產(chǎn)上的需求，怎樣將高分辨率運(yùn)用在礦井的工作中，提高礦井工作的效率是當(dāng)今礦井地質(zhì)工作的當(dāng)務(wù)之急。

二、高分辨率地震勘探原理和方法

地震在我們的日常生活中并不陌生，僅僅幾年的時(shí)間就發(fā)生了大大小小十幾起的地震時(shí)間，從汶山地震到玉樹地震，地震似乎是我們生活中的隨處可見的，然而高分辨率地震勘探原理就是利用這種地震波，所謂地震波就是利用爆炸或者是其他的人工方法使地面發(fā)生震動(dòng)，這種震動(dòng)就是通過波的形式向各個(gè)方向進(jìn)行傳播，這種波就是我們所說的地震波。波在同一種介質(zhì)中可以以相同的速度進(jìn)行傳播，但是地下巖層的由各種各樣不同的性質(zhì)組成，這也就造成了這種地震波碰到他們的界面的時(shí)候會(huì)發(fā)生反射和折射，由于這種反射和折射就造成了有一部分的波返回到地面上，這種回到地面上的波可以通過驗(yàn)波器接收并且總結(jié)各種數(shù)據(jù)資料。地震勘探就是利用這種原理，將人工所激發(fā)的地震波向地下進(jìn)行傳播，遇到巖層的分界面的時(shí)候進(jìn)行反射波和折射波，計(jì)算這其中的時(shí)間，地震勘探就可以通過這個(gè)時(shí)間來確定界面埋藏的深度和其基本形狀。地震勘探的目的就是根據(jù)人工所發(fā)射的地震波的到達(dá)的時(shí)間，還有其頻率和波形來進(jìn)行地下的巖層的形狀和構(gòu)造的信息的分析。近幾年，我國的地震勘探技術(shù)在不斷的提高，高分辨地震勘探方法逐漸的變得成熟，傳統(tǒng)的地震勘探的方法已經(jīng)過時(shí)。高分辨地震勘探主要是分別從垂向和橫向這兩個(gè)方面進(jìn)行了煤礦的巖層和斷裂的構(gòu)造的形狀進(jìn)行分辨的能力。本篇文章通過對(duì)于一個(gè)企業(yè)中的實(shí)例的描述進(jìn)行對(duì)于高分辨地震勘探方法的發(fā)展前景進(jìn)行分析。

三、高分辨率地震勘探的應(yīng)用

安徽某煤礦具有非常悠久的歷史，其地質(zhì)工作在1958年的時(shí)候就開始了工作，分別有五個(gè)隊(duì)進(jìn)行鉆探的工作，鉆探工作主要是進(jìn)行普查、詳查和精查，在1960年的時(shí)候和1973年時(shí)分別提交了其進(jìn)行的191個(gè)鉆孔的普查和警察的勘探報(bào)告。這次進(jìn)行的地震勘探區(qū)是在六采區(qū)之內(nèi)，其延伸的控制面積在2.1千米的范圍之內(nèi)，地質(zhì)勘探任務(wù)主要有兩個(gè)，其一是要對(duì)于六采區(qū)內(nèi)落差在十米以上的斷層進(jìn)行查明，其十米以上的精確度應(yīng)該在三十米以內(nèi)，而且還要對(duì)于落差在十米以下的那些斷點(diǎn)給予一個(gè)合理的解釋。其二是在主要的采取煤層2號(hào)和煤層9號(hào)的埋藏的深度和其形狀特點(diǎn)進(jìn)行查明，對(duì)于深度的誤差不能小于百分之二以上。我們?cè)谶M(jìn)行地震勘探的時(shí)候所使用的鉆孔有二十一個(gè)，這二十一個(gè)鉆孔對(duì)于其地震的資料定性和定量的解釋提供了非常重要的依據(jù)。此次高分辨率的勘探任務(wù)是有安徽的物測地質(zhì)隊(duì)完成的，在1994年進(jìn)行了地震勘探的野外施工。其完成質(zhì)量還是很高的，測線的長度為23.065千米，所測的物理點(diǎn)一千五百個(gè)，其中合格的物理點(diǎn)有一千四百九十六個(gè)，合格率達(dá)到了百分之九十九點(diǎn)七三。在進(jìn)行工程的布置的時(shí)候考慮到實(shí)際情況，北東走向的地震測線是垂直地層的走線和構(gòu)造，要盡可能的通過已有的鉆孔，并且和北西走向的地震測線形成了網(wǎng)狀的形狀。網(wǎng)之間的間距是130米和160米。在野外進(jìn)行工作的時(shí)候必須要在地震勘探施工之前在D8線上進(jìn)行試驗(yàn)和研究，經(jīng)過試驗(yàn)資料和實(shí)際情況的分析確定好野外的工作的方法，需要的一起是48道DFS-V型地震儀，兩臺(tái)M10型可控震源，二乘六次震動(dòng)臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電瓶至少有百分之五十，掃描的頻率應(yīng)該在25-109hz，掃描的長度是十四秒，除此之外還需要5串TZBS-60型的高頻檢波器，觀測系統(tǒng)為道具10米。十二次單邊激發(fā)。應(yīng)用這些試驗(yàn)儀器所進(jìn)行的高分辨地震勘探在全區(qū)內(nèi)一共獲得由一千五百個(gè)地震記錄，其中包括一千四百七十個(gè)生產(chǎn)記錄，還有三十張實(shí)驗(yàn)記錄。生產(chǎn)記錄中的甲級(jí)有百分之九十三點(diǎn)五，乙級(jí)有九十一張，廢品四張，其中記錄的成品率就有百分之九十九點(diǎn)七三。經(jīng)過安徽省的每天地質(zhì)局的評(píng)論組對(duì)勘探的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽查和評(píng)價(jià)合格率在百分之九十七點(diǎn)八。能夠達(dá)到這樣的一個(gè)勘測結(jié)果已經(jīng)是說明勘測的結(jié)果非常的準(zhǔn)確了，通過對(duì)于地震勘探我們查明了安徽地區(qū)的斷裂結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的發(fā)育程度和其平面分布的主要情況，對(duì)其二煤層和九煤層這兩個(gè)主要的煤層的煤礦埋藏的深度和其構(gòu)造的形態(tài)特點(diǎn)都取到了一個(gè)比較好的地質(zhì)效果。這次地震的勘探對(duì)于地下的斷層的控制和對(duì)于斷點(diǎn)的解釋是在平面上發(fā)現(xiàn)組合斷層一共有七條其中有正斷層有六條，另外一個(gè)是逆斷層，而鼓勵(lì)的斷點(diǎn)是九個(gè)，在這些斷電中其中的斷點(diǎn)產(chǎn)生的落差是十三米，而其他的斷點(diǎn)的落差都小于十米的距離。

