張美華
摘 要 地震是不可預測的突發性災害,會對社會的生產生活造成巨大的負面影響,比如各種建筑的倒塌、設施的損壞、交通的中斷,甚至還會對人民的生命健康造成危害。因此我國一直致力于地震勘測方法和數據采集工作的研究。隨著我國科技水平的提高,地震勘測的技術水平也得到了提升,科學的勘測方法能夠有效的預防地震的災害,對社會的穩定和人民的生命健康安全有著至關重要的作用。本篇將圍繞地震勘測方法的內容和數據采集工作進行分析討論。
關鍵詞 地震災害 地震勘測方法 數據采集
中圖分類號:P315.6 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2021)09-0063-02
我國自改革開放以來,經濟飛速發展,科學技術的水平得到了巨大的進步。對于地震勘探技術而言,科學技術的進步有利于自身的發展,無論是人工技術的實踐、精密儀器的開發以及地震勘測方法的研究,都是地震勘測技術的重要組成部分。其中地震勘測方法結合了各種不同的先進技術,能夠根據不同的地質特征選用不同的地震勘測技術,在一定程度上提高地震勘探的準確度。地震災害一直是人們恐懼的突發性災害,震級越大對人民和社會的危害越大,比如唐山大地震,對唐山人民的生產生活造成了巨大的危害,使唐山籠罩在地震的陰影中,中國發生的多次嚴重的地震災害更加堅定了我國對地震勘測方法的研究。另外地震勘測方法不僅能夠提高預測地震的精準度,也能夠在礦產勘察、地下水開采、核電站建設等其他領域大展手腳。數據采集工作是地震勘測工作中重要的一環,能夠為地質的勘測提供解釋資料的保障。下面將介紹地震勘測方法的具體內容及重要意義。
1 地震勘測方法的重要內容
1.1 地震勘測的資料收集
首先要對勘測的地質進行全面的勘察,收集該地質的資料,并實施的監測地質的情況,充分了解地質的結構、底層的硬度及厚度、地下蘊藏的礦產資源等,這些搜集的資料信息能夠為地震勘測技術提供勘測方法的選擇依據。在科技不先進的時期,地質資料的收集只能依靠人工技術,在野外進行信息的采集,對地下的情況了解的并不清晰。但是對著時代的發展,信息采取的方法變成了先進的勘探設備,并能夠結合先進的勘探技術和專業的勘探人才對地質的信息進行全面的收集。地震勘測資料的收集是選擇地震勘測方法的有力依據,根據收集的資料選擇科學合理的地震勘測方法,能夠有效提高地震勘測精度,為之后的數據采集工作打下基礎。
1.2 地震勘測方法的介紹
1.2.1 地震測井法
地震測井法是利用鉆井工具求取地震波在地層中的平均速度的方法,在地震勘探資料解釋中起著非常重要的作用。地震測井法也分為兩種不同的方法,其一是先在地面上人工爆炸,檢波器放在鉆孔內能夠接收不同深度的地震波。其二是在鉆孔內進行不同深度的爆炸,檢波器在地面接收地震波。并利用普通的地震儀進行記錄。這種地震測井法需要檢波器適應鉆孔的工作條件,這種檢波器也被成為測井檢波器屬電磁式檢波器。在實際地震測井法的運用中,一般震源都分布于井口,因此要對井深及震波的時間差進行詳細的記錄,并通過記錄是數據對井內的地層區間的深度和地層的平均速度進行計算。在地震測井法的基礎上,也能夠作為折射法和反射法的數據資料解釋和處理依據。在一定程度上能夠提高地震勘探得到更加精準的測定數據,能夠為勘測地質提供分析的依據。以上就是關于地震測井法的內容介紹,地震測井法是對地震波速度的有效監測方法,而折射法則應用于特殊的高速地層。下面將介紹地震勘測方法中的折射法。
1.2.2 地震波折射法
地震折射法首先要從形成的條件入手,地層形成折射波必須要滿足兩個條件:首先勘測的地層界面必須是相對穩定的,并且具有延續性;其次地層上覆部分的折射波速要小于下面地層的波速。淺層的地震折射波能夠解決工程建設。水質勘探和環境監測等方面的問題,能夠確定勘測地表層的厚度,基巖起伏等。折射法不如反射法應用的范圍廣泛,一旦有震源附近不能夠接收到折射波,那么就會影響到整個勘測的結果。
1.2.3 地震波反射法
地震波反射法是地震勘測方法中應用比較廣泛的方法,是利用地層中的反射波得出勘測地質的狀況。在地震勘測過程中常常會遇到多種性質的巖層或者不同厚度的地層,而在不同的巖層界面中,會有反射波的存在,能夠不受到地層巖層的阻礙,所以地震波反射波是比較常見的地震勘測方法。反射波的強度在垂直入射的情況下受到反射系數的影響,而地層環境也會影響地震波的反射強度,比如說地層環境是否有噪音,如果環境中噪音過大就需要增強反射系數才能夠接收到地震波的反射波。地震波還受到地表界面的深度影響,當反射點與震源的距離增大時,接收到地震波反射波的時間就會增長。但是也能反映出反射界面的變化曲線,從而得出地層的深度。另外,在利用地震波反射法時,橫波和縱波都能夠通過反射增加地震勘測的準確度。
