石油儲藏的偵察兵——地震波勘探技術

摘 要:為了實現大規模的地質勘探而利用不同標準的波的固定傳播速度(如縱波、橫波、轉換波……)發展地震波勘探技術。地震波勘探是地球物理勘探中一種最重要的的方法。

關鍵詞:石油儲藏;地震波;勘探

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)12-0346-01

1 地震波發的勘探原理

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，在碰到質地相對致密的巖層以后，一部分波被反射回地面，預先，在地面上安置起許多呈現點陣的檢波器，這些檢波器能夠把地面微弱的震動變成電子信號，通過連接線傳輸到接收機里，接收機的功能是分道記錄不同位置的檢波器的電信號，早期是用把經過自動增益控制的放大的電流隨時間的進程記錄在照相紙上，最近三十年來已經使用模擬和數字法把信號記錄在磁帶上。

記錄在載體上的地震波信號是一道道衰減的波浪，他們相互之間隨位置的移動，其波峰和波谷逐漸變化，一個特征是，當出現了某一巖層的明顯反射時，相鄰的波峰或波谷會形象地疊合在一起.這樣，如果沿著幾條線逐漸放炮(激勵地震波)，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，有時墻呈現出下凸的弧形，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。這個時候，地震工作者需要在與剛才那根地面側線的垂直方向上再布置幾條平行的側線，看一看在同樣的深度附近，會不會出現類似的兩條眼狀弧形線?如果證實確實也有，那么，在這個地區的地下深層，存在一個穹隆形的構造，它有可能是儲藏石油的地方。

為了精確測定深度，還需要對記錄上的墻出現的位置(它的橫坐標是按時間，即毫秒作計量單位的，其原點表示爆炸發生時那一瞬間)，這就需要把時間量度轉換為距離量度，辦法是一，使用縱波傳播的速度和時間的乘積;二，按照時間差一定的傳播軌跡應滿足雙曲線的規律，這樣的轉換被稱為“歸位”，經過歸位運算以后的的地震反射波各點就是實際深度了.這樣，我們只消精確地計下眼睛狀曲線的各點，就能較為準確地圈定地下可能的儲藏石油構造的位置和深度了。

實際情況遠比上述簡單原理復雜，首先，爆炸一瞬間并不純粹產生縱向傳播的，對確定巖層位置有益的好波，它同時可能產生強烈的聲波和沿地面方向傳播的水平波，它們對反射回來較弱的縱波進行干擾，常常使得對可能出現的構造模糊不清的現象，這就需要人們去掉這些害波.

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多次反射的無用的波，這種波也可以根據規律被濾掉.另外，還有一種詭異的波，它產生在地下可能出現的巖石的尖銳面上，仿佛在某個尖銳的點上，又出現了另一個爆炸源!，這個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，十分難以區別。

總之，現代地震波法勘探的任務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，地震信號也要作到準確的歸位(實際上，縱波傳輸并不一定準確按照人們預先測定的速度在復雜的地下傳播的)，最后，加密檢波器點陣以獲得更細致的分析也很重要，而這，又加重了勘探的成本.在海上，還會出現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置能夠向著3D和全息的描繪地下構造的實現.另外，還要考慮地震波穿透巖層時的折射影響。

2 地震勘探的三種基本方法

根據震源激發出的振動(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

如果我們在離震源較近的若干接收點(1，2……，N)上布置檢波器，就可以測出地震波從震源出發向地下傳播遇到不同地層界面(Ⅰ、Ⅱ……)時反射回來的地震波及其依次回到地面各檢波點的傳輸時間t1，t2……(t1，t2稱為旅行時)，旅行時的不同代表了淺、中、深地層在地下的埋藏深度的不同，運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的原理。

2.2 折射波法

炸藥爆炸后，激發的地震波向四面八方傳播，當遇地層分界面時，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，這種沿分界面傳播的地震波也會返回地面，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

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

3 結語

由于地震波法所得到的數據量非常龐大，使得用于計算的計算機必須是大型，高速的，現今三大大型計算用的領域就包括了石油物理勘探。在我國，自大慶油田發現以來，絕大多數新油田都是由地震資料提供構造而找到的。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?？梢灶A料，地震勘探在尋找油氣方面仍將發揮重大的作用?？梢哉f，如果沒有地震勘探，現代油氣勘探找油找氣就很難進行。

參考文獻

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