四、對(duì)于高分辨率的地震勘測的評(píng)價(jià)對(duì)于其發(fā)展前景的展望

通過對(duì)于安徽的地震勘探的實(shí)例的描述，我們可以看出，高分辨地震勘探對(duì)于礦質(zhì)生產(chǎn)特別是對(duì)于煤礦的生產(chǎn)具有非常重要的作用，其利用高分辨地質(zhì)勘探可以對(duì)于煤層埋藏的深度和其具體的形狀都可以勘探的非常的準(zhǔn)確，其準(zhǔn)確性是比以往的傳統(tǒng)的勘測的準(zhǔn)確性要高的，而且對(duì)于斷層的存在與否的解釋也是比較準(zhǔn)確的。如果高分辨地質(zhì)勘探如果運(yùn)用到真正的煤礦企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中的話，會(huì)對(duì)于生產(chǎn)作業(yè)起到非常大的作用。雖然高分辨地震勘探對(duì)于定量的解釋上還應(yīng)該進(jìn)一步的提高技術(shù)，但是高分辨地質(zhì)勘探相對(duì)于傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探還是具有非常大的益處。高分辨地震勘探和其他的地震勘探的方法相比的話其具有很多其他的地質(zhì)勘探所沒有的優(yōu)點(diǎn)，比如說具有探測能力強(qiáng)和解決的問題較多、成本低而且效率也很高。所以高分辨地震勘探對(duì)于礦質(zhì)構(gòu)造探測手段來講具有很光明的發(fā)展前景的。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào):TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)12-0346-01

1 地震波發(fā)的勘探原理

地震波法的原理并不困難,基本辦法是用高爆炸力的TNT炸藥在地面激起人工地震波,震波沿著與地面垂直的方向傳播,在碰到質(zhì)地相對(duì)致密的巖層以后,一部分波被反射回地面,預(yù)先,在地面上安置起許多呈現(xiàn)點(diǎn)陣的檢波器,這些檢波器能夠把地面微弱的震動(dòng)變成電子信號(hào),通過連接線傳輸?shù)浇邮諜C(jī)里,接收機(jī)的功能是分道記錄不同位置的檢波器的電信號(hào),早期是用把經(jīng)過自動(dòng)增益控制的放大的電流隨時(shí)間的進(jìn)程記錄在照相紙上,最近三十年來已經(jīng)使用模擬和數(shù)字法把信號(hào)記錄在磁帶上。

記錄在載體上的地震波信號(hào)是一道道衰減的波浪,他們相互之間隨位置的移動(dòng),其波峰和波谷逐漸變化,一個(gè)特征是,當(dāng)出現(xiàn)了某一巖層的明顯反射時(shí),相鄰的波峰或波谷會(huì)形象地疊合在一起.這樣,如果沿著幾條線逐漸放炮(激勵(lì)地震波),并逐漸布置檢波器陣列.則在拼合起來的記錄上,可以看見這些波峰形成了一道墻,有時(shí)墻呈現(xiàn)出下凸的弧形,甚至在這條弧形線的下面還有一根上凹的弧形線,這就意味著兩條組成如“眼睛”狀的弧形線之間的巖層可能是封閉的。這個(gè)時(shí)候,地震工作者需要在與剛才那根地面?zhèn)染€的垂直方向上再布置幾條平行的側(cè)線,看一看在同樣的深度附近,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似的兩條眼狀弧形線?如果證實(shí)確實(shí)也有,那么,在這個(gè)地區(qū)的地下深層,存在一個(gè)穹隆形的構(gòu)造,它有可能是儲(chǔ)藏石油的地方。

為了精確測定深度,還需要對(duì)記錄上的墻出現(xiàn)的位置(它的橫坐標(biāo)是按時(shí)間,即毫秒作計(jì)量單位的,其原點(diǎn)表示爆炸發(fā)生時(shí)那一瞬間),這就需要把時(shí)間量度轉(zhuǎn)換為距離量度,辦法是一,使用縱波傳播的速度和時(shí)間的乘積;二,按照時(shí)間差一定的傳播軌跡應(yīng)滿足雙曲線的規(guī)律,這樣的轉(zhuǎn)換被稱為“歸位”,經(jīng)過歸位運(yùn)算以后的的地震反射波各點(diǎn)就是實(shí)際深度了.這樣,我們只消精確地計(jì)下眼睛狀曲線的各點(diǎn),就能較為準(zhǔn)確地圈定地下可能的儲(chǔ)藏石油構(gòu)造的位置和深度了。

實(shí)際情況遠(yuǎn)比上述簡單原理復(fù)雜,首先,爆炸一瞬間并不純粹產(chǎn)生縱向傳播的,對(duì)確定巖層位置有益的好波,它同時(shí)可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的聲波和沿地面方向傳播的水平波,它們對(duì)反射回來較弱的縱波進(jìn)行干擾,常常使得對(duì)可能出現(xiàn)的構(gòu)造模糊不清的現(xiàn)象,這就需要人們?nèi)サ暨@些害波.

除了上述的兩類危害地震波勘探的壞波以外,還存在著在層間反復(fù)多次反射的無用的波,這種波也可以根據(jù)規(guī)律被濾掉.另外,還有一種詭異的波,它產(chǎn)生在地下可能出現(xiàn)的巖石的尖銳面上,仿佛在某個(gè)尖銳的點(diǎn)上,又出現(xiàn)了另一個(gè)爆炸源!,這個(gè)虛假的爆炸源很無聊地反向(向地面方向)傳播波,又反向碰到下面的巖石被反射到儀器記錄里,和有用的波混淆在一起,十分難以區(qū)別。

總之,現(xiàn)代地震波法勘探的任務(wù)就是要把有用的波收集起來,去掉干擾,換句話說,就是要提高信噪比.同時(shí),地震信號(hào)也要作到準(zhǔn)確的歸位(實(shí)際上,縱波傳輸并不一定準(zhǔn)確按照人們預(yù)先測定的速度在復(fù)雜的地下傳播的),最后,加密檢波器點(diǎn)陣以獲得更細(xì)致的分析也很重要,而這,又加重了勘探的成本.在海上,還會(huì)出現(xiàn)波在海底與海面之間多次反射的干擾.最后,新型,高靈敏度的檢波器群設(shè)置能夠向著3D和全息的描繪地下構(gòu)造的實(shí)現(xiàn).另外,還要考慮地震波穿透巖層時(shí)的折射影響。

