勘探技术论文（共12篇）
1.1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术
可膨胀套管技术开发与20世纪80年代，而后在90年代初由壳牌公司提出，可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管，其具有良好的塑性，其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%，同时，在冷做硬化效应下提高自身刚性，可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能，实现一种小尺寸套管钻到底的目标，是复杂的深井能较顺利的钻到目的层，最大限度的降低钻井工作量，从而降低钻井成本，可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革，实现钻更深的直井和更长的大位移井，从而更经济的达到储层，可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层，可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾，使复杂的深井能较顺利的钻到目的层，也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。
1.2做好石油地质勘探新技术的研究工作
加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时，需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变，从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今，石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中，物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等，随着科技的进步与发展，新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用，很高的促进了我国石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展，测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力，使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升，更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来，从而能够极大的降低勘探的成本，同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率，通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。
2结语
随着煤矿综采技术提高, 矿井生产对采区内地质条件掌握情况要求提高, 随之而来对勘探方法要求也越来越高。采区高分辨率三维地震勘探技术作为目前针对构造进行勘探的重要技术手段, 其在查明采区地质构造及主采煤层赋存情况, 给矿井生产提供有力地质保障的过程中具有重要促进作用, 被很多煤矿列为必须采用的地质勘探手段。
1 地质概况及地球物理特征
1.1 地质概况
本文以山西宁武榆树坡煤业有限公司中南部采区为研究对象进行具体分析。研究区域大面积为黄土覆盖, 基岩出露在沟谷山梁处, 为半裸露区。太原组为该区主要含煤地层, 各可采煤层均分布于该组, 太原组平均厚109.84 m, 含煤8层, 编号自上而下依次为2#、3#、4上#、4下#、5上#、5#、5下及6#煤层, 其中2#、3#、5#煤层为可采煤层, 其余为不可采煤层。其中2#、5#煤层为全区稳定可采煤层, 3#煤层为基本全区稳定可采煤层。本区总体为一轴向NE的背斜构造, 地层倾角变化较大, 为5°~20°。在此基础上发育着次一级的褶曲和断裂构造。
1.2 地球物理特征
1.2.1 表层地震地质条件
研究区域地处晋北山区, 呈现为黄土覆盖的丘陵地貌, 地形比较复杂, 最大相对高差174.9 m。地面坡度变化, 不仅使反射波双曲线形状发生畸变, 还造成反射点离散。区内有村庄及多条电力线、铁路线通过, 宁武火车站位于采区西南边界。这些地表条件给地震勘探野外施工测量、布线、成孔造成较大困难, 且给静校正参数测定及资料处理增加了难度, 村庄内各种机电、人文活动对数据采集产生干扰。
1.2.2 浅层地震地质条件
区内大部为黄土覆盖, 占全区面积60%以上, 岩性以含砂粘土和粘土为主, 不含水, 波速极低。黄土层结构疏松、速度低, 地震波吸收衰减严重、次生规则强干扰发育, 给地震波的激发、传播及接收带来极大困难, 并将产生强烈面波干扰。
1.2.3 中深层地震地质条件
2#、5#煤层为本次三维地震的主要勘探目的层, 埋深约150 m~500 m左右。可采煤层基本稳定, 与其围岩物性差异较大, 可形成较好波阻抗界面, 是本次勘探主要目的反射波和地质解释的主要依据。
综上所述, 本区表浅层地震地质条件较差, 中、深层地震地质条件较好。
2 三维地震野外施工方法
2.1 试验工作
施工前先进行低速带调查, 并进行各种参数试验, 具体参数如下:a) 基岩出露区用风钻钻进成孔, 孔深3 m, 药量选为1 kg~1.5 kg;b) 薄黄土覆盖区风钻成孔, 孔深至基岩面下1 m~2 m, 药量选为1 kg~1.5 kg;c) 厚黄土覆盖区机械钻 (机械钻到达不了的地方用洛阳铲) 成孔, 孔深至基岩面, 药量选为2kg~3 kg;d) 本区干扰波主要有面波、声波和一些随机干扰, 采取埋闷井和压土袋, 压制干扰较为明显。
2.2 观测系统的确定
2.2.1 覆盖次数选择
覆盖次数选择取决于与信噪比有关的因数:随机噪声强弱、压制多次波、保证速度分析精度和表层静校正量求取质量[1]。本区地震勘探的覆盖次数选为4×5=20次。
2.2.2 最大炮检距Xmax选择
最大炮检距选择要考虑的因素包括:大入射角入射时对反射系数稳定性的影响、动校拉伸畸变对信号频率的影响、速度分析精度要求等。为防止大入射角入射时反射系数不稳定的影响, 最大炮检距应近似等于主要目标深度, 即:Xmax≈目标深度。
本次勘探的最大主要目的层5#煤层的深度约450m, 最大炮检距应在360 m~500 m附近较为合理, 这同时也避免了因动校正引起的拉伸畸变、接口曲率变化引起的反射点弥散现象。
2.2.3 镶边宽度
镶边宽度选择主要考虑:目的层埋深及勘探边界岩沿X、Y方向的最大倾角。
本区地层总体走向南北, 倾向西, 倾角一般为3°~10°。5#煤层在西部埋藏深度约480 m, 垂直西边界最大倾角10°左右, 其镶边宽度应为84 m, 本次镶边宽度为95 m。
