郝小伟
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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[1]。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。
2.1.1 磁力勘探
磁性差异存在于岩石与矿石间,磁力勘探正是基于这些特征,对地磁场的变化情况进行勘探与研究,对勘探目标,地质情况及性质进行判断的一种先进的地球物理勘探方法。此法勘探,如果是探测资源为目的,则在地质填图以及成矿远景区预测,对磁性矿体进行寻找中发挥着重要作用。该项技术在我国的应用于1936年开始,20世纪50年代,该项技术获得了很大发展,磁测工作在深部地层勘探中得到了普遍应用。随着科学技术的不断发展,我国也在此法勘探仪器研发方面获得了重大突破,极大地推动了磁法勘探技术的持续发展,相继生产出很多勘探仪器,90年代之后,该项技术获得很大发展,尤其是HC-90航空氦光泵磁力仪投产使用,其灵敏度大大增强,而且工作跨度非常大。后来生产的HC-95地面手持式氦光泵磁力仪,灵敏度达0.05nT。特别是瞬变电磁法,是磁力勘探中的一种重要技术手段,该技术应用是非接触式时间域电磁法,在探测含水地质体方面发挥着非常重要的作用[2]。尤其YCS128矿用瞬变电磁仪,具有非常大的探测深度,同时具有非常强的高阻层穿透力,相对干扰较少,而且噪声低等诸多优势,在探测远区和近区中发挥着非常重要的作用,可以进行不同时窗探测,能够探测到各个深度范围内的地质信息数据。
2.1.2 探测成矿的分布范围
在我国的矿产分布中,金矿一般都分布在地形比较复杂的区域。当使用地球物理采矿方法进行金矿探测时,面对复杂地形时,通常是对矿产分布的地区做地形检查,了解地势内部的隐伏结构,这时候主要运用的技术有航磁和遥感技术,使用这两项技术进行探测,可以探测到人力无法到达的区域,大大的增加了探测的面积,使探测更加全面具体,从而提升探测数据的准确性。在进行成矿的探测时还会运用到重力探测法,应用重力探测与航磁和遥感技术相结合,得出的数据进行探测分析,就可以对探测区域的隐伏结构做到充分的了解,通过完善的航电资料以及磁法、放射性测量等技术相结合,做到对探测区域精确的地球物理勘测。经过以上一系列的技术运用,基本上可以确定探测区域内的成矿分布情况。
2.1.3 探矿预测
这个阶段的工作主要是通过对地质结构中的硫化物进行分析、测验,总结出其在地质结构中的分布规律和特点。通过分析研究出的一些数据情况,可以排除不可能存在成矿的区域。从而对可能存在成矿的区域进行更加细致的勘测,在这个过程中,就可以将赋矿空间的位置更加具体的确定,要想构成具备开采的成矿,必须含有丰富的硫化物和充裕的赋矿空间。所以在确定具体的赋矿空间后,就可以得出相应的有效范围。
2.2.1 时移地震技术
时移地震技术就是利用三维立体的观测方式在不同的时间段或是在某一时间段内,对某一勘探区域的石油储量情况进行研究及分析。在此过程中,相关人员需要根据石油存储层中石油存储状态的不同,将其分为静态石油和动态石油,进而产生两种不同性质的石油勘探数据。而时移地震技术的有效应用,能够对两种状态的石油流动情况和注入流体的推进情况进行全方位以及多方面检测,进而为油田剩余油量分布情况以及采集率计算的准确性提供保障。在时移地震技术实际应用的过程中,可以先利用振幅分析法、速度分析法、频率分析法以及三维可视技术对石油的存储量和分布情况进行综合分析,并对三维地震的有效信息进行实时观测,以确保能够在油藏管理技术方案的修改与完善、石油储层的监测以及油气采收率提高的过程中,充分发挥其实质性作用,进而为后期的石油勘探和开采工作提供有效的数据支持。
2.2.2 重力勘探与磁法勘探技术
重力勘探技术在地球物理勘探中起到了关键性作用,它主要是利用相关技术对地下岩层深度及密度进行测定及分析,并对岩层的性质和成因进行准确判断,进而为石油的勘探与开发提供准确的勘探资料。而磁法勘探技术在地球物理勘探中起到了辅助的作用,它既能够根据不同岩石的不同磁性对磁性矿体进行探寻,也能够对地质构造以及岩层信息进行全面研究及分析[3]。一般来说,不同岩层以及不同矿石所产生的磁场是不同的,所以地场也会因为磁场不断变化而发生异常,只有通过对地磁异常情况的深入了解,才能够准确的找到磁性矿体,进而对地质构造的实际情况进行确定。
随着科学技术的不断进步,地球物理勘探检测精度也越来越高。由于物探技术在能源开发过程中会广泛应用,它将与智能自动化技术、互联网平台技术、计算机技术、通信与无机技术相结合,成为一门重要的学科,可推动我国经济快速增长。