勘探技术研究范文

勘探技术研究范文（精选12篇）

勘探技术研究 第1篇

地震勘探是利用岩石的弹性性质研究并解决各类地质问题的一种地球物理方法, 是石油天然气勘探开发综合性高科技系统工程的重要内容之一。为获得高质量的地震剖面, 进行精细的地质解释, 提高地震资料的信噪比和分辨率, 地震勘探新方法、新技术成为人们不断追求的目标。

1 地震勘探的几种关键技术

地震勘探技术在发展过程中, 从简单到复杂, 从低级到高级, 经历了持续发展和不断进步。下面就对其中的资料采集、数据处理和数据解释这三种关键技术进行详细地分析。

1.1 地震资料采集技术

这主要是对勘探区进行有效地资料采集, 从地震激发条件、接收条件以及相关内容进行资料采集。在具体的作业过程中, 应综合考虑各种可能遇到的影响因素, 及时地加以解决, 提高资料采集的精确度与准确度。

1.1.1 信噪比

原始资料的质量对于勘探精细程度是非常重要的, 而其首要任务就是提高信号噪声比。根据地震有效信号的连贯性的特点和各种原始资料的随机噪声, 现场通过多次叠加后, 可以大大提高局部的信号噪声比。野外作业, 一般沿地震测线间距来安排多个探测器接收地震信号。沿直线测量数据线的常规观测得到的资料是平面内的测线地震资料反映。

1.1.2 分辨率

分辨率的大小, 通常而言与频率是成正比的, 同时也受带宽等因素的一定影响, 因此, 要求实现高频段噪声的地震资料采集。在具体的资料采集过程中, 要选择最佳激发层, 充分试验激发药量, 除此之外, 还要选择合理的仪器, 合理组合检波器, 这样不仅可以提高地震波主频宽度和高度, 还能有效衰减低频噪音和压制噪音干扰。

可以说, 进行深入细致的资料采集技术研究至关重要, 是任何地震勘探过程中必须首先开展的重要工作。目前, 地震资料采集技术的应用效果是不错的, 但为了确保这项技术的进一步深入发展, 仍需不断去研究, 不断去完善。

1.2 地震数据处理技术

地震数据处理技术可以说是地震勘探必不可少的重要内容, 这项技术在使用过程中能否达到理想的效果直接影响到整个勘探的成败。其主要任务是在加工处理完地震原始数据之后, 将其变成一种可识别的地质语言或构造图。经过分析和解释, 以确定地下岩层的产状和构造的关系。从某种程度上来说, 地震数据处理技术是在与噪声的斗争中发展起来的, 其基础的技术大致可分为偏移成像、共中心点叠加、转换波多分量处理、小波变换、正交变换、提高分辨率等等。地震资料采集是在测量过程中从反射层逐步到反射波, 而地震数据处理则是在计算过程中由反射波到反射层。应该说, 地震数据处理的本质是偏移成像处理。下面就对地震数据处理技术中的偏移成像、共中心点叠加、转换波多分量处理进行详细地分析。

1.2.1 偏移成像

偏移成像的概念与反射地震开始的时间一样早。在地震数据处理中, 偏移成像占主导地位, 对于它的研究也是一个不断进步、不断完善的过程。偏移的作用就是根据地震反射波数据确定层位的分布、幅度、位置以及形态等。对偏移的镜头早期勘探记录下来的是一种历史选择, 而现代纪录波动方程偏移则是历史上的一种客观选择, 因为它是一个真实的物理实验的反过程。今后对于偏移成像的研究, 笔者认为一方面要继续重视改善成像的性能, 另一方面要继续加强理论研究, 提高偏移算法的精确度。

1.2.2 共中心点叠加

一般情况下, 共中心点叠加要具备两个条件, 即相等的反射波时间和相同的反射点位置。在真实的共中心点上, 叠加会使振幅得到增强。对于水平的地层或倾斜的地层, 与反射波的时间相同的中心位置和偏移的关系, 满足双曲线公式, 正常时差视速度为每个反射波抵消移动到零偏移反射波, 从而实现共中心点叠加。对于多个交叉地层反射波, 虽然反射波来水平的动态校正, 但具有不同的覆盖抑制反射波视速度的反射波, 倾角时差校正的意义是不同地层处理反射波的倾角时差, 反射波正常时差校正水平地层的动态校正倾斜。为了实现反射波的同相叠加, 需要做反射波偏移成像算法结束以来的自激的速度分析、正常时差校正、倾角时差校正等。

多次覆盖不是一次覆盖的简单扩展, 而是勘探技术的重大进步。从多次覆盖的被认可度, 直至形成共中心点道集显示出的效果, 引起了共中心点叠加及相关技术的发展, 为现代地震勘探奠定了很好的基础。因此, 今后的任务是继续在此基础上去完善, 以达到更突出的效果。

1.2.3 转换波多分量处理

在与横向波多分量地震刺激的受震源和传播衰减的限制, 而基于纵波激发为基础的转换波多分量, 则可以避免这些问题, 同时由于上下行波依然是纵波传播, 所以对于横波传播衰减快的影响也可以得到有效减小, 可以更可靠地预测岩性和油气分布。因此, 转换波地震得到广泛认可, 特别是以数字式传感器为代表的转换波地震被普遍接受。转换波多分量处理, 可以说保留了横波在砂页岩识别、流体分布识别以及各向异性分析方面的优点。

近年来发展起来的三分量勘探中, 根据其特性可识别和压制各种噪声, 能够提高分辨率, 全面保护有效信号。可以预见, 相关的技术研究和开发必然引起地震勘探的新一轮技术进步。

1.3 地震数据解释技术

地震数据解释, 即以地震数据和理论为基础, 利用相关工具把地震信息翻译成地质信息, 作出正确的解释的一种技术, 主要包括地震构造解释、岩性解释及地质解释。

1.3.1 构造解释

构造解释, 也被称为传统的解释, 主要由层位识别、波组对比追踪、确定井位的位置、构造图等步骤组成。构造解释技术的处理与解释基本上是分开进行的, 解释一般是在时间域进行, 而构造图解释工作量基本上不大, 它追求的是同相轴的光滑连续, 剖面数据的高信噪比和高分辨率。构造解释的核心问题是建立地下构造模型, 今后在这方面仍需继续加强和完善。

1.3.2 岩性解释

从技术工艺方面分析岩性解释技术, 总体上可分为三类:第一, 从地震相解释出发, 对沉积相、岩相、岩性体圈闭等进行解释;第二, 从地层序列框架开始, 通过正演和反演的模拟与迭代来完成各种岩性体模型的解释;第三, 在三维精细构造解释的基础上, 建立各种岩性体构造框架的模型, 把握好多种地震属性和岩性参数之间的关系, 进一步利用地震数据进行岩性解释。由上可见, 岩性解释一般情况下是在建立构造模型前提下完成各种解释, 其介质是在切片上实现的。目前, 切片可视化显示、切片浏览动画显示的潜力很大, 因此对于这方面的软件产品仍需加强研究和开发。

1.3.3 地质解释

这主要是针对砂体、生物礁、盐岩等各种类型的地质体形成的各种专用的解释, 是当前油气勘探十分紧迫的任务。对于地质解释可归纳成两类:一是多属性综合解释, 在叠后数据解释后不断扩大叠前数据信息解释的比例;二是组成处理解释, 根据地质体的特征应用速度各向异性模型和边缘检测处理解释。近年来这项技术正在有针对性的逐步形成, 但目前还不是很成熟, 今后仍需加强这方面的研究。

2 地震勘探技术的发展趋势

目前, 地震勘探技术已受到人们的高度重视, 对于这项技术的开发也已成为研究热点, 并已获得了成功的应用。特别是近年来应用该技术在许多地区获得了丰富的地质成果和有价值成果, 取得了显著的社会效益和经济效益。可以说, 地震勘探技术蕴藏着巨大的发展潜力。纵观当前地震勘探技术的发展趋势, 大体上沿着如下几个途径:从常规地震采集向全数字精细地震采集发展;从三维勘探向四维勘探发展;从单纯的纵波勘探向多波勘探发展;从叠后成像向叠前成像处理发展;从时间域向深度域发展;从各向同性向各向异性发展。

总之, 地震勘探技术现正处于快速发展之中, 并正在油气勘探和开发项目中发挥着极其重要的作用。为了适应技术发展的不断需求, 我们必须加快实现的步伐, 在传统技术扎实应用的基础上, 不断去更新, 不断去完善, 提高应用地震勘探技术进行油气勘探的能力, 最终促进地震勘探技术的可持续发展。

参考文献

[1]王有新, 王延光.地震勘探技术概述[J].油气地球物理, 2007 (1) .

[2]程建远, 李淅龙, 张广忠, 杨辉.煤矿井下地震勘探技术应用现状与发展展望[J].勘探地球物理进展, 2009 (2) .

勘探技术研究 第2篇

我国水资源工作正经历着从传统向现代的变革，这为水文学及水资源专业的发展注入了强大的活力，同时也要求学校积极地进行教学改革以适应新的形势。对以培养应用型人才为主要目标的院校来说，面向行业发展、满足社会对专业人才的需求，是关系到专业发展的重要问题。

一、水文水资源工程专业面向的行业及发展趋势

按照我国当前的专业、行业划分方法，水文水资源专业主要针对地表水，兼顾地下水，从事水文水资源工作的行业主要是水利行业。地矿、国土、环保、城建等行业也涉及到水资源工作。另外，工业项目和建设项目都需要进行水资源论证、环境评价等先期工作，因此水文水资源专业是以面向水利行业为主的应用非常广泛的专业。传统上，水利行业中的水文水资源工作主要是为防汛减灾以及水利工程的建设与运行管理提供水文信息服务和决策依据，其特点是以水利工程为中心。但是，随着水资源成为社会经济可持续发展的制约性因素，水利事业也在发生转变，主要体现在：（1）由工程水利转向资源水利，强调水的资源属性；（2）遵循流域“三水转化”的规律，推行水务一体化管理；（3）推进水权水市场建设，发挥经济手段的作用；（4）重视水生态文明建设，促进人与自然的和谐相处。这些转变促使水文水资源工作由单纯为工程服务的从属地位上升到核心地位，水利与环保、国土等部门的业务相互交叉融合加强，社会对水文与水资源工程专业人才的需求增加，并且要求专业人才具备更高的能力和素质。

二、专业能力的需求特征

1.行业的发展要求学生具有广泛的适应性，能处理不同类型的实际问题。新时期水资源工作面临的问题更加多样化，除了工程问题，还会涉及到大量的人文及环境问题。比如水权配置，除了涉及水资源的利用效率，还涉及分水历史、风俗习惯以及环境等问题。所以学生除了具备工程能力，还要有系统观念和人文关怀。

2.行业的发展要求学生深入并灵活地掌握知识。水文水资源工作的对象不是受控的人工物体，而是降雨、河流等大尺度的非受控自然对象。由于水资源规律的复杂性，专业知识在原理部分涉及到广泛的自然科学知识和复杂的数学工具，在工程应用部分却要相对灵活，有时要用精确的、复杂的方法，而有时却要用经验性的方法。比如，降雨径流模型有很多种，分别针对不同的情况，有不同的适用条件。学生首先应当理解这些方法的原理，掌握它们的基本步骤，了解它们各自的使用范围，能在实际工作中对一般性问题选择出恰当的解决方案，对复杂问题能有较合理的解决思路。

3.学生必须具备严谨、全面的工作作风。水文水资源工作有时直接关系到广大群众的人身和财产安全，比如洪水A报、防洪调度等。因此，水文水资源从业人员要有高度的责任感和严谨的工作作风，能规范、熟练、准确地完成工作。另外，还应具备风险意识和风险分析能力，对各种自然与人为的不确定性有所估计，充分做好应急预案，最大限度地保护国家的利益。