2.2.4 检波器及组合选用
依据完成地质任务所需主频及频带, 由检波器频率特征分析, 选用自然频率为60 Hz的数字检波器可以兼顾。考虑本区地形复杂等特点, 拟采用3串组合检波器同坑、无组内距的检波器组合方式。
2.2.5 观测系统
观测系统参数见表1。
2.3 本区施工 技术难点及针对性措施
a) 由于本区表、浅层地震地质条件极为复杂———黄土覆盖层较厚及基岩风化岩出露, 为获得较好单炮记录、完成地质任务, 必须改善激发条件。根据在邻区的三维地震勘探施工经验, 采用不同成孔工具, 包括:机械钻、洛阳铲、风钻等。在区东南部黄土较厚地区, 井深达到30 m。在炮井下药后埋井闷井, 使震源药柱与炮井孔壁最佳耦合, 对于<5 m的炮井还在上面加压沙袋, 压制面波及声波干扰。针对本区刮风对记录有较大影响, 采用了挖坑埋实和去掉检波点周围附近杂物的方法, 保证检波器附近没有干扰源;
b) 本区施工过程中另一个不利因素是村庄等建筑物。测区内有多个村庄, 村庄部位采用三维观测系统变观软件进行变观, 具体方法为采用大排列接收, 增加炮点。检波器尽可能沿设计位置翻墙越户铺设, 遇到房屋可偏移布置, 但要通知施工员。对村内及周边所有炮点、检波点进行复测;
c) 三维测区内有多条电力线通过, 主要分布在西边界处, 西部边界附近有北同蒲铁路线, 车流量较大, 其方向与三维测线垂直。多种干扰同时影响地震采集工作, 对地震单炮记录有一定影响。针对此情况, 在该部位采取了以下应对措施: (a) 加强放炮时的背景噪音监控; (b) 增加接收道数, 提高该部分叠加次数, 保证叠加剖面质量;
d) 针对本区地表高差变化大, 地表地震地质条件复杂等实际情况所设计的10线8炮观测系统, 具有共面元道集内炮检距分布均匀, 反射方位角分布均匀等特点。既可保证同时接收浅、中、深各个目的层信息, 又能提高速度分析精度;同时, 均匀分布的较广反射方位角可真实显示三维地震反射波的射线特点, 提高成像精度;
e) 本次施工采用60 Hz高灵敏度检波器, 尽量提高高频反射信号。检波器挖坑埋置, 清除周边杂草, 以减少外界高频干扰。
3 地震资料处理和解释方法
3.1 资料处理
在本次数据处理中, 结合勘探区地质任务和勘探区浅、深层地震地质条件, 在试处理基础上, 选择了适合本区特点的处理模块及处理参数, 针对性地制定处理流程, 做好每一个处理环节的质量监控, 确保了处理成果的质量和效果。
主要流程包括:静校正处理、真振幅恢复和压制干扰波的处理、速度分析、剩余静校正处理及三维保幅叠加、叠后处理、偏移等。
3.2 资料解释
a) 搜集整理工区内钻井资料、测井资料、生产和测试资料等, 分析区内地质构造规律, 对所有资料归类、统计并建档, 以备随时调取使用;建立解释工作数据库, 加载所有必要资料;
b) 利用三维可视化 (旋转、光照、透视) 技术及动态演示功能, 了解工区构造特征及地层接触关系等背景;
c) 快速提取反射波属性, 对工区构造特征, 特别是断层展布规律作进一步认识;
d) 收集工区的井曲线及以往地震资料, 认识、分析并借鉴以往所标定的各主要目的层波组特征, 并应用于工区标定;
e) 资料解释时, 任意向时间剖面和水平切片、层拉平切片及各种属性分析相结合, 先用大网格进行层位闭合及大构造解释, 之后逐步加密作详细解释。同时运用三维可视化、水平时间切片、属性解释等技术进行综合解释研究, 最终形成精细解释方案[2];
f) 根据解释成果, 进行各种图件的制作。
4 勘探结果及验证情况
经过野外数据采集及室内资料处理、解释, 全区共揭露断层16条、陷落柱1个。该公司在勘探区范围内进行地面钻探, 对区内个别大断层进行了验证, 在生产过程中所揭露断层对勘探确定断层进行进一步验证。如在2#煤首采工作面掘进中, 遇见了地震所圈定的断层4条, 位置在允许偏移范围内。但落差小于5 m的断层在回采过程中有时没有, 该处仅有岩性变化, 且落差判断不准确。
5 结语
三维地震勘探对大于5 m的断层及主采煤层赋存情况探测起到很好效果, 根据地震勘探成果对原矿井采区设计进行了优化修改, 确保了煤矿投产后顺利施工。高分辨率三维地震勘探对于综采矿井是很有必要推广的一项探查手段。
参考文献
[1]熊翥.高精度三维地震 (I) :数据采集[J].勘探地球物理进展, 2009, 32 (1) :1-11.
关键词：地质勘探；断层勘探技术；问题
引言：
分析断层钻探孔壁上应力与变形是一项比较复杂的工作，再加上由于受到多种因素的影响，这就导致分析工作更是无法顺利进行。在分析复杂的地层钻探时，往往要从钻孔结构、泥浆技术、操作技能等方面来进行。同时要确定合理的对策，以此来更好的开展断层钻探工作。此外研究断层层间物质的物理性能、力学性能等工作也是非常重要的。
一、断层的概述
（一）断层的定义
所谓断层是指当地壳上岩层或者岩体在应力的作用下，当岩石的强度极限低于压力值的时候，此时岩石破裂会产生不连续面，沿着不连续面分割的两侧岩块平行破裂面发生明显位移。一般情况下，倾滑断层、走滑断层是断层的两个组成部分。其中倾滑断层是由正断层、逆断层这两个部分组成的；走滑断层是由左旋断层、右旋断层这两个部分组成的。大部分情况下，倾滑、走滑这两种分量共同合成了断层位移的矢量。
（二）判断断层的方法
生产勘探法、间接法是判断断层的两种方法。生产勘探法适用于以下几种情况：1、当已经确定断层性质之后，然而却不能确定落差，此时应该巷探；2、当既不能确定落差，又不能确定性质时，此时在生产过程中只有确定了断层的性质、断层的落差才可以确定巷道的掘进方向，此时应该采用钻探。其中间接法中包括了规律类推法、作图分析法、反射波法等。
二、断层与矿体的关系
从某种程度上来讲，铜矿矿床的分布会受到早期断裂的影响。此断层面大多数情况下会产生擦痕以及断层泥，其中是以逆向断层为基础的。在这一时期，尽管断层规模较小，但是却会出现断裂群。如果在铜矿化范围内出现了断裂带，此时铜矿具有显著的矿化富集。当断裂的距离越来越远时，此时铜矿的矿化会被减弱。
断裂带内往往会发育为角砾层、断层泥。紫红色泥岩往往会渗透着灰绿色泥岩的透镜体，透镜体内发育有石英脉以及构造泥。其中石英脉往往沿着断裂曾发育而成的。 当石英裂隙发生了明显的错动之后，此时会出现黄铁矿以及黄铜矿。从某种程度上来讲，铜的富集会受到断裂的影响。后期断裂附近存在着丰富的矿体，后期断裂这一阶段成为铜矿矿体在此富集的一个阶段。
三、断层勘探过程中遇到的问题
综采工作面设备的效能是否能够被充分发挥出来，此时要考虑到地质构造这一因素。在众多因素中，断层是一个非常重要的因素。从相关的调查数据中可以看出，几乎所有的工作面都有断层，因此综采发展过程中，要努力寻找发现断层的方法。然而在断层勘探过程中经常会遇到一系列问题，具体的问题表现如下：
第一，由于断层处的岩石容易破碎，当工作面通过断层的时候，极为容易出现冒顶，同时冒顶会带来一定的危害。
