地球物理勘探技术方法及应用研究分析

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:胡亚东
[导读] 摘要:如今我们对于地球物理勘探主要研究方式就是按照地壳石中所拥有的物理性当中的差距来对比地质中的结构,或者是对地下所拥有的矿产进行勘探。
        中石化地球物理公司华北分公司  河南南阳  473000
        摘要:如今我们对于地球物理勘探主要研究方式就是按照地壳石中所拥有的物理性当中的差距来对比地质中的结构,或者是对地下所拥有的矿产进行勘探。其所能够用到的检测设备就是物探设备,它最为重要的作用就是把地壳中所有岩石中的物理参数进行详细的检测,并且有效地把计算机以及电子学或者是系统以及材料科学等诸多科学技术相结合起来,而且还会根据其方法以及相关的理论知识来对地球中各种物理信息进行探查所使用的用具以及重要手段。物理探查的设备在使用中也是特别的广泛,对于建筑工程或者是交通、煤炭以及石油、水电等很多领域中都会使用,在能源以及资源上的发掘以及探测,或者是对地质灾害以及地球环境污染等方面进行有效的探测。
        关键词:地球物理;勘探技术;方法及应用
        工程概况
        位于鄂尔多斯盆地南部的富县区块,工区地表为典型的“黄土山地地形”,兼具黄土塬黄土巨厚、沟壑纵横、表层结构复杂、高品质地震资料获取难和山地区地表起伏剧烈、断崖密布、机械设备无法到位、生产组织难的特点。
        针对富县区块特有的特点,聚焦获取高品质地震资料的目标。华北油气分公司从理论研究到实践采集,开展了大量的二维、三维数据采集攻关试验部署工作。1996年-2012期间先后完成多期二维采集工作,通过二维地震资料的解释,基本查明了工区区域构造形态,发现了一批局部构造和断裂。2009年在镇泾黄土塬区进行了三维地震数据采集先导试验,2012-2013年在镇泾、彬长、旬邑-宜君地区开展了2420km2的三维地震数据采集,有利地支持了油田的勘探、开发。
        有了大量物探人工作成果的总结和成功经验,也随着勘探开发的需要和先进物探技术的发展,富县区块黄土塬地区开始了三维地震数据采集。
        1地球物理勘查技术的现状分析
        1.1航空地球物理勘查
        1.1.1航空地球物理勘查方法的运用现状
        目前运用非常广泛的航空地球物理勘查技术包括电磁法、磁法和能谱,本文从实际的最新的技术出发,作出探讨。人工场航空电磁法主要包括航空频域电磁法及航空瞬变电磁法两种最为基本的类型。随着后者的不断兴起和成熟化发展。实现方式为固定翼式及直升机吊舱式两种最为普遍的类型,发射的射程具有较大的磁矩,勘查深度可以达到500M左右,对低阻领域内的地质体反映非常敏锐,具有非常发达的使用效果。
        随着天然场源航空电磁法的悄然发展,垂向倾子电磁法以几千公里之外的信号作为激励场,研究这种方法产生的信号可以准确地推断地质体的赋存状态,这种垂向倾子电磁法的优势主要体现在具有非常深的勘探深度,适合大面积小比例尺的地质情况的勘察。
        1.1.2航空地球物理勘查的效果分析
        航空磁近年来最大的突破在于大比例尺高精准度的测量及软补偿技术的成熟利用。总精度不断有效提升,克服飞行器磁干扰的有效补偿措施可以采用高效的软件补偿技术,测定飞机的姿态信息从而对干扰磁场进行有效排除。目前世界发达的勘查技术主要集中在美国,美国的LRS公司和加拿大的微重力公司,所生产的设备具有极高的精准度,用于海洋大陆架测量,大面积的地质模型测量,较大岩体的的精准探测。
        1.2地面地球物理勘查技术的主要进展
        1.2.1地面地球物理勘查方法的现状分析
        近年来地面重力、磁法的运用已经逐渐普及并且更加成熟,地面电法发展主要有两点非常显著的成就,一是突破了简单的标量的测量,向矢量和张量两个重要的维度进行有序发展,不仅运用了MT、AMT的方法,并且推广了CSAMT的方法,测量的效率有了非常明显的提升。单点测量向阵列式测量方向的演进,尤其是测量设备的更新换代,涉及的方法也表现出多样化的特点。


        1.2.2地面地球物理勘查设备的进步
