浅谈三维地震勘探技术

摘要：三维地震勘探技术是地球物理勘探的一种方法。三维地震勘探技术的基础是二维地震勘探技术，比二維地震勘探得到的数据更精准，更具有空间立体性，但是对于勘探环境也有更高的要求。本文简要论述了三维勘探技术的采集流程，采集环境要求和数据分析方法，并根据三维地震勘探技术的优点提出三维勘探技术的应用前景，在应用于油田煤矿的基础上延伸应用到学术性的地震勘探领域，为三维勘探技术的应用提供理论分析依据。

关键词：三维技术，地震勘探，地震技术

前言：三维地震勘探技术不是指预测地震的发生的技术，而是利用地震波的波长和波形特点对于地下地质和岩层的情况进行数字化分析。目前三维地震勘探技术广泛应用于煤矿油田的开采地点确定和开采环境分析。本研究根据三维地震勘测技术应用的基本要素提出三维地震勘测技术的其他应用，为三维地震勘测技术的发展提供科学依据。

1.三维地震勘探技术的基本要素

1.1勘测地点的地势环境要求

三维地震勘探技术对于勘测地形有着严格的要求，才能得到更精准的数据，野外地势环境对于勘测过程和勘测结果的影响非常大。勘测地点要远离附近有其他磁场或者地震波的区域，保证实验收集的数据没有其他误差的干扰。三维地震勘测的原理就是利用爆破后产生的声波信息进行数据收集和分析，如果周围还有其他声波的影响，将会严重影响到数据的准确。在其他误差排除之后还要保证地质条件符合要求，施工地点通常地形环境复杂，种类也是多种多样，但一般分为岩石区和黄土区。三维地震勘测需要在勘测区域钻孔，方便埋线和声波收集设备，对于不同的地形要进行不同的处理方法。岩石区采用风钻将岩石震碎，坚硬的岩石层变成粉末之后就可以继续打孔进行填埋工作。黄土区地表松软不需要处理岩石直接打钻即可进行填埋工作。除了钻孔工具还可以人工钻孔，利用钢柱对地表进行钻孔处理。三维地震勘测对于地势环境要求严格，但是在实际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处理方法改善不同的环境。

1.2实施三维勘探技术的流程

对环境处理保证在野外环境符合要求之后，就可以进行三维地震勘测了。三维地震勘测技术的的实施流程包括确定勘测地点，选择合适的勘测仪器和数据收集方法，建立地震勘探面的特点网格，根据不同地表层确定炮检距。勘测地点钻孔处理中后先埋检测仪器在埋电源线，然后再合适的距离以外钻浅井埋炸药作为声源，利用声波收集仪器采集数据并记录。选择地震面时根据地形环境选择5m×5m左右的地震监测面，在监测面内建立网格，便于记录地震面内不同地质层的声波成像数据。建立地震监测面是为了收集地表信息，还要根据炮检距收集地质层的信息，否则只能构成二维信息，不是三维地震监测。炮检距的设定要根据地质层的情况选择不同炮检距，同一个地震监测面内的炮检距没有任何关系，要根据地质层反馈的地震波信息确定炮检距。勘测过程复杂流程多，只有把细节处理好才能保证数据的精准无误。

1.3信息的收集整理与分析

经过勘测过程得到的只是地震波的图像和相关数据，要得到最终的地质情况还需要进行数据的分析和解释。三维地震勘测的最终目的时得到地质层的海拔位置，每个地质层的深度和地质层的走势情况。先将得到的数据制成图像，根据图像的走势特点分析不同的地质层情况，对于一般图像可以根据就现有的图像对照标准分析，对于特殊的图像进行记录，经过分析之后作为该种地质层的图像特征方便以后的图像分析。根据图像数据对地质层的情况作出解释，方便对于开发资源提供参考的依据。在获得地质勘探信息后就可以进行相关的储量分析，储量的监测是三维地震勘测技术的主要流程，也是三维地震勘测技术能够实际应用原因。监测人员根据图像得出的储量深度和地震监测面等信息计算出相关资源的储量信息，分析人员根据图像解释信息对于开发利用资源的企业提供开发可行性报告。

2.三维地震勘探技术的应用前景

2.1油田开发中的地质勘探

我国对于石油的需求日渐增多，如何准确检测油田位置和周边的地质环境是开发石油资源的关键课题。三维地震勘测技术广泛应用于油田的开发过程，具有数据图像更准确，可以预测油田的储量等优点。三维地震勘探技术可以根据数据形成更准确典型的图像，对照图像特征标准可以检测到油田的具体位置，以及油田上层和下层的地质情况，准确分析开采石油的安全路径，为打井的选址提供了更准确的地理依据。三维地震勘测的优势在于可以对于油田附近的地质层进行三维立体的分析，根据勘测数据可以预测油田中的石油储量。油田在开发过程中，后期经常出现石油含水量高的情况，被误以为是油田开采完成，但是其实还有许多资源仍未开采到，被含水量的情况误导了。根据三维地震勘测得到的预测信息可以准确判断出油田是否已经被完全开采，是否仍然具有开采空间。

2.2煤炭矿山开发中的应用

三维地震勘探技术在应用时需要处理大量的数据，最后得出的是一个立体的数据，对于煤矿的勘察非常准确，可以看到任意剖面的地质信息，对于煤矿的开采地点可以提供准确的方案。三维地震勘测技术除了可以显示不同的地质分层，还可以准确描述煤层，并根据图像的特点分析解释出每个地质层的具体情况，对于煤矿的断层和具体位置可以准确地预测。三维地震勘探技术可以根据振幅的图像计算出煤层的厚度，为开采提供依据。另外三维地震勘测技术的图像可以准确计算出煤层中的断层和地质变形后形成的陷落柱空间，可以提高开采煤矿时的安全系数。煤矿开采过程中的危险系数高，如果不能准确判断断层的位置很容易出现安全问题，利用三维地震勘测测技术对于特殊地形进行定位，确保开采过程顺利进行。

2.3地质和岩性勘查中的应用

三维地震勘测技术经过多年的应用已经逐渐成熟，但是技术的单一应用方向限制了三维地震勘测技术的发展。目前三维勘测技术逐渐向非开采业推广，甚至应用到科研工作中，促进科研工作的发展。利用三维勘测技术的原理经过一定的改造之后可以对于海域水域进行地质勘测，不需要人工潜水或者潜水器潜水进行勘测。海洋中具有丰富的资源，但是由于环境原因不易勘测和开发，海洋资源的开发潜力非常大，如果可以将三维地震勘测测技术应用于海洋资源的勘测，将有利于海洋资源的进一步开采和三维地震勘测技术的进一步发展。

3.结语

三维地震勘探技术在二位的基础上有了很大的进展，但是目前仍然应用于二维地震勘测技术的领域。在大力发展新技术的同时也要推广使用新技术，延伸三维地震勘测技术的应用领域，使新技术更好地发挥作用，方便更多的领域。三维地震勘测技术的不仅要应用在最主要的煤矿和石油开采，还可以利用于地形的检测，地质灾害的预测和其他类型矿的检测。本研究旨在促进三维地震监测技术的全面推广，更好的研究地震监测技术。

参考文献：

[1]陈敬国，张学银，孙毅，等.基于复杂地表条件的三维地震采集变观方法[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（24）.

[2]唐汉平.复杂地震地质条件下煤矿采空区三维地震勘测及解释方法研究[J].中国煤炭，2013（12）：35-37.

作者简介：刘鹏飞，1982.02.23，本科，地质工程，物探中级工程师。