淺談三維地震勘探技術

摘要：三維地震勘探技術是地球物理勘探的一種方法。三維地震勘探技術的基礎是二維地震勘探技術，比二維地震勘探得到的數據更精準，更具有空間立體性，但是對于勘探環境也有更高的要求。本文簡要論述了三維勘探技術的采集流程，采集環境要求和數據分析方法，并根據三維地震勘探技術的優點提出三維勘探技術的應用前景，在應用于油田煤礦的基礎上延伸應用到學術性的地震勘探領域，為三維勘探技術的應用提供理論分析依據。

關鍵詞：三維技術，地震勘探，地震技術

前言：三維地震勘探技術不是指預測地震的發生的技術，而是利用地震波的波長和波形特點對于地下地質和巖層的情況進行數字化分析。目前三維地震勘探技術廣泛應用于煤礦油田的開采地點確定和開采環境分析。本研究根據三維地震勘測技術應用的基本要素提出三維地震勘測技術的其他應用，為三維地震勘測技術的發展提供科學依據。

1.三維地震勘探技術的基本要素

1.1勘測地點的地勢環境要求

三維地震勘探技術對于勘測地形有著嚴格的要求，才能得到更精準的數據，野外地勢環境對于勘測過程和勘測結果的影響非常大。勘測地點要遠離附近有其他磁場或者地震波的區域，保證實驗收集的數據沒有其他誤差的干擾。三維地震勘測的原理就是利用爆破后產生的聲波信息進行數據收集和分析，如果周圍還有其他聲波的影響，將會嚴重影響到數據的準確。在其他誤差排除之后還要保證地質條件符合要求，施工地點通常地形環境復雜，種類也是多種多樣，但一般分為巖石區和黃土區。三維地震勘測需要在勘測區域鉆孔，方便埋線和聲波收集設備，對于不同的地形要進行不同的處理方法。巖石區采用風鉆將巖石震碎，堅硬的巖石層變成粉末之后就可以繼續打孔進行填埋工作。黃土區地表松軟不需要處理巖石直接打鉆即可進行填埋工作。除了鉆孔工具還可以人工鉆孔，利用鋼柱對地表進行鉆孔處理。三維地震勘測對于地勢環境要求嚴格，但是在實際操作中不可能每次都遇到完全符合要求的地形，因此要利用一定的工具和處理方法改善不同的環境。

1.2實施三維勘探技術的流程

對環境處理保證在野外環境符合要求之后，就可以進行三維地震勘測了。三維地震勘測技術的的實施流程包括確定勘測地點，選擇合適的勘測儀器和數據收集方法，建立地震勘探面的特點網格，根據不同地表層確定炮檢距。勘測地點鉆孔處理中后先埋檢測儀器在埋電源線，然后再合適的距離以外鉆淺井埋炸藥作為聲源，利用聲波收集儀器采集數據并記錄。選擇地震面時根據地形環境選擇5m×5m左右的地震監測面，在監測面內建立網格，便于記錄地震面內不同地質層的聲波成像數據。建立地震監測面是為了收集地表信息，還要根據炮檢距收集地質層的信息，否則只能構成二維信息，不是三維地震監測。炮檢距的設定要根據地質層的情況選擇不同炮檢距，同一個地震監測面內的炮檢距沒有任何關系，要根據地質層反饋的地震波信息確定炮檢距。勘測過程復雜流程多，只有把細節處理好才能保證數據的精準無誤。

1.3信息的收集整理與分析

經過勘測過程得到的只是地震波的圖像和相關數據，要得到最終的地質情況還需要進行數據的分析和解釋。三維地震勘測的最終目的時得到地質層的海拔位置，每個地質層的深度和地質層的走勢情況。先將得到的數據制成圖像，根據圖像的走勢特點分析不同的地質層情況，對于一般圖像可以根據就現有的圖像對照標準分析，對于特殊的圖像進行記錄，經過分析之后作為該種地質層的圖像特征方便以后的圖像分析。根據圖像數據對地質層的情況作出解釋，方便對于開發資源提供參考的依據。在獲得地質勘探信息后就可以進行相關的儲量分析，儲量的監測是三維地震勘測技術的主要流程，也是三維地震勘測技術能夠實際應用原因。監測人員根據圖像得出的儲量深度和地震監測面等信息計算出相關資源的儲量信息，分析人員根據圖像解釋信息對于開發利用資源的企業提供開發可行性報告。

