地震勘探的原理汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇地震勘探的原理范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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在地震勘探工作中，检波器主要的作用为接收地震信号，属于对地震信号进行接收的前段环节，投入应用能够以直接的方式感知大地质点振动。但是，从实际工作来看，倘若不能了解地震勘探检波器的原理和特性，那么在使用过程中将会出现一些问题，从而影响地震勘探效果[1]。基于地震勘探工作的效率提升角度考虑，本文便有必要对地震勘探检波器原理和特性及有关问题进行分析。

1.地震勘探检波器原理及特性分析

1.1地震勘探检波器原理

对于地震勘探检波器来说，属于一种振动传感器，其工作原理和振动传感器相同，为一个单自由度的振动系统。以感应振动信号的物理量差异，可细分为三类传感器，即：位移传感器、速度传感器以及加速度传感器。但是，不论哪一类型的振动传感器，均对当中的一个物理量感应，切主要以输出的电信号和哪个物理量成正相关为准则[2]。此外，从地震检波器的机电转换来看，其主要作用为把振动系统感应的振动信号等比例地转换成电信号。根据转换原理角度来看，涵盖的检波器较多，如：电磁感应检波器、电容检波器以及压电检波器等。

1.2地震勘探检波器特性

从地震勘探检波器的特性来看，主要有两类：其一为动态特性；其二为静态特性。两方面的特性对检波器的品质有非常重要的影响。对于动态特性参数来说，涵盖了固有频率、阻尼系数、频率响应范围以及频率特性等等。对于静态特性参数来说，涵盖了有线性度、灵敏度、分辨率以及稳定性等。

检波器动态特性，指的是检波器对随着时间改变输出量的响应特性，其由传感器自身决定，同时和被测量的改变方式也存在相关性。深入分析，动态特性是由检波器的振动方程与力学特性决定的，经解振动方程能够获取系统的频率响应函数，进一步将幅频响应与相频响应函数求解出来，而决定响应特性的参数主要包括检波器的自然平率以及阻尼比。

2.地震勘探检波器相关问题及排除方法分析

在上述分析过程中，对地震勘探检波器原理及特性有了初步了解。但在实际应用过程中，地震勘探检波器还涉及相关问题。为了地震勘探检波器的应用价值得到有效提高，有必要对其问题及排除方法进行分析。

2.1常规检波器问题

基于地震勘探过程中，将20DX作为代表的检波器统称为常规检波器，其自然频率通常为10Hz。此类检波器虽然能够在常规地震勘探中发挥作用，但是也存在一些较为明显的问题，主要包括：（1）指标参数允差偏大，检波器一致性差，进而使地震资料的分辨能力下降。为此，处于高精度地震勘探过程中，需使用性能参数允差较小的检波器。从现状来看，允差在±2.5%的检波器已投入市场，但成本费用相对增多。（2）存在较大的失真度，会对动态范围造成影响，进一步发生信号畸变。为此，需将常规检波器的失真度控制在合理范围内，使其动态范围满足勘探要求，进一步避免地震信号畸变的发生。（3）假频低，会对频带范围造成影响，进而使横向干扰产生较大的影响。因此，有必要控制假频，消除造成的横向干扰，进而使勘探效果增强。

2.2自然频率问题

对于自然频率来说，属于地震勘探中一大关键的检波器参数，如果检波器的自然频率偏高，将会使地震信号的频宽降低，这是一大问题。倘若无特殊的抑制低频干扰，或者无增强某高频段信号，可使用频带比较宽的检波器。总而言之，对于检波器来说，具备比较宽的频带范围为宜。

2.3Ρ仁匝槲侍

检波器对比试验主要问题包括：其一，试验目的不够明确，在选取检波器过程中，存在一些个人方面的因素，当检波器人对检波器不够熟悉的情况下，试验便会出现问题。其二，试验内容不够具体；其三，试验资料分析针对性不够强。针对上述问题，需明确检波器对比试验的目的，同时明确试验内容，采取合理、科学的分析方法，进一步提升检波器试验的效果。

3.结语

通过本文的探究，认识到地震勘探检波器在地震探勘过程中的应用价值较高。为了正确使用地震勘探检波器，需了解地震勘探检波器的原理及特性，进一步对其实际应用问题进行分析，并采取有针对性的解决方法。相信在正确使用地震勘探检波器，并结合地震资料采集成果分析的条件下，地震勘探工作的效率及质量将能够得到有效提高，进一步为地震勘探的发展奠定基础。

参考文献：

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[中图分类号] G942 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）17-0141-03

地震勘探主要由采集、处理和解释三大环节组成，其中地震资料解释是地震勘探工程的最终环节。随着地震勘探技术、计算机技术以及成像技术的飞速发展，地震资料解释的内容也日益丰富和深化。目前，地震资料解释主要包括盆地分析、构造、地层、沉积以及油气勘探等多方面内容，成为盆地基础地质研究和油气勘探活动中不可缺少的重要方法。地震数据采集、处理、解释一体化、全三维解释、虚拟现实技术，使地震解释技术更加复杂、深入、有效。为了满足石油勘探过程中地震资料解释的要求，必须做好该课程的教学内容和教学方法的设计。

一、地震资料解释的任务

西安石油大学是以石油勘探与开发为主的工科院校，是培养未来石油工程师的摇篮。马在田院士认为“当前最缺少的是知识全面，系统掌握地震理论、方法，有相当石油地质知识水平的能够解决实践问题的领军型人才”。地震资料解释课程作为地球探测与信息技术专业的必修课程，几乎涉及所有基础地质和石油地质研究领域。在学生修完地震勘探原理、地震资料处理、测井原理与解释、构造地质学、沉积学、石油地质学等相关专业课基础上开设本课程。目前，在油气勘探领域，地震资料解释是结合钻、测井资料以及计算机成像技术将地震数据转化为地质术语，根据地震资料确定地质构造形态和空间位置，分析层间接触关系，推测地层的沉积环境、岩性和厚度，预测地层的含油气性，进行有利区评价和井位部署。在油气勘探过程中，地震资料是内容最为丰富、综合分辨率最高的钻前原始信息源。地震资料解释为地质家提供分析地下地质现象的“眼睛”。在开发过程中由于其突出的平面空间分辨率而具有重要意义。地震资料解释贯穿油气勘探开发的所有环节：盆地评价、含油气系统评价、成藏组合带评价、有利目标评价、开发方案的确立以及开发后期方案的调整。

许多重要的地质理论都离不开地震资料解释的发展，地震资料解释已成为一些新兴边缘学科的重要生长点。盆地分析的一些基本原理建立于早期对二维地震剖面解释的基础之上。地震地层学和层序地层学这2门学科也是建立在对沉积盆地地震解释的基础之上。[1]随着三维地震采集、处理、解释以及计算机技术水平的不断提高，研究人员可以利用三维地震的解释技术刻画沉积盆地的地形特征、沉积体系的三维几何形态及其沉积演化过程，从而诞生了新的学科――地震沉积学、地震地貌学。[2][3]

二、地震资料解释的内容

高等学校既是教学中心又是科研中心，教学与科研应协调发展。科研是教学的基础，是提高师资队伍素质和培养高素质人才的必由之路。教学的内容与教师的知识结构，必须及时更新，这样才能跟上时代的步伐。教学内容应根据科学研究的进展、实际情况的变化不断进行修订，将众多优秀的科研成果吸收进去。

