地震勘探的现状篇1

关键词:三维地震勘探;采区地质;勘探方法;勘探

0引言

伴随现代化煤炭机械化开采技术不断提升,井下生产对采区内地质状况掌握程度的要求也不断增强,进而使得对先进勘探技术的需求也越发高涨。三维地震勘探技术作为现阶段井下地质构造勘探的主要技术方法,对于探明采区内地质构造情况及煤层赋存状况等有积极作用,是实现井下生产安全高效开展的重要保障,成为众多煤矿地质勘探所不可或缺的技术手段[1]。

1三维地震勘探技术概述

三维地震勘探技术是一项综合性的应用型技术,集合了物理、计算机、数学等诸多学科,对于实现井下地质情况的高精度探明作用显著,是现阶段矿山生产中最关键的核心勘探技术之一。三维地震勘探技术源于早期二维地震勘探技术,主要包括野外数据采集、室内数据处理和数据解读三大内容。a)野外数据采集包含地质测量、钻眼装药、检波器埋置、电缆布设等多道工序;b)室内数据处理是指将野外采集的地震数据传输至专用计算机中,依照具体需求选定程序运行计算,并最终产生地震剖面图或三维数据图等;c)资料解读是指将经由计算机处理后的数据转变成具体地震成果的过程,通过对波动理论及测井、钻井资料的综合分析,对采区内地质构造、地层特征等内容加以阐述并绘制相应成果图[2-3]。

2工程事例应用

2.1矿井概述

青山矿地层隶属华北地层,通过钻探揭露的矿区地层由上自下分别是第四系、第三系、石千峰组、石盒子组、二叠纪山西组、太原组、石炭纪本溪组、奥陶纪老虎山组。主要含煤地层为二叠系与石炭系,其中石炭系煤层发育不健全,不具备可采性,故不作为勘探对象;二叠系山西组、石盒子组共含有6个煤组,首采煤层为石盒子组8#煤层。此外从构造上分析,青山矿主体构造形态为断块向西倾斜的单斜构造,地层倾角介于25°~35°之间,断层发育较为完善,不仅有众多零星分布的中小断层,还有许多大型断层,整体为中等复杂构造。

2.2地震地质条件

a)地表地震条件。青山煤矿属于全隐蔽性矿井,新生代松散层厚度为300m~400m。整体地势较为平坦,局部呈现东高西低。矿井北一采区内有地表河流经过,河面宽度50m~100m,河岸东侧密集分布有大量村庄;南二、南四采区地表条件相交北一采区地表条件良好,不存在河流[4];b)浅层地震条件。青山矿潜水面比较稳定,厚度一般介于3m~6m,潜水面之下以粉砂和粘土互层为主,具备良好的地震勘探作业条件;河流两岸激发层多为淤泥,选用12m井深可获取优良的地震记录数据;c)深层地震条件。青山矿所在地区隶属华北型晚古生代含煤盆地,二叠系煤层沉积稳定,沿煤层分层明显,有较大的波阻抗差,能够轻易获得煤层反射波。依据钻探结果与人工分析,深部地层反射波发育良好,存在多组反射波,其中对应8#煤层反射波连续性强、波形稳定,表明深层地震地质条件优良。

3地层勘探方法与成果

3.1施工方法

三维地震勘探野外作业选用标准三维观测系统,在北一和南二采区一共布置25束地震勘探线、130条测波线和260条炮线,施工中以束为单位进行。每束探测线与上一束探测线有3条接收线重合,此外每束探测线还有8条48道的测线,测线间距40m、道距10m,选用单边依次放炮法。需注意的是,当线束遭遇河流或村庄时,则应换用针对性的特殊观测系统施工[5]。

3.2地震资料处理

依照青山矿地质条件及地震勘探目的,在处理三维地震数据时,应对主要施工环节采取多次反复测试,以保障选出最适当的处理工艺流程,以便能够得到最科学、合理的处理参数。在实际测量中,三个采区的地震资料记录质量均十分优秀,不仅分辨率和信噪比高,且反射波波组丰富,层层理清晰,具备连续性好、能量强等优点。不过受探测地区地表障碍物偏多的影响,数据采集时使用了针对性的特殊观测系统,导致部分地段存在较严重的丢道现象,致使有效波连续性降低,数据处理难度加大。针对这一情况,可在数据处理时使用全排列线性动校正法处理剖面,以便从噪音中提取出有效信号,从而验证几何定义的正确性,实现防范野外数据采集排列位置错误等情况。对于大炮检距现象,可通过地表一致性振幅补偿法进行弥补,实现对地震波的时间补偿和能量补偿,避免大炮检距消耗有效波能量。对于覆盖次数不平均的问题,可通过保持三维振幅叠加的方法,消除覆盖次数不平均引起的叠加到能量差异。针对有河流经过的地段,数据信噪比偏低的问题,可通过野外静校正、二次剩余静校正和三次速度分析、三次静校正等方法予以解决。整个过程如图1所示。