三、专业能力培养的途径

学生专业能力的培养是一个系统的工程，本文认为以下三个方面是能力培养的基本途径。

1.建设需求导向的课程体系。完善的课程体系是专业能力培养的基本保证，它应当与三个层次的需求相适应：行业需求、地域需求和个体需求。行业需求是基本的需求，为此在课程体系建设和修订的过程中应集思广益。除了一线教师，还要邀请行业资深工程师、技术主管和往届的毕业生参与进来，根据实际岗位需求、学生情况、学校办学条件共同研讨。根据岗位工作需要确定能力需求要素提出具体的规格和要求，然后落实到各理论教学课程和实践教学课程。满足地域需求是指学校，尤其是地方院校要考虑区域水资源工作的特点，积极融入地方工作，为解决区域水资源问题培养人才。比如黄河下游地区基本没有水能资源，黄河水主要用于城市供水和灌溉，因此就应当减少水能方面的内容而增加给排水和农田水利方面的内容。学生能力、兴趣、职业规划等因素的不同，其对专业的需求也有差异。当前高校普遍采用“平台+模块”的教学模式，在这种情况下，满足行业需求和地域需求的任务应当主要由通识课、基础课和必修课模块承担，而选修课模块应当用于满足学生的个体需求。选修课应当涉及面广，并且以3―4门课构成一个小方向，在深度和广度两方面满足学生的需求。

2.完善课内课外结合的实践教学环节。实践教学包括课内和课外两部分。课内部分是课程实验、课程设计、毕业设计等教学环节；课外部分是学生的科技创新活动，它是对课内教学的必要补充，必须予以足够的重视。除了经费、仪器、基地等基本要素外，完善课内课外相结合的实践教学环节还应当注重以下几点：（1）教师要有计划地积累实习资料，包括水文地质数据、影像、工程图纸、运行记录等。不断丰富实习指导书的内容，细化对学生的能力要求，持续改进实习效果。（2）要多开设计性、综合性的实验。指导学生应用所学知识分析实验数据，鼓励学生提出和解决实验中出现的问题，对于有余力的学生，可以增加实验难度满足学生提高实践技能的愿望。（3）开展多种实习方式，既可以走出去，也可以引进来。目前，各生产单位都不太愿意接收实习的学生，因此我们可以让生产单位的教师到学校来，带着实际生产问题指导学生的实习和论文。校内教师配合校外指导教师工作，给学生充分的指导，提高其积极性和学习的效果。（4）开展专业性的学生科技创新活动。大学生科创活动不仅锻炼了学生的动手能力，还锻炼了学生的团队协作能力。学生科创应当与专业相结合，与课内实践教学相互促进。水资源问题是当前的热点问题，有许多值得探讨的问题。比如，济南市的保泉问题、引黄水库的水质安全问题等。学生只要用心思考，总能在本专业内找到合适的题目。专业性的科创活动离不开专业教师的指导，要激励教师更多地投身其中，带领学生共同学习和探索，这对教师自身专业水平、科研水平的提升有很大的作用。

3.建立多踊的`考核方式。为适应能力培养要求，教师应当改变过去单一的、以书面答题为依据的考核方式，建立多样化的考核方式。（1）丰富考试的形式。对于实践教学课程不能只通过实习、设计报告评价学生的能力水平，而是应当建立一个覆盖全过程的评价体系。对于专业课程，不能只依赖结业考试，应当增加阶段性考核，随着课程的深入分次进行。考核可以是书面的，也可以是讨论式的，可以让学生推选自己的“专家”当场打分，这样既调动了学生的积极性，又能减轻教师的工作量。（2）改革评分方式。无论是什么样的考核形式，教师都应当规范评分，但是又不能机械地按照标准答案考评能力。教师应当定性与定量相结合，通过逐层分解的方法将难以量化的问题化为容易量化的问题。比如，对分析论述题，教师按学生答题的完整性、专业水平以及创新性给分，其中完整性可以细化为论述是否有针对性、材料是否充分；专业水平可以细化为专业词汇的掌握、专业方法的应用；等等。这种方式既能让学生有所发挥，也能发挥教师的专业判断力。

勘探技术研究 第3篇

关键词：工程物探；三维地震勘探；经济效益

作者简介：夏书兵(1976—)，男，江苏省姜堰市人，河南省煤炭地质勘察研究院工程师。

中图分类号：P65 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1672-3309（s）.2012.02.37 文章编号：1672-3309（2012）02-88-02

引言

工程物探主要是对地表及地下100米左右的介质，通过相应的物理仪器和数字信号转换，以数据的分析和处理为手段，全面掌握目标体的物理特性和状态。一般情况下，工程物探主要以二维地震勘探为主，但其存在着地质信息假设过于苛刻等明显缺陷，相比之下，三维地震勘探技术则有着数据完整、信息量丰富等优势，因而在近些年来的勘探工作中得到了广泛的应用。本文对三维地震勘探技术的发展进行系统梳理，总结实践应用中的经验教训，为该技术的进一步发展和应用奠定基础。

一、三维地震勘探技术及其基本原理

地震勘探通过人工方法（例如炸药等）形成人工地震，并以科学仪器记录震动详情，从而估算地下构造的特点。三维地震勘探技术作为地震勘探的重要技术之一，是从二维地震勘探衍生而来，同时融合了物理、数学和计算机等的综合性应用技术，其主要包括地震数据资料采集、地震数据处理以及地震资料解释三个环节，各环节之间既相互联系又相互独立，从而构成了在计算机软硬件支撑下的系统工程。

三维地震勘探技术的基本原理与二维地震勘探技术相似，主要是通过地面上各沿线的地震勘探施工，使人工产生的地震波在地下传播，地面上的仪器开始同步记录地震波的传播和返回时间，再通过计算机进行数字信号处理得出目标物深度，综合测线的观察处理结果，从而得到直观反映地下岩层分界面起伏变化的地震剖面图。由于其勘探对象是地下半空间的三维地质体，因而在工程物探中具有显著优势，表现在：数据量相对丰富，包含了地震波的各种信息，有利于使用正反演技术以及岩性研究；数量完整性好，准确性较高，在通常地震波分辨率范围内，可基本查明相对复杂的地质构造；充分发挥了高科技装备的先进性能，有利于数据解释的自动化及人机联作的发展，可以大大减少人为因素的影响，具有较高的投入产出比。

二、三维地震勘探技术的国内外研究进展

三维地震勘探技术的优势，引起了国内外学者的广泛关注，促进了相关技术方法的快速发展。例如Andreas Cordsen[1]等学者，详细阐述了三维地震观测系统的设计以及施工要领，介绍了三维采集参数、三维观测系统的类型，并对其优点和缺陷进行了对比。Vermeer[2]深入研究了正交块状三维观测系统的地球物理参数配置，优化了MKB方法和LUG方法，减少了决策变量和约束条件。我国学者钱荣军[3]等以目标层信息为出发点，通过对表层结构地球物理模型和地下结构地球物理模型的分析优化，设计了地震采集参数。尹成等利用带约束条件的数学规划模型计算目标函数，实现了线束状三维观测系统的优化。

总的来看，由于三维地震勘探技术所具有的低成本、高精度和短周期等优势，使其在实践中得到了普遍应用和快速的发展。受技术力量以及设备投入等因素的影响，国外不仅在三维地震勘探技术的研究方面具有较大优势，而且在软件设计方面也处于领先地位，例如，著名的绿山地震设计软件、OMM软件等，而我国近年来在观测数据参数论证方面，虽然也取得了一定的成就，但在观测系统优化设计方面，仍然尚需进一步的研究。

三、三维地震技术的经济效益

三维地震技术的广泛应用不仅提高了地质勘探的精准性，而且取得了令人瞩目的经济效益。

（一）有效促进了我国地质矿藏开采等行业的深入发展

我国地形多样，地质状况复杂，对地质的精确勘探造成了困扰。三维地震技术的应用，提高了查明细微地质问题的能力。通过该技术的运用，可以提高矿业开采的利用率，不少多年开采的老矿区通过三维勘探技术，甚至发现了新的资源，从而为行业的发展注入了新的活力。

（二）有效缩短工程周期

三维地震勘探技术具有高精度和高分辨率的特点，其探测结果能提供较为精准的地质构造信息，因此大大提高了钻探成功率，有效缩短了工程周期。例如，在东濮地区的地质勘探过程中，通过三维地震技术的应用，勘测150km2地区的复杂地质问题仅需要原计划的一半。因此，三维地震技术的运用加快了地质勘探与开发，有效降低了地质勘探费用，为煤炭、石油开采等行业的繁荣发展提供了坚实的工程技术基础。

（三）三维地震技术有效降低了勘探成本

三维地震技术的不断发展，使其在勘探精度与效率等工程效益方面不断提高的同时，技术应用成本在不断降低，为工程单位节省了大量资金。以单位勘探成本为例，二维测线单位成本为6200元/ km ，而采用三维测线，其成本则仅需810元/km，降低了7.5倍，而且勘探效果更加完美。因此，对该技术的采纳与有效应用，极大减轻了相关企业单位的资金压力，提高了经济效益。

四、三维地震勘探在实践中存在的主要问题及原因

（一）三维地震勘探实践的局限性

三维地震勘探虽然在构造勘探方面有着其他勘探方法不可比拟的优势，但在实践中也存在种种局限。一方面，探测结果准确率有待提高。在大多数地震勘探任务中，一般要求其断层落差为5m，平面位置误差范围是±15m。然而，调查显示，既使在地质条件较好的华东地区，对落差区间5-10m之内的的断层进行的探测，其准确率尚不及70%。另一方面，存在着地震信息的缺失，所观测系统搜集到的信息难以有效显示落差较小的断层。同时，由于信息解释的不准确，导致所勘探出的断层位置与实际位置相比差距较大，这一点在断层落差较大或倾斜角度较大的地层中表现的尤为明显。另外，由于难以有效识别距离较近的断层，经常会把两条倾向相同的断层解释为一条大落差断层，甚至也会将两条角度完全相反的断层解释为一打小落差断层或无断层。这些情况的出现，严重影响了物探工作的科学性和可靠性。

（二）原因解析

三维地震勘探作为一种间接的勘探方法，除了技术上的局限之外，实际工作中的质量控制以及技术应用失当，是影响其准确性的重要因素，主要包括以下几个方面：

1、野外勘探质量控制以及观测系统设计缺陷。受当前排列分布面积大以及质量控制点较多等观测方式的影响，观测系统设计规范性较差，在客观上增加了质量控制的难度。特别是频频照搬或套用既定的观测系统，或是随意进行野外变现，极易造成炮距分布不均匀以及系统复杂多变等问题，严重拖慢了数据分析速度，最终影响偏移效果。

2、技术应用与地质条件的匹配问题。我国大多数地区的激发条件复杂多变，但是地震成孔工具较少，由此街面的成孔激发问题使原始资料的信噪比较低，从单炮甲级率来看，其效果很不理想。其他技术应用方面，例如，纵、横分辨率问题造成的构造遗漏、长波长静校正方法不理想造成的假断层探查结果、偏移成像问题等，都成为提高三维地震勘探效果的“拦路石”。

3、仪器设备的升级更新与实际应用未能做到协调一致。先进的仪器设备未必都能取得理想中的效果，例如，现在常用的集中逻控型数字地震仪，虽然其排列布置和处理技术更加合理、先进，理论性能得到了很大提升，但是由于很少考虑勘探过程中对可操作性以及可靠性等的实际需求，在应用中的效果却不甚理想，有时勘查效果甚至不如旧式的16位A/D转换遥测地震仪。