（一）与地震资料解释相关的地震勘探原理

地震资料解释是地震勘探3大基本生产环节（采集、处理和解释）的最后环节。采集和处理环节需对野外采集的地震资料进行预处理、滤波、反褶积、速度分析、动-静校正、叠加和偏移等过程，为解释人员提供真实反映地下地质构造、地层、沉积环境的剖面或数据体。因此，为了做好地震资料解释，必须讨论地震记录的形成、褶积模型、有效波识别的主要标志、地震剖面特点、地震勘探分辨率等与地震资料解释关系密切的基本概念和理论问题。

（二）地震构造解释

20世纪70年代之前，由于地震资料和计算机技术的限制，地震资料主要用于构造解释为主，即利用地震资料提供的反射波旅行时、速度信息，查明地下地层的构造形态、埋藏深度和接触关系等。地震构造解释是地震资料解释的最初的，也是最基本的研究内容。因此，必须使学生掌握相关的基本概念和基本原理、基本方法。相关的概念、原理和方法如下：合成记录标定原理及方法，地震同相轴对比方法，断层剖面和平面识别方法、技术、解释方法及平面组合（如相干体技术、切片技术等），T0图的绘制、时深转换方法及构造图的绘制，拉张、挤压、剪切以及底辟构造背景下的典型构造样式的地震识别，地震剖面上的构造活动时期分析方法。

（三）地震岩性解释

由于构造油气藏的日益成熟，油气勘探与开发目标逐渐由构造油气藏转移到非构造油气藏。随着地震资料采集、处理以及计算机技术不断发展，20世纪70年代末，地震资料解释内容日益丰富，开始了地震资料岩性解释。地震岩性解释主要包括地震地层学、地震相分析和岩性预测三方面的内容。

1.地震地层学解释

地震地层学是以反射地震资料为基础，把地层学和沉积学特别是岩性、岩相的研究成果，运用到地震解释工作中，进行地层划分对比、判断沉积环境、预测岩相岩性的地层学分支学科。地震地层解释需要向学生讲授地震反射界面的类型和对比方法，地质界面的类型，地震反射界面的地质成因，各种地震反射界面的区分，地震反射界面的年代地层学意义和地震地层单元，地震层序划分的原则、级别、方法，地震界面与地质界面的桥式对比方法等基本原理、基本方法。

2.地震相分析

地震资料为勘探阶段提供极其重要的钻前原始信息，除了包含丰富的构造信息，还包含了丰富的地层和沉积信息。地震相分析是指根据地震反射的面貌特征进行沉积相的解释和推断。为了使学生掌握地震相分析技术，必须向学生讲授地震相的概念，主要的地震相参数，反射结构的类型及地质意义，几何外形的类型及地质意义，地震相划分与编图过程，地震相模式的概念，典型沉积体的地震识别，地震相向沉积相转换的思路、方法、原则、步骤。

3.岩性预测及流体识别

目前，岩性预测和流体识别属于储层预测技术主要研究内容，也是地震地质综合解释的重要内容。地震资料解释课程主要让学生了解利用速度信息和振幅信息解释岩性的一般原理、方法和步骤，并介绍目前国内外油气预测常用的烃类直接检测指数（DHI），如AVO、亮点、平点技术等。

（四）开发地震解释

开发地震技术是因油气田开发的需要而兴起，是勘探地震技术向油田开发阶段的延伸。随着油气田开发程度的提高，开发地震的重要性将更多地显现出来。开发地震技术总体上仍处于发展阶段，现有的一些方法，或因成像处理及解释手段不够完善，或因信噪比、分辨率及精确度不够高，只能应用于油气田早期开发。[4]开发地震学需要以高信噪比、高分辨率、高保真度资料（即所谓“三高”地震资料）为基础，地震资料处理、解释和研究一体化是开发地震学发展的重要方向，[5]开发阶段地震技术主要用于提高分辨率、提高储层描述和烃类检测精度、建立精细三维油气藏模型。[6]

三、教学手段与方法

地震资料解释既有复杂及系统的理论性，又有很强的实践性，既是一门科学，也是一门艺术和技术。[7][8]针对该课程具有专业面广、知识点多以及实践性强的特点，该课程的教学应理论和实践并重。注重培养学生的基本理论和动手能力，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。

（一）课堂教学

在教学中，可采用板书和多媒体教学相结合的方式，向学生讲授地震资料解释相关的基本原理、基本方法和技能。板书总结重要知识点，起到提纲挈领的作用。多媒体可以在整个教学中引入大量地震剖面、平面图实例，更好地吸引学生的注意力，帮助学生迅速而准确地理解重要知识点。多媒体在一堂课中可以大容量地丰富当堂内容，扩大学生知识面，而板书把大量内容的精髓展示到黑板上，以突出本节的重点，也能让学生在复习时有据可依。

（二）实践教学

知识、能力和技能的培养均来自于实践。各种实践教学环节对于地球探测与信息技术专业的学生成长至关重要，有利于培养学生的实践能力和创新能力。要培养高素质人才，就必须重视实践教学环节。地震资料解释课程的实践应从课堂实践和课程设计两个方面入手。

1.在课堂教学中，给学生一定测网的、能涵盖构造、地震层序、地震相等重要知识点的地震纸剖面，做好课堂知识点讲授和实践。利用大量实例引导学生实现新旧知识的衔接，引导学生在对学过知识进行复习的同时联系新的知识点投入学习，通过互动增强学生的对地震资料解释的感性。对于一些重要的概念结合实际地震资料，让学生自己分析、自己解决，培养学生的动手实践能力和创新思维意识。

2.地震资料课程设计是本课程的重要实践环节。力求使学生能够理解地震资料解释的基本原理和概念，掌握合成记录标定、断层剖面解释、层位闭合解释、断层组合、等T0图编制、时深转换、构造图的编制、地震相剖面分析、地震相平面图的编图、地震相转化沉积相的基本方法原理以及沉积相图的绘制等基本地震解释技能，初步具备利用地震资料独立开展含油气盆地地质分析的能力。

近年来，随着采集、处理以及计算机技术的不断发展，地震资料品质和分辨率不断提高，以及油气勘探与开发程度提高，地震资料解释所涉及的研究内容日益丰富，其研究内容从最初的构造解释到层序地层分析、地震相分析，然后再到岩性预测、物性参数预测、烃类检测。地震资料解释数据由叠后数据转到叠前数据。要求地震资料解释人员既要具备扎实的地球物理基础，又要掌握相应的石油地质知识。地震资料解释专业课程的教学应加强学生的基础理论、实践能力和创新能力的培养，提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。因此，必须结合地球探测与信息技术专业培养目标及当前和今后油气勘探实际需求，积极引入地震资料解释的科技发展新成果，合理规划教学内容。与生产实际紧密联系，注重从实践中找问题，从专业知识中找答案，带领学生从书本走向实践，以实践充实教学。

[ 参 考 文 献 ]

[1] Vail P R， Mitchum R M， Jr et al. Seismic stratigraphy and global changes in sea level， Parts 1-11[M]： AAPG Memoir， 1977， 26： 51-212.

[2] Posamentier H W. Seismic geomorphology and depositional systems of deep water environments： observations from offshore Nigeria，Gulf of Mexico，and Indonesia （abs.）[M]. AAPG Annual Convention Program， 2001， 10：160.

[3] Zeng H L， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： applied to Miocene Vermilion Block 50 tiger shoal area offshore Louisiana[J]. AAPG Bulletin， 2004， 88（2）： 153-174.