第二，当综采工作面通过断层的时候，此时顶、采高都会发生明显的变化，这种变化会影响到液压支架，严重的情况下会压垮液压支架。
第三，在处理断层带岩石的时候，要尽可能选择恰当的方法。一旦方法选择的不得当，这会损坏支架、输送机等相关的机械设备。有时候，有一些机械设备会受到严重的损害，此时就要修理机械设备，从而增加了相关的成本。
第四，当综采工作面要经过断层的时候，此时会严重影响到工作面的产量。从相关的调查数据中可以了解到随着断层落差的不断扩大，此时断层的产量会逐渐降低。工作面产量会受到断层与工作面的夹角的影响，换句话来说断层与工作面的夹角越大，产量会越来越低。
第五，断层形成后，地应力得以释放，内能大量消耗，受推、挤等力作用，周围岩体处于弹塑性状态，围绕破碎带重新分配地应力，达到新的平衡，而层问物质表现为松散、胶结不良、内聚力差、交叉裂隙多；颗粒及粉末状物质处于硬塑一流塑状态，遇水有极强的膨胀性，当钻孔形成后，孔壁上径向应力比孔内液柱压力大时，孔壁易径向流变，向孔内垮塌、填充。
四、地质勘探中的断层勘探技术
（一）借助物探技术来增加测量点
在地质勘探过程中，通常情况下会借助物探技术来增加测量点，当获得测量点之后此时就会得到地质界面，这样做可以避免传统钻探法的不足，以此来促使地质岩土工程的精准度得以提高。比如在探测地下洞、断层结构以及不明物体时，往往要借助物探技术。在使用物探技术时，地质条件受到时间、成本的限制较少，并且也能够提高勘探的精准度。因此要想在激烈的勘查市场竞争中占有优势地位，这就要恰当的选择断层勘探技术，还要合理的运用物探技术。
（二）借助弹性波技术来揭示物体界面
在勘查断层工程的时候，弹性波技术具有非常广阔的应用范围。此种勘查方法会借助不同的介质对弹性波的传递特性来讲地下的物体界面揭示出来。当地下物体的界面物性发生了较为明显的变化时，此时不同的介质会对弹性波表现出以下两种特性，如：动力学、运动学，只有这样做才可以准确判定地下介质的物性以及地下介质的特征。接着要运用电磁波技术以及电法技术，借助这些技术可以准确的分析建设工程场地的地质条件。
在运用断层勘探技术的过程中，在勘探之前往往要对拟建工程的特点、要求进行详细的分析；在勘探过程中要及时发现问题，并且要寻找解决问题的对策，只有将这些问题解决掉才可以顺利的开展勘探工作。在检测勘探的过程中，要充分考虑到操作规范以及操作规程，还要采用合理的勘查手段以及勘查方法，以便于顺利的完成勘查任务。此外还要依据等级来划分勘查项目，从而可以明确勘查的难度。在制定勘查方法时，往往要充分考虑到工程场地的实际情况。勘查单位不能随意更改勘探报告，其应该详细了解工程的实际情况，保证勘探成果具有真实性。勘查单位要按照适用性、局限性的原则来选择勘探技术，只有确定合适的勘探技术才可以保证工程的勘探质量，又可以提高工程的勘探质量。
五、总结
在地质勘探过程中，经常会遇到断层。当遇到断层时，工作人员要寻找有效的方法来降低勘探成本。如果工作人员所选择断层勘探技术不得当，这就会影响到整个地质勘探工作。地质断层勘探技术的高与低会影响到地质勘探工作的进程。
双壁空气反循环钻井技术在石油的勘探中应用最为广泛，双壁空气反循环钻井工艺的主要理论是通过采用双壁钻具，把压缩的空气经过钻杆环隙使之到达孔底，由内管的通道可以把碎屑吹到地表，然后达到成孔。当钻孔到达相应预设的深度后，同时经过钻杆的内管将炸药送到孔底，随后取出钻杆。空气反循环钻井技术的反循环特殊性，在钻井的实施中，使钻孔孔壁与钻杆间没有岩屑上返，因此在一些复杂的地层中，就没有突发停钻以及加接钻杆造成相应埋钻的事故。这些特性解决了由于地层坍塌无法施工深孔和放置炸药的问题。这种新的技术工艺取得了很大的突破，空气反循环钻井技术的研究呈现为一种新的施工方法，对其研究研发提出相应的要求和目的：开发施工的效率要高，石油钻井的成孔要快，并且还要能处理普通钻井方法在复杂地层无法成深孔以及难放置炸药的相应问题。当前，双管空气反循环钻井成孔施工技术在沙漠，滩海地层中石油物探爆破孔有很高的钻井效能，不仅可以钻出更深的钻孔，其深度可以达到40m。较之前正循环钻井成孔的方法，可以更深层地处理沙漠地层和小口径等复杂地层进行钻井成孔的问题，在深度及钻井效率上取得更大的进步。这种新的工艺技术不仅满足了钻井成孔的深度要求，也可以完成之前普通钻井方法不能解决钻井深孔和放置炸药的难题，从而达到采集的数据更为精准，也能减少很多因钻孔和炸药问题产生的相应费用。当前我国西部大开发，诸如西气东输，国家石油战略储备的相应制度完善和相关大型油气勘探工程的开展，石油物探爆破的技术要求更高，相关复杂地层和地址数据资料的准确性更高。双管空气反循环钻井成孔技术可以相应的处理好这些问题，在发展战略中具有更大的前景优势，从而发挥出更大的作用。
2.不耦合装药爆破技术
国内外，勘探石油的方法主要应用爆破地震的相应手段，探勘主要地震效应在岩石介质中的应用问题。爆破地震其影响因素主要有：爆破方式、地质条件，采用炸药等；耦合装药和不耦合装药是应用在炮孔装药中的主要两种，一般来说，耦合装药是指药包与炮眼孔壁接触，不留间隙的装药方式。不耦合装药是指药包表面与炮眼孔壁之间保留一定间隙的装药方式，间隙通常是空气，当然也能采用沙土、石粉或水等。由于采用介质的不同，可以形成多种不耦合的形式，空气不耦合装药和水不耦合装药较为常用。不耦合装药爆破过程中，爆轰波和产生的气体产物经过药卷和炮孔空隙中的介质作用于炮孔孔壁，由于不耦合介质的不同，其相应的性能也不同，传递的爆炸的能量和相应的方式就会不一样，复杂程度也不一样，造成穿透孔壁岩石压力就大不相同了。
3.水不耦合装药与空气不耦合装药对比
空气不耦合装药指通过炸药爆炸，形成爆轰后，产生的气体在炮孔中膨胀，进而对径向间隙里面的空气压缩，形成冲击波，冲击波撞击孔壁。由于空气的可压缩性非常大，对爆生气体膨胀的阻尼作用基本可以不用考虑。设想爆炸产生的气体膨胀胀满炮孔，在这个膨胀过程中，密度减小体积会加大，它的音速也相应降低，从而导致它的波阻抗产生变化。在进行水不耦合炸药爆破时，由于受到爆轰波以及爆炸产生的气体的冲击影响，从而在水介质中形成冲击波，形成的冲击波传播过程中，遇到孔壁会进行反射和投射，对孔壁有一定的压力。较之空气不耦合装药，由于水具有的不可压缩性、较高密度和很大的流动粘度，会导致在水中爆轰的产物进行膨胀的速度慢，传到岩石时，爆破具有更多的能量，能量分布的更加均匀，损失最小；在水中，爆轰波能够有更高的作用强度和更长的作用时间；水不耦合装药不仅能较好的对空气冲击波、爆破飞石、震动，有毒气体产生进行控制，也能对爆破的粉尘有一定的减少作用。其次，较之耦合炸药，水不耦合装药可以更大程度减小对孔壁岩面的初始冲击压力。较之空气重爆炸，有很大相似之处，在水中产生的面波径向传播，通过孔壁透射和反射的作用可以在水中形成一个向心冲击波，这样在炮孔内进行多次，可以使水中的压力幅值到达一个平衡。当炮孔孔壁的初始冲击压力p一定时，水不耦合装药的耦合系数要大的多，又因炮孔直径相同，到达的初始冲击压力时，水不耦合装药系数需要的直径会小很多，因此更能体现水相对空气能具备更好的传能作用；当进行轴向装药，不耦合系数相同时，水不耦合系数和空气不耦合系数进行比较，进行爆破时对孔壁产生的初始压力要大，水不耦合产生孔壁压力随不耦合系数的变化的规律影响要小；故进行水压炮孔爆破更有效的减少炸药量，减少产生的噪声、震动以及粉尘的危害，与此同时，在水介质中，爆炸能量会有更高的利用率，其应力强度会更高，作用更加均匀，时间更长。通过上面的研究分析表明：不管在水不耦合装药，还是在空气不耦合装药中，都显示伴随装药不耦合系数的不断增加，对孔壁产生的初始压力会降低，并空气不耦合装药时，对孔壁的产生的压力速度降低的更加迅速，这同时也说明，水不耦合装药能更加有效的提升爆炸能量的利用，对岩石的破坏作用更显著。