3.3地震资料解释

采用水平切片解释与垂直剖面解释相结合、机器解释与人工解释相结合、地震规律验证与地震资料解释相结合的手段,通过研究过去二维地震资料和最新钻探资料,对反射波所对应的地质层位加以判定。针对不同三维垂直剖面的对比解释则借助反射波多波组与强相位对比分析的方式进行分析。依据井下构造的复杂性,针对性地选取部分主干剖面,依据由纵到横、由剖到平、由稀到密、由平面到空间的原则开展多次繁复解释研究。在水平切片上,同相轴的强度体现了反射波的强度;同相轴宽度则同地层倾斜度及地震波频率存在联系。通过理论研究显示,水平切片对小断层有一定的放大效果,小断层分辨率往往是同水平垂直剖面的5倍以上。借由研究水平切片,能够对断层组合的合理与否进行判定,并分析出小断层的具体发展规律。人机交互系统可实现随时调用所有地震三维数据,以便灵活地展示地层垂直剖面、水平切片一级立体图,并借助三维立体图掌握断层和构造空间演化规律。此外,人机交互系统还能够通过放大功能,方便人们了解构造的细节变化,以便人们自空间的角度实现对构造的全面解释,进而判定已有构造解释方案的合理性。断层解释一直是三维地震勘探的核心目标之一,其精度高低主要决定于断点组合及断点解释的正确性。一般而言,多通过地震时间剖面上反射波同相轴的分叉合并、错断、扭曲等实现判断断点,并通过水平时间切片对断点解释的正确性加以论证。

3.4地震勘探成果分析

此次三维地震勘探借由严密的野外数据采集、数据深度处理、详实的解释等,获得了下述几点成果:a)探明青山矿采区地层结构特征、构造变化特征、基岩起伏状态等;b)准确掌握8#煤层底板起伏状况、埋深、露头位置等;c)在各采区内8#煤层中落差大于5m的断层共计89条,其中修订原勘探报告断层30条,新发现断层59条;d)探采表明三维地震勘探断层的准确率在75%以上,其中落差高于20m的勘探准确率达85%以上,落差介于5m~10m之间的断层勘探准确率为66%,落差小于5m的勘探准确率为52%。

4结语

通过三维地震勘探技术有效探查了青山矿采区的地质情况,为后续掘进施工及生产的有效开展提供了可靠且有益的指导。实践结果充分证明三维地震勘探技术是一种简单、便捷、可靠、高效的地质勘探技术,不仅针对性强且勘探结果准确、可靠,对煤矿生产安全有重要作用。

参考文献:

[1]宋乾.三维地震勘探技术在吕梁矿区的应用[D].太原:太原理工大学,2013.

[2]冉志杰,杨歧焱,翟星,等.浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用[J].勘察科学技术,2013(2):56-60.

[3]李延申,关英斌,李晓琴,等.三维地震勘探技术在单侯井田中的应用[J].煤炭与化工,2013(7):50-53.

[4]李文良,于政秀.三维地震勘探技术在地质补充勘探中的应用[J].中国矿山工程,2010(2):39-41.

地震勘探的现状篇2

[关键词]煤田勘探地质勘查

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)19-0251-01

煤田地质勘探是研究煤田周围的地质环境、煤层地质条件和研究煤层水文地质特征的理论与方法。煤田地质勘探包括煤田普查和煤田勘探两部分。煤田勘探是对初步确定具有开发价值的煤床,为了在开采过程中为确切保证煤储量的经济价值或保证煤矿的持续生产,而进行的水文、地质、经济研究和调查工作。本文对煤田勘探作为主要研究对象。

1煤田勘探的技术条件

1.1水文地质条件

首先,我们要了解煤田储藏的自然地理情况。煤矿大部分储藏在平原和低山丘陵区,总体呈现南部高,北部低,纵向分布的沟系较发育,地表水沿南部分水岭汇入冲沟,然后由北西向主冲沟向北流出矿区。

其次,掌握煤矿岩层的含水特征。按岩层含水介质及富水性不同,煤矿可分为五个含水层:第四系孔隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、断裂带含水层、老窿含水层、基岩隔水层。其中第四系残坡积层、基岩风化带裂隙均属弱含水层,对矿床充水影响很小;断裂带(层间破水带)含水层,多为闭合面,亦属相对较弱含水层,导水性中等,对矿坑充水有一定影响;矿区基岩为煤系碎屑岩,致密坚硬,是区内良好的隔水尾局部裂隙发育,含少量裂隙水,但隔水性能仍较好,可以阻挡地下水和地表水进入矿坑。

再次,摸清地下水的补给、迳流和排泄条件区。煤矿矿区内属潮湿多雨型气候,植被发育,丰富的大气降水渗入第四系及基岩风化带转为地下水,并从高处往低处迳流。迳流途中,:―部分排泄出地表,另一部分通过断裂带或层间破碎带渗入地下深部,形成了断裂带裂隙水,或渗入老窿中形成地下水体。其相互沟通,对矿床的开采有一定影响,尤其老窿地下水体对矿床开采构成一定的威胁。因为煤矿附近无大的地表水体存在,所以煤矿与地表水体联系不紧密;但与浅部老窿水联系密切。矿区老窿分布于地表至采空区范围内,且老窿不断接受地表水补给,又与断裂联系较密切,是煤矿开采过程中充水的主要原因。

最后,制定煤矿矿坑的涌水量排放计划。如果煤矿矿区矿坑正常涌水量4.3m3/h,雨季为8.2m3/h。矿山提供矿井正常涌水量为3.0m3/h,最大涌水量为6.6m3/h,矿井应该采用二级排水:分牛173m、十107m两个水平用15kw潜泵逐级抽排,矿坑水从高处流向低处,然后自然汇聚到位于各水平最低处的水仓,煤田矿井在排水时,抽水至主斜井口的地面排水沟,随排水沟排出矿区。

1.2工程地质条件

根据煤矿区内务岩石的风化程度不同、裂隙发育程度以及主要的岩石抗压强度将矿区内岩石划分为三个工程地质岩组。即:

(1)松散软弱型岩层

松散软弱型岩层分为第四系残坡积层、冲积层、强风化岩石层等,该岩组岩石结构松散、稳定性差,但距煤层远对矿床开采影响较小。

(2)半坚硬型岩层

半坚硬型岩层主要为断裂带中碎裂岩层、角砾岩层、泥岩等,该岩组稳定性相对较差,对矿床开采有一定影响。

(3)坚硬型岩层

坚硬型岩层包括砂岩、粉砂岩和部分泥岩,岩石结构致密坚硬,稳固性好,对矿床开采有较好的保护作用。

2煤田勘探的技术应用

煤田勘探技术是在煤田勘探过程中运用的主要技术。其目的是为了探明煤矿整体的形状、规模;深度和储藏量。随着煤矿地质勘察技术的进步,我国的煤矿地质勘探工作也在不断发展。煤矿地质勘探主要策略是物探先行,钻探与物探相结合的策略。对于煤田勘探的技术包括:地震法煤田勘探、重力法煤田勘探、电化学煤田勘探、磁瞬间煤田勘探。

2.1地震法煤田勘探

地震法煤田勘探是利用煤田岩石的弹性和密度的不同,通过地面人工激发的震波来进行观测和分析的过程,由此来推断地下岩层的分布隋况和形态的地球物理勘探方法。地震法煤田勘探的原理是以人工方法在地表激发人工震波,人工震波在向下传播时,假如遇有性质不同介质的岩层分界面,就会发生折射或者反射,运用检波器接收这种人工震波。地面通过收到的人工地震信号来分析推断地下岩层的分布情况和形状。地震法煤田勘探是目前煤田勘探煤炭资源的重要手段。在煤田和地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面,地震法煤田勘探也得到广泛应用。对于在煤田埋藏深度仅为160~700米的浅煤层,一般不超过800米的范围内的煤层,我们可以采用地面地震法煤田勘探技术。对于煤田深部,我们可以采用矿井地震勘探技术。而矿井地震勘探技术又包括井巷二维地震勘探技术、震波超前探测、瑞利波勘探技术、槽波勘探技术等等。

2.2重力法煤田勘探

地质勘查技术中的重力勘查或重力法煤田勘探,主要是通过反映煤田地下岩层密度横向的重力差异和变化,用以提供煤田构造和煤矿储量等地质信息,进而作出定件、定量的解释推断。这种在地表上引起的重力变化,称之为重力失常;其规模、形状和强度,取决于具有密度差的物体大小,形状及深度。重力法可应用于煤田的地下水勘查和煤层区域及环境调查等领域。但是需要采用灵敏度高、精度高、适合复杂工作环境的专门仪器进行数据采集。

2.3电化学煤田勘探

电化学煤田勘探是通过地壳中煤炭或矿体的电磁学性质(例如矿体的导电性、导磁性、介电性)和矿体的电化学特性差异,我们根据人工电场与天然电场的区,掌握电磁场或电化学场的时间特征的观查和研究,由这些特征及其空间分布规律和时间特性的差异,研究人员可以推断煤田矿体或其他地质构造的大小、形状、位置、埋藏深度的物理参数等,从而达到煤田勘探的目的。电化学煤田勘探还有具用场源、装置形式多及应用范围广等特点。电化学煤田勘探充分利用煤田岩石的物理参数。寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。

2.4磁瞬间煤田勘探

磁瞬间煤田勘探技术在利用煤矿矿井瞬间电磁来进行非接触式探测的技术,属于时间域类型的煤田勘探技术。并下利用瞬间电磁探测时,其发射和接收回线边长需依据采掘空间断面的大小选择,可通过加大发射功率和接收回线匝数的方法增强二次场信号的强度,从而增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度。煤矿地质与煤田勘探技术必须紧密结合,这样才能很好的为煤矿采矿工作服务。

3影响煤田勘探地质条件的因素

影响煤田勘探地质条件的因素很多,如构造、水文、瓦斯、煤层顶底板条件等.其中构造因素是最主要的,构造裂隙发育带是水与瓦斯突出的危险带,―也是顶底板管理的重点地带.因此,查明煤层构造是本阶段的主要工作,主要勘查手段为二维地震勘探、电法勘探与钻孔控制.在充分占有地质资料的基础上,确定井田地质构造的分布规律,并结合其它地质条件(煤层、水文地质、瓦斯地质等)的分析研究成果。

(1)对于浅层煤田的采空区低界面,地质勘察工作无法精确圈出,只能根据煤田的具体情况宋判断。

(2)煤田在建井开采后在煤炭质量方面所做的工作较少,地质勘察技术在此方面论述不足。

(3)用地质勘察技术对煤田地质条件不但可以作定性分析外,还必须进行定量评价,因而要运用地面和地下的测试和理论计算方法,提供结论性意见和可靠的设计参数,供设计和建井的参考。

(4)研究地质勘察问题必须考虑它们与煤矿建设的关系及期目互影,还要预测将来的发展趋势,即煤田地质预测。

结语

地质勘探技术是准确地获取地表质资料的方法之一,而且通过地质勘探技术获取的岩状土样和做现场试验研究也是煤田地质研究的任务。煤矿企业一直把企业经济效益放在首位,今后煤矿企业必定需要更加准确的地质资料。为此,地质勘察技术将有更大的发展空间。由于煤田管理体制的国际接轨,地质勘察技术的发展,体制改革必将推动技术革新,为高新技术的应用提出更高要求和提供条件,所以应加强地质信息数字化采集装置的研究,提高煤矿地质勘察技术水平。

