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摘要:随着地球浅部资源的枯竭以及地质灾害的频发,地震勘探成为未来资源规划和灾害预警的重要手段。通过对地震勘探技术及仪器装备特点的分析,探讨了我国地震物探技术的现状及未来发展方向,旨在为地震物探技术的发展和设备研发提供一定参考。
关键词:地震勘探;数据采集;处理与解析;应用现状;发展前景
0引言
随着我国设备研发与制造技术和工艺的发展,地震勘探仪器也进入了性能高速提升的时代。地震勘探设备从采集技术、传输方式、数据处理软件平台等多方面均有长足的进步与升级,随着地震物探装备搭载北斗导航、5G传输技术等模块将会为我国矿物资源开采、地质灾害预报及病害防治工作作出更大贡献。
1 地震勘探技术研发现状
1.1 地震采集技術现状
近些年有线地震勘探设备的发展聚焦在实时采集能力提升方面,主要表现在精确的同步采集技术,其中为了适应可控震源高效采集、高保真采集以及自动采集的要求,可移动激发源自动与仪器同步采集技术应运而生,该技术是GPS授时、定位导航、自动触发、同步采集以及通信传输等多项技术的合成,极大地提高了工作效率。目前搭载此项技术的设备主要有428系统和G3i系统,典型系统的数据采集能力如表所示。
1.2地震处理技术现状
(1)空间自相关法
空间自相关法最早是在二十世纪五十年代被AKi提出。但在许多地区,由于地形条件限制,不能满足AKi提出的空间自相关法(SPAC),因此,在1993年Ling等人提出了扩展的空间自相关法,2006年Asten通过研究改进了SPAC创建了多模式的空间自相关法。 目前,SPAC已经在地震勘探领域广泛应用,推动数据处理技术的发展。
(2)背景噪声成像
背景噪声成像技术是近些年发展的数据处理技术,广泛应用于地壳结构的物探研究。我国学者房立华、赵中建等人引入并推广了背景噪声成像技术。目前该技术也以广泛在国内勘探工作用使用,为我国西藏东南部、渭河盆地等地壳结构研究做出突出贡献。
1.3 地震解析技术现状
地震勘探设备的采集通道根据需求扩展至百万道,如单依靠人工对数据进行统计、校准,不但效率低下,准确度也受到极大的影响,为了解决海量数据处理与解析,主流的428系统和G3i系统均配套了相应的数据分析处理软件与平台。
2 地震勘探仪器关键技术要点
2.1数字存储技术
近年来,随着“两宽一高”采集方法的应用,勘探数据急剧增加,海量数据对于存取速度、储存空间与安全性提出了新的要求。目前,通用数据储存装置能够支持G3i、428XL等仪器使用,满足百兆数据传输,储存设备便捷使用方便,为高效采集作业提供保障。
2.2实时万道采集技术
万道采集技术逐渐成熟,国内已开发自主产权的6万道地震勘探仪,实现了高密度宽方位的物探需求,真正实现了“两宽一高”的技术要求,在准格尔盆地油气资源勘探工程中成果应用,为我国万道采集技术奠定了坚实基础。
2.3 数字传感技术
数字传感技术的核心是微处理器。近年来,随着集成电路制造技术和工艺的发展,微处理器的数据处理能力日新月异,已经被广泛装备地震勘探设备,并依靠其低功耗、小体积、扩展能力强等优势逐步占领勘探领域。
3 地震勘探仪器的技术开发趋势
地震仪器的发展首先是其搭载技术的提升,未来地震勘探技术将围绕电子通讯、数据传输、同步采集、数据储存等核心技术不断升级。随着智能化、集成化设备研发制造的发展,地震仪器也将向技术集成化、采集智能化方向发展,地震勘探仪器将具有以下特点:
(1)海量数据云储存。
(2)高精度、高分辨率的数据采集。
(3)精准定位、传输速度不受限、采集通道能力不受限。
(4)仪器集成化,便携,能够满足各种环境地形条件下的勘探工作。
(5)仪器运行稳定,生产和运行成本低,操作简单。
4结语
我国地震勘探技术和设备已经取得了长足进步,并在多项地质勘探和资源勘探中成功应用,但随着科技改革的深入,技术日新月异,对地震勘探技术与设备也提出了新的更高要求,同时,大数据、北斗导航、5G传输技术在我国逐步成熟,地震物探装备搭载新的模块将会为我国矿物资源开采、地质灾害预报及病害防治工作作出更大贡献。
参考文献
[1]贠小伟.428XL地震仪监视记录回放在地震勘探中的应用[J].中国科技信息,2018(07):80-81+83.
[2]易碧金,仲明惟,郭延伟.地震仪器性能指标对高精度勘探的影响[J].石油管材与仪器,2020,6(03):51-55.