以上就是關于地震勘測方法主要內容的介紹,地震勘測方法能夠通過科學地勘測和推斷得出勘測地層地厚度、深度及巖層介質等,能夠為地震預防、建筑建設、礦產開采等提供科學地依據。
1.3 地震勘測方法的應用
隨著科學技術不斷地研究,地震勘測技術在不同地領域被廣泛地應用。地震勘測技術具有精度高、分辨率高。穿透強度大等優點,能夠比較清晰的了解整個地層的地質性質和形成規律,在尋找石油天然氣等方面作用突出。[1]另外,地震勘測技術方法能夠尋找地下水資源,更具地震波的反饋得出地下水資源的位置。我國城鎮化速度的加快,各種建筑拔地而起,而建筑物建設需要對地質的軟硬程度等進行詳細的了解,以免造成建筑物的潛在的危害。建造高層建筑、海河堤壩、公路、橋梁及海港時都能夠利用地震勘測測量基巖的深度等,判讀出地層地質是否適合建筑工程。地震勘測方法也能作為探測核電站周圍有無斷層的重要判斷依據。
2 地震數據采集工作
地震數據采集工作時油氣地震勘探工程中的第一道工序,也是至關重要的一道工序。在地震數據采集工作中,要用到地震檢波器設備和地震勘探儀。地震檢波器是用來傳播地震信號的裝置,地震勘探儀是采集和記錄地震信號的裝置,是地震儀器中的關鍵設備。在地震數據采集工作的過程中,只有將地震檢波器和地震勘探儀器相互配合利用才能實現完整的數據采集工作。這兩種儀器及其他信號采集工具的整合叫做地震數據采集系統。
2.1 地震數據采集工具的特點和需求
地震數據采集工具即地震勘探儀器,能夠在油氣資源的開采中發揮重要的作用,也決定了地震勘探儀器廣闊的市場空間,得到源源不斷的需求,地震物探技術向著更高分辨率、高信噪比、高保真度、多波多維多道等技術方面發展,而地震勘探儀器向著低噪音、低失真、高速度等更先進的采集能力方向發展。地震勘探儀器的需求明確了其具有針對性的特征,滿足客戶對地震勘探儀器的耐用、輕巧的需求。隨著我國科學技術的發展,地震數據采集工具開始利用新工藝,開發新技術,使用新材料,獲得了充足的發展。[2]
對于地震數據采集儀器的需求,其范圍越來越廣,既是地震信號傳輸記錄的核心裝備,也能夠靈活的適應大量的數據處理工作,真實高效的采集地震信號。
2.2 地震數據采集方法
地震數據采集是地震勘探過程中的重要組成部分,數據能夠反應勘探的結果和信息,能夠作為依據真實的反映出勘探的地質狀況。能夠為地質狀況的分析提供重要資料的保障。
地震數據采集也有核心的技術,能夠利用高精度的數據測量技術在復雜的測量環境中更高效的進行數據采集系統的運轉,進而能夠得到有效的地質狀況數據。地震數據采集的關鍵技術的選擇,需要專業的人員對地質狀況進行全面的勘測,為關鍵技術的選擇提供依據,才能夠保證最后采集數據結果的有效性和可靠性。
地震數據采集工作中還包括采集數據的處理和解釋,數據處理和解釋是指將地震勘探儀器所采集的數據進行進一步的分析和拓展運用。數據處理會將地震勘探儀器采集到的地質資料,在進行數據的分析的股喲成,得出地質的狀況,數據處理往往在礦井開采的工程中運用。比如說,在礦井工程中,將地質的深度及傳播信號的速度進行分析,就能夠得出礦井中含有的石油和天然氣的區域,并綜合得出開采石油和天然氣的機率。在數據的處理過程中,要使得最終數據處理結果的可靠性,就要滿足數據處理的過程不受到其他因素的干擾。數據的高效處理,還要依靠專業的勘探人員,實時監測數據處理的過程,并判讀數據處理結果的有效性。網絡信息時代的到來,使數據處理有了更有力的幫助,大數據技術以及現代電子計算機設備成為了數據處理的重要組成設備,也開發出來常規的地震數據處理程序和軟件,能夠形成具體的影像數據,使得最終的結果更加清晰明確。
我國地勢地貌種類多樣,還有很多復雜的地形,地層的環境的勘探也有一定的難度系數,所以我們更要全面的提高地震勘探技術的水平,將更先進的技術和材料運用到地震勘探中去。[3]還要培養更多優秀的專業勘探人才,為地震勘探方法和數據采集工作打下堅實的人才基礎。
3 結語
不僅是地震災害的威脅,還有其他工程的建設都需要更加完善、先進的地震勘探方法和數據采集工作。因此我國要提高地震勘探技術水平,研發更有效的地震勘探儀器,提升數據采集工作的能力,更要發揮人才的技術優勢,為我國的地質狀況的研究和工程建設的監測提供更可靠的保障。
參考文獻:
[1] 艾克白兒·巴吐爾.地震勘探技術在礦產資源勘探中的應用[J].世界有色金屬,2020(14):129-130.
[2] 劉映均.《沿海沼澤地油氣藏地震勘探的干擾影響》的英漢翻譯實踐報告[D].山東:中國石油大學(華東),2018.
[3] 李達為.地球物理勘探中的地震勘探方法研究論述[J].科技資訊,2016,14(08):16,18.