五、提高我国三维地震勘探经济效益的对策

地震勘探技术已进入了成熟阶段，短期内产生技术飞跃的条件尚不具备，因此，要提高三维地震勘探水平，就要抛弃“唯技术论”，以全新的视角和细致入微的工作来提升勘探水平。

（一）以体制创新为重点，全面提升勘探质量

技术趋同条件下，管理水平以及人员素质等非技术因素，成为提高三维地震勘探的突破口，而良好的工作体制是决定这一问题的关键。特别是强调实际工作中的权、责、利的辩证统一，就成为物探企业必须解决的重大现实问题，尤其是在物探这样一个国有企业处于优势地位的行业，更应该把体制创新作为重中之重，最大限度的实现“人尽其才、物尽其用”，为地震勘探工作创造坚实的制度环境。

（二）优化物探工作流程，对各环节进行严格的管控

三维地震勘探工作集数据收集、处理以及解释为一体，因此，在实际工作中必须从成本控制、人员配备、人机优化组合等环节着手，重视施工人员培训以及相关试验和生产过程的流畅有序，做到工作管理的动态化和监管适时化，全面保障各项细则落到实处，从而实现质量控制与施工成本的平衡，在确保地震勘探效果的同时，实现经济效益的提升。

（三）强化成熟技术的融合与集成研究

当前，三维地震勘探技术已相当成熟，各种仪器和软件配备都已做到了系统化，要在技术层面上提升地震勘探效果，就必须走集成化的道路，尤其是做好三维地震技术中采集、处理和解释三环节技术上的衔接和融合，形成实用的一体化技术，使各环节之间相互监管，实现立体化、综合化和动态化的勘探能力，从而快速锁定勘探目标，有效提高问题解决能力，全面提高勘探效益。

参考文献：

[1] Andreas Cordsen, Johnw.peire.陆上三维地震勘探的设计和施工[M].石油物探地球物理勘探局出版，1996.

[2] Vemreer Gijs J O、3D seismic survey design optimization[J].The Leading Edge[M].2003，(10):934~941.

[3]钱荣钧.对地震资料野外采集工作中一些问题的讨论[M].石油工业出版社，1993.

煤层气勘探开发技术研究 第4篇

1 钻井、完井工艺技术

在我国煤层气勘探开发中, 煤层气钻井在非煤层地段都用的是泥浆钻井, 并且在目的层应运用优质低固相泥浆、清水或者是无固相来作为钻井液, 这样可以有效的防止煤储层受到伤害。

1.1 煤层气井钻井技术

在煤层气钻井中, 较多采用的是分层段两套钻井液体系, 采用此技术可以有效的保证非煤层段的稳定性, 使煤层段的储层伤害降低到最低。此外, 在对煤储层的盐、碱、酸、物性、水、速敏和应力敏感性进行了相应的研究, 可以有效的分析钻井循环介质对整个煤储层所存在的伤害程度, 并对欠平衡钻井建模与软件进行有效的开发。

1.2 取心技术

运用相应的绳索取心技术可以使煤层的采取率高达90%以上, 是较好的一项技术。

1.3 固井技术

在我国完井技术中, 高强低密的固井技术已经得到较为普遍的运用, 采用此项技术可以使水泥浆密度可控制在1.3g/cm~1.60g/cm之内, 从而产生的轻度可以有效的控制在工程所需的范围之内。

1.4 完井技术

在我国, 基本上大多数的煤层井都采用的是全套管完井, 进行射孔压裂, 但是也有少数的井采用裸眼复合完井和套管技术, 一部分井野采用裸眼筒穴完井。但是后面两种技术想要有效的使用, 就必须具备一定的储层条件或者动力设备, 如果不具备相应的条件, 就没有办法进行实施。

2 煤层气地球物理勘探技术

近两年来, 我国在运用地震勘探技术对煤层和煤层气的勘探取得了较为有效的进展, 此外, 还通过开展三维三分量的地震勘探, 来研究出了煤层裂缝发育、煤层厚度和煤层气富集等的预测方法。并且按照地震的属性反演把其分成4个方面进行分析, 主要分为纵波叠前反演、纵波叠前反演、方位AVO反演和多波联合反演。其中, 纵波叠后反演主要研究的是与纵波和反演速度相关的岩性参数, 而纵波叠前反演则是与含气性参数有着直接的关系。此外, 方位AVO反演主要是预测煤层的非均质性和裂缝, 而多波联合反演主要是用于探测煤层的压力、裂缝和流体所具备的性质。

3 煤层气及其围岩原地应力测试技术

煤层气及其围岩原地应力测试技术主要是采用注入泵, 并且运用较大的恒定排量来快速的把地层压开, 来通过注入的曲线来分析煤层气的破裂压力, 延伸压力等参数。并且, 要根据关并压降曲线来分析闭合的压力, 一般情况下, 是测量四个周期, 所测量的方法和井下设备主要是采用双对数法和时间平方根法, 运用此方法来对裂缝闭合压力进行有效的分析。

4 建议

4.1 加强关键技术试验

目前, 要针对我国煤层气的地形地质特点, 来研究出适应我国煤层气地质条件的勘探开发技术, 这样就可以在一定程度上提高我国单井产量。要全面加强各项勘探技术的研究, 并对开发区块内的单井产量所存在的差异进行有效的分析, 全面了解该地区的地形地质原因, 排采工艺技术等。除此之外, 要全面确定井网平衡降压点和存在的液面控制点, 要对井内的井距进行合理的分析, 从而可以有效的防止出现压裂排采煤粉的干扰。

4.2 积极稳妥按照勘探程序组织实施勘探开发工作

由于我国的煤层气资源是归国家所有的, 因此, 我国政府可以制定一套合理的、有效的煤层气勘探开发的规范和标准, 这样就可以从根本上规范和整顿矿权的秩序, 使煤层气的勘探和开发具备一定的规律。除此之外, 我国还应该进行统一的规划登记, 对煤层气的勘探开发区进行划分, 这样就可以防止出现破坏性的开发产生, 控制一些不具备勘探和开采煤层气的单位擅自开发煤层气, 保证煤层气资源不受到破坏。

4.3 加强煤层气地质精细研究

我国的煤层气具备地质条件复杂, 开采较为困难的问题。因此, 想要改变这样的情况, 就应该全面加强煤层的分布规律, 并且对具备煤层气的地区进行非均质性的地质研究, 这样就可以进一步的加强煤层气的勘探和开发, 对不同井的煤层气, 要根据实际的情况以及产量的差异来进行分析, 了解其存在的原因, 这样才可以运用相应的煤层气勘探开发技术来进行开发, 保证煤层气的产量。

5 结论

综上所述, 由于我国对煤层气的资源量、分布情况以及勘探开发技术还缺乏相应的认识, 处于起步阶段。因此, 想要实现我国煤层气的增产, 就应该根据我国本土的地质条件, 分析我国的煤层气资源和富集区优选情况, 来选择相应的煤层气勘探开采技术。

参考文献

[1]徐凤银, 李曙光, 王德桂.煤层气勘探开发的理论与技术发展方向[J].中国石油勘探, 2008 (5) .

[2]张卫东, 孟庆春, 魏韦.煤层气勘探开发技术进展与展望[J].中国煤层气, 2009 (5) .

[3]汪忠德, 阮洋, 李向东.中国煤层气勘探开发技术进展浅析[J].石油天然气学报, 2008 (2) .

勘探技术研究 第5篇

[摘要]由于煤炭资源在我国的能源体系中占据特别重要的地位，因此煤炭工业在我国的国民经济中具备基础性作用，加强研究地质勘探技术对促进我国煤炭工业的发展，更进一步支撑国民经济健康发展存在着现实意义。本文通过分析某煤矿当中运用地质勘探技术的研究，提供给同行进行参考。

[关键词]煤炭资源 国民经济 地质勘探技术

由于在地质勘探环节运用的工程技术比较多的是勘探技术，这项技术的使用目的就是借助于运用勘探技术，随后对矿体或者地质体的深度、储量、形态、结构、规模、产状等探明。实施地质勘探过程当中，往往频繁使用的技术是钻探与坑探技术，辅之以地球化学勘查与物理勘探。伴随着我国经济迅猛发展与科技的长足进步，导致也不断发展我国煤矿地质勘探工作。如今的研究煤矿地质勘探其涉及到遥感地质、鉴定岩矿与古生物、工程地质、物探、航空测量、煤质化验、水文地质、钻探等多个工种、行业、专业，而且具备一定规模在研究方法理论、综合分析与解释、采集与处理资料等，另外也得到良好社会效益与经济效益在勘探水资源、评价煤层气等领域。

1工程基本情况介绍

本文选取的某煤矿是处于贵州省织金县境内，其生产主采3下煤层，平均厚度是6.38m，倾角4度至10度，矿井开拓是竖井形式，生产水平有三条东西大巷开拓，布置是根据煤层，采区则是在大巷两侧进行分布，其主要采用胶带运输机进行运输，另外还有无轨胶轮机车，实施综采放顶煤采煤工艺与走向长臂冒落法。

2应用综合地质勘探技术情况

一是采区地面地震勘探。由于在设计采区之前，借助于地面地震勘探手段的使用，将断层发育规律与采区构造形态、煤层底板起伏形态与赋存状况查明，评价影响开采的含水层富水性，提出相应的防治水害措施，这就可以将可靠地质资料提供给设计采区。这一煤矿其主要采用的方法是地面瞬变电磁法、地面二维与三维地震勘探，实施的主要目的层分为3上、3下、16上与17煤层、煤系地层底界面与第四系底界面。根据勘探所获得的结果为：主要目的层拥有比较好的反射波联系性，这可以为追踪对比创造良好条件。自从建立矿井之后实施的地震勘探也查出在区域范围内比五米落差大的断层，解释三米至五米落差的断点，修正采区边界断层，这就可以将详实地质依据提供给设计。

二是井下多用途探巷施工与钻探。必须要将采区范围内地质情况充分利用起来，一边进行采掘，一边进行勘探，借助多种探测方法的使用，以便可以将详实地质材料及时提供给布置工作面，使得废巷施工极大的减少。在首采工作面回采之前施工生产采区沿着煤层布置的采取边界巷与运输巷，使得地质构造发育与煤层赋存得到进一步探测，这就可以将准确的资料提供给今后布置工作面。之前已经施工好的`工作面泄水巷，可以同时进行工作面地质情况的探测，往往都是沿着煤层布置大巷，如果巷内并没有岩石集中，这就可以相邻工作面顺槽掘进阶段，先进行施工工作面泄水巷施工，顺利排放正在回采的工作面涌水，以便可以为工作面正常回采提供保证，另外泄水巷还可以同时进行工作面内煤层地质情况探测。适当的时候借助于已经挖掘的巷道的利用，借助井下钻孔布置实施探测布置工作面与回采比较大影响的地质构造。将已经掘进的巷道适当的利用起来，借助于井下钻孔的布置可以探测上覆可采煤层情况，通过已经施工完毕的3下煤层巷道的有效利用可以探测3上煤层冲刷边界，以便可以将精准的资料提供布置3上煤层工作面。