2 地震勘探的三種基本方法

根據(jù)震源激發(fā)出的振動(dòng)(也稱地震波)向四周傳播的波型特征,地震勘探可分為三種基本方法。它們是反射波法、折射波法、透射波法。

2.1 反射波法

如果我們?cè)陔x震源較近的若干接收點(diǎn)(1,2……,N)上布置檢波器,就可以測出地震波從震源出發(fā)向地下傳播遇到不同地層界面(Ⅰ、Ⅱ……)時(shí)反射回來的地震波及其依次回到地面各檢波點(diǎn)的傳輸時(shí)間t1,t2……(t1,t2稱為旅行時(shí)),旅行時(shí)的不同代表了淺、中、深地層在地下的埋藏深度的不同,運(yùn)用這些微小差異就能直觀地反映出地層的起伏變化。這就是反射波法地震勘探所依據(jù)的原理。

2.2 折射波法

炸藥爆炸后,激發(fā)的地震波向四面八方傳播,當(dāng)遇地層分界面時(shí),除有一部分反射波返回地面外,還有一部分地震波透過分界面并沿著該分界面在下面地層中傳播。在一定條件下,這種沿分界面?zhèn)鞑サ牡卣鸩ㄒ矔?huì)返回地面,這種地震波叫折射波。通過接收這種波來分析地層情況的方法就叫折射波法地震勘探。

2.3 透射波法

如果我們將激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)分別放在地質(zhì)體的兩側(cè),直接接收透過地質(zhì)體的波,這種勘探方法叫透射波法地震勘探。目前,反射波法應(yīng)用最廣,折射波法次之,透射波法只作為輔助手段。

3 結(jié)語

由于地震波法所得到的數(shù)據(jù)量非常龐大,使得用于計(jì)算的計(jì)算機(jī)必須是大型,高速的,現(xiàn)今三大大型計(jì)算用的領(lǐng)域就包括了石油物理勘探。在我國,自大慶油田發(fā)現(xiàn)以來,絕大多數(shù)新油田都是由地震資料提供構(gòu)造而找到的。世界上的墨西哥灣油田、中東油田、里海油田等許多大中型油田也是如此。可以預(yù)料,地震勘探在尋找油氣方面仍將發(fā)揮重大的作用?？梢哉f,如果沒有地震勘探,現(xiàn)代油氣勘探找油找氣就很難進(jìn)行。

篇（6）

一、課程內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)

地震勘探新方法課程是在常規(guī)地震勘探技術(shù)基礎(chǔ)上，使學(xué)生系統(tǒng)了解目前實(shí)際生產(chǎn)中正在或?qū)⒁獞?yīng)用的新技術(shù)，課程改革的目標(biāo)是將地震勘探領(lǐng)域主流及前沿的理論和技術(shù)及時(shí)地、更好地融入授課內(nèi)容中，使學(xué)生能夠及時(shí)了解學(xué)科前沿知識(shí)，把握學(xué)科發(fā)展方向。引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)際油田勘探開發(fā)過程中的多種關(guān)鍵地震方法，為今后開展實(shí)際油田勘探生產(chǎn)以及相關(guān)方法研究打下良好基礎(chǔ)。具體目標(biāo)和要求包括掌握地震勘探新技術(shù)的概念與特點(diǎn)，把握新技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。理論聯(lián)系實(shí)際，正確理解地震勘探新技術(shù)的研究意義與技術(shù)要點(diǎn)。學(xué)會(huì)文獻(xiàn)檢索與查新，開展與專業(yè)相關(guān)的中英文文獻(xiàn)閱讀、分析與總結(jié)活動(dòng)，提高學(xué)生實(shí)際文獻(xiàn)檢索、總結(jié)和獨(dú)立思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

二、課程教學(xué)背景分析

1.地震勘探新方法課程教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)分析。地震勘探新方法課程作為地震勘探原理的補(bǔ)充和延伸，與目前油田實(shí)際勘探開發(fā)緊密相關(guān)。課程涉及范疇較寬，內(nèi)容繁多，包括VSP、井間地震技術(shù)、多波多分量地震技術(shù)、時(shí)移地震油藏監(jiān)測技術(shù)、微地震技術(shù)等。課程中除新方法所對(duì)應(yīng)基本物理方法的描述外，還涉及大量的形式復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式及數(shù)學(xué)描述，以及多種地球物理信息和手段的分析、融合，甚至是多學(xué)科知識(shí)的交叉結(jié)合。此外，地震勘探新方法隨計(jì)算機(jī)發(fā)展和學(xué)科間交叉融合快速發(fā)展。同時(shí)，地震勘探是基于基本地球物理勘探理論、方法與認(rèn)識(shí)，并將數(shù)學(xué)物理方法應(yīng)用于計(jì)算機(jī)實(shí)踐的一門課程。實(shí)踐性強(qiáng)是勘探地球物理方法課程共同的特點(diǎn)，本課程教學(xué)也不例外。實(shí)踐注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力，在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握，從而對(duì)每一種技術(shù)有較直觀和深入的認(rèn)識(shí)。地震勘探新方法課程授課時(shí)間較短，而該課程的教學(xué)目標(biāo)是希望學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)、研討和課下文獻(xiàn)調(diào)研總結(jié)，以及實(shí)際資料實(shí)踐，理解課程教授地震勘探新方法的基本原理、適用條件和發(fā)展趨勢等，為從事地震勘探科研與生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)?？傊卣鹂碧叫路椒ㄕn程教學(xué)內(nèi)容豐富，實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生科研能力與實(shí)際工作能力的培養(yǎng)具有重要意義。

2.地震勘探新方法課程授課對(duì)象的特點(diǎn)分析。本課程的授課對(duì)象是勘查技術(shù)與工程專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生，該階段的本科生既要完成預(yù)定課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)還面臨著就業(yè)或者考研的壓力，可謂時(shí)間緊、任務(wù)重。因此，有效掌握地震勘探新方法是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。同時(shí)在我們的大學(xué)校園里，還有部分大學(xué)生學(xué)習(xí)勁頭不足，有明顯的厭學(xué)現(xiàn)象。另外教學(xué)內(nèi)容陳舊、課程理論性強(qiáng)、實(shí)用性差、教學(xué)過程單調(diào)、教學(xué)方法單一以及作業(yè)太重等因素都加劇了學(xué)生的厭學(xué)情緒。針對(duì)目前復(fù)雜多樣的學(xué)生心理，教師如何最大程度地提高學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)更好地掌握所學(xué)知識(shí)是教學(xué)過程中的重點(diǎn)，也是本課程以及類似課程的教學(xué)難點(diǎn)。