[4] 许卫平.关于开发地震技术发展的几点思考[J].石油物探，2002（1）：11-14.

[5] 马在田.关于油气开发地震学的思考[J].天然气工业，2004（6）：43-46.

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《地震勘探》是很多理工科院校地球科学专业的基础课程，也是和生产结合紧密的一门专业课，对学生的数学和物理基础要求比较高，而且具有一定的抽象性。因此，要在短暂的一学期或者两学期的时间内教授完成地震勘探方方面面的内容，让学生对地震勘探的原理和方法较为熟悉，并基本掌握实际的操作过程，具有较大的难度。

本人根据教学和科研的经验，认为本课程的难点有以下几点。

1. 数学要求较高

数学基础要求较高。比如，地震波满足波动方程，而波动方程的推导和解法是一个难点；再如，面波勘探中面波产生的原理和面波勘探的方法也是较为抽象，不太容易理解。

2. 教学内容繁多

地震勘探方法经过多年的发展，技术逐渐丰富和完善。从运用不同震相分，简单可以分为折射波勘探、反射波勘探和面波勘探等。而深部勘探法中，内容也非常丰富，整个反射波地震数据处理过程就包括了抽道集、滤波、反褶积、动静校正、速度分析、叠前或者叠后偏移、解释等过程。很多过程原理都比较抽象，技术也较为复杂。教师如果以填鸭式的方法教学，往往收不到满意的效果。

为了在有限的教学时间内保质保量地完成教学任务，让学生能够清晰地了解地震勘探的物理概念和技术细节，需要运用多种教学方式加强教学效果。随着多媒体教学的普及，教师充分利用多媒体，可以在课堂上充分细致地讲解教学内容，也能让学生更加形象地思考课程要点和难点，更有利于对知识点的掌握。

当然，仅有教学的多媒体硬件是不够的，还需要配备适当的教学软件才能起到好的教学效果。地震勘探领域中有着多种商业软件，但这些软件多为企业设计，价格也相当昂贵，不适合教学。此外，这些商业软件不提供源代码，也不利于学生和教师进一步地了解技术细节。幸运的是，也有少量的免费的地震勘探领域内的软件问世。其中比较著名的也较常用的软件是斯坦福大学开发的SEPlib地震勘探软件和科罗拉多矿业学院开发的Seismic Unix软件。这些软件集合了多人的智慧，为广大的从事地震勘探教学和研究的人员提供了一个学习和开发的环境。特别重要的是，这些软件都无偿提供了程序源代码，为初学者提供了很大的学习便利，也非常有利于科研人员在此基础上进行开发。

下面主要以Seismic Unix软件为例，说明此软件在教学上的运用。

Seismic Unix地震数据处理系统（简称SU软件包）是由美国科罗拉多矿业学院和斯坦福大学人员开发的软件。此软件包由SEG、科罗拉多矿业学院地球物理工程系波场研究中心和天然气研究所等组织支持，里面集成了地震勘探方方面面的技术代码，在Linux系统下可以较为方便地进行编译和运行。

如果只是运用课堂教学，暂时可以不用考虑程序原码，只需在命令行中敲入命令，便可方便地实现滤波、增益、剪切、反褶积、速度分析、叠加、偏移等常用的数据处理过程。而且SU软件包提供了完美的图像显示功能，非常适合运用在多媒体教学中。

此外，SU软件包还提供了人工合成地震命令，可以较为方便地进行建模、地震波模拟、地震记录的合成，这为教学和科研提供了极大的方便。因此，教师和学生可以方便地模拟出自己设计模型中的地震记录以及地震传播过程，使学生更加容易理解地震波的传播行为和地震记录的产生原理。同时，可以利用此人工地震记录，进行地震数据处理，如滤波、反褶积、速度分析和偏移成像等。

下面以一个例子加以说明。本例子是利用SU软件包合成地震记录，然后对此记录进行后续的处理。具体的步骤如下：（1）构制模型；（2）使用susynlv等命令生成地震合成记录；（3）附道头字，便于后续处理；（4）选排，将炮集记录转换成CDP道集记录；（5）使用频率滤波等方法消除各种噪声影响；（6）速度分析，抽道集进行速度分析；（7）动校正；（8）叠加，叠加的结果为自激自收的时间剖面；（9）偏移，将自激自收的时间剖面转换为深度剖面，使同相轴归位，最终用于地质解释。

当然，Seismic Unix软件包是在Linux系统下运行的，需要对Linux系统有一点的了解。相信结合Seismic Unix软件包，必将对地震勘探课程的教学提供很大的帮助。

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一、前言

目前来说，地震方法是在进行水温、工程、环境、地址调查的主要的勘察方法，这种方法的工作原理主要是通过在人工方面进行地震波的运动学和动力学的激发的方法用来解决在地质上的难题。这种方法在生产运用的过程中非常的常见，所以我们需要进行深入的研究。我们在进行地震方法研究的时候，首先要知道这种方法的主要工作原理是利用地震波，地震波会通过人工爆破产生，当地震波在传播到地下遇到了底层的界面的时候，就会按照波所产生的反射和折射原路返回到产生地震波的地方，这些返回的地震波会被我们在不同位置上所放置的验波器所接收，从而在机器中被记录，这些所记录的数据是呈现出一个规律的，所记录的数据再有我们进行处理，得到的资料可以用在我们需要的勘测地质的方面，方便我们在地质方面的生产活动。在以往的进行高分辨率在地震勘探中中的使用越来越频繁，几乎成为了地质勘探的主要的工具，在进行基岩的起伏和含水层等各种不同的地下构造的时候，积累了很多的经验。而矿井地质的工作上却很少用高分辨率解决煤矿中的问题，在煤矿的生产过程中，几乎还是使用传统的解决方法进行煤矿生产的问题。但是由于最近煤矿的生产对于矿井地质的工作的要求可以说是越来越严格，传统的工作方式已经无法满足我们对于生产上的需求，怎样将高分辨率运用在矿井的工作中，提高矿井工作的效率是当今矿井地质工作的当务之急。

二、高分辨率地震勘探原理和方法

地震在我们的日常生活中并不陌生，仅仅几年的时间就发生了大大小小十几起的地震时间，从汶山地震到玉树地震，地震似乎是我们生活中的随处可见的，然而高分辨率地震勘探原理就是利用这种地震波，所谓地震波就是利用爆炸或者是其他的人工方法使地面发生震动，这种震动就是通过波的形式向各个方向进行传播，这种波就是我们所说的地震波。波在同一种介质中可以以相同的速度进行传播，但是地下岩层的由各种各样不同的性质组成，这也就造成了这种地震波碰到他们的界面的时候会发生反射和折射，由于这种反射和折射就造成了有一部分的波返回到地面上，这种回到地面上的波可以通过验波器接收并且总结各种数据资料。地震勘探就是利用这种原理，将人工所激发的地震波向地下进行传播，遇到岩层的分界面的时候进行反射波和折射波，计算这其中的时间，地震勘探就可以通过这个时间来确定界面埋藏的深度和其基本形状。地震勘探的目的就是根据人工所发射的地震波的到达的时间，还有其频率和波形来进行地下的岩层的形状和构造的信息的分析。近几年，我国的地震勘探技术在不断的提高，高分辨地震勘探方法逐渐的变得成熟，传统的地震勘探的方法已经过时。高分辨地震勘探主要是分别从垂向和横向这两个方面进行了煤矿的岩层和断裂的构造的形状进行分辨的能力。本篇文章通过对于一个企业中的实例的描述进行对于高分辨地震勘探方法的发展前景进行分析。