三是井下工作面音频电透。这种探测方法就是将直流电法探测原理的充分利用，按照底下的各个煤层之间具备的导电差异情况，通过井下使用专门仪器观测人工场源分布规律以便可以将地质问题进行有效解决。这种技术方法比较适合完成掘进工作面顺槽之后，通过专门仪器的使用，往往是在将一条顺槽内的某一个点布置发射点发射，另外相对应的顺槽点左右移动范围内将之前发射的信号予以接收，往往要求测网密度保持在发射点距五十米的范围之内，接收点距离在十米的范围，这就可以形成一个扇形的扫描区。所有的发射点进行相对应，在别的巷道内扇形对称区间观测的超过二十个点，这就可以有效保证在测区范围内的所有单元都会具备三次以上发收射线覆盖。最终解释、计算、成图、分析现场收集的资料，将水文异常区进行圈定，随后按照各个层段岩层视电导率值异常变化定性来实施涌水量大小的判断。借助于采煤工作面顶板砂岩或者是侏罗系底部砾岩含水性异常位置、强弱、形态进行探查，以便将依据提供给矿井防治水，使用这一的方法总共是在4个采取实施探测十个工作面，借助于采后的分析对比，往往可以获得比较理想地质效果。

3结语

水文地质勘探现状及勘探技术分析 第6篇

关键词：水文地质；勘探现状；勘探技术分析

中图分类号： P641 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-117-2

0 引言

地下热水是宝贵的地下水资源，同时是一种洁净的能源，其应用范围越来越广，在采暖、洗浴、医疗保健、旅游度假、种植、养殖、工业利用等方面发挥独特而重要作用。合理开发地热资源对环境保护、刺激消费、提高人民生活水平，获得较好的经济效益和社会效益，将起到积极的推动作用。

1 地下热水的水文地质勘探现状

在国内，水文地质勘探的主要目的就是对当地的地质情况做出详细的理解和分析，对地质进行科学、有效的勘探，就需要大量人力物力的支持。要进行水文地质勘探我们首先要明确目标，做好前期调研。最开始我们要在进行水文地质勘探之前，要充分了解当地地质情况，搜集大量的有关数据，再投入大量的人力物力进行勘探。许多勘探队伍资金周转困难，因此在资金投入方面要进行控制。许多勘探队因为资金问题，不会做出详细的勘探报告，使得勘测的数据缺乏可靠性。下面我们根据某地地下热水资源的开发为例，看看我国勘探的效果

1.1 地热井施工情况

在进行水文地质勘探中，地下热水的勘测也是一项重要的项目，在勘探之前要进行一系列的准备工作。

第一步是进行钻探施工，首先要确定钻探设备，做出计划井深与实际井深。进行两开作业，将钻井初步规模与基础设施全部建设完毕。井身结构见表1。

第二步是进行岩屑录井操作，我们对目标井进行了岩屑、钻时录井及钻井液观测工作。岩屑录井最开始是由一开至完钻，每米都会捞取一个岩屑样品，并进行岩屑录井；钻时录井由一开至完钻每米一个钻时点。钻井液观测每8小时一次。包括密度，漏斗黏度、泥饼厚等。

第三步是进行地球物理方式的测井，地球物理测井就是进行数字方式测井，完成数字测井工作量1388m，本井测源从50.00～1350.00m开始进行连续地温测井，井温测量成果见表2。

从500～1387.00m进行连续测斜；并进行井裂缝分析。

1.2 地下热储特征

目标井揭露热储层为花岗岩裂隙水，埋藏深度985.00～1388.00m，厚度为403.00m（未揭露）。

目标井的地热场特征：根据附近资料显示，目标井附近恒温带深度为60.00～80.00m，恒温带的温度为12.000℃。根据表2（测温成果表）可以分析出：

测温起点井深为75.00m，地温12.000℃；测温终点井深1350.00m，地温51.111℃.换算地温梯度3.068℃/100m。

目标井的热储特征：地热井揭露热储层为燕山期花岗岩裂隙水，经测井解释热储厚度为17.70m，地温增加变幅最大位置在埋深825.00～1050.00m。井降压试验成果，静水位地面上32.5m，最大压力降300.50m，单位产量2.16m3/d·m，平均渗透参数0.1964m/d。压力传导系数5.3599m2/d，压力水头高度﹥985.00m，即9.85MPa。

2 目标井产能测试及地热流体用途评价

2.1 井产能测试及单井产出量计算

①渗透系数计算

我们选用的承压完整井的稳定流计算公式：

③井流量方程的确定及待定系数a、b的计算

依据目标井降压试验资料得出结果，并采用曲度法判定井涌水量曲线方程

2.2 地热流体不同用途评价

对于地热流体不同的用途我们有着不同的评价。

第一是对饮用天然矿泉水水质评价，根据化验以及国家标准可得：限量指标中氟化物超标准。所以，这种水不能饮用。

第二点是生活饮用水水质评价：一般化学指标中硫酸盐、氟化物、溶解性总固体超标准。因此，不能作为生活饮用水使用。

第三点是理疗热矿水评价：偏硅酸达到矿水浓度标准，接近命名矿水浓度；氟达到命名矿水浓度，为氟水；水温超过34℃，为温水。可以作为理疗热矿水开发。之后还有就是对农业灌溉用水评价以及对渔业用水水质评价。

3 水文地质勘探的技术

3.1 裂隙充水地质的勘探技术

在我国，有一种地质叫作裂隙充水地质，在对这种地质进行勘探的时候，我们首先要在前期进行大量的、充分的调查和了解。这种裂隙充水地质可以分为两层：第一层是层状裂隙充水地质，另一层则是脉状裂隙充水地质。在这两点上，存在一定的差异。如果在勘探之前的调查过程中，前人已经对目标地区进行了详细的介绍，那么我们可以直接使用该地区的地形图、数据等等，最终进行水文勘探。在勘探过程中，我们要根据实际情况来进行实时的调控。

3.2 空隙充水地质的勘探技术

对于空隙充水地质的勘探中主要还是应用：物探法。在这种空隙充水地质中，有着许多的结岩层，一般是由中生代和第三系的半胶质组成，当然也有少许其他结岩层的存在。相比于其他的更加复杂的地质环境来说，除了物探法还有其他的方法可以使用，比如说：地面电法以及水文测井法联合起来一起勘探。如果一旦遇到地质水量充沛的地方，那么就必须先把水抽走，再进行试验，探测。

4 结论

在我国地质的勘探技术中，水文地质勘探占据着非常重要的位置，而水文地质勘探往往也是许多勘探人员忽略的问题。之所以会忽略水文地质勘探这样工作，最主要是因为勘探人员没有充分地认识到水文地质勘探的重要性。在我国，岩土层下端，储存着极其庞大的地下水资源，如果地下水资源活动过于频繁，那么就会严重影响地质勘探的进行。

参 考 文 献

[1] 孙继平.水文地质勘察方法在找水工作中的应用[J].中国新技术新产品，2012（05）.

关于物理勘探技术的探讨和研究 第7篇

1 简析物理勘探技术

物理勘探技术作为探明和发现油气储量的重要手段, 在世界经济的发展中担当着重要的角色,

物理勘探技术, 顾名思义就是利用物理的勘探方法与手段, 来寻找和探明油气资源及通过地区的地质状况来了解生油、储油、油气运移、聚集、保存等的实际情况, 通过资料分析与综合评价, 来判断和确定储油气的圈闭, 提高油田的产出能力和产出质量。物理勘探技术主要运用了人工地震波场、重力场、磁场、电场等方法来勘探地表以下、地壳基层以上的地质构造特征和演变过程, 实现为油田勘探开发服务的目的。

物理勘探技术经过不断地创新与改革, 使其成为了一个复杂、庞大和完整的科学体系。石油的物理勘探技术与石油工业处在一个相互配合、共同互动的良性循环之中, 石油工业的发展推动着物理勘探技术的不创创新和进步, 物理勘探技术的进步反过来又促进了石油工业的发展。

2 浅谈物理勘探技术在油田实际勘探开发中的应用情况

石油的勘探与其他矿产的勘探方法基本相同, 通过对其进行小比例尺踏勘大致了解整个地区的分层情况, 构造一个地质构造图。分析地质的储油方式和各个底层的主要成分, 为寻找各种油气资源做好准备, 方便寻找和策划安排施工工作和安排进程。

根据相关地理学的资料可知:石油的生成赋存形式主要在古老地层中的岩石, 而这种古老地层中的岩石一般以油页岩为主, 因这种岩石是经过历史的沉积演变而来, 其蕴含的油气资源较丰富。通过应用物理勘探技术来布置钻孔, 采集钻孔资料、测孔的工作等, 方便了整理和运用数据做出科学合理的决策。

国内的许多大型油田也开始使用物理勘探技术, 如四川油田管理局在气田的采集上采用了三维三分量的采集试验的方法, 胜利油田也组建了分量物理勘探队伍进行物理勘探技术的试验与研究, 大庆油田在2000年就采集道路两条平行测线的转换波资料, 对数据资料进行处理, 其在数据资料的采集和处理上积累了丰富的经验和方法。以上的这些例子都说明了物理勘探技术在油田的实际勘探试验中取得了成功, 为其在更广的领域得以实践和推广奠定了基础。其电法勘探、地震勘探、水声勘探和放射性测井等技术的应用, 丰富了油田开发技术, 提高了油田的整体开发水平, 实现了资源的优化配置和社会经济效益与环保效益的统筹发展, 节约了生产成本。

虽然其在实际的应用中取得了许多成就, 但是新技术在运用中也会出现一些不足与问题, 物理勘探技术也会面临着诸如以下的挑战:盐丘下方及边缘的精确定位和油气检测问题, 气烟囱、火山和喀斯特等复杂地区的勘探问题, 裂缝的走向、类型、密度及连通性等, 精确深度成像及深层勘探, 断层的展布、类型及断距的大小问题, 油藏异常压力区域预测及评价等一系列的问题, 制约和困扰着石油物理勘探技术的发展和发展水平。

3 浅析物理勘探技术的发展方向

(1) 借鉴、吸收世界前沿的石油物理勘探新技术, 提高勘探技术的水平和利用率。

借鉴和学习国内外先进的石油物理勘探技术, 如变油气勘探向油藏描述和油藏监测方向发展, 由声波向弹性波、由均质层向非均质层转变, 对石油的地质情况进行直接检测和监测。发展井下探测采油系统, 以期降低勘探开发成本。

(2) 在油气勘探技术方面要大胆创新, 破解技术创新、科研攻关难题。

借鉴了国内外先进钻井技术及钻井经验的同时, 还需进行自主创新, 根据国内和当地的勘探难题进行有效的科研工作, 搞好科研开发, 运用科技来解决生产力中的难题。

通过信息技术的应用来统一勘探部门的信息, 降低勘探的成本和风险, 提高信息的分析、综合、传递、查询和储备的速度。加大学科之间的渗透关系和程度, 重视深层勘探技术, 发展超级面元叠加技术、叠前深度偏移技术等, 使其与物理勘探技术相互弥补, 共同发展。

(3) 物理勘探技术在发展社会经济效益的同时, 也应该考虑到环境效益。

在实际油田的生产过程中, 免不了对当地的环境及生态造成一定的破坏及影响, 而复杂脆弱的地质环境不可避免的也会对开采人员的生命安全造成一定的威胁, 因此在开发过程中应该具体问题具体分析, 因时因地制宜, 保护当地的生态, 保障开采人员的人身安全。在物理勘探的进程中, 要站在全局角度进行综合评价与考量, 将环境效益、经济效益、社会效益有机的结合起来, 走一条高效、稳产、环保的发展之路。

(4) 将石油物理勘探技术与其他技术结合起来, 实现资源开发效益的最大化。

物理勘探技术现在已被普遍应用于石油的开采和开发中。它的出现与研究, 为解决很多复杂油田的勘探与开采, 提高油田的采收率等发挥了巨大作用。但仅仅依靠这点装备与技术还不能满足实际中的需求, 如何更好地提高勘探的质量, 加快勘探的速度, 提高社会经济效益, 如何走稳产、高效、环保发展之路, 石油物理勘探技术的发展还有很长的路要走。