三、教學(xué)方法改革與課程優(yōu)化實(shí)踐

1.精心備課，構(gòu)建實(shí)際問題導(dǎo)向型的課堂教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在我國的教學(xué)活動(dòng)中，教師長期處于知識(shí)代言人的地位，掌握著話語主動(dòng)權(quán)，這就導(dǎo)致了無法構(gòu)建起平等、和諧的師生關(guān)系，也無法促使學(xué)生自由探索知識(shí)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，教師就要努力構(gòu)建合作機(jī)制的課堂氛圍。首先教師應(yīng)精心備課，包括必要的板書和多媒體教學(xué)課件。多媒體輔助教學(xué)將文字、圖片、聲音、動(dòng)畫視頻圖像融為一體，提供的信息量大，能生動(dòng)形象地展示抽象的知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)要準(zhǔn)備具有代表性的勘探實(shí)例與勘探實(shí)際難題，引導(dǎo)學(xué)生思考。學(xué)生也可以通過實(shí)際問題的解決獲得成就感，從而更加喜歡該課程。再次，本著“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才”的目標(biāo)，構(gòu)建實(shí)際問題導(dǎo)向型的課堂教學(xué)模式。問題導(dǎo)向式教學(xué)突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，它用問題激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。教師由講授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、組織者和探索者。將討論式、互動(dòng)式、啟發(fā)式以及案例式教學(xué)法運(yùn)用進(jìn)來，教師提出問題，請(qǐng)學(xué)生事先查閱文獻(xiàn)，進(jìn)行總結(jié)，初步提出解決方法，在課堂上一起討論其可行性，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，提高其自信心，開拓思維，激發(fā)其研究興趣。最后優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，用更多的時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，協(xié)助學(xué)生開展實(shí)踐。

2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立閱讀總結(jié)，培養(yǎng)動(dòng)手能力。地震勘探新方法課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。需要學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，教師準(zhǔn)備實(shí)際油田資料和相關(guān)軟件與程序模塊，讓學(xué)生自己動(dòng)手，進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)的分析、處理與解釋，并對(duì)其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)解決和問題總結(jié)，加深體會(huì)，并培養(yǎng)良好的協(xié)作精神。安排學(xué)生分組進(jìn)行相關(guān)問題文獻(xiàn)的查閱、分析與總結(jié)，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)以問題為導(dǎo)向進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，培養(yǎng)必要的文獻(xiàn)整理、總結(jié)等基本科研素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的報(bào)告能力，提供充足機(jī)會(huì)并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己所做的文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際問題解決方案、效果進(jìn)行報(bào)告。教師的講授要在學(xué)生自求自得而又遇到困難時(shí)，要以畫龍點(diǎn)睛式的手法去貫通學(xué)生的思維，提高學(xué)生的認(rèn)知能力，引導(dǎo)其深入理解研究問題，提高地震勘探新方法的教學(xué)效果。

3.關(guān)心、關(guān)愛學(xué)生，加強(qiáng)與學(xué)生的交流，給學(xué)生減負(fù)。國外在概說中國教育的特點(diǎn)，確切的說是缺點(diǎn)時(shí)認(rèn)為：大學(xué)教育是知識(shí)的教育。正因如此，大學(xué)生成了世界大學(xué)生群體中學(xué)得最辛苦的一部分，他們要完成的課程數(shù)量多，所學(xué)知識(shí)過于專業(yè)化，過深、過難，考試呆板且頻繁，知識(shí)學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)過重，使其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)效率低，獨(dú)立思考的能力差。地震勘探新方法課程的教學(xué)安排，充分分析了大四學(xué)生面臨的畢業(yè)、考研及就業(yè)壓力和處境，考慮到目前大學(xué)生的普遍心理情況和課程所針對(duì)高年級(jí)同學(xué)時(shí)間緊、壓力大的特點(diǎn)，不能增加過多的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，而應(yīng)減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力。地震勘探新方法課程減負(fù)具體實(shí)施措施包括注重學(xué)生能力的培養(yǎng)和對(duì)地震勘探新技術(shù)的認(rèn)識(shí)與理解，減少作業(yè)量，尤其是死記硬背的知識(shí)點(diǎn)，通過生動(dòng)、形象的教學(xué)材料和實(shí)實(shí)在在的勘探實(shí)例，鼓勵(lì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，盡力做到在課堂上理解教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)過程中，為學(xué)生提供實(shí)踐工作所需的成熟軟件和程序模塊，并認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生使用。同時(shí)在課程授課中幫助學(xué)生加深對(duì)地震勘探原理、資料處理等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，減輕考研同學(xué)專業(yè)復(fù)習(xí)的壓力。

篇（7）

關(guān)鍵詞:

煤礦開采;巷探工程;地質(zhì)雷達(dá)法;槽波地震法;地震勘探

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要比例，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。在煤礦生產(chǎn)中，運(yùn)用地質(zhì)勘探技術(shù)查明各種地質(zhì)問題，對(duì)煤礦的安全高效生產(chǎn)具有重要意義。

1煤礦地質(zhì)勘查技術(shù)

1．1巷探工程

利用礦井中的巷道來探測斷裂構(gòu)造、陷落柱等地質(zhì)異?，F(xiàn)象稱為巷探。巷探在礦井地質(zhì)工作中應(yīng)用廣泛。如圖1，為了探測斷層F1的位置和走向，向斷層F1掘進(jìn)探巷a、b、c。

1．2地球物理勘探技術(shù)

地球物理勘探指利用巖層密度、傳播速度、彈性波、電性等物理性質(zhì)的不同，進(jìn)行地質(zhì)勘查的一種技術(shù)方法。井巷二維地震勘探、震波超前探測、槽波勘探法、地質(zhì)雷達(dá)勘探方法、高密度電阻率法和坑透法是目前最常用的物探技術(shù)。

1．2．1二維地震勘探

地震勘探是利用地下介質(zhì)彈性和密度的不同，對(duì)人工激發(fā)地震波的響應(yīng)進(jìn)行觀測、記錄和分析，推測地下巖層的形態(tài)和性質(zhì)的一種物探方法。通過沿測線布置炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)，對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、解釋和處理。

1．2．2震波超前探測

煤礦震波超前探測也是一種地震勘探技術(shù)，由于煤礦井下空間條件的限制，可供觀測利用的空間十分有限，為充分利用井下空間，震波超前探測技術(shù)主要采用反射地震方法。即在巷道內(nèi)盡可能多布置激發(fā)裝置和接收裝置，采集大量的地震波數(shù)據(jù)，以提高探測效果，更好地為煤礦生產(chǎn)服務(wù)。