三、高分辨率地震勘探的应用

安徽某煤矿具有非常悠久的历史，其地质工作在1958年的时候就开始了工作，分别有五个队进行钻探的工作，钻探工作主要是进行普查、详查和精查，在1960年的时候和1973年时分别提交了其进行的191个钻孔的普查和警察的勘探报告。这次进行的地震勘探区是在六采区之内，其延伸的控制面积在2.1千米的范围之内，地质勘探任务主要有两个，其一是要对于六采区内落差在十米以上的断层进行查明，其十米以上的精确度应该在三十米以内，而且还要对于落差在十米以下的那些断点给予一个合理的解释。其二是在主要的采取煤层2号和煤层9号的埋藏的深度和其形状特点进行查明，对于深度的误差不能小于百分之二以上。我们在进行地震勘探的时候所使用的钻孔有二十一个，这二十一个钻孔对于其地震的资料定性和定量的解释提供了非常重要的依据。此次高分辨率的勘探任务是有安徽的物测地质队完成的，在1994年进行了地震勘探的野外施工。其完成质量还是很高的，测线的长度为23.065千米，所测的物理点一千五百个，其中合格的物理点有一千四百九十六个，合格率达到了百分之九十九点七三。在进行工程的布置的时候考虑到实际情况，北东走向的地震测线是垂直地层的走线和构造，要尽可能的通过已有的钻孔，并且和北西走向的地震测线形成了网状的形状。网之间的间距是130米和160米。在野外进行工作的时候必须要在地震勘探施工之前在D8线上进行试验和研究，经过试验资料和实际情况的分析确定好野外的工作的方法，需要的一起是48道DFS-V型地震仪，两台M10型可控震源，二乘六次震动台，驱动电瓶至少有百分之五十，扫描的频率应该在25-109hz，扫描的长度是十四秒，除此之外还需要5串TZBS-60型的高频检波器，观测系统为道具10米。十二次单边激发。应用这些试验仪器所进行的高分辨地震勘探在全区内一共获得由一千五百个地震记录，其中包括一千四百七十个生产记录，还有三十张实验记录。生产记录中的甲级有百分之九十三点五，乙级有九十一张，废品四张，其中记录的成品率就有百分之九十九点七三。经过安徽省的每天地质局的评论组对勘探的数据进行抽查和评价合格率在百分之九十七点八。能够达到这样的一个勘测结果已经是说明勘测的结果非常的准确了，通过对于地震勘探我们查明了安徽地区的断裂结构的构造的发育程度和其平面分布的主要情况，对其二煤层和九煤层这两个主要的煤层的煤矿埋藏的深度和其构造的形态特点都取到了一个比较好的地质效果。这次地震的勘探对于地下的断层的控制和对于断点的解释是在平面上发现组合断层一共有七条其中有正断层有六条，另外一个是逆断层，而鼓励的断点是九个，在这些断电中其中的断点产生的落差是十三米，而其他的断点的落差都小于十米的距离。

四、对于高分辨率的地震勘测的评价对于其发展前景的展望

通过对于安徽的地震勘探的实例的描述，我们可以看出，高分辨地震勘探对于矿质生产特别是对于煤矿的生产具有非常重要的作用，其利用高分辨地质勘探可以对于煤层埋藏的深度和其具体的形状都可以勘探的非常的准确，其准确性是比以往的传统的勘测的准确性要高的，而且对于断层的存在与否的解释也是比较准确的。如果高分辨地质勘探如果运用到真正的煤矿企业的生产当中的话，会对于生产作业起到非常大的作用。虽然高分辨地震勘探对于定量的解释上还应该进一步的提高技术，但是高分辨地质勘探相对于传统的地质勘探还是具有非常大的益处。高分辨地震勘探和其他的地震勘探的方法相比的话其具有很多其他的地质勘探所没有的优点，比如说具有探测能力强和解决的问题较多、成本低而且效率也很高。所以高分辨地震勘探对于矿质构造探测手段来讲具有很光明的发展前景的。

参考文献：

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中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0346-01

1 地震波发的勘探原理

地震波法的原理并不困难,基本办法是用高爆炸力的TNT炸药在地面激起人工地震波,震波沿着与地面垂直的方向传播,在碰到质地相对致密的岩层以后,一部分波被反射回地面,预先,在地面上安置起许多呈现点阵的检波器,这些检波器能够把地面微弱的震动变成电子信号,通过连接线传输到接收机里,接收机的功能是分道记录不同位置的检波器的电信号,早期是用把经过自动增益控制的放大的电流随时间的进程记录在照相纸上,最近三十年来已经使用模拟和数字法把信号记录在磁带上。

记录在载体上的地震波信号是一道道衰减的波浪,他们相互之间随位置的移动,其波峰和波谷逐渐变化,一个特征是,当出现了某一岩层的明显反射时,相邻的波峰或波谷会形象地叠合在一起.这样,如果沿着几条线逐渐放炮(激励地震波),并逐渐布置检波器阵列.则在拼合起来的记录上,可以看见这些波峰形成了一道墙,有时墙呈现出下凸的弧形,甚至在这条弧形线的下面还有一根上凹的弧形线,这就意味着两条组成如“眼睛”状的弧形线之间的岩层可能是封闭的。这个时候,地震工作者需要在与刚才那根地面侧线的垂直方向上再布置几条平行的侧线,看一看在同样的深度附近,会不会出现类似的两条眼状弧形线?如果证实确实也有,那么,在这个地区的地下深层,存在一个穹隆形的构造,它有可能是储藏石油的地方。

为了精确测定深度,还需要对记录上的墙出现的位置(它的横坐标是按时间,即毫秒作计量单位的,其原点表示爆炸发生时那一瞬间),这就需要把时间量度转换为距离量度,办法是一,使用纵波传播的速度和时间的乘积;二,按照时间差一定的传播轨迹应满足双曲线的规律,这样的转换被称为“归位”,经过归位运算以后的的地震反射波各点就是实际深度了.这样,我们只消精确地计下眼睛状曲线的各点,就能较为准确地圈定地下可能的储藏石油构造的位置和深度了。

实际情况远比上述简单原理复杂,首先,爆炸一瞬间并不纯粹产生纵向传播的,对确定岩层位置有益的好波,它同时可能产生强烈的声波和沿地面方向传播的水平波,它们对反射回来较弱的纵波进行干扰,常常使得对可能出现的构造模糊不清的现象,这就需要人们去掉这些害波.

