地球物理勘探技術所面臨的挑戰及可能的數學解決方案探究

尹燦明

摘要：在社會發展水平全面提升背景下，群眾對資源的數量和質量要求不斷提升，并且資源在開發和應用過程中，受到其他因素的限制和影響，群眾對環境保護問題的關注程度也有了明顯提升。此種背景下，地球物理勘探技術必然面臨著前所未有的挑戰。在當前全面推動教育改革的社會背景下，全面進行勘探技術的發展，不僅能實現技術水平的有效提升，同時對于市場需求適應度的提升也將發揮重要幫助。在研究中發現，近年來我國地球物理勘探技術的挑戰性不斷提升。很多行業的發展都需要加強對物理勘探技術的應用，技術應用性和廣泛性明顯增加。物物理勘探技術不僅是現代社會發展的主要表現，更是時代保持穩定發展的重要動力。基于此，本文就將對地球物理勘探技術中面臨的挑戰進行研究，針對工作問題提出相關的數學解決方案，希望對勘探技術水平的提升提供有效幫助。

關鍵詞：地球物理勘探技術;挑戰;數學解決方案

三維地震勘探技術的發展極大程度上降低了油氣勘探工作的風險，對于投資費用的管控有著重要幫助。在近年來的研究發展背景下，工作人員加強了對四維地震探勘技術和地質統計學知識的結合，這項工作的開展在油藏管理和井網開發中的優勢作用越發顯著。研究表明，在今后地球物理勘探技術的發展推進背景下，仍然會對油氣勘探產生顯著影響，所以我們更需要對當前工作的挑戰進行掌握，從而制定合理性的數學解決方案。

1地球物理勘探技術面臨的主要挑戰

當前，油氣勘探工作中需要地球物理方法解決的挑戰性問題集中在以下幾點：①復雜地質條件下，位置和邊緣要進行精準定位，并及時進行油氣檢測。②薄互巖層的序列的影響。③對工業天然氣中水溶氣的識別。④在地球物理技術幫助下可以實現環境校正。⑤油藏異常壓力位置的預測和分析。這些挑戰問題是當前油氣勘察中的重點環節，這些問題的出現不僅說明了當前科學技術的不足，同時也推進了工作人員對技術的開發和創新，只有保證技術水平不斷發展，才能幫助這項技術在今后工作中獲取突破性發展。

這些挑戰問題歸納后可以分為兩種類型，分別是地下構造問題和油藏屬性問題。目前研究中發現，地球物理勘探技術對于這兩項問題的解決十分重要，最關鍵的環節就是要積極創新技術手段，推進多學科發展和融合，只有對深度地域情況的構造進行成像，才能在技術的精準幫助下掌握地震屬性，并實現地球物理數據的研究。振幅偏移、彈性波成像工作的開展都能對上述目標的開展提供幫助。在成像工作中，不需要進行介質假設。在傳統工作中，受到計算機技術資源和資金成本的影響，成像問題和儲層描述在人為作用下被分為兩個獨立領域，而在技術的推進和發展背景下，此種劃分方式也將逐漸消失。

2地球物理勘探技術獲取的突破和發展

基于近年來油氣勘探問題復雜性不斷提升，因此在地震地層學和三維地震研究工作得到發展的全新基礎上，地球物理勘探技術的發展也要加強對原有工作方式的轉變，從原本的單一學科轉變為交叉學科，只有這樣才能有效降低油氣勘探工作引發的風險。在研究中發現，地球物理勘探技術今后發展中可能實現突破的領域集中在以下幾點：①實現對傳統和現代化統計方法的聯合應用。②實現深度成像和工作狀態模擬。③實現地震圖像和巖石物性的連接。④探索全新的地震數據采集方式。⑤實現可視化技術水平的提升。在上述領域中的發展和創新，可以實現對重大挑戰問題的推進，對于生產問題的合理性解決可以發揮顯著的積極影響。

在進行復雜儲層勘探和生產過程中，常規的確定性方式并不能發揮有效作用，但是統計方式則能對確定程度實現多種資料的信息融合，構建起測量和儲層屬性的融合，幫助工作人員實現風險因素的判斷，有效預防和控制工作中出現的錯誤問題。所以，目前確定性處理方法和解釋方法的優勢也難以超越隨機方式的優勢。在對復雜地質體進行分析的過程中，借助隨機系數波動方程和統計方法的應用，可以幫助工作人員實現對地下巖石速度和密度情況的精準分析。如果工作中傳統方法已經不能實現對實際問題的解決，就要加強對現代化統計方法的應用，只有這樣才能保證工作質量和效率得到有效提升。

