地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)際應(yīng)用研究

郝小偉

海天地信科技有限公司 山東煙臺(tái) 264000

1 地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

地球物理勘探的核心技術(shù)是基于巖石圈與地質(zhì)構(gòu)造之間的差異以及縱向比較內(nèi)容的研究，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要集中在與地下天然礦物和金屬鉆探有關(guān)的各種技術(shù)和科學(xué)理論。地球物理勘探核心技術(shù)中較為常用的儀器為大地電磁儀、瞬變電磁儀，它們的功能是檢測(cè)地幔礦物中的數(shù)學(xué)參數(shù)值，并分析地質(zhì)變化規(guī)律。主要涉及的學(xué)科包括無(wú)線通信核心技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)、基礎(chǔ)材料科學(xué)等。目前地球物理儀器已廣泛用于各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域，如多種礦產(chǎn)資源勘探，特別是在高質(zhì)量資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，未來(lái)還可以進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)、水污染檢測(cè)中發(fā)揮出關(guān)鍵的作用[1]。因此物探技術(shù)是實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源勘探及地質(zhì)預(yù)測(cè)的主要技術(shù)手段。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速深入發(fā)展勘探行業(yè)對(duì)地球物理技術(shù)有了更高的要求，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)了能源產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展。

2 地球物理勘探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 礦產(chǎn)勘測(cè)

2.1.1 磁力勘探

磁性差異存在于巖石與礦石間，磁力勘探正是基于這些特征，對(duì)地磁場(chǎng)的變化情況進(jìn)行勘探與研究，對(duì)勘探目標(biāo)，地質(zhì)情況及性質(zhì)進(jìn)行判斷的一種先進(jìn)的地球物理勘探方法。此法勘探，如果是探測(cè)資源為目的，則在地質(zhì)填圖以及成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)，對(duì)磁性礦體進(jìn)行尋找中發(fā)揮著重要作用。該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用于1936年開(kāi)始，20世紀(jì)50年代，該項(xiàng)技術(shù)獲得了很大發(fā)展，磁測(cè)工作在深部地層勘探中得到了普遍應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)也在此法勘探儀器研發(fā)方面獲得了重大突破，極大地推動(dòng)了磁法勘探技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，相繼生產(chǎn)出很多勘探儀器，90年代之后，該項(xiàng)技術(shù)獲得很大發(fā)展，尤其是HC-90航空氦光泵磁力儀投產(chǎn)使用，其靈敏度大大增強(qiáng)，而且工作跨度非常大。后來(lái)生產(chǎn)的HC-95地面手持式氦光泵磁力儀，靈敏度達(dá)0.05nT。特別是瞬變電磁法，是磁力勘探中的一種重要技術(shù)手段，該技術(shù)應(yīng)用是非接觸式時(shí)間域電磁法，在探測(cè)含水地質(zhì)體方面發(fā)揮著非常重要的作用[2]。尤其YCS128礦用瞬變電磁儀，具有非常大的探測(cè)深度，同時(shí)具有非常強(qiáng)的高阻層穿透力，相對(duì)干擾較少，而且噪聲低等諸多優(yōu)勢(shì)，在探測(cè)遠(yuǎn)區(qū)和近區(qū)中發(fā)揮著非常重要的作用，可以進(jìn)行不同時(shí)窗探測(cè)，能夠探測(cè)到各個(gè)深度范圍內(nèi)的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。

2.1.2 探測(cè)成礦的分布范圍

在我國(guó)的礦產(chǎn)分布中，金礦一般都分布在地形比較復(fù)雜的區(qū)域。當(dāng)使用地球物理采礦方法進(jìn)行金礦探測(cè)時(shí)，面對(duì)復(fù)雜地形時(shí)，通常是對(duì)礦產(chǎn)分布的地區(qū)做地形檢查，了解地勢(shì)內(nèi)部的隱伏結(jié)構(gòu)，這時(shí)候主要運(yùn)用的技術(shù)有航磁和遙感技術(shù)，使用這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行探測(cè)，可以探測(cè)到人力無(wú)法到達(dá)的區(qū)域，大大的增加了探測(cè)的面積，使探測(cè)更加全面具體，從而提升探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行成礦的探測(cè)時(shí)還會(huì)運(yùn)用到重力探測(cè)法，應(yīng)用重力探測(cè)與航磁和遙感技術(shù)相結(jié)合，得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行探測(cè)分析，就可以對(duì)探測(cè)區(qū)域的隱伏結(jié)構(gòu)做到充分的了解，通過(guò)完善的航電資料以及磁法、放射性測(cè)量等技術(shù)相結(jié)合，做到對(duì)探測(cè)區(qū)域精確的地球物理勘測(cè)。經(jīng)過(guò)以上一系列的技術(shù)運(yùn)用，基本上可以確定探測(cè)區(qū)域內(nèi)的成礦分布情況。