1．2．3槽波勘探法

槽波地震勘探是煤礦探測斷裂構(gòu)造、陷落柱等地質(zhì)異常體的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介質(zhì)中傳播速度的差異，在密度大的介質(zhì)中傳播速度大于密度低的介質(zhì)中傳播速度。巖石密度大于煤層，因此地震波在巖層中傳播速度大于煤層中傳播速度。所以，在煤層中的地震波將有一部分在煤層底板與頂板接觸面上發(fā)生全反射，形成一個(gè)沿煤層傳播的槽波(導(dǎo)波或煤層波)。槽波在介質(zhì)接觸面會(huì)發(fā)生透射和反射，當(dāng)槽波的變化被儀器探測到時(shí)，即可確定接觸面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法與反射波法兩種，透射波法分別在兩條巷道中激發(fā)和接收槽波，根據(jù)槽波的變化，確定地質(zhì)構(gòu)造體是否存在，如圖2。反射法在一條巷道中布置激發(fā)點(diǎn)與接收槽波，根據(jù)槽波反射信號(hào)，確定地質(zhì)構(gòu)造置，如圖3。

1．2．4地質(zhì)雷達(dá)勘探方法

地質(zhì)雷達(dá)勘探是利用地層電性參數(shù)的不同，應(yīng)用高頻電磁脈沖波的反射作用，探測目標(biāo)地層和地質(zhì)現(xiàn)象的一種勘探方法。原理為利用雷達(dá)接收在不同地質(zhì)界面上反射的電磁波，并根據(jù)反射電磁波的特征，對(duì)異常地質(zhì)體探測和識(shí)別。對(duì)井下巖漿侵入體、斷層、老窯和陷落柱等的探測具有良好的效果。在山西、河南、山東、安徽等地礦井應(yīng)用廣泛。

1．2．5高密度電阻率法

電阻率法指利用巖土的導(dǎo)電性，通過觀測地層中電流場的分布規(guī)律，來分析地層中地質(zhì)現(xiàn)象的一種地質(zhì)勘探方法。高密度電阻率法是在煤礦勘探中應(yīng)用的一種新的技術(shù)方法。

1．2．6坑透法

坑透法指應(yīng)用發(fā)射器向地質(zhì)異常體發(fā)射高頻率無線電波，并監(jiān)測電磁波在傳播過程中的強(qiáng)弱情況，以確定地質(zhì)異常體的位置和范圍的一種勘探方法。其原理為不同電性巖層對(duì)電磁波能量吸收作用具有差異性，電阻率高的巖層對(duì)電磁波吸收作用強(qiáng)，電阻率低的巖層對(duì)電磁波能量吸收作用弱。同時(shí)，電磁波在地層斷裂面會(huì)發(fā)生反射、折射和散射，電磁波能量也會(huì)減弱，一些地質(zhì)異常體(如導(dǎo)水?dāng)鄬?也吸收電磁波。因此，可設(shè)計(jì)電磁波的發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)，電磁波通過地質(zhì)異常體時(shí)，接收點(diǎn)無線電波明顯減弱，設(shè)計(jì)多個(gè)發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)位置對(duì)地質(zhì)異常體多次觀測，即可確定其范圍。

2煤礦開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向

煤礦地質(zhì)勘查是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，除了傳統(tǒng)鉆探工程、巷探工程、地質(zhì)雷達(dá)勘探和坑透法等勘探技術(shù)外，還應(yīng)該發(fā)展地質(zhì)勘查新技術(shù)，如三維地震、瞬變電磁等，綜合利用多種地質(zhì)勘查技術(shù)。并且將地質(zhì)勘探技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，建立多元煤礦信息集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦地質(zhì)條件的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)、生產(chǎn)地質(zhì)工作高效管理和突發(fā)性煤礦地質(zhì)災(zāi)害的有效防治。

3結(jié)論

我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層褶皺、斷層等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，易引發(fā)煤礦生產(chǎn)事故。對(duì)于煤礦生產(chǎn)中遇到的各種地質(zhì)問題，不但需要采用傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探技術(shù)，還要發(fā)展新技術(shù)，對(duì)各種地質(zhì)因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，綜合應(yīng)用多種勘探技術(shù)手段，為煤礦的安全高效生產(chǎn)提供地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)保障。

參考文獻(xiàn):

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［2］王遠(yuǎn)德．煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)及其重要性研究［J］．技術(shù)與市場，2016，23(9):101－102．

［3］岳嵩．淺談煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)及其重要性［J］．河南科技，2014，(8):44．

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篇（8）

1前言

三維地震勘探技術(shù)就是一種采用一定的規(guī)律將地震測網(wǎng)布置成環(huán)狀的地震勘探方法。利用該種技術(shù)可以使勘察得到的目標(biāo)圖形更加清晰，勘察方位更加準(zhǔn)確。隨著油田的不斷開發(fā)，勘探區(qū)塊越來越偏遠(yuǎn)，勘探難度越來越大。常規(guī)的二維地震勘探技術(shù)已經(jīng)不能滿足勘探任務(wù)了，在此基礎(chǔ)上三維地震勘探技術(shù)成功研發(fā)出來并成為目前我國甚至全球石油、天然氣以及礦產(chǎn)生產(chǎn)施工前最主要的勘探方式之一。三維地震勘探技術(shù)因其獲得的信息量大對(duì)于炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)之間連成的共深度點(diǎn)具有一定的提高作用。處理地震資料時(shí)應(yīng)該將地震道集中在一起。目前，該技術(shù)作為尋找油氣資源的方法應(yīng)用的越來越廣泛，技術(shù)也越來越成熟，該技術(shù)不僅能夠?qū)辈閰^(qū)塊進(jìn)行詳細(xì)的信息描述，還能夠高效的指導(dǎo)油氣的開發(fā)生產(chǎn)。三維地震勘查技術(shù)主要從三個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)施:采集資料、處理資料以及解釋資料。在具體的施工過程中，應(yīng)該重視每一個(gè)環(huán)節(jié)的處理工作，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)量的勘探工作。接著筆者將對(duì)這三個(gè)環(huán)節(jié)分別的進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

2三維勘探技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)

2．1采集資料

在勘查區(qū)塊進(jìn)行野外施工前應(yīng)該對(duì)該區(qū)塊的地形地貌、地質(zhì)參數(shù)等有很清楚的認(rèn)識(shí)，比如地質(zhì)構(gòu)造、勘查最大深度、地層傾角、巖體波速及反射波的動(dòng)力學(xué)特征等，除此之外，還應(yīng)該對(duì)垂直分辨率以及水平分辨率有清晰的認(rèn)識(shí)。垂直分辨率對(duì)于地震數(shù)據(jù)中應(yīng)保留的最高頻率成份或最短信號(hào)波長起著決定性的作用。水平分辨率又稱作菲涅爾帶半徑E，該參數(shù)與垂直雙程旅行時(shí)間和反射波主頻等有一定的關(guān)系;頻率成分越高，菲涅爾帶半徑越小，采取到的分辨率越高。所以要想提高勘察的水平分辨率最直接的辦法就是提高反射波的頻率。