作者简介:张浩(1986-2);男;汉;陕西西安;大专;助理工程师;研究方向:地震勘探。
(中煤科工集团西安研究院有限公司 陕西 西安 710001)
关键词:地震勘探;数据采集;处理与解析;应用现状;发展前景
0引言
随着我国设备研发与制造技术和工艺的发展,地震勘探仪器也进入了性能高速提升的时代。地震勘探设备从采集技术、传输方式、数据处理软件平台等多方面均有长足的进步与升级,随着地震物探装备搭载北斗导航、5G传输技术等模块将会为我国矿物资源开采、地质灾害预报及病害防治工作作出更大贡献。
1 地震勘探技术研发现状
1.1 地震采集技術现状
近些年有线地震勘探设备的发展聚焦在实时采集能力提升方面,主要表现在精确的同步采集技术,其中为了适应可控震源高效采集、高保真采集以及自动采集的要求,可移动激发源自动与仪器同步采集技术应运而生,该技术是GPS授时、定位导航、自动触发、同步采集以及通信传输等多项技术的合成,极大地提高了工作效率。目前搭载此项技术的设备主要有428系统和G3i系统,典型系统的数据采集能力如表所示。
1.2地震处理技术现状
(1)空间自相关法
空间自相关法最早是在二十世纪五十年代被AKi提出。但在许多地区,由于地形条件限制,不能满足AKi提出的空间自相关法(SPAC),因此,在1993年Ling等人提出了扩展的空间自相关法,2006年Asten通过研究改进了SPAC创建了多模式的空间自相关法。 目前,SPAC已经在地震勘探领域广泛应用,推动数据处理技术的发展。
(2)背景噪声成像
背景噪声成像技术是近些年发展的数据处理技术,广泛应用于地壳结构的物探研究。我国学者房立华、赵中建等人引入并推广了背景噪声成像技术。目前该技术也以广泛在国内勘探工作用使用,为我国西藏东南部、渭河盆地等地壳结构研究做出突出贡献。
1.3 地震解析技术现状
地震勘探设备的采集通道根据需求扩展至百万道,如单依靠人工对数据进行统计、校准,不但效率低下,准确度也受到极大的影响,为了解决海量数据处理与解析,主流的428系统和G3i系统均配套了相应的数据分析处理软件与平台。
2 地震勘探仪器关键技术要点
2.1数字存储技术
近年来,随着“两宽一高”采集方法的应用,勘探数据急剧增加,海量数据对于存取速度、储存空间与安全性提出了新的要求。目前,通用数据储存装置能够支持G3i、428XL等仪器使用,满足百兆数据传输,储存设备便捷使用方便,为高效采集作业提供保障。
2.2实时万道采集技术
万道采集技术逐渐成熟,国内已开发自主产权的6万道地震勘探仪,实现了高密度宽方位的物探需求,真正实现了“两宽一高”的技术要求,在准格尔盆地油气资源勘探工程中成果应用,为我国万道采集技术奠定了坚实基础。
2.3 数字传感技术
数字传感技术的核心是微处理器。近年来,随着集成电路制造技术和工艺的发展,微处理器的数据处理能力日新月异,已经被广泛装备地震勘探设备,并依靠其低功耗、小体积、扩展能力强等优势逐步占领勘探领域。
3 地震勘探仪器的技术开发趋势
地震仪器的发展首先是其搭载技术的提升,未来地震勘探技术将围绕电子通讯、数据传输、同步采集、数据储存等核心技术不断升级。随着智能化、集成化设备研发制造的发展,地震仪器也将向技术集成化、采集智能化方向发展,地震勘探仪器将具有以下特点:
(1)海量数据云储存。
(2)高精度、高分辨率的数据采集。
(3)精准定位、传输速度不受限、采集通道能力不受限。
(4)仪器集成化,便携,能够满足各种环境地形条件下的勘探工作。
(5)仪器运行稳定,生产和运行成本低,操作简单。
4结语
我国地震勘探技术和设备已经取得了长足进步,并在多项地质勘探和资源勘探中成功应用,但随着科技改革的深入,技术日新月异,对地震勘探技术与设备也提出了新的更高要求,同时,大数据、北斗导航、5G传输技术在我国逐步成熟,地震物探装备搭载新的模块将会为我国矿物资源开采、地质灾害预报及病害防治工作作出更大贡献。
参考文献
[1]贠小伟.428XL地震仪监视记录回放在地震勘探中的应用[J].中国科技信息,2018(07):80-81+83.
[2]易碧金,仲明惟,郭延伟.地震仪器性能指标对高精度勘探的影响[J].石油管材与仪器,2020,6(03):51-55.
作者简介:张浩(1986-2);男;汉;陕西西安;大专;助理工程师;研究方向:地震勘探。
(中煤科工集团西安研究院有限公司 陕西 西安 710001)