煤田地质勘探技术分析与研究 第8篇

1煤炭勘查简述

煤炭业在我国的经济发展中一直占有重要的位置, 随着勘探技术的小断更新和勘探技术种类的不断增多, 现在的煤田勘测, 就要根据具体的地理位置以及地貌特征来选择一种最适合的技术措施进行勘探。为了使勘测的顺利进行, 还要实行统一的管理, 来综合的对地质信息进行研究。勘探的一个重要的环节就是地震、钻探和井测, 通过对勘探资料进行综合性的研究, 精确采煤层的具体位置, 这样大大的节约了钻探的工作量和钻孔的数量, 减少了勘测的时间, 降低了勘测的成本。

2煤田地质勘查阶段要点分析

预查阶段中, 需要在具体煤田预测区域范围内进行地质调查, 其主要调查任务就是深度寻找煤炭资源, 针对发现煤炭资源深度考察性进行及时分析, 对其内在工作价值加以评价, 随之予以计算操作, 为后续煤田地质勘查工作提供科学依据与有效保障。预查发现资源拓展价值, 通常情况下还需进行一次普查, 当并未发现价值性操作必要时, 需要及时做好阶段性总结;普查操作主要是基于预查基础上而形成的一种煤田勘查模式, 其任务就是对工作区域范围内煤炭资源经济意义内容和开发建设可能性内容等作出正规评价, 之后在此基础上为煤矿机构远景规划操作提供科学合理依据与信息; 详查阶段实为第三阶段, 旨在对矿区总体发展规划提供科学依据与可靠地质信息, 此处编制矿区规划发展地区和原有井田划分地区均应涵盖在内;勘察阶段是最后阶段, 其目的就是为矿井建设可行性研究和初步设计工作提供详细、准确的地质资料, 以井田作为基本单位进行后续工作任务实施, 保证整体煤田地质勘探技术的平稳安全实施。

3煤田地质勘查技术问题要点分析

3.1动力地质现象要点分析。动态地质研究操作任务进行中, 动力地质现象普遍存在于具体煤田地质勘察过程之中, 最为常见的例子即为瓦斯突出灾害和突水状况以及相关岩煤突出状况等, 上述灾害状况成因主要为煤田开采后地质均匀度不佳和地质受损, 之前自然环境条件运行模式下, 岩体二次分配使后续地质勘察工作受到阻碍。针对此类情境, 需对此种现象加以详细分析, 之后在此基础上对动力地质现象进行深度预测, 及时发现问题时予以合理科学手段解决。

3.2煤层气技术要点分析。通过数次分析和调查可以看出, 煤气层勘察研究工作正在如火如荼进行着, 但煤层污染状况时有发生, 主要产生在冲洗液煤层注入阶段之后, 完井操作程序完成后极有可能出现严重坍塌现象, 井孔因此遭遇严重堵塞。应该了解到, 此时水力压力效果不佳现象和裂缝基本距离短现象犹存, 其比率占有度相对较小。当前我国煤田内部煤层渗透规律与国外规律之间存在较大差异, 加之煤层气富集度不够和力学稳定效率低, 对整体煤田地质勘探技术造成不良阻碍, 所以在进行煤田地质勘探过程中需密切关注煤层特点要素, 选取与之相符的地质勘探技术, 以先进完井技术和适宜模式以及实用采气技术进行合理解决。

4煤田地质勘探技术手段要点分析

4.1煤田地球物理勘探技术要点分析。现在煤田地质勘探工作进行时需要适时运用地球物理勘探技术解决相关难题, 地球物理勘探技术主要以物理方法对煤田岩石地质问题内容和对应煤田地质构造问题加以分析与澄清, 对特殊矿产知识进行总结。按照地质自身持有物理性质不同点要素, 运用先进装置设备与新型仪器设备进行地层分布规律解析。

4.2煤炭遥感技术和绳索取心钻探技术要点分析。煤田地质勘探环节和煤炭工业工作环节中均会使用到煤炭遥感技术, 煤炭遥感技术具备实时性优点和整体性优点以及客观性优点, 不仅如此, 其还具备快速性信息获取优点。当下技术高度集中、普及态势下, 煤田内部环境监测实施和矿区环境监测实施等各个方面均会运用到煤炭遥感技术, 尤其是在比例尺填图操作中更是广泛使用, 且效果尤为明显。

绳索取心钻探技术可运用在各种类型的地层钻探操作中, 6级中硬岩层至9级中硬岩层的基本应用效果最佳, 中深孔操作中也会应用到绳索取心钻探技术, 钻孔深度与技术操作效果之间呈正比关系。绳索取心钻探技术钻进效率相对较高, 且能进行良好地质效果测量, 其钻头质量优良, 使用寿命和期限均有保障, 也在一定程度上减轻了不必要的劳动强度, 不过期间也存在碎石功率消耗大和循环压力高等问题, 所以需要对绳索取心钻探技术进行不断完善与整改才能提高煤田地质勘探质量和技术水平。

4.3煤田复杂地形实时勘查技术要点分析。需知, 煤田地层多数性质为沉积岩层, 地层表现特点较为复杂多样, 其以水敏性地层最为常见, 而力学不稳地层也是如此。致使具体地层失稳状况产生的主要因素繁多, 破碎地层技术操作中过于注重泥浆黏度配比和泥浆比重分析, 会造成卡钻现象产生。针对复杂地层勘查角度加以分析, 常规勘查方案无法达到预期效果, 显然不可取, 因为粘土膨胀特质存在会影响水泥凝固程度, 扫孔原眼找寻极为吃力。较为正确的做法是, 以泥浆比重增强为主, 不断进行失水量度调节, 维系其稳定性能的同时抑制消极吸水膨胀状况产生, 达到最终煤田地质准确高效勘查目的。

4.4三维地震勘探技术。三维地震勘探技术是在二维勘探技术的基础上演变而来的, 是一项综合性比较强的工程。主要分为野外的数据采集、室内的数据处理以及地震资料解释。野外数据的采集就是山地而的工作人员利用数据采集仪器来实行对勘探区域的数据的采集, 同时要保证数据的准确性和可靠性。具体的实施步骤就是在确定好所有相关点得位置后, 然后把炸药埋入井内, 进行爆炸, 最后利用爆炸过程中产生的地震波, 来计算此区域内的地质结构。 勘探的数据处理就是所测区域内的地形数据和地震数据进行对比, 以检测数据的准确性, 对有问题的数据要进行验证或者是删除。三维地震勘探技术的资料解释就是把采集来得数据进行计算并进行比较, 然后根据这些资料对该区域内的地质构造进行分析, 来判断煤层的分布情况, 并分析出煤矿资源的产量, 为以后的开发工作做充足的准备。

5结论

综上所述, 煤炭开采环节核心即为煤田地质勘探, 因为煤田地质勘探工作在一定程度上决定着最终煤炭资源基础性开发效益与质量, 之后在此基础上对我国经济发展造成重要影响, 适时进行煤田地质勘探水平提升与技术调整可满足当前信息时代社会主义经济发展具体需求。

参考文献

[1]戴汀.浅析煤田地质勘查发展前景[J].知识经济, 2011 (3) .

[2]王树江.浅谈煤田地质勘探技术发展[J].民营科技, 2011 (4) .

我国加紧研究可燃冰勘探开发技术 第9篇

[荆楚网-楚天金报]记者从国土资源部广州海洋地质调查局获悉, 为加快实现对战略替代能源可燃冰的开发利用步伐, 我国启动了对其勘探开发技术的新一轮系统性研究。目前, 该专项被科技部批准纳入国家863计划重点项目实施, 执行年度为2013-2016年。

可燃冰是天然气水合物的俗称, 是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净能源, 可以作为传统能源的替代品。据估算, 世界上可燃冰所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。

石油勘探三维地质构造建模技术研究 第10篇

关键词：三维地质建模,三维地质构造建模技术,拓扑关系

在勘查地下构造工程中, 地质条件结构复杂, 地质信息繁琐又多, 针对大量的地质二维图资料, 勘查队员是很难全面、精确地掌握整个地质工程的整体情况。为了减少勘查队员的任务及加快工程建设的步伐, 实现了运用真三维操作的GIS软件及地学模拟软件, 运用CAD设计软件, 实现三维地质构造建模技术。随着科学的不断进步, 对于三维地质建模技术的研究打下坚实的基础。

1 三维地质建模

三维地质建模是以地面钻孔数据、地面剖析数据、地质地形图、地质工程勘察数据、地下水利探测数据等为基础, 设计一种能体现地质构造体型、地质构造间的关系及地质本质特征的具有变化规律的数字化地质模型。以数值模拟和地质间空间分析为基础, 从而反映出真实的地质构造建模模型。

2 三维地质建模技术的基本流程

三维地质建模的一般流程以现场勘查的地质数据为准, 从而建立不同分类的地质模型, 其一类是能够解释地质构造和地面表层的基本地质特征的模型, 即为构造模型。在构造模型基础上, 可以分析地质构造的空间分布情况。地质建模的另一类模型是属性模型, 其可以运用获得的原始数据, 通过运用地质的分析预测方法, 从而体现不同地点的地质间空间变化规律。根据应用领域和地质问题描述的不同点, 建立三维地质建模的完整流程, 通过把原始数据作为地质空间分析数据和地质属性数据两大分类, 从而反映地质间的变化规律, 地质空间数据主要用于建立几何构造模型, 体现地质间的空间分布形态;而地质属性数据主要用于建立属性模型, 体现地质间的地质变量在空间分布的变化规律。

3 三维地质构造建模地质曲面的算法

3.1 运用“Marching Cubes”算法, 即为“等值面提取”算法, 是目前运用最广泛的等值面构造算法

对于立方体的计算, 除了确定等值面的阈值外, 还需要确定每个立方体的每个顶点是否在等值面外, 还是等值面内。分析地质空间的拓扑关系, 提出了15种不同的空间情况。运用“Marching Cubes”算法进行地质建模地质曲面的重建, 使用了24-分解方法进行等值面数据的抽取。

3.2 对于角点网建模的空间插值的网格变形算法

(1) 空间插值的克里金插值法。克里金插值法通过对地质周围环境的测量进行加权计算, 从而预测周围未测量的位置。克里金插值法以半方差函数为主导, 若两点之间的距离越近, 那么这点的方差就越小;反之, 方差就越大。半方差以h字母为函数, 运用二阶平稳性函数Z (x) 的方差S^2及空间协方差C (h) 来确定半方差的公式:

克里金插值法首要任务是探究空间数据间的自相关性, 同样的结束原始数据的使用。若显示了空间数据间的自相关信息, 那么就可以预测计算调整好的模型。以节点值为非零向量的所有节点为地质空间的原始数据, 运用克里金插值法, 从而计算各个节点间原始数据的自相关性信息。最后, 克里金插值需要运用获得的数据再进行预测计算, 首先需要确定的是地质的搜索半径, 然后确定预测运算的计算模型, 最常用的计算模型有球面模型和指数模型, 其特点是球面模型大于某个点的距离后, 其数据的自相关性就为0;而指数模型主要主要受距离长短的影响, 距离越大, 其数据的自相关性就为0。克里金插值法主要运用在角点网建模的网格变形。