2．2三維地震資料處理

三維地震資料處理主要分為幾個(gè)步驟:預(yù)先處理、常規(guī)處理、地質(zhì)解釋以及顯示成果四部分。其中，預(yù)處理是最基礎(chǔ)所占比例最大的工作，這對(duì)于最終的勘查質(zhì)量具有一定的影響力。三維地震資料的常規(guī)處理工作主要有三維偏移及三維水平疊加。三維偏移的主要任務(wù)是盡可能的將地下傾斜界面對(duì)反射波的影響消除掉，將所得到的圖像真實(shí)的回歸到反射界面上，這樣能夠?qū)⒌叵聵?gòu)造和巖性變化情況正確的反映出來。三維水平疊加階段的主要工作是二維速度分析、三維速度分析、三維剩余靜校正、三維動(dòng)校正、三維最終疊加及疊加成果顯示等項(xiàng)工作。

2．3地震資料的解釋

地震資料的解釋工作主要是將勘探得到的地震信息處理成地質(zhì)成果反映出來，主要應(yīng)用的是一些地質(zhì)知識(shí)以及波動(dòng)理論，分析出勘探區(qū)塊的地質(zhì)鉆井測井的資料，并對(duì)該區(qū)塊做出合適的構(gòu)造解釋，最終繪制出相關(guān)的成果圖，這對(duì)于工作區(qū)塊的油氣評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)意義。

3三維勘探技術(shù)發(fā)展方向

目前，我國三維勘探技術(shù)成果應(yīng)用于商業(yè)開采，取得了不錯(cuò)的成績，但是隨著勘探難度的逐漸增大，目前的三維勘探技術(shù)肯定不能滿足未來的勘探要求。為此，需要各位研究者的進(jìn)一步的努力從如下幾個(gè)方面加大研究完善三維勘探技術(shù):

3．1加大萬道地震采集技術(shù)研發(fā)力度

萬道地震采集技術(shù)是采用萬道地震儀及數(shù)字檢波器進(jìn)行各項(xiàng)采集工作包括單點(diǎn)激發(fā)與接收、大動(dòng)態(tài)范圍、多記錄道數(shù)、小面元網(wǎng)格、全方位信息、多分量地震等。

3．2進(jìn)一步的完善數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

數(shù)據(jù)海量處理技術(shù)的完善是提高勘察精度的必要措施，在此基礎(chǔ)上需要同步發(fā)展相關(guān)的靜校正處理、組合處理、疊前時(shí)間偏移、疊前深度偏移、全三維各向異性等處理技術(shù)，全方面的來提高地下成像精度、油氣分析精度以及對(duì)儲(chǔ)層的描述精度。數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)必須進(jìn)一步加大大容量的磁盤以及自動(dòng)帶庫的研究，達(dá)到存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的要求。

3．3加大高精度精細(xì)地震解釋研究工作

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，解釋技術(shù)越來越完善，成本也越來越低，地震勘查解釋技術(shù)也不斷與計(jì)算機(jī)接軌，即可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行地震勘察后的解釋工作，這大大節(jié)約了技術(shù)人員的時(shí)間及精力，大大降低了勘察成本。

3．4屬性解釋技術(shù)有待于進(jìn)一步的發(fā)展

三維地震勘探信息豐富，得到的資料中包含振幅、相位、頻率等信息，利用這些信息可提取地下巖層的厚度、巖性、結(jié)構(gòu)等信息，可幫助地質(zhì)人員準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)地下地層，提高礦體的描述精度及含油氣分析精度。

4結(jié)語

三維地震勘探技術(shù)的成功應(yīng)用需要三個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)操作，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要勘查單位進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)施工以及處理工作，這樣才能保證勘探結(jié)果的準(zhǔn)確高效。目前，我國目前雖然已經(jīng)成功將三維勘探技術(shù)應(yīng)用到商業(yè)開發(fā)中，但是由于我國對(duì)于該技術(shù)的研究起步較晚，還有許多問題需要解決，相信隨著科技的不斷進(jìn)步信息化水平的不斷提高，我國在三維勘探技術(shù)方面的發(fā)展必將重上一個(gè)臺(tái)階。筆者通過調(diào)研闡述了我國三維技術(shù)的原理流程及發(fā)展的前景，對(duì)于我國勘探技術(shù)的發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn):

［1］羅春樹．不斷發(fā)展的三維地震勘探技術(shù)［N］．科學(xué)時(shí)報(bào)，2007．

［2］劉麗萍．三維地震勘探技術(shù)概述［J］．測繪與勘探，2008(11)．

［3］李金柱．石油勘探新技術(shù)應(yīng)用與展望［J］．石油工程，2009(04)．

篇（9）

1.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

從80年代至現(xiàn)在，高分辨率地震、三維地震、發(fā)展開始成熟，而且井間地震、四維地震、多波多分量勘探等的新技術(shù)及方法方法開始應(yīng)用，和勘探技術(shù)對(duì)應(yīng)的檢波器的型號(hào)也不斷的發(fā)展，例如高性能壓電檢波器、四分量檢波器、渦流檢波器、四分量檢波器等。初步統(tǒng)計(jì)得出，當(dāng)前一共12個(gè)系列25種型號(hào)的檢波器在油氣資源地震勘探中使用。

國內(nèi)地震檢波器大約有五十多年的歷史。五六十年代國內(nèi)基本仿制蘇聯(lián)還有美國的檢波器；七十年代國內(nèi)自行研制地震檢波器；八十年代主要為引進(jìn)階段，例如西安石油勘探總廠等。90年代以后，以增加高分辨率勘探為目的，物探局儀器總廠、西安石油勘探儀器總廠推出了一系列檢波器，是的地震檢波器的勘探得到擴(kuò)展。近年來，MEMS技術(shù)發(fā)展很快，采用MEMS技術(shù)的數(shù)字地震檢波器開始出現(xiàn)。ION公司以及SERCEL公司在2000年前后分別推出地震檢波器，并且具有全數(shù)字的特點(diǎn)，開始在野外不斷應(yīng)用。數(shù)字檢波器實(shí)質(zhì)上是分辨率很高的微加速度計(jì)，國內(nèi)對(duì)其研究還處于開始階段。