地震勘探的现状篇3

【关键词】泌阳凹陷;向斜区;勘探潜力;断层识别;储层预测

泌阳凹陷是一新生代富含油气的小型山间断陷盆地,凹陷的形成主要受北西向的唐河-栗园断裂和北东向的栗园-泌阳断裂控制,构成一个东南深、西北浅的扇形箕状断陷[1]。泌阳凹陷经历了四十余年的勘探,已相继发现了双河、下二门、赵凹、井楼、王集、新庄、古城等油田(图1),随着油气勘探程度的不断深入和勘探技术的迅猛发展,泌阳凹陷的油气勘探逐步由正向构造带转向鼻状构造两侧的向斜区。依据前人勘探认为,张厂地区具备形成断块及断层-岩性油藏的地质条件,尤其近几年来,在富油凹陷、满盆含油的地质理论指导下,不断深化对向斜区成藏规律的认识,有效指导了张厂向斜区的勘探,相继部署的B400、ZHC1等井获高产工业油流,为泌阳凹陷增储上产提供了资源基础。

一、勘探难点

泌阳凹陷属南襄盆地中的一个次级构造,凹陷面积1000km2,是一个中新生代的小型断陷,根据凹陷发育特征和两条边界断裂对不同区域的控制作用,泌阳凹陷的次级构造单元划分为南部陡坡构造带、中央凹陷带、北部缓坡构造带(图1)。20世纪70-80年代获工业油流的探井多位于鼻状构造带,而低部位向斜区勘探未获突破。当时对向斜区成藏有两点认识[2]:一是鼻状构造主体部位形成构造油藏,而斜坡部位为油水过渡带;二是长期处于湖湾浅湖背景,三角洲沉积尽管广泛且连续发育,但岩性偏细,物性偏差,以水层和干层为主。近几年来,针对向斜区成藏条件开展了系统研究,在满盆含油理论的指导下,认识到该区油气具有一定的勘探潜力,油气成藏的主控因素是断块圈闭的有效性及断层与三角洲前缘砂体的配置,但油气勘探也面临着诸多需要解决的难题,主要表现在:①该区主要受张厂三角洲控制,沉积相带横向变化快,层序地层划分、对比难;②油水分布关系复杂,成藏主控因素认识难;③油层厚度薄,单砂层一般为1~3m,且为砂泥岩薄互层,导致储层预测难,含油规模落实难。

二、向斜区油气分布规律及勘探思路

1、向斜区岩性油藏的物质基础和地质条件

张厂向斜区在核三段沉积时期,以浅湖相为主,南部分布有一定面积和厚度的暗色泥质岩类,并且有一定的生油潜力[3];紧邻主要生油区―生油岩厚度大(累计厚度达2200m),有机质丰度高(C1.83%,“A”0.14―0.25%),类型好(以腐泥型或混合型为主),地温梯度高(4.1℃/100m),为该地区提供了充足的油源。“富油凹陷”理论的提出,在于强调勘探理念的转变,即在富油气凹陷的有效烃源灶范围内,找油勘探不应设置,坚信在每一个部位都有可能发现油气藏。富含油气的泌阳凹陷张厂向斜区每一个部位都具有形成油气藏的地质条件[4],主要体现在:①深凹区有效烃源岩分布广、有机质丰富、烃源岩转化程度高、油质好、生排烃量大;②广泛发育的张厂三角洲前缘砂体与烃源岩具有良好的接触关系,有利于油气运聚成藏;③向斜区局部微幅度构造及北东向断层与北西向三角洲前缘砂体相互配置形成的断层-岩性油气藏是油气的有利富集区。

2、勘探思路和重点攻关目标

张厂向斜区位于古城鼻状构造与杨楼鼻状构造之间的相对低洼带。在深入分析该区成藏地质条件的基础上,制定了落实微幅度构造、寻找断层及断层-岩性油藏的勘探思路,即针对张厂向斜区整体开展构造研究,落实微幅度构造圈闭,优选目标,整体部署;优选杨楼鼻状构造西翼作为提交规模储量的首选战场,优先实施钻探。针对张厂向斜区薄互层断层-岩性油藏特点,把高分辨率层序地层学为基础的精细沉积微相研究技术、油藏分布规律研究、高分辨率三维地震为基础的薄互层砂体预测技术的重点攻关目标。

三、向斜区勘探技术及方法

1、物探技术识别断层

解释过程中,利用波形+变面积、瞬时相位剖面、变密度剖面等多种显示方式对比解释断层,有效提高断层解释的准确性及识别小断层的能力。在解释过程中,通过不同显示方式及不同的数据体来识别小断层,在主体部位断裂发育,其横向具有不均质性,所以该区地层在瞬时频率剖面上不但频率低,且呈不规则杂乱反射,一些小断层在瞬时频率剖面上也有反应,此时,利用瞬时频率剖面来更好的识别小断层的位置,而瞬时相位反映了地震反射波的连续性,因为它消除了由于振幅强弱引起的对地震同相轴的影响,所以当遇到断层、不整合、尖灭、超覆等地质现象时,波的不连续性表现的十分突出,所以能很好地反映地质构造现象,因此,在构造解释时常规数据体与瞬时频率、相位数据体联合解释,以确定层位对比和断层解释。

同时,研究过程中,利用相干数据体、相干时间切片、蚂蚁体切片(图2)、三维可视化、倾角图、断棱检测等多种断层检测技术配合使用,准确、可靠地解释断层,最大限度地减少了断层解释的多解性,精确地落实了本区断层的规模及延伸方向,从而真正实现了断层的主测线、联络测线和平面的三维空间解释闭合。

2、地质模式指导落实小断层

对于构造复杂的断裂带的地震解释,必须加强区域地质、构造演化规律的分析,深入研究区内基底类型、边界条件、区域构造应力场等情况,建立本区断层地质模式,指导该区断层解释(图3)。