除了上述的两类危害地震波勘探的坏波以外,还存在着在层间反复多次反射的无用的波,这种波也可以根据规律被滤掉.另外,还有一种诡异的波,它产生在地下可能出现的岩石的尖锐面上,仿佛在某个尖锐的点上,又出现了另一个爆炸源!,这个虚假的爆炸源很无聊地反向(向地面方向)传播波,又反向碰到下面的岩石被反射到仪器记录里,和有用的波混淆在一起,十分难以区别。

总之,现代地震波法勘探的任务就是要把有用的波收集起来,去掉干扰,换句话说,就是要提高信噪比.同时,地震信号也要作到准确的归位(实际上,纵波传输并不一定准确按照人们预先测定的速度在复杂的地下传播的),最后,加密检波器点阵以获得更细致的分析也很重要,而这,又加重了勘探的成本.在海上,还会出现波在海底与海面之间多次反射的干扰.最后,新型,高灵敏度的检波器群设置能够向着3D和全息的描绘地下构造的实现.另外,还要考虑地震波穿透岩层时的折射影响。

2 地震勘探的三种基本方法

根据震源激发出的振动(也称地震波)向四周传播的波型特征,地震勘探可分为三种基本方法。它们是反射波法、折射波法、透射波法。

2.1 反射波法

如果我们在离震源较近的若干接收点(1,2……,N)上布置检波器,就可以测出地震波从震源出发向地下传播遇到不同地层界面(Ⅰ、Ⅱ……)时反射回来的地震波及其依次回到地面各检波点的传输时间t1,t2……(t1,t2称为旅行时),旅行时的不同代表了浅、中、深地层在地下的埋藏深度的不同,运用这些微小差异就能直观地反映出地层的起伏变化。这就是反射波法地震勘探所依据的原理。

2.2 折射波法

炸药爆炸后,激发的地震波向四面八方传播,当遇地层分界面时,除有一部分反射波返回地面外,还有一部分地震波透过分界面并沿着该分界面在下面地层中传播。在一定条件下,这种沿分界面传播的地震波也会返回地面,这种地震波叫折射波。通过接收这种波来分析地层情况的方法就叫折射波法地震勘探。

2.3 透射波法

如果我们将激发点和接收点分别放在地质体的两侧,直接接收透过地质体的波,这种勘探方法叫透射波法地震勘探。目前,反射波法应用最广,折射波法次之,透射波法只作为辅助手段。

3 结语

由于地震波法所得到的数据量非常庞大,使得用于计算的计算机必须是大型,高速的,现今三大大型计算用的领域就包括了石油物理勘探。在我国,自大庆油田发现以来,绝大多数新油田都是由地震资料提供构造而找到的。世界上的墨西哥湾油田、中东油田、里海油田等许多大中型油田也是如此。可以预料,地震勘探在寻找油气方面仍将发挥重大的作用。可以说,如果没有地震勘探,现代油气勘探找油找气就很难进行。

篇（6）

一、课程内容和教学目标

地震勘探新方法课程是在常规地震勘探技术基础上，使学生系统了解目前实际生产中正在或将要应用的新技术，课程改革的目标是将地震勘探领域主流及前沿的理论和技术及时地、更好地融入授课内容中，使学生能够及时了解学科前沿知识，把握学科发展方向。引导学生理解实际油田勘探开发过程中的多种关键地震方法，为今后开展实际油田勘探生产以及相关方法研究打下良好基础。具体目标和要求包括掌握地震勘探新技术的概念与特点，把握新技术研究现状与发展趋势。理论联系实际，正确理解地震勘探新技术的研究意义与技术要点。学会文献检索与查新，开展与专业相关的中英文文献阅读、分析与总结活动，提高学生实际文献检索、总结和独立思考的能力，培养学生的团队协作精神。

二、课程教学背景分析

1.地震勘探新方法课程教学内容特点分析。地震勘探新方法课程作为地震勘探原理的补充和延伸，与目前油田实际勘探开发紧密相关。课程涉及范畴较宽，内容繁多，包括VSP、井间地震技术、多波多分量地震技术、时移地震油藏监测技术、微地震技术等。课程中除新方法所对应基本物理方法的描述外，还涉及大量的形式复杂的数学公式及数学描述，以及多种地球物理信息和手段的分析、融合，甚至是多学科知识的交叉结合。此外，地震勘探新方法随计算机发展和学科间交叉融合快速发展。同时，地震勘探是基于基本地球物理勘探理论、方法与认识，并将数学物理方法应用于计算机实践的一门课程。实践性强是勘探地球物理方法课程共同的特点，本课程教学也不例外。实践注重培养学生动手解决实际问题的能力，在实践中加强对专业知识的理解和掌握，从而对每一种技术有较直观和深入的认识。地震勘探新方法课程授课时间较短，而该课程的教学目标是希望学生通过课堂学习、研讨和课下文献调研总结，以及实际资料实践，理解课程教授地震勘探新方法的基本原理、适用条件和发展趋势等，为从事地震勘探科研与生产工作奠定基础。总之，地震勘探新方法课程教学内容丰富，实践性强，对学生科研能力与实际工作能力的培养具有重要意义。

2.地震勘探新方法课程授课对象的特点分析。本课程的授课对象是勘查技术与工程专业和其他相关专业高年级本科生，该阶段的本科生既要完成预定课程的学习，同时还面临着就业或者考研的压力，可谓时间紧、任务重。因此，有效掌握地震勘探新方法是一个不小的挑战。同时在我们的大学校园里，还有部分大学生学习劲头不足，有明显的厌学现象。另外教学内容陈旧、课程理论性强、实用性差、教学过程单调、教学方法单一以及作业太重等因素都加剧了学生的厌学情绪。针对目前复杂多样的学生心理，教师如何最大程度地提高学生对本课程学习的积极性，让学生在有限的时间内更好地掌握所学知识是教学过程中的重点，也是本课程以及类似课程的教学难点。

三、教学方法改革与课程优化实践

1.精心备课，构建实际问题导向型的课堂教学模式，激发学生的学习兴趣。在我国的教学活动中，教师长期处于知识代言人的地位，掌握着话语主动权，这就导致了无法构建起平等、和谐的师生关系，也无法促使学生自由探索知识，无法调动学生的学习兴趣。因此要调动学生的学习积极性，激发他们的学习兴趣，教师就要努力构建合作机制的课堂氛围。首先教师应精心备课，包括必要的板书和多媒体教学课件。多媒体辅助教学将文字、图片、声音、动画视频图像融为一体，提供的信息量大，能生动形象地展示抽象的知识点，增强学生的感性认识。同时要准备具有代表性的勘探实例与勘探实际难题，引导学生思考。学生也可以通过实际问题的解决获得成就感，从而更加喜欢该课程。再次，本着“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”的目标，构建实际问题导向型的课堂教学模式。问题导向式教学突破了传统的教学模式，它用问题激发学生主动探索，变被动学习为主动学习。教师由讲授者转变为引导者、组织者和探索者。将讨论式、互动式、启发式以及案例式教学法运用进来，教师提出问题，请学生事先查阅文献，进行总结，初步提出解决方法，在课堂上一起讨论其可行性，锻炼学生的表达能力，提高其自信心，开拓思维，激发其研究兴趣。最后优化课程教学内容，强调学生在教学中的主体地位，用更多的时间引导学生独立思考，协助学生开展实践。

2.加强实践教学，引导学生独立阅读总结，培养动手能力。地震勘探新方法课程是一门实践性很强的课程。需要学生进行实际操作，教师准备实际油田资料和相关软件与程序模块，让学生自己动手，进行实际数据的分析、处理与解释，并对其中出现的问题进行及时解决和问题总结，加深体会，并培养良好的协作精神。安排学生分组进行相关问题文献的查阅、分析与总结，从而引导学生学会以问题为导向进行文献检索，培养必要的文献整理、总结等基本科研素养。培养学生的报告能力，提供充足机会并鼓励学生对自己所做的文献调研和实际问题解决方案、效果进行报告。教师的讲授要在学生自求自得而又遇到困难时，要以画龙点睛式的手法去贯通学生的思维，提高学生的认知能力，引导其深入理解研究问题，提高地震勘探新方法的教学效果。