4.结论
5结语
综上所述，石油勘探开发是一个系统而复杂的过程，想要实现创新和发展，就要从勘探开发的各个阶段入手，因为它们彼此制约、相互联系，相信石油勘探开发的不断发展能为石油资源开发和利用创造广阔前景。
参考文献：
[1]舒维，曾晓武.石油勘探开发技术的未来发展趋势分析[J].石化技术，(05):177.
[2]杨敬龙.石油勘探开发技术的未来发展趋势分析[J].化工管理，(21):113.
针对泌阳凹陷南部边界陡坡带复杂的地表及地下地质条件,提出了解决盆地边界构造破碎、断面倾角大、断裂带附近岩性横向变化剧烈等地质问题的办法,采取地质模型与数据采集、处理解释相结合的办法,通过计算机模拟实现观测系统的优化,利用微测井和小折射资料合理选择激发井深,在山前带采用钻孔埋置检波器.应用叠前深度偏移技术,使南部边界大断裂成像清楚,位置准确,小断层断点明显,地层接触关系清楚,便于地质人员分析解释.
作 者：余功铭 张永华 梁运基 李锋 赵雨晴 YU Gong-ming ZHANG Yong-hua LIANG Yun-ji LI Feng ZHAO Yu-qing 作者单位：余功铭,YU Gong-ming(中国地质大学,北京,100083)张永华,李锋,ZHANG Yong-hua,LI Feng(中国石油,河南油田,勘探开发研究院,河南,南阳,473132)
石油勘探开发的关键是地球物理勘探技术, 特别是地震勘探技术, 应用此技术是石油公司实现高效低成本运行的重要举措之一。
1 我国油气勘探开发中存在的问题及技术需求
目前, 我国油气田勘探中存在的问题主要是:由于地表条件复杂, 新领域、区域的勘探难度大;因深层勘探和岩性勘探技术问题而使老油气田区难以发现新油气;由于剩余油分布特点和监测油藏技术问题, 而很难提高老油气田的采收率。为此, 需要不断提高勘探开发技术, 尤其是在复杂地表、构造勘探和储集层描述精度、以及地震勘探分辨率方面的技术, 应对开发的油气流行和汇集进行监测。
2 我国油气勘探开发中地震勘探技术的应用
地震勘探技术对地表复杂的油气勘探开发起着重要作用, 其主要是高密度空间采样、多波多分量勘探、时移地震勘探及井中地震勘探等技术, 此新技术的应用, 强化了复杂油气勘探能力。
2.1 高密度空间采样技术的应用
高密度空间采样技术是一项非常成熟的技术。主要是利用小面元或小道距进行野外采集, 以此来进行地震波场的空间采样。不组合野外激发、接受, 真实地记录信号和噪声, 不改造信号, 以防其干扰有效波。因为空间采样率同横向、纵向分辨率存在很大关系, 进行野外组合能损害有效波。
进行高密度空间采样, 能够提高横向和纵向分辨率, 工作量的相同的前提下, 使用小面元野外采集显著优于大面元采集, 且能够减少反射波和干扰波空间假频, 以促进偏移成像和处理中压制干扰。在长期的实践研究中, 在高密度空间采样方面形成一套新的勘探技术, 且勘探效果良好。
2.2 多波多分量勘探技术
多波多分量技术是利用横波、反射波和转换波技术, 对地震波场进行完整记录。其中转换波勘探的成本最低, 操作最简单, 实际应用价值广大。纯纵波勘探也具有简单和成本低的特点, 但其无法解决辨别真假亮点和预测油气等问题, 而转换波则能有效解决这些问题。转换波主要使用三分量和纵波进行接收和激发, 其主要用于分析岩性、预测油气、构造成像、检测裂缝和分析其它异性等。在我国四川、新疆等地的油气田开发中使用了多波多分量勘探技术, 效果很好。
2.3 时移地震勘探技术
时移地震技术就是在不同时间进行三维观测。多用于勘探油气田中被忽视的油气分布状况, 利用各时间点地震数据的不同来分析储层流体物性变化, 以监测油气流向及注入流体推进状况, 分析剩余油分布特点, 并进行开采, 以提高采收率。利用时移地震技术, 能够提高油藏管理精度和驱替效率, 消除气窜, 降低监测油藏的成本, 提高采收率。
2.4 井中地球物理勘探技术
井中地球物理主要是垂直地震和井间地震两种方法。常用的是垂直地震中的三维和三分量技术, 且勘探效果良好。井中三维获取的资料品质较高, 能够较好的解决地质问题, 多用于追踪裂隙、研究油藏、对气驱和水驱进行监测及研究储集层物性等。
2.5 综合解释方面的技术
综合解释主要是对获取的各项地震资料进行解释, 对非地震、岩性物质、钻井、油气田开发、测井等方面资料运用地球物理及相关理论和计算机软件技术进行勘探开发技术资料的相关解释, 为油气勘探开发提供数据依据。综合解释包括岩性、三维可视化和构造三种解释。其中, 分析地震数据属性和地震反演是岩性解释的关键性技术, 而虚拟现实技术则是三维可视化解释的技术核心, 此类解释技术以广泛应用于我国的油气田勘探开发中, 且收获很大。
3 勘探案例
以扶余油田的改造性勘探开发为例来分析三维勘探技术的应用。
扶余油田的地下和地表结构复杂, 地震资料噪音比较低, 野外采集难度大, 给勘探工作带来一定难度。为此, 我们对采集、处理及解释进行统一攻关, 且采取相应技术措施, 如运用可控震源联合炸药震源的激发技术, 确保了地震资料的质量, 为油田开发提供了重要资料。此地震资料显示, 构造形态清晰、剖面断层且断点也很清楚, T2'和T2目的层具有较好的连续性, 非常利于追踪比对, 其基底反射也能够进行追踪比对, 为此油气田的快速开发提供了重要资料。
总之, 油气勘探开发是系统性工程, 地球物理勘探技术是此工程中的关键技术, 对此起着重要作用。运用综合技术和交叉学科, 不断改善和发展地球物理勘探技术。形成勘探开发统一协同工作的模式, 降低勘探开发成本, 且提高采收率, 为勘探效益的提高提供保障。
摘要：地球物理勘探技术是油气勘探开发中的关键, 地球物理勘探技术的发展, 能够促进油气数量的发现和储量开发的增加。当前, 国际上在油气勘探开发方面多采用叠前深度偏移和时延地震等地震勘探新技术, 我国则是利用三维叠前时间偏移、提高分辨率勘探和地震综合解释技术等进行勘探开发, 如:塔里木、玉门等油田的勘探开发, 都取得了技术突破, 发现和开发了多个大油田。
关键词：油气勘探开发,地球物理,勘探技术
参考文献
[1]撒利明, 甘利灯, 黄旭日, 陈小宏, 李凌高.中国石油集团油藏地球物理技术现状与发展方向.