用地质模式指导断层解释,其思路就是对凹陷内其他区块构造解释较落实区进行构造样式分析,结合研究区地质认识、构造应力场等特征形成应有的构造样式,指导断层解释,达到减少方案多解性、增加合理性的目的。通过近几年研究,总结了一套基于地质模式的断层解释技术流程:第一步,搞清研究区地震资料特点;第二步,根据已有断裂宏观特征和构造面貌,推测研究区可能存在的构造样式;第三步,结合地震资料情况,通过各项解释技术先落实大断层后解释小断层,确定能符合某种构造样式的构造解释方案。综合分析,认为张厂地区发育的北西断层不是孤立,已经钻遇的B400井已经证实了北西向断层的存在且成藏了,因此,根据该区的地质背景结合区域应力,认为该区发育一系列的北西向断层,建立地质模式,通过地质模式的建立,相继发现一系列圈闭,部署的B373、ZHC8、ZHC10等井均试获工业油流图3)。

3、薄储层预测技术

针对张厂向斜区油层砂泥薄互层可知,地震资料纵向分辨率低,波阻抗差异小,砂泥岩难区分。因此,通过三维地震响应和砂体特征的系统分析建立了基于高分辨率层序地层格架下的储层精细地质建模反演工作流程和技术指标。

预测过程是一个地质综合研究过程,强调地质认识与地震信息的有机结合,逐步逼近地质真实。在结合地震属性、地震反演、测井数据和层序格架等研究的基础上进行储层预测:①在保真处理的基础上,通过开展宽频带特高分辨率叠后提频技术研究,使拓频处理后的三维地震资料满足进一步细分成油层组要求,然后在层序地层格架内针对薄储层进行多属性分析(图4)和储层平面精细描述研究;②开展井一震联合反演,通过分层次逐级测井约束的地震反演得到的预测结果要与地质特征具有很好的一致性,确保地震反演数据体能真实反映沉积在空间的变化特征。应用薄储层预测技术后,向斜区的薄储层预测符合率得到了较大的提高,为张厂向斜区勘探部署提供了有力的技术保障。

四、张厂向斜区勘探实践效果

综合分析认为,该区断层发育,北东向、北西向及近东西向的断层相互交切,形成一系列的断鼻、断块圈闭,且该区处于张厂三角洲的前缘相带,与断层配置易形成断层+岩性圈闭。针对该区断裂系统及沉积特征的复杂性,以高精度地震资料为基础,对该区进行了精细的地震地质综合解释,开展了沉积微相的精细刻画,落实单砂层的展布范围,发现和落实了一批断鼻、断块及断层+岩性圈闭。2011年底,在杨楼油田的张厂区块部署钻探的B400井钻遇较厚油层,随后部署的ZHC1、ZHC3、ZHC8、ZHC10及B373等井均钻遇油层(图5),且均试获工业油流,取得了较好的效果。

五、结束语

以精细构造解析、精细沉积微相研究、油藏分布规律分析、薄互层砂体地震预测技术为主要内容的向斜区断层、断层-岩性油藏精细勘探思路和方法,在张厂向斜区的勘探开发实践中取得了较好的效果。泌阳凹陷张厂向斜区精细勘探成果的取得,是大型陆相坳陷盆地勘探理论不断发展的结果,是三维地震和薄储层预测技术不断进步的结果,是精细地质研究不断推进的结果,对负向构造油气勘探具有一定的指导意义。

参考文献:

[1]王定一.南襄盆地构造形成机制[J].石油与天然气地质,1987,8(4):12~151.

[2]邱荣华.泌阳富油凹陷北部斜坡带浅层复杂断块群油气勘探[J].石油与天然气地质,2006,27(6):813-819.

[3]孙冲,何祖荣,庞长英,等.泌阳凹陷北部斜坡带储层特征及油气勘探潜力[J].江汉石油学院学报,2004,26(3):39~411.

地震勘探的现状篇4

关键词:地震勘探技术。发展历程;研究方向

一、引言

地震勘探技术广泛用于石油和矿产资源勘探、环境污染(如废水、有毒气体扩散等)监测与探查、地质灾害(山体滑坡、地面塌陷等)调查、水文(寻找水源等)勘察、工程质量(路基、大坝质量检测等)探测等,是寻找、发现和利用油气资源的首要环节。

二、地震勘探技术发展历程

地震勘探技术经过了一个世纪的研究和发展,从1845年Mallet以“人工地震”测量地震速度实验开始,1922年明特罗普地震勘探公司正式组建装备了两个地震勘探队,利用机械式地震仪在墨西哥和美国墨西哥湾沿岸地区进行折射波法地震勘探,1913年由ReginaldFessenden提出了反射法地震勘探,1924年利用单次覆盖地震资料首次在美国德克萨斯州发现穹隆油田,50年代W.H.Mayne发明了共深度点(共中心点或共反射点)叠加技术,美国Conoco公司发明了地震可控震源,1967年Exxon石油公司在休斯顿附近的Friendsword油田进行了首次3D地震测量。

我国第一个地震勘探队是在地球物理勘探专家翁文波的指导下1949年筹备,1951年在上海成立后开赴陕北地区进行工作。我国地震勘探仪的发展经历了四个阶段:电子管技术为地震勘探发展的第一阶段,20世纪50年代首次利用电子管光电照相记录地震仪(动态范围为25dB左右)发现了大庆长垣油田;模拟技术为地震勘探发展的第二阶段,60年代半导体器件构成的模拟磁带记录地震仪(动态范围为45dB左右)发现了大港、辽河、胜利等油田;数字记录地震仪技术(动态范围达90dB)为地震勘探发展的第三阶段,1980年开始了第一次三维数字地震勘探;遥测技术为地震勘探发展的第四阶段,90年代后大规模集成电路记录地震仪(动态范围达120dB),数据传输方面出现了网络遥测技术。

