地球物理勘探技術發展現狀與實際應用研究

于治通，田 健，辛志翔

（青島地質工程勘察院，山東 青島 266000）

地球物理勘探工作主要圍繞工程、環境、資源進行開展，為我國經濟發展做出重要貢獻，在資源勘探過程中，要有效應用地球物理勘探技術，確保其應用效果，必須充分做好相關工作，發揮出該項技術的優勢。

1 地球物理勘探技術的應用現狀

地球物理勘探的核心技術是基于巖石圈與地質構造之間的差異以及縱向比較內容的研究，實際應用過程中，主要集中在與地下天然礦物和金屬鉆探有關的各種技術和科學理論。地球物理勘探核心技術中較為常用的儀器為大地電磁儀、瞬變電磁儀，它們的功能是檢測地幔礦物中的數學參數值，并分析地質變化規律。主要涉及的學科包括無線通信核心技術、系統科學、基礎材料科學等。目前地球物理儀器已廣泛用于各個相關領域，如多種礦產資源勘探，特別是在高質量資源開發過程中，未來還可以進行地質災害預測、水污染檢測中發揮出關鍵的作用。因此物探技術是實現地質資源勘探及地質預測的主要技術手段。隨著市場經濟的快速深入發展勘探行業對地球物理技術有了更高的要求，極大地促進了現代科學技術發展，推動了能源產業化的進一步發展。地球物理的核心技術已成為國家的能源勘探、礦床的合理開發、地質環境研究等工作中不可或缺的核心技術。改革開放以來，各種地球物理技術已廣泛應用于各個核心領域。目前地球物理勘探主要分為三種勘探工作技術和各種儲層技術。近年來物探的核心技術取得了長足的進步，它為大型能源企業的商業運作提供了有力的支持。鉆井技術也是物探技術中的一種，其具體是對鉆井的宏觀層面、內部物理結構、化學結構、巖層的分布情況及其他礦床井巖性的研究。在儲層技術的相關研究中要求地質對象更加集中。從宏觀層面可概況為（包括水文地質模型，水平井湍流和油氣分布區）進行的地球物理勘測，主要地震勘測技術的實施有以下三種：地表反射大地震的核心技術、數字相位強震技術、二維地震技術。這三種小型地質勘探技術在促進不同時期發揮了最重要的作用，它們不僅減少了偶然發現的高質量礦產資源的數量，而且為主要地質勘探技術的發展奠定了歷史基礎。隨著計算機技術廣泛應用，通信技術、儲層技術的詳細描述以及第三代3D疊前偏移技術取得了突破性的發展，強地震的實時監控以及高像素分辨率的地震技術已經成為人們關注的焦點。由以上技術的應運而生，這不僅降低了區域優質資源的失敗率，同時也刺激了相關技術的進一步發展。例如，3D疊前偏斜技術應用中的問題解決了傳統的地質勘探中準確率低的核心問題，有效促進了各個區域地質勘探工作項目的蓬勃發展。3D強震跟蹤監測技術的應用有效地延長了北海油氣的進一步開發和生產的使用壽命，并通過3D的廣泛應用，減小了石化公司的規模。油氣的內部存儲能力降低了運營成本。中國的疊前技術與核心技術，小地震動態監測技術的實施以及山區理化鉆井技術的實施背道而馳，這在新疆、吉林、大港和華北地區推動了大部分礦企的發展，并促進了經營理念不斷創新和進一步發展。大慶油田區能夠產出近1億噸能源與地質勘探工作發展有著密不可分的關系。此外，物探核心技術在大慶油田石油能源等化工企業的自主開發中也發揮了重要作用，研發能力迅速提高油田的儲油能力。隨著地震技術的發展和多波分量及其技術的廣泛應用，物探技術在我國當前地質勘探工程中發揮著越來越重要的作用。

2 地球物理勘探技術

2.1 物探技術的傳統應用

石油、天然氣儲量的物理和化學鉆探中，油氣田勘探主要采用物探方法。在河谷東部地區進行能源鉆探工作時，地震勘探被用來代傳統勘探技術手段，并且初步調查和計劃正在進行中。

在工作過程中，利用自身的電磁場、地心引力和高精度的測量技術，對能源所儲存的區域進行結構檢查，并直接選擇以找到油氣的中間位置儲存，可以提取石油和天然氣。地球物理勘探用于礦物金屬的技術檢測。在這一方面的應用主要有兩種方法：電學方法和磁學方法。用電法勘探礦物純金屬時，根據土壤和巖石之間的電導率差異進行評估。第二項研究結果的其他內容是基于在標準不穩定脈沖電流電場和磁場的小環境中電流強度傳導速度的特定規律。

2.2 地球物理勘查

各種地球物理勘查技術在地質項目中的應用急劇增加，在大型水利工程、輸電管道工程、鐵路建設工程、地質構造研究、各種自然災害預測和勘查中的應用更為普遍，在其他相關建設項目中也有所應用。例如多種遠距離探測方法、電學檢測法、探測雷達探測目標、淺層大地震檢查等，因此地球物理核心技術的整體發展已逐步向智能技術，數字時代和基礎技術發展。

2.3 具體勘探方法以及其運行

近年來，能源檢測技術還未得到突破性的進展，常用的方法包括超中頻法和連續多導成像質量法（EH4）、瞬變電磁能量法、可控源音頻地磁電磁脈沖法和誘導分子能級法。磁測法是利用礦石中含有的磁性天然礦物所產生的磁性，進行極其精確的測量。經過調查研究發現，磁測法主要應用于山東、新疆等地區的地質勘探中，偶然發現了大量的隱伏礦帶，其他的磁距計算過之后發現其具體的規模。實踐運用過程中，將這兩種不同勘探方法應用于萬通工業園區近井眼或井底裸眼，也取得了很好的勘探效果。重力場調查基于重力異常基礎上，這是由周圍礦石中具有相同密度比，稀有礦石中存在大量的黃色礦石引起的。在過去的兩年中，地球重力儀的觀測精度也有所提高，并且已經從m gal級別發展到μ gal級別。重力勘探已在安徽省鹿宗市南部和江蘇省東部江寧地區發現了隱藏的黃銅礦。在大規模地震勘探過程中，可以檢測到礦石層和周圍巖石的沉積物。從速度或巡航阻力的角度來看，強地震勘探的核心技術是在找礦的核心技術中實現像素密度的一種常用方法。小型地震勘探技術還具有精度高、廣度大、像素分辨率高，深部地下勘探效果好的應用效果。

3 結束語

隨著科學技術的不斷進步，地球物理勘探檢測精度也越來越高。由于物探技術在能源開發過程中會廣泛應用，它將與智能自動化技術、互聯網平臺技術、計算機技術、通信與無機技術相結合，成為一門重要的學科，可推動我國經濟快速增長。