[2]石油地球物理勘探, 2014, (03) :611-626+420.
关键词：勘探技术；地质找矿；运用
一、前言
矿产勘查中区域找矿技术是随着找矿水平不断发展而发展起来的技术。经过不断的发展，目前矿产勘查中区域找矿技术已得到了不断的发展，成为一门实用的技术。
二、矿产区域找矿的基本思路
在基础地质科学理论和经验研究的指导下，运用各种找矿技术手段和措施方法，比如物化探，地质探查，遥感，槽钻坑探工程等等，结合工程的实际情况系统收集勘探区域内所有的地质矿产信息数据资料，详细的了解或者查明勘探区域的地质特征，含矿特征，矿产质量，资源储量，以及采选冶炼条件等等信息。进而为矿产区域找矿技术方案规划设计提供重要的参考数据。由于过去的技术条件和资金等因素的制约，单个矿种或者矿床在过去的找矿工作中占据主要的地位，但是这种方式对于找矿人的个人思维以及视野造成限制，，有利的因素在于对于铜矿，金矿等变岩型矿产的采集，使得一种矿产被挖掘时候整个矿床失去了利用价值，带来严重的资源浪费。综合区域找矿以及勘测技术的发展使得找矿的目的扩展到了多矿床多组合系列，有利于开发采矿系统，充分查找潜藏的矿种以及矿床类型。
在勘探技术的基础上进行生产探矿，详细查明近期开采地段矿体的地质特征，矿体的产状、形态和空间位置，矿体的规模，矿石质量及工业品级，矿体开采的技术条件，水文地质条件和加工技术条件，达到储量升级，为制定矿山采掘有计划进行开采设计，提供可靠的地质技术依据。及时对采掘工程揭露的地质现象进行地质调查工作，系统收集原始地质资料，矿石质量测定资料，并经过综合整理对原有地质资料进行不断的补充和修改，编制为矿山生产所需要的成套地质资料。按期计算并分析地质储量和生产矿量（三级矿量）的保有和变动情况，开展贫化与损失的计算和管理工作。进行矿山采掘生产，地质技术等经济管理。
三、矿产区域找矿关键技术
1、新一代航空物探找矿技术
新一代航空物探技术的主要目的是在各种地域（中高山区、沙漠、海洋）等区域，通过航空物探实现中大比例尺、高精度、多方法、多参数的测量找矿，也就是利用航空快速测量优势，为矿产找矿的地质调查开展提供先导的参考资料，从而有效提高找矿工作效率和准确性。
2、新一代电勘查找矿技术
为适用于山区矿产资源普查找矿和进行区域性电性调查，利用完善被动源电磁法、轻便型主动源电磁法、以及激电法等先进的技术方法，可以实现对矿产区的电性进行多功能、多分量、多参数、同步频域、时间域的动态测量和信息收集，从而为矿产区域找矿提供详细的数据资料，有效提高找矿工作效率和准确性。
3、复杂介质条件下的地震勘查技术
地震勘查方法对于矿产区深、浅目标均能详细探测，可用于复杂介质条件下的多种类型地震波分析工作。在地质结构条件较为复杂矿产区，尤其对于金属矿区而言，可以对不同地质-地球物理模型开展多类型地震波的数学和物理模拟分析研究，进而提出更加符合实际情况最佳地震勘查波类型的组合，进而形成完整的诠释系统，提高找矿效率。
4、“直接”探测矿产的新方法、新技术
相当多的矿产具有该类物质专属的物理特性，研究和探索出能够“直接”探测矿产的新方法、新技术是地质勘查找矿非常重要的工作内容。利用改进谱激电法，从而研究开发出压电、压磁、震电磁辐射、核电磁辐射法及各类极化曲线法等技术方法，跟踪世界新原理物探方法的动态和吸收物理、化学等在矿产找矿中的新技术、新方法、新发现，从而有效提高矿产找矿工作效率和准确性。
5、物探智能化多参数互约束解释系统
为提高矿产找矿过程中解决地质问题的能力，往往需要采用将多种方法综合起来，结合计算机自动化、智能化等技术手段，形成地质与物探等多参数相互约束的二维及三维定量诠释模型系统，并结合工程实际情况，在工程中进行单参数实用技术三维反复演练，研究和开发出多参数解释、互约束反演及联合反演技术系统，实现对找矿信息资源的动态可视化管理。
四、勘探技术在地质找矿中的运用
1、磁法
由于不同的地质体具有不同的磁场特征，因此，可以通过磁法来对矿物进行勘探。磁法通过仪器对矿产进行探测，能够准确探测出矿产的前提是矿产内部存在着磁性的差异，且这种差异能够达到被仪器所捕捉到，且能够进行识别，三个条件具备则磁法能够很好的应用，该技术的难点也在于探测数据可能的多解性，矿产与岩石间可能具有微小的电磁差异，软件的精确度较低时难以发现之间的区别，也就无法探测出矿产的存在，目前最新的磁法为瞬变电磁法，其不受地形影响且分辨能力强、探测精度高，易于探测到覆盖层下的良导电体，该中方法的探测深度可达300一400m，自上世纪该方法被应用以来已经相继发现了一批隐伏的、埋藏较深的金属矿藏，目前该种方法在国内已处于普及阶段。
2、电法
其应用的前提是矿产中存在着明显的电阻率差异，从而能够得到接触带的位置、形态及向下的变化趋势，该种方法探测深度可达l000m左右，国内招金集团在多处矿山应用该种方法预测靶区，其中有6处在800一1000m深度范围内发现矿体，该种方法目前在国内处于推广阶段。目前常用的电法勘探方法有电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法、大地电磁测深法和电磁感应法等。
3、井中物探法
井探法通过在井壁四周和钻孔底部的信息，对井旁或井底的盲矿进行探测、判别是否存在矿产的方法，该方法的突出的优点是可以把场源或测量装置通过钻孔放入地下深处，使其接近深部探测对象，因此它发现深部隐伏矿的能力往往比地面物探方法要大。目前该方法主要包括井中磁测、井中瞬变电磁法、井中激发极化法以及井中充电法等，西方发达国家这种方法应用较为普遍，根据井的深度不同其工作深度最大可达300Om左右，探测范围可延伸至为井周200一300m的半径范围内。该种技术应用的典型范例为哈萨克斯坦在库斯穆龙矿田内成功的探测到埋深为700m的块状含铜黄铁矿矿体以及埋深为2400多米的维克多铜镍矿床等。
4、大比例尺航空物探法