三、地震勘探技术研究方向

为寻找复杂和隐蔽的油气藏,我国开始了矢量地震、山地地震勘探技术研究,地震勘探技术的发展应主要集中在如何提高地震勘探的分辨率以及如何改善深层数据品质两大研究领域。目前地震勘探技术主要的发展方向是:高分辨率地震、3D/4D地震、VSP地震与并间微地震、多波多分量地震、高精度地震信号处理技术、地下成像技术、处理解释一体化及三维可视化技术。

1.地震勘探方法

国内外目前广泛采用的地震勘探方法主要有反射法、折射法、透射法及二维地震、三维地震、四维地震(时移地震)。矢量地震勘探(即多波地震勘探),激发纵波,同时接收纵波和横波,可以利用纵波和横渡来提高成像质量、预测岩性与裂缝和检测油气,井中微地震监测是在油气开采过程中,注水、注气、热驱或水力压裂等因素所引起的地下应力场变化,导致岩层裂缝或断裂产生的冲击力,从而产生地震波,据此在井中安置检波器进行接收,通过计算机对数据进行技术处理与解释,对油气田开发过程中孔隙流体前缘运动进行监测。VSP地震是地面击发地震波,由放入井中的检波器接收在地层中传播的地震波信号,根据不同的地震波形态,将地层层序分开,可确定储层深度和规模、识别地层沉积序列和沉积构造。

2.地震勘探处理技术及解释攻关方向

地震资料解释是地震勘探的最后一个环节,解释结果的准确与否不但取决于地震资料品质的好坏,而且取决于解释水平的高低,其主要研究方向有:针对不同地质目标,有针对性的数据重复处理技术;数据处理技术;深层及深部、隐蔽性油气藏、碳酸盐岩、断块、裂缝等构造的地震处理技术研究;复杂地区(沙漠、滩海、高寒区、表层火山岩覆盖区、高陡倾角山前盆地、黄土塬和高原等)地震资料采集技术及低信噪比数据处理技术研究海洋石油勘探开发不断向深水海域推进,勘探领域已从水深300m扩展到3000m的深海区,深海勘探采集技术及数据处理技术研究;直接找油气的多波多分量地震数据与油田开发监测的井中和井间地震数据、时移地震数据处理技术;提高地震剖面分辨率和信噪比的非线性地震信号处理技术和随机波动理论研充随钻地震技术及地震资料解释技术的研究;广角地震资料解释技术的研究;地震剖面构造解释可视化研究。

3.地震剖面解释软件包

国内地震剖面解释软件没有自主开发的解释软件基本是引进国外的,主要解释软件系统有:法国CGG公司的GeovecteurPlus、美国西方地球物理服务公司的Omega、美国Landmark公司的Land-mark、PROMAX、3DVI、Voxcube,美国坦索地球物理公司的CM和以色列Paradigm公司的GeoDepth等。开发具有自主知识产权的地震剖面处理解释人机一体三维可视化软件系统是地震资料处理解释面临急需解决的问题。

4.地震勘探仪器发展方向

地震勘探随着向深层、隐蔽、复杂构造等寻找油气藏,对地震仪提出了新的要求,要有更高的垂直与空间分辨率、大的动态范围及高信噪比。目前,在地震勘探中高分辨率勘探已成为主要发展方向,传统地震检波器已成为勘探的瓶颈。鉴于其本身显著的优点,光纤检波器将是主要发展方向,地震勘探设备包括震源、检波器、地震仪及辅助设备。

震源包括炸药、可控振源及气枪。由于炸药的危险性及环保的要求,可控振源和气枪将成为主要震源,要求震源特性为总能量要高(能量最大传播距离接近1km)、能量释放时间要短和初始能量向下传播、宽频带(5~800Hz)、破坏性小。现使用的检波器有动圈式、涡流式、压电式和数字式检波器,种类较多但动态范围只有50dB左右,严重制约了地震勘探的发展。海洋、沼泽用光纤水听器、陆地用光纤多分量检波器和井下光纤检波器将是未来的主流,光纤Bragg检波器的动态范围达到94dB。地震仪控制震源起振并记录采集站的信号,已达上万道24位A/D遥测,无线网络和有线遥测相结合上万道数字地震仪将是未来网络地震勘探的主流。辅助设备主要有采集站、插接线、传输线缆等设备,光缆将是未来的主要传输媒介。

地震勘探的现状篇5

[关键词]煤田地球物理勘探技术地震反射地震折射电法勘探

[中图分类号]TD164[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-9-115-1

一般情况下,煤炭资源的储备与当地的地质构造有着极大的关系,同时因为煤田的地质构造十分复杂,所以煤炭资源可能会存贮于水源、沙漠、山林之下,这就导致与煤炭资源相关的物理性质也会发生一系列的变化,给煤田资源的物理勘探增加了难度。为了更好的开发煤炭资源,我们必须要对煤田的分布以及地质结构等情况进行仔细的研究,而地球物理勘探技术就是煤田资源开发中常用到的勘探技术之一。煤田的地球物理勘探技术的勘探方式有很多种,而且该勘探方式对操作技术以及操作精度有着极其严格的要求,因此在工作的过程中,必须要对其进行严格的监控。本文首先对地球物理勘探技术进行了简介,然后分析了地球物理勘探技术在煤田资源开采中的应用。