2.三維地震勘探技術的應用前景

2.1油田開發中的地質勘探

我國對于石油的需求日漸增多，如何準確檢測油田位置和周邊的地質環境是開發石油資源的關鍵課題。三維地震勘測技術廣泛應用于油田的開發過程，具有數據圖像更準確，可以預測油田的儲量等優點。三維地震勘探技術可以根據數據形成更準確典型的圖像，對照圖像特征標準可以檢測到油田的具體位置，以及油田上層和下層的地質情況，準確分析開采石油的安全路徑，為打井的選址提供了更準確的地理依據。三維地震勘測的優勢在于可以對于油田附近的地質層進行三維立體的分析，根據勘測數據可以預測油田中的石油儲量。油田在開發過程中，后期經常出現石油含水量高的情況，被誤以為是油田開采完成，但是其實還有許多資源仍未開采到，被含水量的情況誤導了。根據三維地震勘測得到的預測信息可以準確判斷出油田是否已經被完全開采，是否仍然具有開采空間。

2.2煤炭礦山開發中的應用

三維地震勘探技術在應用時需要處理大量的數據，最后得出的是一個立體的數據，對于煤礦的勘察非常準確，可以看到任意剖面的地質信息，對于煤礦的開采地點可以提供準確的方案。三維地震勘測技術除了可以顯示不同的地質分層，還可以準確描述煤層，并根據圖像的特點分析解釋出每個地質層的具體情況，對于煤礦的斷層和具體位置可以準確地預測。三維地震勘探技術可以根據振幅的圖像計算出煤層的厚度，為開采提供依據。另外三維地震勘測技術的圖像可以準確計算出煤層中的斷層和地質變形后形成的陷落柱空間，可以提高開采煤礦時的安全系數。煤礦開采過程中的危險系數高，如果不能準確判斷斷層的位置很容易出現安全問題，利用三維地震勘測測技術對于特殊地形進行定位，確保開采過程順利進行。

2.3地質和巖性勘查中的應用

三維地震勘測技術經過多年的應用已經逐漸成熟，但是技術的單一應用方向限制了三維地震勘測技術的發展。目前三維勘測技術逐漸向非開采業推廣，甚至應用到科研工作中，促進科研工作的發展。利用三維勘測技術的原理經過一定的改造之后可以對于海域水域進行地質勘測，不需要人工潛水或者潛水器潛水進行勘測。海洋中具有豐富的資源，但是由于環境原因不易勘測和開發，海洋資源的開發潛力非常大，如果可以將三維地震勘測測技術應用于海洋資源的勘測，將有利于海洋資源的進一步開采和三維地震勘測技術的進一步發展。

3.結語

三維地震勘探技術在二位的基礎上有了很大的進展，但是目前仍然應用于二維地震勘測技術的領域。在大力發展新技術的同時也要推廣使用新技術，延伸三維地震勘測技術的應用領域，使新技術更好地發揮作用，方便更多的領域。三維地震勘測技術的不僅要應用在最主要的煤礦和石油開采，還可以利用于地形的檢測，地質災害的預測和其他類型礦的檢測。本研究旨在促進三維地震監測技術的全面推廣，更好的研究地震監測技術。

參考文獻：

[1]陳敬國，張學銀，孫毅，等.基于復雜地表條件的三維地震采集變觀方法[J].中國石油和化工標準與質量，2014，（24）.

[2]唐漢平.復雜地震地質條件下煤礦采空區三維地震勘測及解釋方法研究[J].中國煤炭，2013（12）：35-37.

作者簡介：劉鵬飛，1982.02.23，本科，地質工程，物探中級工程師。