该方法主要通过航测的手段对矿产进行勘测，因此具有远距离、快速获取地质信息的特点，该方法将航空物探资料与区域地球化学和地质理论相结合，从而研究一定区域内的矿产分布情况，随着我国信息化水平的提高以及探测能力的提升逐步形成了航测、电测、放射性相结合的综合探矿方式，通过与全球卫星定位系统的结合能够在大范围区域普及和矿区深部找矿中发挥巨大作用。
5、地震勘探技术
地震勘探是利用
地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。主要包括反射法、折射法和地震测井法，其基本原理是利用地震反射技术来探测到潜在反射体并对其加以成像，其形成取决于矿床或反射界面与周围介质间存在的声阻抗差异和该反射體的几何特征，二者综合为岩石的声阻抗并将其作为反射技术能否成功利用的先决条件。地震勘探是钻探前勘测石油、天然气资源、资源地质找矿的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
五、结束语
矿产勘查中区域找矿技术的应用水平越来越高，随着找矿技术的进步，矿产勘查中区域找矿技术的应用会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。
参考文献：
[1]黄冬梅矿产的区域找矿技术田技术与市场，2012，28（6）
[2]谢必树矿产区域找矿技术方法研究分析田科技资讯，2012，（6）
[3]周为，陈强矿产的区域找矿技术田科技风，2012，（9）
本文在对天然气研究院近lO年来在气田勘探开发配套的储层改造液体技术、气井化学解堵复产技术、泡沫排水采气稳产技术、水舍物防治技术等的研究和应用进展进行全面总结的`基础上,结合川渝地区300亿大气区建设和西南油气田公司一流天然气工业基地建设对气田勘探开发化学技术的需要,提出了今后几年的技术攻关方向.
作 者：唐永帆 刘友权 谷坛 石晓松 作者单位：中国石油西南油气田公司天然气研究院刊 名：石油与天然气化工 PKU英文刊名：CHEMICAL ENGINEERING OF OIL AND GAS年，卷(期)：37(z1)分类号：P61关键词：气田开发 油气田化学 储层改造液体 化学解堵 泡沫排水采气 水合物防治
4使用水平钻井设备的相关注意事项分析
对于水平钻井设备而言，为了保证其能够正常发挥其工作效果和质量，必须首先掌握一定的技术要领和基本原理，在综合使用过程中就显得非常重要和关键。水平钻井设备及相关技术在当前的使用过程中已经较为成熟和可靠，但在具体使用过程中仍然会出现各种各样的问题，例如钻井设备扶正器的问题，在常规的定向钻井设备中，当井倾斜角度小于5°时下伸设备，并采用直螺杆小钻压纠斜;双扶正器螺杆，螺杆本身的尺寸一般都比常规扶正器小2~4mm，例如216井眼，一般用214mm常规扶正器，在螺杆上尺寸一般为212或210mm。下双扶正器如果采取复合钻进，只能起到稳斜的作用，而且井斜可能越来越大。如果采取转盘定向的话，下弯螺杆，螺杆本身的扶正器尺寸与螺杆上部的常规扶正器尺寸不要超过2mm石油钻井。
5结束语
伴随石油化工行业的飞速发展，我国的石油开采行业日新月异，其综合开采和生产能力已经跻身世界前列。伴随我国相关勘察技术和开采设备的进一步升级和提高，我国的石油初步实现了安全、高效、可持续的发展态势，为世界上石油资源的高效、合理、安全使用奠定了基础和条件。积极推进和开展各类新的钻井技术的使用和普及对石油开采行业的健康发展意义深远，是所有石油从业者必须努力的方向。
参考文献
关键词：水利工程 勘探技术 措施
中图分类号：TV512 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0037-01
在水利工程建设中，涉及的方面非常广，在进行勘探的时候，需要注意的内容也比较多，目前在水利工程勘探中应用的一些技术有钻探、“3S”技术，其中“3S”技术主要包括全球定位系统、遥感、地理信息系统。在水利工程勘探工作中，一定要结合实际情况，采取适当的勘探技术，保证勘探结果的精度与有效性，进而为水利工程施工提供可靠的参考依据。
1 水利工程勘探技术
1.1 地质钻探技术
在水利工程建设中，地质钻探主要体现在三个方面：一是，钻头和钻机设备。随着科学技术水平的不断提高，逐渐研发出了一种性能稳定、转速快、扭矩大的钻机，针对一些硬岩而言，可以取得良好的勘探效果。二是，在软弱夹层、砂卵石层的钻进取样技术方面取得了一定的成绩。比如，专用取芯具、套钻技术等设备的应用，在一定程度上，解决了取样困难与采样率低的问题。三是，产生了一些先进的钻探工艺，在水利工程的实践中得到了很好的应用，有效提高了工作效率，实现了水利工程建设的有序进行。
1.2 GPS技术
GPS就是全球定位系统，从现阶段我国水利工程勘探情况而言，在实践操作过程中，应用的GPS技术主要集中在观测点的三维坐标确定。因为GPS技术的精度比较高，在一定程度上，减少了工作人员的工作量，降低了工作人员的操作难度，同时还可以对勘探项目进行全天的勘探，保证测量与勘探的全面性与实时性，是一种受到自然环境影响最小的勘探技术。
1.3 RS技术
RS就是遥感，主要就是一种不用接触，就可以进行远距离探测的智能化技术。一般而言，其主要就是通过遥感器、传感器，对目标物体的电磁波反射与辐射进行相应的探测，之后结合目标物体的性质、特征、所处状态等因素，展开相应的分析。在水利工程勘探工作中，遥感技术是一种非常重要的勘探方法，在我国水利工程勘探工作中得到了普遍的应用。通过相关调查显示，现代水利工程勘探工作中，遥感技术的应用主要体现在水利工程的地质勘探和图形制作等方面，进而对岩溶、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害进行深入的分析与研究；同时，遥感技术还可以应用在一些涉及输水隧洞、渠道跨区调查、长距离工程建设等项目中，并且在一些地质、地形、水文条件、地貌等因素复杂的水利工程也有着一定的应用。通过相关实践显示，在水利工程勘探工作中，应用遥感技术可以在一定程度上，节约施工成本，并且缩短工期，实现工程建设的经济效益与社会效益。