1地球物理勘探技术的简介

地球物理勘探技术可分为三类,其一是地震反射勘探技术,其二是地震折射勘探技术,其三是磁法、电法勘探技术。

1.1地震反射勘探技术

地震反射勘探技术多用于石油天然气、煤田等资源的勘探方面,其实际操作简单和使用效果较好,是较为常用的一种勘探技术。地震反射勘探技术的工作原理是依靠地震波的反射,通过观测大地以及人工地震波所产生的影响,分析地下岩层的性质以及形态等信息。此种技术也有很多缺点,比如获取地震反射有效信息的效率无法提升;在地层浅层的露头追踪方面效果不是很好,无法满足当前工作的需要等。

1.2地震折射勘探技术

地震折射勘探技术的工作原理是指通过一系列的手段利用地震波的折射原理,将人工激发的地震波传导至地下,根据地震波在地下产生的折射情况分析其所遇见介质的类型、形态、性质以及结构等方面的信息。一般来说,该技术主要使用在速度高于上层速度的岩层。在实际的工作中,该技术也存在着一定的缺陷,容易受到勘探深度、地层结构以及地层速度等因素的影响。

1.3磁法、电法勘探技术

(1)磁法勘探技术

磁法勘探技术的工作原理是指对地下岩层一系列的异常活动进行勘探,观察勘探对象在磁性不同的情况下产生的磁异常,以此来分析该地区的地质情况以及煤炭资源的分布情况。

(2)电法勘探技术

电法勘探技术的工作原理是以地壳中不同岩石的导磁性、导电性等性质作为依据,分析电场中的分布规律以及其相应的时间特性等情况,通过这种方式能够快速有效的掌握该地的地质构造和矿床等情况。

2地球物理勘探技术在煤田资源开采中的应用

2.1地震反射勘探技术的应用

我国某地区有年产800吨以上的现代化大型矿井,其存储的煤炭资源具有埋层浅、特低硫以及发热动力高等特点,而且还有2~4°的倾角,与其相关的地区的地质结构与构造不是很复杂。相关技术人员通过对该地进行实地考察以后,决定用地震反射勘探技术来对该煤矿进行开采。在使用该技术的过程中,一共在该地区布设了7条地震测线,共监测出了18个断点和4条断层。其中有3条断层的落差大于了10m,另外一条的落差在0~10m之间。勘探人员经过一系列的技术手段以及对现场报告和示意图的分析,了解到在落差大于10m的三条断层中,其中有一条断层向东北放偏移,一条断层向西南方偏移,另外一条断层向东南方出现了大概500m的延伸。除此以外,煤层的剥蚀边界是沿着西南方发展的,而且有着将近170m的外摊,实际的操作效果极为明显。

我国榆神矿区为例,来分析地震反射勘探技术的应用。榆神矿区地处榆林市北部的65公里处,进行地震反射勘探的位置在其东南部的边缘地带。在使用地震反射勘探技术以前,相关技术人员对该地区进行了实地考察,对地形等外在因素有了较为详细的了解。然后使用地震反射勘探技术对该区域进行勘探,取得了较好的成功。

(1)通过地震反射勘探技术的使用,技术人员对该地煤矿资源的埋深以及起伏状况有了较为详细的了解,经过对地质钻孔结果的对比分析,将误差成功的控制在了1.75%以下。

(2)技术人员通过对煤层中反射波参数的综合分析,对该地区的煤层整体结构特征有了极为详细的了解,真分岔的实际位置也更加明确。

(3)通过地震反射勘探技术的使用,相关技术人员得出了煤层厚度的具体示意图,而且精度极高。

2.2地震折射勘探技术的应用

我国活鸡兔矿井是一个规模极大的现代化矿井,其岩层结构以及地质构造主要有三个方面的问题。其一,煤层的埋深较浅,上层覆盖有较薄的基岩,且有砂石的不均匀分布;其二,砂层中富含水分;其三,其第四系度的厚度差别巨大,其中还有古冲沟以及河道的分布。相关技术人员在对这些情况进行具体的了解和分析以后,使用地震折射勘探技术,对该地区进行了勘探。经过勘探之后,我们对该区域的古河道、古冲沟以及第四系地层的主要分布情况有了较为详尽的了解,对该区域内的基岩埋深以及潜水情况有极为详细的了解,通过对这些方面的了解,给开采工作的开展提供极大的便利。

2.3磁法、电法勘探技术的应用

磁法、电法勘探技术主要应用于确定煤层的自燃边界。在我国,很多煤田都存在着自燃问题,只是程度不同而已。但是这些自燃问题的存在,会对矿井的建设以及地质勘探有产生极大影响。本文以我国陕北地区某煤田为例,对磁法、电法勘探技术的应用进行了分析。该煤田存在着一定的自燃问题,技术人员利用一系列设备对该煤田进行了磁法勘探,总结出了该地区的地质结构情况以及地质特点,并将正反数字模拟技术和异常特征点法相结合,将边界的摆动保持在了规定的范围内。

3结束语

总而言之,地球物理勘探技术对煤炭资源的开发有着极其重要的作用。我们在应用地球物理勘探技术时,必须要对不同技术的特点以及其适用范围进行仔细的研究,然后再应用到实际的工程勘探中,确保各种技术在实际勘探工作中的效率和质量。

参考文献

[1]李冀蜀.煤田的地球物理勘探技术应用和实践[J].煤炭技术,2012,31(2):138-140.

[2]王文瑞,马丽娜,何增等.浅析煤田的地球物理勘探技术[J].能源与节能,2013,(2):41-42,61.