        (1)硬件设备
        与上世纪的发展设备相比较,我国地球物理运用设备的环境适应能力有了非常明显的提升,主要体现在下面几个重要的标准:比如分辨率和灵敏度显著提升;稳定性明显增强,在降低噪声的层次上采用更为先进的噪声处理技术,增大发射功率,精细补偿,多次叠加等多样性的方式;采样的频率更高,数据量更大;设备的环境适应性明显更好,比如抗寒、抗湿性能非常显著。
        (2)软件设施方面
        世界各国电子计算机技术的发展,带动了社会各个领域的科技革命,在地球物理勘查技术体现在出现了一批国际知名度非常高的地球物理软件公司;数据的处理能力显著上升,处理技术实现了空间域、时间域的突破,数据的吞吐量明显提高。数据图示的表现力度更为直观,实现了三维数据的完整展示,模拟技术更为成熟。
        2地球物理探测技术的主要方法
        2.1传统的地球物理探测技术的主要方法
        2.1.1电法勘测
        电法勘测是一种运用比较普遍的方法,是通过对地层电磁场、电学性质变化规律的研究,按照不同的电性差异对电场分布规律进行研究和测量,对地质状况进行了解。
        2.1.2磁法勘探
        这是一种利用磁力仪对不同地质体磁性差异进行检测的方法,对地下磁异常和分布规律进行研究,从而解决各类地质问题。
        2.1.3重力勘探
        根据地质密度的不同,利用重力测量仪对重力异常情况进行测量,对地下地层的岩性和起伏变化情况进行了解。
        2.1.4地震勘探
        这种方法发展的最快,它能够通过人工的方式使得地震波被激发,同时根据不同规律的地震波传播方式以及岩石的不同地层用于地质勘探,从而实现预测地震和防止灾害发生的目的,在灾害发生时降低其影响力,并且对地球的内部结构进行分析。
        从探测深度入手展开分析,可以将物探划分为不同的类型,分别是超浅层、浅层、中深层和深层四种,分别对应不同的探测方法,地质雷达技术和浅层地震技术时主要的超浅层探测方法,而高密度电阻率以及高频电磁成像则主要用于浅层探测。对于中深层,主要应用的方法为可控原电磁测深和高精度重力测量;对于深层主要应用三种探测方法,即天然大地电磁探测、高精度磁力测量、深层地震。
        2.2地球物理勘探技术的创新应用
        地球物理勘探技术在地质工程那个中应用的需求量越来越大,且在多个领域中均获得了广泛的应用,包括水力工程等,采用的探测方法以雷达探测、电法和浅层地震探测法为主。柴达木某地重力异常“隆中凹”显示油气藏的存在。
        3地球物理勘探技术的具体应用
        3.1对能源进行物理勘探
        重点就是对于困难的地域天然气以及石油的勘探,或者是整块的盆地所进行的综合性勘探,并且他还会对能源机械能替补地地震勘探或者前期的普查等,在对石油勘探工作在实施阶段,会使用到大地电磁和高精度重力等可以进行勘测的技术,然后会对每一个油气区域中进行区块的评价或者是详细检测其构造,并把油气中所拥有的储藏位置直接找出来,进而就会让石油中各种困难问题得到有效的解决。
        3.2对工程进行的物理勘探
        这种勘探的方式在如今经济快速的发展或者是比较新盛的工程建设中所使用,所需要的要求也是特别多,所以可以应用到的领域也是十分宽。重点会使用在工程项目中这其中又包含着水利工程和管道以及铁路等一些建筑性的检测中。
        结束语
        如今,在物理勘探技术正在向着模块和智能以及数字化方向来进行发展,与此同时所勘探的精度也变的十分高,地区物理的勘探技术来以后所拥有的发展趋势就是把计算机以及自动化技术结合在一起。地球物理勘探技术也是如今地学当中一门最为主要的学科,它所对地球进行的空间数据采集技术也会应用到每一个行业中去。
        参考文献
        [1]多种地球物理勘探方法在南迳地区勘查中的应用[J].徐良,杨倩.世界有色金属.2019(19)
        [2]地球物理勘探技术现状与发展[J].周冠一.世界有色金属.2019(13)
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