3.3 地质空间层位面的重建

三维地质构造建模中, 层位面的重建不可能同时期、同规模的断层被切割, 因此, 运用以地质条件约束为基础的地质曲面拟合技术, 从而确定层位面的重建。与现阶段的三维层位面重建技术相比, 地质曲面拟合技术可以同时实现地质曲面的重建、地质空间间的拓扑关系分析及地质曲面拟合, 其算法的实现步骤为:第一, 运用“Marching Cubes”算法对地质的层位面进行初始重建;第二, 将地质层位面切割成若干层位面片, 计算地质层位面与断层面的空间拓扑关系;第三, 根据原始数据, 重新拟合曲面的层位面片, 从而形成地质断层的层位面片;第四, 以层位面拟合显示的结果为依据, 重新计算地质层位面及断层面两者之间的空间拓扑关系。

4 三维地质曲面的空间拓扑关系

三维地质构造建模的首要任务是分析地质断层面、层位面的重建, 计算重建结果。分析三维地质曲面间的空间拓扑关系是继承地质曲面重建之后, 通过了解掌握层面之间的切割关系, 建立三维地质曲面的空间拓扑关系, 从而依据精确的结构构造模型的相关信息构建地质的实体模型。在分析空间拓扑关系时, 应注意以下几点:第一, 对于地质曲面空间几何相交叉时, 应快而精确的计算出所有几何相交的交线;第二, 若地质曲面空间几何没有相交, 而分析地质结果显示是两者之间是相交的, 根据地质层面重建的约束条件, 延伸拓张地质曲面, 从而计算空间拓扑关系求出交线;对于存在穿越的地质曲面, 先计算求出交线, 然后根据地质曲面约束条件, 对其地质曲面进行裁减。

对于地质曲面的求交, 即求出地质曲面所有的交点, 为了处理地质曲面重复交点的问题, 应采用边和三角形的相交元素的特点, 并且记录重要的空间拓扑信息, 从而有效避免地质曲面三角形之间相交出现的重复求交的现象。而对于地质曲面大规模数据处理的速度问题, 采用平均单元格技术处理的方法, 即处理存储面片的位置, 从而有效改善地质空间曲面求交的计算速度。但是, 地质空间曲面多所获得的交点, 是根据曲面的求交计算结果得出的, 其存在散乱性、无序性, 因此, 为了分离出一条或多条的曲线, 采用空间拓扑信息, 从而有效的进行曲面交点的排序, 改善曲面交点的散乱、无序的现象。

5 总结

本文主要分析了三维地质建模的流程、三维地质建模的重建算法及克里金插值法, 分析三维地质曲面的空间拓扑关系。

参考文献

[1]王昌宏, 于海生, 崔京彬, 倪逸.基于面片处理的三维地质构造建模技术研究[J].石油地球物理勘探, 2007, 03:325-330+242+362

[2]魏嘉, 唐杰, 岳承祺, 武港山.三维地质构造建模技术研究[J].石油物探, 2008, 04:319-327+17

[3]狄效儒.三维地质构造建模[D].西安科技大学, 2012

煤田地质勘探技术发展分析 第11篇

【关键词】地质勘探；遥感技术；发展趋势

1.从山西煤炭资源储量及开采看煤田地质勘探的重要性

1.1山西煤炭资源储量

山西是煤炭资源储量大省，煤炭资源具有储量十分丰富、分布范围广泛、煤类品种齐全、煤炭品质优良、开发条件较好等特点。2003 年山西第三次煤田预测资料，全省2000米以浅预测煤炭总储量约为6600亿吨，占全国煤炭资源总量的11.9%，仅次于新疆和内蒙，总储量居全国第三位。山西煤炭资源储存范围分布广泛，在全省119个行政县（ 市、区）中，储存煤炭资源的有94个，占79%，其中，煤炭年产量在百万吨以上的县（ 市、区）有68个。山西煤炭资源的煤类品种齐全，从低变质煤、中变质煤到高变质煤，省内均有分布，煤炭种类分布具有从北向南，煤的变质程度逐渐增高的特征，依次分布着低变质煤、中变质煤、高变质煤。山西煤炭品质优良，据中国煤炭分类国家标准，山西拥有14个牌号的煤种，在市场上具有极佳的品牌效应。如大同煤田的弱粘结煤享誉中外，河东煤田的主焦煤被誉为煤中“精粉”，沁水煤田的“兰花炭”作为化工用煤的佳品而闻名遐迩。山西煤炭资源开发条件较好，宁武煤田平鲁一带煤层埋藏浅，适宜露天开采，其它地区多为中厚煤层，总体地质构造简单，煤层厚度稳定，瓦斯含量不高，适宜井工开采。

1.2煤田地质勘探的重要性

山西具有得天独厚的煤炭资源储存优势，是我国重要的煤炭生产供应基地，煤炭在中国的能源中处于十分重要的地位，煤炭工业的生产技术、安全状况、健康发展，关系着经济和社会发展。煤炭工业的建设和发展离不开地质勘探，煤田地质勘探作为煤炭工业的开路先锋，是运用地质科学和技术手段来分析、探测煤矿床，为煤矿设计和建设以及煤炭生产提供可靠的地质资料，使煤炭资源能够合理利用和顺利开发为煤炭安全高效生产提供服务。其主要任务是：查明煤矿床范围内矿体的分布特征；查明矿体地质构造特征；查明煤炭的储量、种类、质量、工业品级及其空间分布规律；查明矿床开采技术条件、水文地质条件以及矿区自然、经济条件。煤田地质勘探对于如何高效合理地开发应用煤炭资源、规范开采秩序、抓好煤矿安全生产、保护生态环境、促进煤炭企业可持续发展，有着十分重要的作用。在现实生产实践中，一段时期以来，受“重开采，轻勘探”的思想影响，煤田地质勘探没有得到应有的重视，以致于煤田地质勘探工作明显滞后，甚至一度陷入困境。近年来，对煤田地质勘探工作的重要性认识逐步到位，煤田地质勘探工作正在走出困境，呈现出良好的发展势头。

2.煤田地质勘探技术发展趋势分析

当前，我国煤田勘探技术手段主要有钻探工程、坑探工程、地球物理勘探、地质填图、遥感地质调查等。近年来，钻探仍是获得第一手地质资料的重要手段；物探仪器更新迅速，日新月异，灵敏度、分辨率、精确度越来越高，物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展；计算机和信息技术将普及到地质勘探技术的各个专业、运用到整个勘探系统。

2.1遥感地质调查技术大力发展

遥感地质是遥感技术在地质中的应用，是研究地质科学的一种新兴手段。目前国际上常用的遥感技术手段主要有：摄影遥感、电视遥感、多光谱遥感、红外遥感、雷达遥感、激光遥感、全息摄影遥感等。

遥感技术在地质调查中已经得到了普遍的应用，其具体应用就是像片的判读，其中包括航片（可见光航空像片）、卫片（多光谱卫星像片）的判读。该技术在地质填图、地质构造解释、找矿标志判别及动态分析方面的研究应用，高分辨率卫星图像、矿山GPS定位技术、数字航摄技术、地质勘查GIS技术等一系列现代化技术手段研究与应用，将使地质勘探技术进一步实现现代化。地质填图作为最基本的技术手段，是煤炭资源普查与勘探最基础的工作，它的主要目的是对含煤地区进行全面的地表地质研究，调查含煤区的地层、构造、主煤层和煤质及其他有益矿产的情况，为以后的地质工作指出方向。地质填图已由传统老旧的罗盘、锤子、放大镜三大件被先进的GPS导航、笔记本电脑和数码相机所取代，向数字化方向深入发展。

2.2煤炭地质勘探技术信息化迅速推进

加强煤炭地质勘查主流程信息化系统技术的研究并广泛应用，大力推进煤炭地质勘查数据采集、研究和地质报告编制的信息化建设，是煤田地质勘探技术发展的必然趋势。现代信息技术的发展与应用对煤炭勘探开发技术产生巨大的推动作用，使勘探专业发生了巨大的变化。目前已实现用人机对话方式处理和智能分析显示地质勘探数据。此外，一些能在现场作预处理和自动控制各项操作的物探仪器、三维可视化技术、虚拟现实技术、数据银行和数据仓库技术等正在加快研究和开发。随着这些先进的仪器设备和信息技术在地质勘探中的应用，必将极大地提高地质勘探的效率，对地质勘探产生深刻的影响。

2.3采用综合方式进行地质勘探

（1）采区地面地震勘探。地震勘探是利用地下介质弹性和密度差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。采区设计前，采用地面地震勘探手段，查明采区构造形态和断层发育规律、煤层赋存状况和底板起伏形态，评价影响开采的含水层富水性，并提出防治水害的措施，为采区设计提供可靠的地质资料。同时，需要进一步查明采区范围内的小构造，根据采区衔接的要求提前布置实施。三维地震技术将不断发展，多维多分量地震勘探技术研究将进一步深化，地震勘探技术能力和应用范围将继续扩大。

（2）微动测深勘查。微动是一种在空间域和时间域都极不规则的震动现象。微动测深勘查方法是利用自身体波和面波不同震动这一优势反演地下地质结构。微动测深勘查主要有以下几种：

1）平面探查。在矿区或者要求更精细的勘探，该勘探的条件是在仪器数量足够多的情况下完成的，并需要反向推测测区三维体，从而通过速度异常体或者面描绘出三维态势。2）单点勘查。主要是单点勘查方式观测台阵，一般由两个不同半径的同心圆组成，在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求，可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵。

2.4开发井下勘探技术

地面勘探技术已经是一项成熟的技术手段，如何将地面勘探技术成功地转移到煤矿开发井下，是世界各国一直在探究的课题。包括：利用瑞雷波进行独头巷道超前探测、应用槽波探测工作面内部构造、利用声发射技术预报煤与瓦斯突出危险区和利用微震观测确定“三带”发育高度等，由于煤层密度比上下围岩小，煤层是一个典型的低速槽，并且伴随着探地雷达技术的迅速发展，国外已经成功开发出一种能定量研究岩体、准确确定巷道周围裂隙带以及断裂带深度特征的Rock 雷达系统，代替了一些过时的应用技术。因此，从科技发展角度出发，煤矿井下物探技术将是煤田地质勘探技术的重要发展趋势。

2.5发展水平钻进技术

随着社会的进步、经济的发展，我国城市规模不断延伸，城市基建就需要非开挖技术的出现来解决施工等现实技术问题。水平定向钻进施工技术，又称HDD施工技术，是我国非开挖方法中最快速、技术最先进、设备最完善、应用最广泛的方法。水平钻进技术，不仅能在井下沿煤层定向钻进，还能在地面沿垂直—圆弧—水平线轨迹进入煤层钻进，该技术加快了煤田地质勘探速度，提高了勘探效率，节约了勘探资金。

3.对煤田地质勘探技术发展的几点建议

《国务院关于促进煤炭工业健康发展若干意见》明确指出，要加大煤炭资源勘探力度，增强煤炭资源保障能力，依靠科技进步，提高地质勘探精度，保障地质勘查质量，为合理规划和开发煤炭资源奠定基础。国务院对煤炭资源勘探工作高度重视并提出了更高的要求。要深入贯彻落实国务院文件精神，必须用科学发展观指导地质勘探工作，大力提高地质勘探创新能力，运用现代地质理论，发展高新技术，全面提升煤炭地质勘探能力和服务水平。

3.1争取优惠政策，加大地质勘探力度

根据各地煤炭资源分布特点、勘探技术和开发现状，充分利用已有扶持政策，积极争取各级政府对煤炭资源勘探的优惠政策，进一步加大煤炭资源勘探力度，多渠道融纳资金，查明煤炭资源的家底，为煤炭工业可持续发展提供科学依据和优良服务。各级决策层首先要彻底转变重开发、轻勘探的思想观念，提高对煤田地质勘探重要性认识，为煤田地质勘探健康可持续发展给予大力支持。

