浅析地震勘探的应用和发展

向　元

【摘要】 地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术，特别是在第二次世界大战结束以后，石油作为重要的战略资源和能源，地震勘探在石油勘探中发挥着突出作用，因而促进了这种技术的发展，反射波和折射波法的勘探技术不仅得以应用而且不段提高和进步。

【关键词】 地震勘探；石油工业；工程物探

地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质，环境地质问题的一种地球物理方法。通常用人工激发地震波，地震波通过不同路径传播后，被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来，这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息，计算机对这些地震记录进行处理分析，并用计算机进行解释，便可知道地下不同地层的空间分布，构造形态，岩性特征，直至地层中是否有石油、天然气、煤等，并可解决大坝基础，港口，路，桥的地基，地下潜在的危险区等工程地质问题，以及环境保护，考古等问题。

一、勘探过程

地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。

1、地震数据采集

在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。这种二维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向方向等问题，为精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述，有时在地面的一定面积内布置若干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探的测线分布有不同的形式，但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于一定的面积之内。

2、地震数据处理

数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界。

地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于提供复杂构造地区的正确地震图像。

地震数据处理需进行大数据量运算，现代的地震数据处理中心由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成。常规地震数据处理程序是复杂的软件系统。

3、地震资料解释

包括地震构造解释、地震地层解释及地震烃类解释或地震地质解释。

地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料，分析剖面上各种波的特征，确定反射标准层层位和对比追踪，解释时间剖面所反映的各种地质构造现象，构制反射地震标准层构造图。

地震地层解释以时间剖面为主要资料，或是进行区域性地层研究，或是进行局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层序是地震地层解释的基础，据此进行地震层序之沉积特征及地质时代的研究，然后进行地震相分析，将地震相转换为沉积相，绘制地震相平面图，划分出含油气的有利相带。

地震烃类解释利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气有利地区进行烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释，对地震异常作定性与定量分析,进一步识别烃类指示的性质,进行储集层描述，估算油气层厚度及分布范围等。

二、地震勘探在石油工业上的应用

地震勘探是由研究天然地震的地震孕育而来的。地震勘探作为一种工业方法在其实现真正工业应用前经历了漫长的思想与基础理论准备，然而地震勘探却是为寻找石油和天然气而发展起来的，第一次世界大战结束后，经济恢复对石油的需求迅速增长，而用地面地质的方法寻找石油的收益却开始下降，地震方法便应允而生，地震勘探在随后几十年的发展中逐渐成为石油勘探的绝对勘探方法。1951年3月我国组建了第一个地震队，从此掀起了我国石油地震勘探历史的新篇章。目前几乎所有的石油公司都需要依靠地震资料来确定每一口探井位置，世界上绝大多数油气田都是先由地震工作找到构造，再由钻井发现的，而且在油气田开发与管理上越来越依赖于地震工作。目前为止，世界上还没有一中探测方法能像地震勘探那样对地下介质作出的精确而详细的三维描述，无论是重力、磁法、电发、放射性或测井等地球物理方法还是钻井、地质等其它方法。正因为如此，地震勘探在石油工业中得到普遍的应用。世界地球物理勘探费用里，地震勘探占95%以上，重力、磁力、电法、放射性及测井等地球物理方法费用加在一起尚不足5%，可见，地震勘探在石油工业中的应用有着举足轻重的地位。

三、地震勘探在工程物探的应用

我国的工程地震已在水文、工程、环境地质调查、岩土力学参数原位测试、工程检测以及人文调查等领域得到了广泛的应用。

在水文、工程、环境地质中的应用有：测定覆盖层厚度及基岩界面起伏形态，测定基岩岩性及风化层厚度的变化，测定隐伏断层、裂缝、破碎带的位置、宽度及展布方向，测定砾石层中潜水面深度和地下含水层分布，探测岩溶及地下洞穴，划分松散沉积地层层序，滑坡及塌陷等灾害地质调查以及进行浅层地质填图等。

在区域和场地稳定性调查评价中的应用有：进行岩体及场地分类，测定场地卓越周期，判定砂土液，场地土地震效应分析及反应谱，场地局部构造的调查等。

在工程质量检测及人文调查中的应用有：地基基础检测和岩土弹性力学参数测定，古墓、古建筑物及地下埋设物探测等。

随着科学技术的进步，工程地震勘探方法技术不段发展，应用范围将不段扩大。

当前，我国正处在社会主义市场经济的发展时期，不断加快国民经济建设的步伐，因之，亟待科学技术的进步，不断开辟技术市场，以适应和满足形势的需求。相信未来，地震勘探这支在波澜壮阔的社会主义市场经济大潮中不断前进的科技力量，必将会使浅层与地壳深部的探测研究紧密地结合为一体，在应用领域上发挥无限光明的前景。

参考文献：

[1] 雷宛、肖宏跃、邓一谦，工程与环境物探，地质出版社，2006

[2]王有新、王延光，地震勘探技术概述，油气地球物理，2007

[3]张德忠，陆上石油地震勘探技术进步50年石油，地球物理勘探2000

[4] 侯卫生、刘江平，工程地震勘探新进展，勘探地球物理进展，2002

[5]袁明德，工程地震勘探技术的进展，地球物理学进展2004

[6]朱广生、陈传仁，勘探地震学，武汉大学出版社，2005