2.1.3 探礦預(yù)測(cè)

這個(gè)階段的工作主要是通過(guò)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的硫化物進(jìn)行分析、測(cè)驗(yàn)，總結(jié)出其在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的分布規(guī)律和特點(diǎn)。通過(guò)分析研究出的一些數(shù)據(jù)情況，可以排除不可能存在成礦的區(qū)域。從而對(duì)可能存在成礦的區(qū)域進(jìn)行更加細(xì)致的勘測(cè)，在這個(gè)過(guò)程中，就可以將賦礦空間的位置更加具體的確定，要想構(gòu)成具備開(kāi)采的成礦，必須含有豐富的硫化物和充裕的賦礦空間。所以在確定具體的賦礦空間后，就可以得出相應(yīng)的有效范圍。

2.2 石油勘探開(kāi)發(fā)

2.2.1 時(shí)移地震技術(shù)

時(shí)移地震技術(shù)就是利用三維立體的觀測(cè)方式在不同的時(shí)間段或是在某一時(shí)間段內(nèi)，對(duì)某一勘探區(qū)域的石油儲(chǔ)量情況進(jìn)行研究及分析。在此過(guò)程中，相關(guān)人員需要根據(jù)石油存儲(chǔ)層中石油存儲(chǔ)狀態(tài)的不同，將其分為靜態(tài)石油和動(dòng)態(tài)石油，進(jìn)而產(chǎn)生兩種不同性質(zhì)的石油勘探數(shù)據(jù)。而時(shí)移地震技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠?qū)煞N狀態(tài)的石油流動(dòng)情況和注入流體的推進(jìn)情況進(jìn)行全方位以及多方面檢測(cè)，進(jìn)而為油田剩余油量分布情況以及采集率計(jì)算的準(zhǔn)確性提供保障。在時(shí)移地震技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以先利用振幅分析法、速度分析法、頻率分析法以及三維可視技術(shù)對(duì)石油的存儲(chǔ)量和分布情況進(jìn)行綜合分析，并對(duì)三維地震的有效信息進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，以確保能夠在油藏管理技術(shù)方案的修改與完善、石油儲(chǔ)層的監(jiān)測(cè)以及油氣采收率提高的過(guò)程中，充分發(fā)揮其實(shí)質(zhì)性作用，進(jìn)而為后期的石油勘探和開(kāi)采工作提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2.2.2 重力勘探與磁法勘探技術(shù)

重力勘探技術(shù)在地球物理勘探中起到了關(guān)鍵性作用，它主要是利用相關(guān)技術(shù)對(duì)地下巖層深度及密度進(jìn)行測(cè)定及分析，并對(duì)巖層的性質(zhì)和成因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而為石油的勘探與開(kāi)發(fā)提供準(zhǔn)確的勘探資料。而磁法勘探技術(shù)在地球物理勘探中起到了輔助的作用，它既能夠根據(jù)不同巖石的不同磁性對(duì)磁性礦體進(jìn)行探尋，也能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造以及巖層信息進(jìn)行全面研究及分析[3]。一般來(lái)說(shuō)，不同巖層以及不同礦石所產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不同的，所以地場(chǎng)也會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)不斷變化而發(fā)生異常，只有通過(guò)對(duì)地磁異常情況的深入了解，才能夠準(zhǔn)確的找到磁性礦體，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的實(shí)際情況進(jìn)行確定。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，地球物理勘探檢測(cè)精度也越來(lái)越高。由于物探技術(shù)在能源開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)廣泛應(yīng)用，它將與智能自動(dòng)化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信與無(wú)機(jī)技術(shù)相結(jié)合，成為一門(mén)重要的學(xué)科，可推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)。