2.高分辨率地震勘探對(duì)地震檢波器的要求

2.1 地震勘探的基本原理

地震勘探基本原理如圖1所示，激發(fā)之后地震波在遇到不同地層的分界面發(fā)生反射，設(shè)置在地面上的地震檢波器把振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)被地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)檢測，進(jìn)行數(shù)字化并記錄，通過分析地震數(shù)據(jù)就得到地震波運(yùn)行的時(shí)間還有速度信息，進(jìn)而得到地層分界面油氣資源的埋藏深度。

圖2為遙測地震油氣資源勘探中的慣性傳感器采集部分的結(jié)構(gòu)，其采用24位的作為數(shù)據(jù)采集單元。

（1）信號(hào)只需要前一級(jí)的簡單模擬過濾器，采用24位A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換，大大縮短模擬信號(hào)通道，有利于降低信號(hào)的失真度提高信噪比；

（2）對(duì)去假頻（即防混疊）濾波器大大簡化，提高濾波性能。

2.2 地震波的形成和衰減

將作業(yè)地層看成系統(tǒng)對(duì)待，震源激發(fā)出現(xiàn)的激發(fā)波形看成系統(tǒng)的輸入信號(hào)，那么傳輸?shù)竭_(dá)地面的地震波為系統(tǒng)的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)主要由輸入信號(hào)還有系統(tǒng)特性決定，即地震波波形為震源還有地層共同作用的產(chǎn)生的。地層對(duì)震波振幅、頻率特性產(chǎn)生影響主要有三種。

2.3 分辨率公式

通常垂直分辨率的極限約等于主波長的1/4。當(dāng)前使用的近似的時(shí)間分辨率公式，也就是“時(shí)間厚度”：

其中，—層速度，—視波長，—可分辨厚度。

以上公式前提是地震子波為理想的Ricker子波。相關(guān)證明得到：上述分辨厚度下，子波的過零點(diǎn)出現(xiàn)互相重合情況，疊加的合成波形在兩個(gè)波峰位置產(chǎn)生波谷，波谷振幅為零，而且兩個(gè)波峰分開。實(shí)際上地震子波不可能產(chǎn)生嚴(yán)格意義零相位的，并且反褶積沒有將它其壓縮成正峰。

3.動(dòng)圈式檢波器的討論

3.1 檢波器的動(dòng)力學(xué)模型

檢波器的動(dòng)力學(xué)模型如下圖，彈簧在檢波器外殼上進(jìn)行固定，彈簧上懸掛質(zhì)量體，當(dāng)存在地震信號(hào)時(shí)，外殼和大地一起振動(dòng)，質(zhì)量體通過彈簧帶動(dòng)做阻尼振動(dòng)，力學(xué)方程如下：

3.2 噪聲

在所有噪聲源當(dāng)中，一般環(huán)境噪聲幅度最大，如刮大風(fēng)檢波器的噪聲輸出強(qiáng)度約20～80，小風(fēng)達(dá)到為。安靜地區(qū)大地振動(dòng)的速度噪聲峰峰值只，相應(yīng)的噪聲電壓峰峰值。除了外界噪聲源，檢波器噪聲包括慣性體的布朗噪聲還有電阻熱噪聲。對(duì)于克量級(jí)的檢波器，大地振動(dòng)噪聲高于布朗噪聲4-5倍，因此檢波器的布朗噪聲能夠忽略。電阻熱噪聲的噪聲密度計(jì)算方法如下：

k—玻爾茲曼常數(shù)；T—絕對(duì)溫度；R—線圈電阻值；檢波器；線圈電阻；計(jì)熱噪聲密度只有。

3.3 常用的檢波器組合方式

地震道通常是2-4個(gè)串檢波器串并聯(lián)，串并組合的方式及相關(guān)特點(diǎn)一般和石油勘探的目的相關(guān)。不同組合目的在于，利用有效波還有干擾波的不同，來干擾波進(jìn)行抑制，并突出有效波。下表給出了不同檢波器組合的性能特點(diǎn)。不同的檢測波組合性能參數(shù)表如表1所示。

其中：n—檢波器的總個(gè)數(shù)；—并聯(lián)子串?dāng)?shù)；—子串檢波器個(gè)數(shù)；；—為串組合的增益；—阻抗比（串組合和單只檢波器的阻抗比值）；—為動(dòng)態(tài)增量，在具體勘探當(dāng)中，要按照油氣藏探區(qū)的干擾波類型還有其頻率特性以及勘探目的層深度和其它因素來對(duì)檢波器的組合方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，目的是找到適合此藏區(qū)的特定通頻帶的組合。具體的組合點(diǎn)數(shù)根據(jù)施工區(qū)的表層特點(diǎn)來決定，當(dāng)表層干擾十分嚴(yán)重時(shí)，采用點(diǎn)數(shù)的數(shù)量比較大，例如沙漠區(qū)勘探組合點(diǎn)數(shù)一般大于30個(gè)。

篇（10）

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）08-0146-02

“煤炭黃金十年”大大地推動(dòng)煤炭地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展，尤其是煤田地震勘探技術(shù)的應(yīng)用和煤田三維地震勘探技術(shù)的普及推廣，為煤礦開采提供了更為有效的勘探手段和可靠的地質(zhì)依據(jù)。[1]同時(shí)也推動(dòng)了煤田地震勘探課程教學(xué)的改革與發(fā)展。我校資源勘查工程、地質(zhì)工程、水文及水資源工程、地球信息科學(xué)與技術(shù)及煤與煤層氣工程先后增加了煤田地震勘探教學(xué)內(nèi)容或煤田三維地震勘探課程。[2]受“卓越計(jì)劃”啟發(fā)，就傳統(tǒng)的煤田地震勘探教學(xué)談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、細(xì)化專業(yè)理論教學(xué)，掌握知識(shí)點(diǎn)

針對(duì)二維地震勘探觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)，主要知識(shí)點(diǎn)包括以下幾方面：其一，深刻理解觀測系統(tǒng)概念、設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算公式。其二，理解地面的觀測方式與地下勘探的反射點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系，掌握利用綜合平面圖示法繪制觀測系統(tǒng)圖的要領(lǐng)，目的是對(duì)已知的觀測系統(tǒng)參數(shù)通過圖示的方法表達(dá)觀測系統(tǒng)中炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)和排列的所有道，并確定滿覆蓋次數(shù)起止位置，會(huì)計(jì)算滿覆蓋次數(shù)的范圍。其三，設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)在生產(chǎn)中如何實(shí)施。