1.4 GIS技术
GIS就是地理信息系统，在本质上而言，GIS主要指的就是在设立地理空间数据库的条件下，利用现代计算机的硬件与软件，结合现代计算机系统和信息科学等方面的理论，对空间地理信息进行相应的分析与管理，同时为决策提供有效的地理信息。GIS事实上，就是一个可以对地理空间数据进行综合分析和处理的技术系统，其是在测量与测绘的条件下，利用相应的数据库对这些数据展开分析与存储，通过计算机程序对全球地理空间展开相应的分析与管理，在水利工程勘探工作中得到了普遍的应用。
2 强化水利工程勘探技术与质量的措施
2.1 强化思想观念的转变，提高水利工程勘探工作的重视程度
随着社会经济的不断发展，水利工程建设项目的不断增加，水利工程勘探技术逐渐成为一门十分重要的科目，并且为人类社会的可持续发展提供了可靠的参考依据。然而，就目前情况而言，水利工程勘探技术面临着巨大的挑战。根据相关调查表明，现阶段，我国病险水库的数量大概为4万座，占据总水库数量的40%左右。从实际情况而言，这些病险水库或堤坝均是一些中小型土石坝，其病险类型主要就是坝体病害、坝基病害。出现这种情况的原因，除了施工质量之外，就是因为水利工程前期勘探工作不合理，没有真正落实相关的工作，导致出现了一些病害。近些年来，随着水利工程建设项目的逐渐增加，水利开发市场的竞争越来越激烈，而为了保证可以在激烈的市场竞争中占据一席之地，其经常减少资金的投入，并且缩短工期，导致相应的勘探工作不够全面。同时，一些建设单位，在不清楚地质条件的基础上，就签订了相应的施工合同，导致其因为没有充分勘探施工现场的地质情况，影响了施工的有序进行。在水利工程勘探工作中，这些问题都是普遍存在的，一定要加强思想观念的转变，在思想层面上重视勘探工作的重要性，进而保证勘探工作的全面落实，确保工程建设施工的有序进行。
2.2 建立与完善水利工程质量的管理体系
在水利工程建设中，为了有效保证施工质量，一定要建立与完善相应的管理体系，使工程质量管理工作可以有序开展。随着水利工程建设行业的不断发展，一些地质环境也在不断的变化，水利工程勘探工作面临着巨大的挑战。在进行勘探工作的时候，一定要加强多方面的综合考虑，保证其工作开展的有效性和准确性，实现保护环境的目的。同时，一定要将勘探工作纳入到工程质量管理体系当中，及时发现工程建设中存在的问题，实现工程质量管理的制度化、规范化、科学化。
3 结语
综上所述，水利工程勘探工作是一项十分系统、复杂的工程，在开展相关工作的时候，一定要进行综合考虑，实现水利工程的有序建设。同时，在开展水利工程勘探工作的时候，一定要加强勘探技术的选择，强化勘探结果的准确性与有效性，进而实现水利工程质量的发展目标，促进水利工程勘探行业的可持续发展。
参考文献
[1]许继.浅谈水利工程勘察技术措施及管理对策[J].城市建设理论研究：电子版，2012（14）.
[2]沈严锋，王建强.浅议水利工程勘探技术与措施[J].城市建设理论研究：电子版，2012（25）.
如今, 我国在煤炭开采方面的机械化率已经达到70%以上, 随着矿井煤炭的开采其延伸的程度会不断加深, 而其中多种因素如地质构造、瓦斯层、矿井水等所产生的安全风险也会随之加大, 传统的地质勘探方法无法应对井下复杂的地质状况, 因而必须要在勘探技术方面有所突破。地球物理勘探技术在煤炭领域中的应用是煤炭勘探技术一种创新。通过地球物理勘探技术能够使对煤炭矿藏的勘探更加精准, 并且能够对井下的地质构造、瓦斯层、矿井水的情况更加清晰的呈现出来, 从而为煤炭开采提供更加全面的数据, 对促进煤炭勘探技术的发展具有非常重要的意义。煤田地质勘探工作中, 通常所采用的策略是物探先行, 而后应用物探和钻探相结合的方式来对煤田状况有更加清晰的认识。对于煤田而言, 在物探方面主要涵盖两个部分, 一是地面物探, 其中所采用的方法主要有三种, 分别为三维地震勘探、钻井测井以及电法勘探;二是矿井物探, 通常所采用的方法有矿井地震勘探、瞬变电磁法、无线电坑法和直流电法勘探等。其中, 矿井地震勘探又包括瑞雷波勘探技术和槽波勘探技术。
1 地面地震勘探
20世纪80年代, 我国在煤田勘探技术方面获得突破, 在技术方面引入1 000 m深钻以及高分辨数字地震勘探技术, , 极极大大的的促促进了我国煤炭技术的革新。随后, 物探工作者通过不懈的努力, 又在AVO反演技术、三维三分量地震勘探技术等领域中取得成果, 使我国在煤炭勘探技术方面逐渐形成了高分辨率三维地震勘探为主的地质构造探测体系。不过, 这些技术相较于发达国家仍然存在差距, 多数勘探技术都局限于对煤田的浅层勘探, 而对深层勘探则仍然不够精准, 勘探的深度通常不超过800 m, 埋深也多在600 m以内, 对煤炭深层勘测仍然处于较低的水平, 导致这种情况发生的原因在于深部地震数据的缺失, 并且在深部地震的精度方面也存在薄弱环节, 因而这些技术亟待进一步对其进行完善和改进。
2 矿井地震勘探
由于煤矿在实施井下作业的过程中, 其内部环境非常复杂, 工作条件非常恶劣, 采用井下地震波勘探技术在理论上与地面三维地震勘探技术所存在的区别比较明显, 只能采用井巷的有限空间, 并结合波场的分布状况及其特点, 才能够更好的实施矿井地震勘探工作。
1) 井巷二维地震勘探。
井巷二维测线主要置于巷道的底板下面, 以及巷道的两侧, 在地震数据的采集和处理等方面与地面二维地震勘探技术相类似。在具体进行操作的过程中, 必须要根据顶底板声波属性来进行科学的计算, 而后对检波距与偏移距进行选定, 并按照测线的数据来放置炮点与检波点, 进行有序的调整和排列, 通过观测系统内来实现对地震数据的采集。
2) 震波超前探测。