將時間連續測量資料作為工作基礎，對巖石深度結構進行地球物理學方法的應用是一項十分重要的工作。在現代化社會發展背景下，這種時間一深度的變換技術仍然存在很多問題，所以現在正在不斷進行方法的創新和發展。人們將重點放在了速度模型精確性的研究，意在推進地表和井間層析成像的同和，從而在測量過程中進行速度建模工作準確性的全面提升。如果要進行成像和儲層屬性的分析過程中，要保證振幅和其他屬性信息進行融合。

今后的地震處理技術將是典型的非線性信號處理。雖然早在四十年前地震信號處理技術已經有了較大發展，但是很多假設在社會實際發展中的應用并不成立。在高度非均質環境中，吸收性介質、裂縫儲層等特殊區域就需要借助非線性信號處理和解釋方法。其中，神經網絡、遺傳方法和復雜性理論等非線性概念都屬于這一領域。所以在工作中也要按照這些問題進行下一代非線性地震信號處理和分析，在切實提升地震精度水平的基礎上，實現小尺度異常情況的識別。

數據和知識真正的發展對于今后地球物理勘探技術的突破發展可以起到關鍵性影響。在不同類型和不同規模數據知識的集成背景下，實現多學科綜合發展要比簡單的知識拼接更為關鍵。在今后的社會發展中，眾多經典學科的分界線將更為明顯，數據庫和數據采集方式也將更有效的實現學科交叉發展。所以，在目前成果簡單綜合下，其他形式的工作也將更好被取代，在知識和學科的集成過程中，可以實現大范圍不確定性和數據集合，是數據融合處理的重要手段。

可視化技術的出現可以實現對數據和信息集成效果的有效監督，高級的可視化工具在工作中通過對三維技術的應用，可以為數據發展提供更有效的幫助和指導作用。

3數學解決方案

雖然目前我國地球物理勘探技術已經有了較大發展，在數據處理和分析過程中具備顯著優勢，但是技術真正突破點仍然是對傳統測量工具和不同學科技術的綜合，只有這樣才能在現代化數學技術和統計方法下進行定量解釋和技術分析。總而言之，地球物理探勘技術要想獲取有效發展，仍然需要借助和融合其他學科的技術成果，或是在實際發展中將其他學科中的技術優勢作為基礎，保證信息技術、物理學技術和統計學技術在地球物理領域中的優勢。基于不同學科的綜合發展已經成為重要的發展趨勢，所以在合理性的統計學和地質現實中構建聯系，可以更有效的發揮物理和統計方法的優勢作用。

在地震波傳播理論和偏移成像問題的研究過程中可以發現，辛群算法和李群算法的精準性更為顯著。在某種程度而言，地震波的傳播過程是對體系時間演化過程的分析，系統在時刻變化下可以實現初始狀態的調整，最終得到更為精準的數據信息。為保證地震波傳播方式和偏移成像過程的準確性，工作人員也要借助系統性方式進行算法調整。

在當前數學技術全面發展背景下，很多領域的表達方式也出現了改變，學科和學科分支的本質聯系也不斷明顯，此種情況下，本質表征必然會實現清晰化發展。所以，在非線性信號處理和隨機系數的優化下，地震波傳播方式也將得到最大程度的優化發展。在對非線性問題進行解決的過程中，神經網絡和分形等理論方式在高維空間狀態下也將實現穩健性能的全面發展。在對隨機系數波動方程問題進行改進的背景下，工作人員也要改變傳統的線性假設，通過對非線性和復雜性思維方法的構建，實現工作方向的有效發展。在這項工作中需要明確的問題是，任何一項非線性和復雜事物都能夠在不同尺度實現顯性化發展，所以要加強對這些問題的認知和理解。

4結束語

綜上所述，地球物理勘探技術在近年來的社會發展中面臨的挑戰不斷提升，雖然當前很多行業都加強了對這一問題的研究，但是在解決的過程中仍然存在很多不足，所以希望在本文研究下，工作人員能積極學習和創新技術，發揮現代數學的優勢作用，在數學知識和信息技術的有效幫助下，為行業突破性發展提供有效幫助，最終實現社會經濟水平的可持續發展。