（一）勘探深度與勘探的排列長度之間的關(guān)系

勘探排列長度與勘探深度一般是0.5～1.5倍的關(guān)系，視具體情況而定，主要依據(jù)以下計(jì)算公式來確定排列的參數(shù)。

設(shè)激發(fā)點(diǎn)移動(dòng)道數(shù)為r，覆蓋次數(shù)為n，儀器接收道數(shù)為N，S為與觀測系統(tǒng)有關(guān)的常數(shù)，單邊激發(fā)S=1，雙邊激發(fā)S=2；則有

r=NS / 2n

這里著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

1.雙邊激發(fā)就是一個(gè)排列不動(dòng)的情況下先后分別在兩端激發(fā)；

2.中間激發(fā)時(shí)S=2；儀器接收道數(shù)為N，與排列長度有關(guān)，排列長度≈目的層埋深；

3.煤田二維地震勘探在淺層地震地質(zhì)條件好的地區(qū)一般覆蓋次數(shù)n=12次；

4.煤田地震勘探目的層比較淺，故道距一般采用10米。

（二）地面觀測點(diǎn)與地下勘探目的層反射點(diǎn)之間的關(guān)系

大家知道地震勘探就是在地面進(jìn)行人工炸藥激發(fā)地震波向地下傳播，遇界面反射回地表，檢波器接受到信號(hào)傳輸儀器記錄下來。那么地面觀測點(diǎn)與地下界面的反射點(diǎn)之間的關(guān)系就是觀測系統(tǒng)。綜合平面圖是反映觀測系統(tǒng)關(guān)系的表達(dá)方式。

綜合平面圖示法是沿測線標(biāo)出若干炮點(diǎn)和第一個(gè)排列的檢波點(diǎn)。將檢波點(diǎn)投影到過炮點(diǎn)的45度線上，過任一個(gè)檢波點(diǎn)做垂線，垂線相交的炮線條數(shù)，即該CDP點(diǎn)的疊加次數(shù)。[3]

概念比較抽象，采用綜合平面圖示法畫出相應(yīng)的地下反射點(diǎn)就一目了然了。偏移距為0，采集道為12道3次覆蓋觀測系統(tǒng)圖如圖1所示。第一個(gè)反射點(diǎn)與地面測點(diǎn)橫向位置一致，地面測點(diǎn)間距就是道距10米，而地下反射點(diǎn)CDP間距是5米。

從圖1不難看出，測線50米處是滿3次覆蓋起點(diǎn)，放6炮所觀測滿3次覆蓋的范圍是75米。通過觀測系統(tǒng)的制作可以了解到反射點(diǎn)CDP間距是5米，是接收道距10米的一半。

■

圖1 12道3次覆蓋觀測系統(tǒng)圖

（三）觀測系統(tǒng)在工程勘探中的移動(dòng)方式

地震勘探野外數(shù)據(jù)采集施工是按放炮的順序，對(duì)于一個(gè)固定的觀測系統(tǒng)排列，簡單理解看似整體搬家一樣，炮和排列的相對(duì)位置不變，而實(shí)際施工起來為了省時(shí)省力，施工采用滾動(dòng)的方式，放完一炮，相應(yīng)下一炮的接收排列往施工前方滾動(dòng)，收起后面不用的地震道，增加前面的備用道。

通過以上知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，把知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來就形成了對(duì)二維地震勘探由觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)到工程實(shí)施過程的了解。

二、勘探工程觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過對(duì)二維地震勘探觀測系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們基本上理解和掌握了觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念、參數(shù)和步驟。如果不聯(lián)系實(shí)際或解決具體的地質(zhì)問題，就難以與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來，所以理論學(xué)習(xí)結(jié)束后應(yīng)布置課程設(shè)計(jì)一次，讓同學(xué)們針對(duì)煤礦生產(chǎn)需求做一個(gè)煤田二維地震勘探的觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，讓他們知道學(xué)有所用之道。

實(shí)例：某煤礦開采過程中，煤層（埋深500米，煤厚6米）突然缺失，無法繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，請(qǐng)問采用什么技術(shù)手段解決這一地質(zhì)問題？請(qǐng)?zhí)峁┛尚行苑桨浮?/p>

課程設(shè)計(jì)初步方案：生產(chǎn)礦井煤層突然缺失初步判斷為前方出現(xiàn)斷層（斷距應(yīng)大于6米）導(dǎo)致煤層缺失，如何判斷斷層性質(zhì)、斷距大小最有效的技術(shù)手段應(yīng)為二維地震勘探方法，因?yàn)槟壳暗卣鹂碧街饕褪墙鉀Q地質(zhì)構(gòu)造問題。那么根據(jù)已知煤層埋深可以分析判斷以下觀測系統(tǒng)參數(shù)：

1.根據(jù)目的層埋深可以判斷排列長度是500米左右，由于煤層埋深淺，一般采用道距10米，滿覆蓋次12次就可以解決地質(zhì)構(gòu)造問題，那么根據(jù)炮間距與覆蓋次數(shù)的計(jì)算關(guān)系式，初步確定排列長度為480米比較適宜。

2.在地層傾角不大或是單斜地層時(shí)，最好采用單邊下傾激發(fā)，這里S=1。

3.如果要確定地下煤層缺失區(qū)構(gòu)造，至少地面要勘探1000米（滿12次覆蓋），并且測線布置方向垂直構(gòu)造走向。

4.采用綜合平面圖示法畫出觀測系統(tǒng)圖可知這次地震勘探施工參數(shù)如下：加上附加段測線長度為1580米，偏移距為0，道距10米，48道采集道，總計(jì)地震生產(chǎn)物理點(diǎn)51個(gè)，測點(diǎn)159個(gè)。

總之，通過理論學(xué)習(xí)，了解觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)是二維地震勘探工程觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，覆蓋次數(shù)、接收道數(shù)的多少?zèng)Q定炮點(diǎn)移動(dòng)道數(shù)的多少，即決定炮間距，同時(shí)也決定地震勘探的工作量的大小；掌握綜合平面圖示法，可以位置畫出觀測系統(tǒng)圖，可直觀地看出目的層界面上地震觀測次數(shù)，并可判斷滿覆蓋次數(shù)的起止和范圍及觀測系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)施過程的滾動(dòng)方式。

三、結(jié)束語

通過“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)模式的實(shí)施，應(yīng)試教學(xué)過渡為動(dòng)手解決問題能力培養(yǎng)模式，不僅了解了二維地震勘探原理、概念、基本的觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算公式及能解決什么樣的地質(zhì)問題，而且了解了針對(duì)煤礦生產(chǎn)遇到的具體問題，采用二維地震勘探方法是如何設(shè)計(jì)制作觀測系統(tǒng)，并能夠應(yīng)用于生產(chǎn)的。這樣，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)煤田地震勘探的興趣及創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了為勘探服務(wù)的信念。

[ 注 釋 ]