3.关心、关爱学生，加强与学生的交流，给学生减负。国外在概说中国教育的特点，确切的说是缺点时认为：大学教育是知识的教育。正因如此，大学生成了世界大学生群体中学得最辛苦的一部分，他们要完成的课程数量多，所学知识过于专业化，过深、过难，考试呆板且频繁，知识学习的负担过重，使其主动学习的积极性不高，学习效率低，独立思考的能力差。地震勘探新方法课程的教学安排，充分分析了大四学生面临的毕业、考研及就业压力和处境，考虑到目前大学生的普遍心理情况和课程所针对高年级同学时间紧、压力大的特点，不能增加过多的学习负担，而应减轻学生学习的压力。地震勘探新方法课程减负具体实施措施包括注重学生能力的培养和对地震勘探新技术的认识与理解，减少作业量，尤其是死记硬背的知识点，通过生动、形象的教学材料和实实在在的勘探实例，鼓励学生提高学习效率，尽力做到在课堂上理解教学内容。在实践教学过程中，为学生提供实践工作所需的成熟软件和程序模块，并认真指导学生使用。同时在课程授课中帮助学生加深对地震勘探原理、资料处理等相关基础知识的理解，减轻考研同学专业复习的压力。

篇（7）

关键词:

煤矿开采;巷探工程;地质雷达法;槽波地震法;地震勘探

煤炭在我国能源结构中占有重要比例，对我国经济发展意义重大。在煤矿生产中，运用地质勘探技术查明各种地质问题，对煤矿的安全高效生产具有重要意义。

1煤矿地质勘查技术

1．1巷探工程

利用矿井中的巷道来探测断裂构造、陷落柱等地质异常现象称为巷探。巷探在矿井地质工作中应用广泛。如图1，为了探测断层F1的位置和走向，向断层F1掘进探巷a、b、c。

1．2地球物理勘探技术

地球物理勘探指利用岩层密度、传播速度、弹性波、电性等物理性质的不同，进行地质勘查的一种技术方法。井巷二维地震勘探、震波超前探测、槽波勘探法、地质雷达勘探方法、高密度电阻率法和坑透法是目前最常用的物探技术。

1．2．1二维地震勘探

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的不同，对人工激发地震波的响应进行观测、记录和分析，推测地下岩层的形态和性质的一种物探方法。通过沿测线布置炮点和检波点，对地震数据进行采集、解释和处理。

1．2．2震波超前探测

煤矿震波超前探测也是一种地震勘探技术，由于煤矿井下空间条件的限制，可供观测利用的空间十分有限，为充分利用井下空间，震波超前探测技术主要采用反射地震方法。即在巷道内尽可能多布置激发装置和接收装置，采集大量的地震波数据，以提高探测效果，更好地为煤矿生产服务。

1．2．3槽波勘探法

槽波地震勘探是煤矿探测断裂构造、陷落柱等地质异常体的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介质中传播速度的差异，在密度大的介质中传播速度大于密度低的介质中传播速度。岩石密度大于煤层，因此地震波在岩层中传播速度大于煤层中传播速度。所以，在煤层中的地震波将有一部分在煤层底板与顶板接触面上发生全反射，形成一个沿煤层传播的槽波(导波或煤层波)。槽波在介质接触面会发生透射和反射，当槽波的变化被仪器探测到时，即可确定接触面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法与反射波法两种，透射波法分别在两条巷道中激发和接收槽波，根据槽波的变化，确定地质构造体是否存在，如图2。反射法在一条巷道中布置激发点与接收槽波，根据槽波反射信号，确定地质构造置，如图3。

1．2．4地质雷达勘探方法

地质雷达勘探是利用地层电性参数的不同，应用高频电磁脉冲波的反射作用，探测目标地层和地质现象的一种勘探方法。原理为利用雷达接收在不同地质界面上反射的电磁波，并根据反射电磁波的特征，对异常地质体探测和识别。对井下岩浆侵入体、断层、老窑和陷落柱等的探测具有良好的效果。在山西、河南、山东、安徽等地矿井应用广泛。

1．2．5高密度电阻率法

电阻率法指利用岩土的导电性，通过观测地层中电流场的分布规律，来分析地层中地质现象的一种地质勘探方法。高密度电阻率法是在煤矿勘探中应用的一种新的技术方法。

1．2．6坑透法

坑透法指应用发射器向地质异常体发射高频率无线电波，并监测电磁波在传播过程中的强弱情况，以确定地质异常体的位置和范围的一种勘探方法。其原理为不同电性岩层对电磁波能量吸收作用具有差异性，电阻率高的岩层对电磁波吸收作用强，电阻率低的岩层对电磁波能量吸收作用弱。同时，电磁波在地层断裂面会发生反射、折射和散射，电磁波能量也会减弱，一些地质异常体(如导水断层)也吸收电磁波。因此，可设计电磁波的发射点和接收点，电磁波通过地质异常体时，接收点无线电波明显减弱，设计多个发射点和接收点位置对地质异常体多次观测，即可确定其范围。

2煤矿开采地质勘探技术的发展方向

煤矿地质勘查是一项复杂的工作，除了传统钻探工程、巷探工程、地质雷达勘探和坑透法等勘探技术外，还应该发展地质勘查新技术，如三维地震、瞬变电磁等，综合利用多种地质勘查技术。并且将地质勘探技术与地理信息系统相结合，建立多元煤矿信息集成系统，实现地质资料的信息化、数字化和可视化，实现对煤矿地质条件的精准评价、生产地质工作高效管理和突发性煤矿地质灾害的有效防治。

3结论

我国煤矿地质条件复杂，煤层褶皱、断层等地质构造发育对煤矿的安全生产造成严重影响，易引发煤矿生产事故。对于煤矿生产中遇到的各种地质问题，不但需要采用传统的地质勘探技术，还要发展新技术，对各种地质因素进行动态分析，综合应用多种勘探技术手段，为煤矿的安全高效生产提供地质预测预报保障。

参考文献:

［1］闵康．对煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理的研究［J］．内蒙古煤炭经济，2014，(7):11－12．

［2］王远德．煤矿地质勘探技术及其重要性研究［J］．技术与市场，2016，23(9):101－102．

［3］岳嵩．浅谈煤矿地质勘探技术及其重要性［J］．河南科技，2014，(8):44．

［4］徐文科．浅议煤矿地质勘探技术及其重要性［J］．华东科技(学术版)，2014，(8):402．

篇（8）

1前言

三维地震勘探技术就是一种采用一定的规律将地震测网布置成环状的地震勘探方法。利用该种技术可以使勘察得到的目标图形更加清晰，勘察方位更加准确。随着油田的不断开发，勘探区块越来越偏远，勘探难度越来越大。常规的二维地震勘探技术已经不能满足勘探任务了，在此基础上三维地震勘探技术成功研发出来并成为目前我国甚至全球石油、天然气以及矿产生产施工前最主要的勘探方式之一。三维地震勘探技术因其获得的信息量大对于炮点和检波点之间连成的共深度点具有一定的提高作用。处理地震资料时应该将地震道集中在一起。目前，该技术作为寻找油气资源的方法应用的越来越广泛，技术也越来越成熟，该技术不仅能够对勘查区块进行详细的信息描述，还能够高效的指导油气的开发生产。三维地震勘查技术主要从三个环节来实施:采集资料、处理资料以及解释资料。在具体的施工过程中，应该重视每一个环节的处理工作，只有这样才能实现高效高质量的勘探工作。接着笔者将对这三个环节分别的进行详细的介绍。