如今, 国内外地震超前预报技术中, 通常所采用的是繁盛地震法, 并且这种方法在隧道工程中的应用较为广泛。我国国内在超前预报技术方面的方法也较多, 有水平剖面法、负视速度法等。国外在震波超前探测技术方面相对更加完善, 并且很多技术都已经在全球范围内进行推广, 比如瑞士的TSP203技术、美国的TRT, TSP技术等, 这些地震偏移成像技术都是利用了地震波运动学以及动力学等方面的知识原理, 能够对各种复杂的地质结构实施更加准确的地质预报。由于在煤矿勘探中, 井下条件复杂多变, 能够进行观测的空间受到极大的限制, 因而必须要在有限的空间来完成勘探工作, 在巷道的内部需要尽量多安置激发和接收点, 从而能够使相关的数据信息更加全面而丰富, 提高煤炭勘探侦测的效果, 从而更加全面的为煤矿开采提供便利条件。
3) 瑞利波勘探。
瑞利波在激发界面周围进行传播的面波, 其工作方法是发出瑞利面波的信号, 并对反馈回来的信号进行采集, 同时对已经采集获得的资料进行处理, 从而通过频率面波来获得相应的速度VR与波长λA, 并根据离散分布曲线获得岩层的土质分析, 使岩层分布结构以及土层分析等相关数据呈现出来。为了能够更好的实施上述工作, 在激发采集的方式上存在两种类型, 一是瞬态法, 二是稳态法。如今, 在矿井作业的过程中通常所采用的都是瞬态瑞雷波法。通过瑞雷波勘探技术, 能够对地下30 m以内的岩层构造以及地质分布情况完成更好的成像, 并且能够有效弥补反射波勘探表层分辨能力弱的缺陷。
4) 槽波勘探。
槽波地震勘探技术的原理是通过煤层中来进行激发和传播的导波, 能够对煤层的连续性进行更加科学的勘探。槽波地震勘探的测距较大, 并且精度非常高, 同时拥有良好的抗电干扰能力。国内外学者在槽波探测技术方面以及旁侧构造探测技术方面都取得了很多成绩。此外, 在CT成像技术、数值模拟技术等方面也取得了阶段性的进展。
3 地质雷达
地质雷达勘探主要是通过电性参数的差异性来进行勘探的一项技术, 由于地下介质的介电常数、电阻率等电性参数有所不同, 采用高频电磁脉冲波的反射, 来对目标区域的地质情况进行勘探, 从而能将地下岩层、水体、空洞等不均匀介质的分布情况清晰地呈现出来。20世纪90年代至今, 矿井地质雷达已经相继在我国开滦、大同、平顶山等大型煤矿实施勘探作业, 对近距离的岩体结构形态进行勘测分析更加直观, 获得了良好的效果。
4 高密度电阻率法
电阻率法主要是基于岩土介质的导电性所形成的一项勘探技术, 通过对地中稳定电流场的分布规律进行分析, 从而能够更加准确的将一些地质问题呈现出来。高密度电阻率法是以电阻率法为核心所形成的, 相较于常规电阻率法所具有的优势在于其测点的密度更大, 在极距和装置形式方面相对更多, 同时还能够根据相关参数的比值来对异常信息进行判定。比较常见的比值参数主要有两种, 一是采用温纳三电位电极系的α, β, γ装置进行测量后, 对测量结果进行组合所形成的;二是采用联合三级装置来进行测量, 而后对测量结果进行组合所形成的。这两种比值参数能够将各种异常特征更加直观的呈现出来, 同时通过这些比值参数, 还能够对各种异常状况进行更好的判断, 具有一定的抑制干扰能力, 对分解复合异常也能够有所体现, 这些也是常规电阻率法所无法实现的。
5 矿井瞬变电磁技术
矿井瞬变电磁法属于时间域电磁法, 这种探测技术同时也是非接触式探测技术中的一种, 其探测原理首次用电磁波来对空间断面的大小进行探测, 第二次勘测使信号强度增加, 也就是提高电磁波发射功率, 使瞬变电磁法的强度增加, 加大对顺层以及垂直勘探的深度。不过, 由于受到全空间磁场效应以及巷道内空间分布的影响, 对瞬变电磁法形成极大的制约, 因而需要通过数值模拟才能够对二维、三维地质异常体所形成的响应特征更加清晰地呈现出来, 因而对于瞬变电磁技术的研究仍然有待进一步深化。
6 无线电波透视技术
无线电波透视法也被叫做坑透法, 指的是向地下地质体发射高频无线电波, 由于受到地质介质的影响, 无线电波的强度逐渐衰减, 通过这种方式来对地质异常体的位置和形态进行勘探的方法。无线电波透视技术主要是在运输巷和回风巷之间实施的, 在巷道中设置接收体, 对穿透地面的电磁波信号进行接收, 如果电磁波在穿透地下介质的过程中, 尤其是水构造时, 在接收点处所接收到的信号衰弱显著。在采用多发射点以及多接收点的情况下, 能够较好的对地下地质异常体的位置以及形态有更加清晰的认识。坑透法在当前我国矿井中的使用比较普遍, 在操作上也更为简单, 对地下地质结构如断层、含水裂隙、陷落柱、煤层变薄区等的探测效果非常显著。
7 结语
随着科学技术的发展, 每天地球物理勘探技术所取得的成果非常显著, 对地下地质的勘探精度更高, 依托于我国强大的经济实力, 无论是勘探技术还是勘探人员的素质都得到了大幅的提升, 这些使勘探技术中的科技含量有所增加。如今, 我国各大煤矿都在结合自身的实际情况来选择更加合适的物探方法, 对地下地质进行勘探也更加精准, 采用地震勘探手段能够对勘测区域内的地质结构、构造发育状况、顶底板岩性、煤层厚度等进行更加全面的定位并成像, 而采用磁法勘探技术则能够对煤层火烧区边界进行精准的勘测。尽管我国物探技术在不断发展, 并且已经进入相对成熟的阶段, 然而与发达国家的物探技术相比仍然存在较大差距, 在未来仍然需要进行较高的投入, 通过技术创新来不断尝试新的方法, 并使之形成完整的技术体系, 从而使地球物理勘探技术能够更趋成熟, 为煤田勘探和其他领域的地质勘探提供更加全面的服务, 并以此创造出更多的经济效益。
摘要：针对当前煤田地球物理勘探的技术、方法、特点等进行了详细的阐述, 并对多波多分量地震勘探、矿井高密度直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达多种技术和方法进行了说明, 以更好的预测预报致灾地质因素。
关键词：煤炭开采,深部矿井,致灾地质,地球物理勘探
参考文献
[1]中国煤田地质总局.煤矿采取三维地震勘探经验交流会论文集[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001.
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