3.2依靠科技进步，提高地质勘查质量

要提高地质勘探精度和质量，必须依靠科技进步，研究地质理论，发展地质理论，大力引进和研究开发各种现代高新技术和仪器设备，用现代地质理论和科学技术武装地质勘探，进一步充实、完善、改进地质勘探技术方法和手段，为煤炭资源调查、煤田地质勘查以及相关的煤层气、水资源评价提供理论和技术支撑。

3.3深化体制改革，提高地质勘探创新能力

要进一步深化煤田地质勘探体制改革，尽快形成可持续的煤炭资源保障体系，建立煤炭地质勘查新体制、新机制、新体系和煤炭资源管理新秩序，以增强地质勘探活力和动力，提高地质勘探的创新能力。

3.4利用多种渠道，加强地质勘探人才队伍建设

充分利用各级教育机构和地质院校的教育资源优势，大力培养地质勘探技术人才，充实地质勘探队伍，有效解决地质勘探技术人才紧缺、队伍老化、数量不足、质量不高的问题；通过各种方式对现有勘探人员开展技术培训，不断更新知识，提高技术业务素质；制定优惠政策防止地质勘探人才流失，吸引优秀人才；加强国际国内地质勘探技术合作和交流，及时了解和掌握当前地质勘探的新动态、新知识、新方法、新手段；鼓励和支持地质勘探职工自学成才，为他们的学习和工作实践提供良好的环境和条件。

3.5重视生态建设，为环境保护提供相关调查评价

加强环境保护的地质调查研究，对因矿业开发引发的煤层自燃、环境污染、地面塌陷、山体滑坡等地质灾害，要加强调查评价。

3.6加强煤层气勘探开发

煤层气作为新型洁净能源，可降低大气污染，减少温室效应。煤层气的开发与利用，在为我们提供洁净能源的同时，还可减少矿井瓦斯排放，降低煤矿安全事故。

4.结语

煤炭现代化生产对煤田地质勘探提出了更高的要求，我们要清醒地看到，我国煤田地质勘探技术虽然发展迅速，但与发达国家的先进技术相比，尚存在一定差距。因此，必须进一步加快我国煤田地质勘探技术的发展速度，满足我国高产高效采煤工业生产的需求。基于煤炭在中国能源中的重要地位，国家对煤炭资源勘探和开发利用技术发展高度重视，大力鼓励支持科技创新，相关科研机构和生产企业不断加大对相关技术、装备的研发力度，煤炭资源勘探的技术水平和勘查精度以及对煤矿安全高效生产保障的能力正在逐步提高，发展前景十分广阔。

【参考文献】

[1]熊涛.浅析煤田地质勘探技术发展[J].城市建设理论研究，2011（4）.

[2]王定武.煤田地质与勘探方法[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.

国外火山岩油气藏勘探技术研究 第12篇

Schutter通过综合分析全球范围内100多个国家已发现和开采的火山岩油气藏认为, 火山岩中可以蕴含具有重要商业价值的油气资源。火山岩可以具备好的储集性能, 并可形成其特有的圈闭结构。

1 地质方法、成象、油气苗观察

1.1 地表成象

火山岩具有区域构造变形的特征, 因此成象能反映深部构造。日本新泻盆地的许多油气田都是通过地表成象发现的, 而该地区较厚的火山岩覆盖区致使地球物理勘探技术应用效果不好。局部的火山相关构造也可以通过成象识别, 如得克萨斯“蛇纹岩塞”油田中最大的Lytton Springs油田, 地表有易识别的隆起, 显然是火山之上的压实隆起形成的。

1.2 摄影地质和卫星图像

补给岩墙群会呈现出轮廓, 侵位后的构造较明显, 而侵位前的特征 (如先前的玄武岩) 可能只在火山岩覆盖区边缘以下能看到。应用摄影地质和卫星图像在华盛顿和俄勒冈州识别出玄武岩覆盖区之下的哥伦比亚盆地。

1.3 地表油气苗观察

墨西哥Cuban蛇纹岩油田区和Golden Lane地区是火山岩油气苗的实例。火山岩和围岩的界面通常是运移途径会出现油气苗, 这些油气苗会通向大油气区的开口处。

1.4 地球化学方法

在哥伦比亚溢流玄武岩中, 甲烷集中于断层和裂缝附近, 可以从玄武岩以下埋藏的沉积物中逸出。同位素分析识别出甲烷的生物成因和热成因组分, 其中热成因部分显然来自深部埋藏的煤层。在内华达州应用土壤气观察确定了熔结凝灰岩油田范围, 即通过泄漏的边界断层确定。

2 重磁技术

镁铁质火山岩的重磁数据比较可靠, 因为它们呈现出与区域沉积物的数据较大的差别。而长英质火山岩与围岩之间具有相对较低的密度差异, 且通常不具磁性。

重磁方法取决于局部条件, 如火山之下的侵入体和小的破火山口 (直径<15 km) 通常具有正的重力异常, 原因是侵入体和较早的喷出岩的差异。较大的破火山口具有负的重力异常, 原因是硅质侵入岩 (含有不同量的凝灰岩) 和周围岩浆岩的差异。新西兰Taranaki盆地的一些埋藏火山具有较强的重力和磁力异常, 而另外一些则没有。

澳大利亚南部的Otway盆地应用航空磁测结果中大范围的不规则性解释为溢流玄武岩的起伏, 密集的高幅异常解释为火山中心。北卡罗来纳州Durham盆地的地面磁测和重力测量模拟120~25 m厚辉绿岩席结果表明, 接触变质带的角页岩具有足够的磁性, 有类似辉绿岩的特征。

图1是印度西海岸海上布格重力图。虽然海岸大陆架相对较窄, 但通过综合重力资料和 (陆上) 地质资料能够描述高级和低级区的各种特征。通过不同的重力特征将大陆架划分为不同的区, A区是Kutch盆地的海上部分, 重力特征表现为相对低频负异常, 表明有较厚的盆地充填, 从井数据所得的较厚的次玄武岩沉积物堆积也可证明。B区呈现的是大西洋边缘环形火成岩复合体的环形重力高频特征, 解释为德干期的火山中心。C区是Saurfshtra背斜, 一个西北西东南东走向的背斜构造, 是火成岩复合体以西北西东南东走向向陆上延伸。结合陆上井数据和地震折射数据, 分析结果为, 在地垒断块上1.5 km厚的德干圈闭以下有约1 km厚的中生界沉积层, 这说明C区的重力高频特征反映的是相对薄层的沉积物和较浅的基底, 与德干期侵入体伴生。D-F区延续了陆上的重力高特征, 归因于德干期深部岩浆房及侵蚀和埋藏火成岩复合体。Mumbai附近的流纹岩流特征 (F区) 表明, 重力高与演化火成岩复合体有直接关系。滤波数据显示G区特征是更高频线型重力高, 解释为更早的基底隆起, 可以由一些洋脊元古代花岗岩和片麻岩钻井资料证明。H区相对接近于陆地-海洋边界, 位于>2 km的深水范围内, 高频似环形重力高表明该区拥有大量的德干期火成岩复合体, 这也和Laxmi洋脊及附近东部盆地岩浆板底作用的重力和地震特征相吻合。I区有一个较宽的重力低值区, 表明存在一个较厚的沉积盆地, 但该区埋藏了5 km以上的德干期圈闭玄武岩。总之, 以上分析表明Kutch盆地海上区带1和区带2是次玄武岩远景区, 取决于玄武岩的厚度和埋藏深度。

3 地震技术

未蚀变火山岩的声波速度较高 (表1) , 有的喷出岩也很高, 如未蚀变熔岩流, 但火山碎屑岩和蚀变火山岩的声波速度变化很大。侵入岩可以从低速沉积物中识别出来, 尽管近垂直岩墙可能会模糊。溢流玄武岩和其他火山岩识别有一定难度, 如果未经风化, 地形起伏较少, 无沉积物互层, 则内部和外部地震反射会很好。

国外应用多种技术改善火山岩地震资料的解释结果。在科罗拉多的圣胡安凹陷火山岩覆盖区采用地震测量, 那里有多种露头岩性:安山岩和火山碎屑岩的地震资料品质较好, 灰流凝灰岩资料较差, 玄武岩资料也较差。震源影响极小。埋藏玄武岩通常会消除地震资料, 因为它比上覆沉积岩有较强的阻抗。侵入岩 (如辉绿岩) 会使低频地震能量急剧衰减。

哥伦比亚高原玄武岩以下的次盆地的地震测量结果显示, 具有高覆盖次数 (125~200) 的可控震源有一定效果, 但构造轮廓还是靠反射层的组合识别, 而不是单个的同相轴。弓形射线波有助于确定玄武岩厚度, 沿断层带的角砾岩化会引起显著的速度异常, 使断层容易识别。在巴西Parana盆地, 使用聚能炸药可控震源能够提高穿透岩石的能量, 从而得到较好的数据。可控震源和炸药是盆地最好的震源, 在需要弯曲侧线的地形条件恶劣地区极有必要, 可以解决与岩席和岩墙有关的绕射以及溢流玄武岩中高频损失等地质问题。炸药震源提供较好的信噪比, 具有较高的高频数据信息。

较长的偏移距 (>18 km) 和较大的炸药包会使混响减到最小, 因为只用初至波分析玄武岩底部和到基底的深度。在法罗-设得兰盆地, 长偏移距 (36km) 有助于识别溢流玄武岩以下的沉积岩, 较大的气枪能产生有用的低频波。总之, 高能炸药、长偏移距技术能改进误差超过10%的常规地震资料, 但是在识别玄武岩-沉积岩界面方面仍有局限。

适当的速度模型和静态分析都会提高地震资料的品质。在爱达荷州Snake River平原近地表玄武岩和沉积岩互层的地震测量中发现快速的横向变化, 说明这种浅层测量有助于常规地震测量的静校正。在内华达州灰流凝灰岩以下的地震资料处理中, 静态分析是主要问题, 所以在采集三维地震资料的同时, 也进行高分辨率重力测量, 并将其用于解释近地表横向变化, 从而提高地震资料品质。

一些火山岩呈现的地震特征可用于解释火山碎屑岩等 (主要有凝灰岩、火山碎屑岩和外生碎屑沉积岩) 。这些火山碎屑岩因为熔融或早期交结会具有较高的阻抗, 大量溶解凝灰岩和火山碎屑崩落层可能会成为较好的地震标志层, 而火山碎屑流和火山泥流不连续。

玄武岩覆盖地区也不都有很差的地震资料, Golan Heights是沙特阿拉伯东北部、约旦和叙利亚的Harrat Ash-Shamah大片火山岩区的一部分, 那里的玄武岩覆盖区就有极好的地震资料。叙利亚南部的高原玄武岩厚达1 150 m, 地震资料品质较高的原因可能是在雨季采集, 风化的玄武岩被浸湿, 减少了速度变化。

在设得兰群岛西部应用了地震速度分析法确定大片火山岩的范围, 识别出次玄武岩沉积物地区及火山岩层段的内部构造。

在土耳其东南部玄武岩覆盖区的Beykan油田, 早期用二维地震解释为一个带有一系列横断层的背斜, 而三维地震解释结果为90°旋转, 是一个逆冲断层。

在北大西洋地区应用了折射波地震资料的埋藏溢流玄武岩成像, 能够识别次玄武岩的存在位置及其厚度, 但不能识别其内部构造。

火山岩被动陆缘和其他大型喷出火山岩构造通常具有较好的内部和次火山岩反射层。Planke等提出了地震火山地层学的概念, 与地震地层学相似, 识别出一套清晰的地震相。结合挖掘样和取样井数据, 对比所形成的玄武岩区的地震相和火山相, 这些相可以用来解释火山活动史。其中有许多只和油气勘探有着很少的关系, 古滨线和陆缘沉降史的位置变化很重要。这一地震火山地层学概念只在被动陆缘和相关的大型玄武质火山岩区应用过, 而小型火山岩区, 以及大型镁铁质火山岩区 (如熔结凝灰岩) 没有用此概念系统分析过。