2三维勘探技术应用环节

2．1采集资料

在勘查区块进行野外施工前应该对该区块的地形地貌、地质参数等有很清楚的认识，比如地质构造、勘查最大深度、地层倾角、岩体波速及反射波的动力学特征等，除此之外，还应该对垂直分辨率以及水平分辨率有清晰的认识。垂直分辨率对于地震数据中应保留的最高频率成份或最短信号波长起着决定性的作用。水平分辨率又称作菲涅尔带半径E，该参数与垂直双程旅行时间和反射波主频等有一定的关系;频率成分越高，菲涅尔带半径越小，采取到的分辨率越高。所以要想提高勘察的水平分辨率最直接的办法就是提高反射波的频率。

2．2三维地震资料处理

三维地震资料处理主要分为几个步骤:预先处理、常规处理、地质解释以及显示成果四部分。其中，预处理是最基础所占比例最大的工作，这对于最终的勘查质量具有一定的影响力。三维地震资料的常规处理工作主要有三维偏移及三维水平叠加。三维偏移的主要任务是尽可能的将地下倾斜界面对反射波的影响消除掉，将所得到的图像真实的回归到反射界面上，这样能够将地下构造和岩性变化情况正确的反映出来。三维水平叠加阶段的主要工作是二维速度分析、三维速度分析、三维剩余静校正、三维动校正、三维最终叠加及叠加成果显示等项工作。

2．3地震资料的解释

地震资料的解释工作主要是将勘探得到的地震信息处理成地质成果反映出来，主要应用的是一些地质知识以及波动理论，分析出勘探区块的地质钻井测井的资料，并对该区块做出合适的构造解释，最终绘制出相关的成果图，这对于工作区块的油气评价具有一定的指导意义。

3三维勘探技术发展方向

目前，我国三维勘探技术成果应用于商业开采，取得了不错的成绩，但是随着勘探难度的逐渐增大，目前的三维勘探技术肯定不能满足未来的勘探要求。为此，需要各位研究者的进一步的努力从如下几个方面加大研究完善三维勘探技术:

3．1加大万道地震采集技术研发力度

万道地震采集技术是采用万道地震仪及数字检波器进行各项采集工作包括单点激发与接收、大动态范围、多记录道数、小面元网格、全方位信息、多分量地震等。

3．2进一步的完善数据处理和数据存储技术

数据海量处理技术的完善是提高勘察精度的必要措施，在此基础上需要同步发展相关的静校正处理、组合处理、叠前时间偏移、叠前深度偏移、全三维各向异性等处理技术，全方面的来提高地下成像精度、油气分析精度以及对储层的描述精度。数据的海量存储必须进一步加大大容量的磁盘以及自动带库的研究，达到存储大量数据的要求。

3．3加大高精度精细地震解释研究工作

随着计算机技术的不断发展，解释技术越来越完善，成本也越来越低，地震勘查解释技术也不断与计算机接轨，即可以用计算机进行地震勘察后的解释工作，这大大节约了技术人员的时间及精力，大大降低了勘察成本。

3．4属性解释技术有待于进一步的发展

三维地震勘探信息丰富，得到的资料中包含振幅、相位、频率等信息，利用这些信息可提取地下岩层的厚度、岩性、结构等信息，可帮助地质人员准确的认识地下地层，提高矿体的描述精度及含油气分析精度。

4结语

三维地震勘探技术的成功应用需要三个环节的统一协调操作，每个环节都需要勘查单位进行详细的设计施工以及处理工作，这样才能保证勘探结果的准确高效。目前，我国目前虽然已经成功将三维勘探技术应用到商业开发中，但是由于我国对于该技术的研究起步较晚，还有许多问题需要解决，相信随着科技的不断进步信息化水平的不断提高，我国在三维勘探技术方面的发展必将重上一个台阶。笔者通过调研阐述了我国三维技术的原理流程及发展的前景，对于我国勘探技术的发展具有一定的推动作用。

参考文献:

［1］罗春树．不断发展的三维地震勘探技术［N］．科学时报，2007．

［2］刘丽萍．三维地震勘探技术概述［J］．测绘与勘探，2008(11)．

［3］李金柱．石油勘探新技术应用与展望［J］．石油工程，2009(04)．

篇（9）

1.国内外发展现状

从80年代至现在，高分辨率地震、三维地震、发展开始成熟，而且井间地震、四维地震、多波多分量勘探等的新技术及方法方法开始应用，和勘探技术对应的检波器的型号也不断的发展，例如高性能压电检波器、四分量检波器、涡流检波器、四分量检波器等。初步统计得出，当前一共12个系列25种型号的检波器在油气资源地震勘探中使用。

国内地震检波器大约有五十多年的历史。五六十年代国内基本仿制苏联还有美国的检波器；七十年代国内自行研制地震检波器；八十年代主要为引进阶段，例如西安石油勘探总厂等。90年代以后，以增加高分辨率勘探为目的，物探局仪器总厂、西安石油勘探仪器总厂推出了一系列检波器，是的地震检波器的勘探得到扩展。近年来，MEMS技术发展很快，采用MEMS技术的数字地震检波器开始出现。ION公司以及SERCEL公司在2000年前后分别推出地震检波器，并且具有全数字的特点，开始在野外不断应用。数字检波器实质上是分辨率很高的微加速度计，国内对其研究还处于开始阶段。

2.高分辨率地震勘探对地震检波器的要求

2.1 地震勘探的基本原理

地震勘探基本原理如图1所示，激发之后地震波在遇到不同地层的分界面发生反射，设置在地面上的地震检波器把振动信号转换成电信号，电信号被地震数据采集系统检测，进行数字化并记录，通过分析地震数据就得到地震波运行的时间还有速度信息，进而得到地层分界面油气资源的埋藏深度。

图2为遥测地震油气资源勘探中的惯性传感器采集部分的结构，其采用24位的作为数据采集单元。

（1）信号只需要前一级的简单模拟过滤器，采用24位A/D进行转换，大大缩短模拟信号通道，有利于降低信号的失真度提高信噪比；

（2）对去假频（即防混叠）滤波器大大简化，提高滤波性能。

2.2 地震波的形成和衰减

将作业地层看成系统对待，震源激发出现的激发波形看成系统的输入信号，那么传输到达地面的地震波为系统的输出信号。输出信号主要由输入信号还有系统特性决定，即地震波波形为震源还有地层共同作用的产生的。地层对震波振幅、频率特性产生影响主要有三种。

2.3 分辨率公式

通常垂直分辨率的极限约等于主波长的1/4。当前使用的近似的时间分辨率公式，也就是“时间厚度”：

其中，—层速度，—视波长，—可分辨厚度。

以上公式前提是地震子波为理想的Ricker子波。相关证明得到：上述分辨厚度下，子波的过零点出现互相重合情况，叠加的合成波形在两个波峰位置产生波谷，波谷振幅为零，而且两个波峰分开。实际上地震子波不可能产生严格意义零相位的，并且反褶积没有将它其压缩成正峰。