地震勘探的现状篇6

关键词:石油地质勘探现状创新

随着科技水平的不断提高,石油勘探技术正在走向精细化、集成化,形成了以多学科协同研究为基础的综合勘探体系,以现代石油地质理论与辩证唯物主义哲学理论为指导,以有效的勘探技术为手段,并逐步渗透到油气开发领域。在整个综合勘探体系中,地质综合研究形成了以盆地分析为基础、以含油气系统为思路和方法、以目标评价系统为手段的一整套地质综合评价方法和技术。近年来,中国石油大力推进科技创新,加大科技攻关力度,取得一批重大成果。岩性地层油气藏勘探理论与配套技术取得重大进展,有力地支持了中国石油在多个盆地的勘探工作,取得储量的重大发现;三次采油技术攻关和现场应用保持国际先进水平,国产强碱三元复合驱在试验区提高采收率10%以上;具有自主知识产权的GeoEastV1.0大型地震数据处理解释一体化软件,打破了外国公司的垄断。可以说,理论与技术的进步在油田的增储上发挥了重大作用。

一、石油地质勘探创新的意义

我国经济的持续快速发展,决定了我国油气资源的需求将与日俱增。据中国石油经济技术研究院预测,到2022年石油需求量将分别达到3.8亿吨,天然气需求量也将达2000亿立方米。如果同期我国油气资源得不到重大的发现,国内石油生产能力只能保持在1.8亿~2亿吨之间,缺口分别为1亿~1.2亿吨、1.8亿~2亿吨:国内天然气生产能力大约为1000亿立方米、1500亿~1600亿立方米,缺口分别为200亿立方米、400亿~500亿立方米。2022年国内石油、天然气产量对需求的保障程度分别为50%、78%左右。我国油气资源的后备可采储量少,特别是优质石油可采储量不足,缺乏战略接替区,西部和海相碳酸盐岩等区域的勘查一直未能取得战略性突破,后备可采储量不足已成为制约进一步增加油气产量和满足需求的主要矛盾。为了保障我国经济健康、快速发展,我国油气资源勘探工作的压力很大,提高油气资源保障能力的任务十分艰巨。因此,必须要强化石油地质勘探创新,以创新求突破,改变主要靠购买增加资源的状况,变买资源为主为以勘探为主,全面提升石油资源开采使用效益。

二、物探技术

物探技术在石油勘探开发领域占据举足轻重的位置,自地震勘探技术进入石油勘探领域之后,反射地震技术、数字地震技术和三维地震技术分别在不同的历史时期作出了突出的贡献,使当时的油气发现数量与储量大幅度增加,成为地震勘探技术发展史中里程碑式的进步。上世纪90年代以来,随着计算机技术水平的提高,高分辨率地震技术、三维叠前深度偏移技术、油藏地震描述技术、四维地震监测技术等一批新技术迅速发展,它们不仅极大地提高了新区勘探的成功率,也给老区勘探注入了新的活力在现阶段,相关学科的不断发展促使地震勘探技术在数据采集、处理、解释和设备制造方面取得长足的进步。成像技术和多学科协同研究的应用,使地震勘探技术的作用更加广泛,三维地震、井眼地震、地震油藏描述与监测和三维可视化等技术,均已在油气勘探与生产中发挥着无法替代的作用,为提高勘探成功率、降低生产成本和改善采收率作出了突出的贡献。有迹象表明,各种方法技术的集成与生产问题的实时解决,是这些技术发展的趋势。未来将出现的关键技术包括:部署永久性地震传感器排列系统,实施实时地震油藏生产监测,实现油田生产仪表化(电子化)管理;发展实时深度成像技术,实施随钻地震成像,实现钻井进程可视化控制;完善多分量地震勘探技术,实现岩性和直接流体判别勘探;建立数据处理-解释-评价-决策过程可视化综合系统,全面提升多学科工作组的研究能力和资产评估组的决策准确性。

三、石油地质勘探创新探讨

加强石油地质勘探研究,创新石油地质勘探新路径,对提高石油产量,确保国家能源安全具有十分重要的现实意义。

1.多维发展,提高石油综合勘探水平

中国石油的勘探开发今后面临着在复杂山地、黄土塬、超低孔低渗、薄层等作业的世界级难题,物探技术面临着从油田勘探到开发整个生命周期各个环节的挑战。为此,沿着二维描述、三维描述、三维可视化、四维检测、全面解决方案的技术发展路线,在勘探阶段,发展以重磁电、复杂地表采集、叠前深度偏移处理、叠前储层预测和圈闭评价为主的地震勘探技术;在评价阶段,以地震勘探技术为基础,发展以高精度三维、叠前属性描述、流体识别、定性、半定量圈闭评价和油藏静态建模为主的物探评价技术;为确保能源安全,维护石油保障能力,要进一步夯实基础,加大物探软件、硬件研发,坚持“陆地”和“海洋”两条路径共同发展,提高石油综合勘探水平。

2.加强新方法新技术的研究,增强石油勘探的实效性

加强对岩石物理分析技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、储层及流体地球物理识别技术、高密度地震勘探技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、深海拖缆及OBC勘探技术、海洋电磁勘探技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究,全面提升石油勘探的能力和水平。同时,通过持续不断发展,逐步实现物探技术应用和服务方式的延伸:一是技术发展实现从构造向岩性、从叠后向叠前、从时间域向深度域、从定性描述向定量描述、从储层预测向烃类检测、从事后向事前的延伸;二是业务链向油藏、海域、软硬件、信息等多领域延伸,全面提升中国石油勘探的国际竞争力。例如:巴林海上“二号区块”勘探项目是中国石油公司首次在巴林获得此类项目,就充分利用了多种新的勘探手段和方法,提高了勘探质量和效率。