3.1 叠前深度偏移技术

2008年, 在大西洋东北边缘地区由ION/GXT采集和处理了新的地震资料, 设计了叠前深度偏移处理, 目的是对覆盖了该地区大部分的较厚 (1~3km) 的古近纪玄武岩进行精确成像。用17.5 m气枪和18 m等浮电缆深度来提供20~30 Hz时的最大能量输入。数据记录为18 s, 对整个地壳构造进行成像 (图2) 。全部数据都利用迭代模拟所得的速度进行叠前深度偏移处理。

法罗-设得兰盆地和More盆地覆盖了较厚的古近系玄武岩, 影响了油气勘探。法罗地区直钻了2口井, 可知玄武岩较估计的更厚。底部玄武岩是一个过渡带, 在底部无清晰的地震同向轴, 但是深层地震反射层在许多地区有清晰的成像。显现大规模的新生界褶皱和中生界断块构成中生界储层和侏罗系烃源岩的潜在圈闭。以前未能识别出这些构造。

3.2 垂直地震剖面 (VSP) 技术

斯伦贝谢公司在Newuquen盆地La Banda区块YPF Nq.LoAm.x-1探井中应用了先导VSP技术, 该区块全部被Auca Mahuida火山复合体的火山岩覆盖, 在该井位估计地表火山岩厚度为100~150 m。地震目标为两个火山体, 为侵入岩席:深层Cuyo群和浅层Vaca Muerta泥岩。

玄武岩影响了地下高频恢复, 地面地震资料分辨率较低, OVSP有助于解释的成像结果。该项目分两个阶段, 第一阶段是采集地表至2 480 m的ZVSP, 第二阶段采集2 480~3 580 m的ZVSP和OVSP。第一个VSP数据用于校正模型, 确定OVSP的最佳位置 (基于测量设计) 。第二阶段, 通过ZVSP估算Q值, 通过OVSP得到偏移成像, 并利用ZVSP进行声阻抗反演。最后, 将所有数据合并, 得到完整的时深关系、走廊叠加和Q值估算。

首先要进行预测量模拟和设计, 利用该区几口井的不同地震剖面、地质解释和速度的构造信息建立模型, 将模型成功应用于第一次VSP采集, 进行走时反演。测试不同炮检距, 以确定能够避免或减少玄武岩影响并得到较好的地下P-P成像覆盖区的最佳值。图2给出2 500 m炮检距的射线轨迹。根据模拟分析结果, 源点选在向南方向2 500m, 但野外勘查后, 由于该区地面障碍而选在2 160 m。

第一阶段ZVSP采集的数据品质表明6~80Hz带宽具有较高的信噪比, VSP和校验炮能级用于校正速度模型, 更新深度预测, 以便减少钻井不确定性。

第二段用VSI工具采集ZVSP和OVSP, 在每个位置用一个单振动单元作为地震能量 (触发式) 优化采集时间。在现场用WaveR软件进行实时QC监控。现场数据通过Interact传送到斯伦贝谢数据和咨询服务中心, 优化处理阶段的响应时间。

在处理阶段的第一步, 将两次ZVSP数据合并, 这些数据集具有较高品质 (图3) , 在接近2480m处的明显变化可能是由于不同采集条件引起, 在数据处理时较正。

井下地震技术用于地震处理, 可以保存振幅和频率, 并提高P波质量。基于速度模型的中速度滤波器用于P波改善。图4中DSI和VSP的P波符合较好。

利用光谱比方法得到171.9 m~2 480 m MD级之间的Q=66 (图5) 和2 500 m~3 540 m MD级之间的Q=88。

在先导VSP过程中, 贝叶斯声阻抗反演包括1D反演至声阻抗预测高压区, 输出为宽带稀疏反射率序列和缔合阻抗曲线。

反演技术用于优质原始数据叠加的速度反演。对3 580~1 600 m进行标准单一Z轴处理, 得到走廊叠加。反演结果显示出井下的一些变化, 尤其是基于井下预测速度2.5 s处, 该时间对应SRD的4 300 mMD (图6) 。

第二阶段OVSP处理结果的数据品质较高, 包括场炮检距。可以清晰地观察到压缩下行和上行能量, 以及垂直分量Z中转换的剪切能量。

为了精确定位每个反射点的时空位置, 在反褶积之后用GRT (广义拉冬变换) 偏移法对上行波场进行偏移, 这一过程利用ZVSP和OVSP反演的速度模型, 即通过声阻抗反演得到的井下速度值。

得到的OVSP成像与地面地震剖面拟合较好, 显示出较高频部分, 有助于确定标志着Precuyo群顶界的反射层, 是该项目的次要目标。此外, 成像上部显示出较好的Quintuco-Vaca Muerta组的对比关系和可靠的振幅, 及其相关的岩席。同时, 还显示出一个侵入La Manga组以下的厚的火山体。在解释为岩席的位置没有表现出高振幅反射层。

4 大地电磁方法

大地电磁 (MT) 方法适用于近地表火山岩, MT不具有很高的分辨率, 因此可以用来识别盆地的大致构造, 尤其是结合地质数据, 并且综合其他地球物理方法。MT资料有助于模拟沉积层段的高电阻率火山岩, 尤其是火山岩覆盖区地震资料品质不好的区域。MT资料结合地震和井数据还有助于识别地下火山岩堆的轮廓, 也可以模拟玄武岩储层的不同火山岩岩性和储层特征。

巴西Parana盆地大规模应用了MT测量, 其结果用来确定具体目标区和更高分辨率测量的有利地区。总体上, 确定构造轮廓, 如溢流玄武岩的厚度、到基底的深度和伸展岩墙的发育范围, 也可以确定低电阻率 (偏泥) 或高电阻率 (偏砂或岩席) 层段。

MT方法应用于土耳其东南部100~200 m深的玄武岩效果较好。结果显示, 最主要的变量是玄武岩本身的电阻率, 它可能有两个数量级的变化, 取决于裂缝和含水饱和度。

Matsuo等开发了三维MT测量方法, 应用于日本北部秋田盆地的一个砂质凝灰岩储层, 能够确定火山岩 (玄武岩、酸性凝灰岩) 和富含火山岩的沉积岩混合的地区的构造。

在爱达荷州东部Snake River平原的火山岩覆盖区进行了实验性研究, 即同时应用重力、MT、地震折射波和反射波测量。结果表明, 同时应用集中方法提高了解释结果的可靠性。其中涉及MT的主要因素有近距离的测量点、测量线与火山岩边缘垂直、以及足够的火山岩饱和度。浅层、干燥的火山岩具有多孔性, 会有沉积物混流, 电阻率较高, 速度较慢 (2~3 km/s) , 而水面以下稍深的火山岩 (有较多的熔融凝灰岩) 电阻率较低, 速度较快 (5.3 km/s) 。

在俄勒冈中北部哥伦比亚高原玄武岩覆盖区应用了几种地球物理技术, 大地电磁技术用来约束地震解释。此外, 重力数据用于更大范围解释。结果表明, MT数据需要近地表静校正, 以识别近地表电阻率变化。舜变电磁法 (TEM) 确定近地表变化效果较好。

5 地质建模

研究盆地史有助于了解区带概念。如, 可能发育岩墙的地区可通过与岩墙有关的圈闭来研究, 古斜坡及其对地形的影响可以用于研究埋藏地形圈闭的勘探, 净岩席厚度的等值线图可用于与岩席有关的圈闭及成熟史研究。如果岩席取决于上覆岩层的特征, 则可能模拟盆地中可能有岩席的区域。另一个方面是地史模拟, 如Parana盆地发现的一个非工业性天然气藏。在东格陵兰曾应用盆底建模勘探一个部分被溢流玄武岩覆盖的侵入盆地。在该区, 溢流玄武岩侵位时间为1~2 Ma, 对地史模拟有很大影响。

6 测井分析

测井资料的解释取决于火山岩的类型 (表2) 。如, 钾长石含量会影响自然伽马测井曲线, 孔隙度测井曲线会受到云母或黏土改性产物的影响, 火山岩储层的裂缝起到重要作用, 能够提供并连通孔隙空间, 所以许多测井分析就是直接进行裂缝分析。

测井可以识别流动单元, 熔结凝灰岩中的储层单元和电测井响应表现为侵位后的冷却史、风化和构造活动, 熔融降低孔隙度, 增加裂缝和电阻率, 井径测井也有一定效果。流纹质熔结凝灰岩中, 类似的硅质碎屑模式 (风化形成宽的、冲蚀孔) 则相反:脆性、少量蚀变流形成溶洞, 而含沸石或黏土的蚀变凝灰岩会更多地交结、致密。

溢流玄武岩的许多电缆测井解释结果表明, 即使是自然电位测井也有很好的效果, 因为有相对于未风化的内部流动层的风化和高渗透层。

在科罗拉多南部圣胡安凹陷的火山岩中, 应用自然伽马测井作为硅质百分比的定性判断指标。此外, 火山泥流具有可从岩屑中识别的骨架碎屑, 所以火山岩裙中的火山泥流旋回可以通过测井和岩屑识别。

内华达地区电缆测井结果只是临界值 (因为有活跃的淡水层) , 钻杆测试是最好的裸眼评价方法。Java盆地Jatibarang油田的储层评价得到相似的结果。最适合的方法是评价几种测井资料, 尽管自然电位和电阻率测井效果最好。最好的储层评价结果来自岩屑、泥浆漏失带 (表明有裂缝) 和钻速的观察。

7 结论

国外火山岩油气藏勘探、研究程度总体较低, 虽然发现了众多油气藏, 但多为偶然发现或局部勘探, 尚未作为主要领域进行全面勘探和深入研究。目前, 全球火山岩油气藏探明油气储量仅占总探明油气储量的1%左右[5]。

地质学中火山岩的研究历史很长, 但火山岩油气藏研究还处于起步阶段。在勘探技术方面, 国外近几年主要应用重磁技术、地震技术、测井技术等, 其中北大西洋和阿根廷等地区应用多种地震采集、处理方法改进了玄武岩成像及解释结果。

摘要：随着世界上越来越多的火山岩油气藏被发现, 火山岩作为油气的主要储集岩类之一, 已成为油气勘探与开发不可忽视的领域。近年来, 火山岩油气藏已在世界20多个国家300多个盆地或区块中发现。火山岩油气藏的勘探已有一百多年的历史, 国外火山岩油气藏规模一般较小, 但也有高产大油气田。对国外火山岩油气藏勘探技术进行归纳和总结, 重点对重磁技术、地震技术和测井技术进行了详细的论述, 这对我国火山岩油气藏勘探具有一定的参考价值。

关键词：火山岩油气藏,重磁技术,地震技术,测井技术

参考文献

[1]姜洪福, 师永民, 张玉广.全球火山岩油气资源前景分析[J].资源与产业, 2009, 11 (3) .

[2]MaxRohrman.Prospectivity of volcanic basins:Trap delineation and acreage de-risking, AAPG BULLE-TIN, 2007, 6.

[3]Stephen R S.Hydrocarbon occurrence and exploration in and around igneous rocks, Hydrocarbons in Crys-talline Rocks, 2003.

[4]Leonardo Rodriguez Arias et al.Look Ahead VSP, Inversion, and I maging From AVSP and OVSP in a Surface Basalt Enbironment:Neuquen Basin, Argenti-na, SPE107944, 2007.