3.动圈式检波器的讨论

3.1 检波器的动力学模型

检波器的动力学模型如下图，弹簧在检波器外壳上进行固定，弹簧上悬挂质量体，当存在地震信号时，外壳和大地一起振动，质量体通过弹簧带动做阻尼振动，力学方程如下：

3.2 噪声

在所有噪声源当中，一般环境噪声幅度最大，如刮大风检波器的噪声输出强度约20～80，小风达到为。安静地区大地振动的速度噪声峰峰值只，相应的噪声电压峰峰值。除了外界噪声源，检波器噪声包括惯性体的布朗噪声还有电阻热噪声。对于克量级的检波器，大地振动噪声高于布朗噪声4-5倍，因此检波器的布朗噪声能够忽略。电阻热噪声的噪声密度计算方法如下：

k—玻尔兹曼常数；T—绝对温度；R—线圈电阻值；检波器；线圈电阻；计热噪声密度只有。

3.3 常用的检波器组合方式

地震道通常是2-4个串检波器串并联，串并组合的方式及相关特点一般和石油勘探的目的相关。不同组合目的在于，利用有效波还有干扰波的不同，来干扰波进行抑制，并突出有效波。下表给出了不同检波器组合的性能特点。不同的检测波组合性能参数表如表1所示。

其中：n—检波器的总个数；—并联子串数；—子串检波器个数；；—为串组合的增益；—阻抗比（串组合和单只检波器的阻抗比值）；—为动态增量，在具体勘探当中，要按照油气藏探区的干扰波类型还有其频率特性以及勘探目的层深度和其它因素来对检波器的组合方式进行设计，目的是找到适合此藏区的特定通频带的组合。具体的组合点数根据施工区的表层特点来决定，当表层干扰十分严重时，采用点数的数量比较大，例如沙漠区勘探组合点数一般大于30个。

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[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）08-0146-02

“煤炭黄金十年”大大地推动煤炭地质事业的发展，尤其是煤田地震勘探技术的应用和煤田三维地震勘探技术的普及推广，为煤矿开采提供了更为有效的勘探手段和可靠的地质依据。[1]同时也推动了煤田地震勘探课程教学的改革与发展。我校资源勘查工程、地质工程、水文及水资源工程、地球信息科学与技术及煤与煤层气工程先后增加了煤田地震勘探教学内容或煤田三维地震勘探课程。[2]受“卓越计划”启发，就传统的煤田地震勘探教学谈谈自己的看法。

一、细化专业理论教学，掌握知识点

针对二维地震勘探观测系统设计教学，主要知识点包括以下几方面：其一，深刻理解观测系统概念、设计相关参数及相关参数的计算公式。其二，理解地面的观测方式与地下勘探的反射点对应关系，掌握利用综合平面图示法绘制观测系统图的要领，目的是对已知的观测系统参数通过图示的方法表达观测系统中炮点、检波点和排列的所有道，并确定满覆盖次数起止位置，会计算满覆盖次数的范围。其三，设计的观测系统在生产中如何实施。

（一）勘探深度与勘探的排列长度之间的关系

勘探排列长度与勘探深度一般是0.5～1.5倍的关系，视具体情况而定，主要依据以下计算公式来确定排列的参数。

设激发点移动道数为r，覆盖次数为n，仪器接收道数为N，S为与观测系统有关的常数，单边激发S=1，双边激发S=2；则有

r=NS / 2n

这里着重强调以下几点：

1.双边激发就是一个排列不动的情况下先后分别在两端激发；

2.中间激发时S=2；仪器接收道数为N，与排列长度有关，排列长度≈目的层埋深；

3.煤田二维地震勘探在浅层地震地质条件好的地区一般覆盖次数n=12次；

4.煤田地震勘探目的层比较浅，故道距一般采用10米。

（二）地面观测点与地下勘探目的层反射点之间的关系

大家知道地震勘探就是在地面进行人工炸药激发地震波向地下传播，遇界面反射回地表，检波器接受到信号传输仪器记录下来。那么地面观测点与地下界面的反射点之间的关系就是观测系统。综合平面图是反映观测系统关系的表达方式。

综合平面图示法是沿测线标出若干炮点和第一个排列的检波点。将检波点投影到过炮点的45度线上，过任一个检波点做垂线，垂线相交的炮线条数，即该CDP点的叠加次数。[3]

概念比较抽象，采用综合平面图示法画出相应的地下反射点就一目了然了。偏移距为0，采集道为12道3次覆盖观测系统图如图1所示。第一个反射点与地面测点横向位置一致，地面测点间距就是道距10米，而地下反射点CDP间距是5米。

从图1不难看出，测线50米处是满3次覆盖起点，放6炮所观测满3次覆盖的范围是75米。通过观测系统的制作可以了解到反射点CDP间距是5米，是接收道距10米的一半。

■

图1 12道3次覆盖观测系统图

（三）观测系统在工程勘探中的移动方式

地震勘探野外数据采集施工是按放炮的顺序，对于一个固定的观测系统排列，简单理解看似整体搬家一样，炮和排列的相对位置不变，而实际施工起来为了省时省力，施工采用滚动的方式，放完一炮，相应下一炮的接收排列往施工前方滚动，收起后面不用的地震道，增加前面的备用道。

通过以上知识点的学习，把知识点联系起来就形成了对二维地震勘探由观测系统设计到工程实施过程的了解。

二、勘探工程观测系统设计

通过对二维地震勘探观测系统的学习，学生们基本上理解和掌握了观测系统设计的概念、参数和步骤。如果不联系实际或解决具体的地质问题，就难以与生产实际结合起来，所以理论学习结束后应布置课程设计一次，让同学们针对煤矿生产需求做一个煤田二维地震勘探的观测系统设计，让他们知道学有所用之道。

实例：某煤矿开采过程中，煤层（埋深500米，煤厚6米）突然缺失，无法继续进行生产，请问采用什么技术手段解决这一地质问题？请提供可行性方案。

课程设计初步方案：生产矿井煤层突然缺失初步判断为前方出现断层（断距应大于6米）导致煤层缺失，如何判断断层性质、断距大小最有效的技术手段应为二维地震勘探方法，因为目前地震勘探主要就是解决地质构造问题。那么根据已知煤层埋深可以分析判断以下观测系统参数：

1.根据目的层埋深可以判断排列长度是500米左右，由于煤层埋深浅，一般采用道距10米，满覆盖次12次就可以解决地质构造问题，那么根据炮间距与覆盖次数的计算关系式，初步确定排列长度为480米比较适宜。

2.在地层倾角不大或是单斜地层时，最好采用单边下倾激发，这里S=1。

3.如果要确定地下煤层缺失区构造，至少地面要勘探1000米（满12次覆盖），并且测线布置方向垂直构造走向。

4.采用综合平面图示法画出观测系统图可知这次地震勘探施工参数如下：加上附加段测线长度为1580米，偏移距为0，道距10米，48道采集道，总计地震生产物理点51个，测点159个。

总之，通过理论学习，了解观测系统设计是二维地震勘探工程观测系统设计的关键技术，覆盖次数、接收道数的多少决定炮点移动道数的多少，即决定炮间距，同时也决定地震勘探的工作量的大小；掌握综合平面图示法，可以位置画出观测系统图，可直观地看出目的层界面上地震观测次数，并可判断满覆盖次数的起止和范围及观测系统生产实施过程的滚动方式。

三、结束语

通过“卓越计划”培养模式的实施，应试教学过渡为动手解决问题能力培养模式，不仅了解了二维地震勘探原理、概念、基本的观测系统设计参数、计算公式及能解决什么样的地质问题，而且了解了针对煤矿生产遇到的具体问题，采用二维地震勘探方法是如何设计制作观测系统，并能够应用于生产的。这样，增加了学生学习煤田地震勘探的兴趣及创新能力，增强了为勘探服务的信念。

[ 注 释 ]