地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究

2019-02-09于治通辛志翔

世界有色金属 2019年23期

于治通，田健，辛志翔

（青岛地质工程勘察院，山东青岛 266000）

地球物理勘探工作主要围绕工程、环境、资源进行开展，为我国经济发展做出重要贡献，在资源勘探过程中，要有效应用地球物理勘探技术，确保其应用效果，必须充分做好相关工作，发挥出该项技术的优势。

1 地球物理勘探技术的应用现状

地球物理勘探的核心技术是基于岩石圈与地质构造之间的差异以及纵向比较内容的研究，实际应用过程中，主要集中在与地下天然矿物和金属钻探有关的各种技术和科学理论。地球物理勘探核心技术中较为常用的仪器为大地电磁仪、瞬变电磁仪，它们的功能是检测地幔矿物中的数学参数值，并分析地质变化规律。主要涉及的学科包括无线通信核心技术、系统科学、基础材料科学等。目前地球物理仪器已广泛用于各个相关领域，如多种矿产资源勘探，特别是在高质量资源开发过程中，未来还可以进行地质灾害预测、水污染检测中发挥出关键的作用。因此物探技术是实现地质资源勘探及地质预测的主要技术手段。随着市场经济的快速深入发展勘探行业对地球物理技术有了更高的要求，极大地促进了现代科学技术发展，推动了能源产业化的进一步发展。地球物理的核心技术已成为国家的能源勘探、矿床的合理开发、地质环境研究等工作中不可或缺的核心技术。改革开放以来，各种地球物理技术已广泛应用于各个核心领域。目前地球物理勘探主要分为三种勘探工作技术和各种储层技术。近年来物探的核心技术取得了长足的进步，它为大型能源企业的商业运作提供了有力的支持。钻井技术也是物探技术中的一种，其具体是对钻井的宏观层面、内部物理结构、化学结构、岩层的分布情况及其他矿床井岩性的研究。在储层技术的相关研究中要求地质对象更加集中。从宏观层面可概况为（包括水文地质模型，水平井湍流和油气分布区）进行的地球物理勘测，主要地震勘测技术的实施有以下三种：地表反射大地震的核心技术、数字相位强震技术、二维地震技术。这三种小型地质勘探技术在促进不同时期发挥了最重要的作用，它们不仅减少了偶然发现的高质量矿产资源的数量，而且为主要地质勘探技术的发展奠定了历史基础。随着计算机技术广泛应用，通信技术、储层技术的详细描述以及第三代3D叠前偏移技术取得了突破性的发展，强地震的实时监控以及高像素分辨率的地震技术已经成为人们关注的焦点。由以上技术的应运而生，这不仅降低了区域优质资源的失败率，同时也刺激了相关技术的进一步发展。例如，3D叠前偏斜技术应用中的问题解决了传统的地质勘探中准确率低的核心问题，有效促进了各个区域地质勘探工作项目的蓬勃发展。3D强震跟踪监测技术的应用有效地延长了北海油气的进一步开发和生产的使用寿命，并通过3D的广泛应用，减小了石化公司的规模。油气的内部存储能力降低了运营成本。中国的叠前技术与核心技术，小地震动态监测技术的实施以及山区理化钻井技术的实施背道而驰，这在新疆、吉林、大港和华北地区推动了大部分矿企的发展，并促进了经营理念不断创新和进一步发展。大庆油田区能够产出近1亿吨能源与地质勘探工作发展有着密不可分的关系。此外，物探核心技术在大庆油田石油能源等化工企业的自主开发中也发挥了重要作用，研发能力迅速提高油田的储油能力。随着地震技术的发展和多波分量及其技术的广泛应用，物探技术在我国当前地质勘探工程中发挥着越来越重要的作用。

2 地球物理勘探技术

2.1 物探技术的传统应用

石油、天然气储量的物理和化学钻探中，油气田勘探主要采用物探方法。在河谷东部地区进行能源钻探工作时，地震勘探被用来代传统勘探技术手段，并且初步调查和计划正在进行中。

在工作过程中，利用自身的电磁场、地心引力和高精度的测量技术，对能源所储存的区域进行结构检查，并直接选择以找到油气的中间位置储存，可以提取石油和天然气。地球物理勘探用于矿物金属的技术检测。在这一方面的应用主要有两种方法：电学方法和磁学方法。用电法勘探矿物纯金属时，根据土壤和岩石之间的电导率差异进行评估。第二项研究结果的其他内容是基于在标准不稳定脉冲电流电场和磁场的小环境中电流强度传导速度的特定规律。

2.2 地球物理勘查

各种地球物理勘查技术在地质项目中的应用急剧增加，在大型水利工程、输电管道工程、铁路建设工程、地质构造研究、各种自然灾害预测和勘查中的应用更为普遍，在其他相关建设项目中也有所应用。例如多种远距离探测方法、电学检测法、探测雷达探测目标、浅层大地震检查等，因此地球物理核心技术的整体发展已逐步向智能技术，数字时代和基础技术发展。

2.3 具体勘探方法以及其运行

近年来，能源检测技术还未得到突破性的进展，常用的方法包括超中频法和连续多导成像质量法（EH4）、瞬变电磁能量法、可控源音频地磁电磁脉冲法和诱导分子能级法。磁测法是利用矿石中含有的磁性天然矿物所产生的磁性，进行极其精确的测量。经过调查研究发现，磁测法主要应用于山东、新疆等地区的地质勘探中，偶然发现了大量的隐伏矿带，其他的磁距计算过之后发现其具体的规模。实践运用过程中，将这两种不同勘探方法应用于万通工业园区近井眼或井底裸眼，也取得了很好的勘探效果。重力场调查基于重力异常基础上，这是由周围矿石中具有相同密度比，稀有矿石中存在大量的黄色矿石引起的。在过去的两年中，地球重力仪的观测精度也有所提高，并且已经从m gal级别发展到μ gal级别。重力勘探已在安徽省鹿宗市南部和江苏省东部江宁地区发现了隐藏的黄铜矿。在大规模地震勘探过程中，可以检测到矿石层和周围岩石的沉积物。从速度或巡航阻力的角度来看，强地震勘探的核心技术是在找矿的核心技术中实现像素密度的一种常用方法。小型地震勘探技术还具有精度高、广度大、像素分辨率高，深部地下勘探效果好的应用效果。