Question

地震勘探技术是什么？

Answer 1

地震勘探技术是通过人工震源(如钻眼放炮等)产生地震波，在地面或井下接收和观察地震波在地层中传播的信息，以查明地质构造、地层等，为寻找油气田(藏)或其他勘探目的服务的勘探方法。它是油气勘探工程中最重要的勘探方法之一，其优点是精度高、分辨率高、探测深度大、勘探效率高。

地震波可分为纵波(P波)、横波(S波)和面波(瑞利波)。纵波的质点运动方向与地震波的传播方向一致，它使得介质的质点局部密集或局部分开，产生一密一疏的交替变化，并以这种方式进行波的传播，又称疏密波。横波的质点运动方向与地震波的传播方向相垂直，伴随着波的传播，它使介质发生剪切变形，又称剪切波。面波是一种沿地表传播的干扰波，主要使质点做长轴垂直于地面的、逆时针方向转动的椭圆运动。

地震勘探方法分为反射波法、折射波法和透射波法。反射波法是在离震源较近的若干测点上，测定地震波从震源到不同弹性的地层分界面上反射后回到地面的旅行时间，获得反射时间界面，多个时间界面就构成一个反射时间剖面。这种方法在地震勘探中广泛应用。折射波法是研究在速度分界面上滑行波所引起的振动，从而了解速度界面的深度和速度信息，这种方法仅在普查或特殊环境下使用。透射波法是研究透过不同弹性分界面的地震波，根据透射波的传播时间，可以测定钻井或坑道附近地质体的形态及波在介质中的传播速度。

数据采集方法可分为一维、二维、三维和四维。

工作内容包括三个方面：地震数据采集（图4.6）、地震数据处理和地震成果解释。

图4.6　石油地震勘探数据采集示意图

● 一维、二维、三维和四维地震勘探

维是构成时空理论的基本概念。构成时空的每一个因素(如长、宽、高、时间)都是一个维度。地震勘探方法按照维的不同，可分为一维地震、二维地震、三维地震、四维地震等四种勘探方法。

地震勘探中的一维勘探是观测一个点的地下情况。二维勘探是观测一条线下面的地下情况。三维勘探是观测一块面积下面的地下情况；若在同一地区不同时间重复做三维地震勘探，则可称之为四维地震勘探。四维是观测同一块面积下面不同时间的地下变化情况。根据地质任务和要达到的目的不同，可采用不同维的勘探方法。

一维地震勘探：将检波器由深至浅放在井中不同深度，每改变一次深度在井口放一炮，记录地震波由炮点直接传到检波器的时间。这种只在一口井中观测的方法，叫一维地震勘探。它能测出该井孔中地层的速度，借此可以确定各个地层的深度和厚度。

二维地震勘探：将多个检波器与炮点按一定的规则沿一直线(称测线)排列，在测线上打井、放炮和接收。采集完一条测线再采集另一条测线。最后得出反映每条测线垂直下方地层变化情况的剖面图。

三维地震则是将多道(必要时可达上千道、上万道)检波器布成十字状、方格状、环状或线束状等，炮点与检波点在同一块面积上，形成面积形状接收由地下返回地面的地震波。

四维地震勘探始于20世纪90年代初，是三维地震的延续。它要求在同一块工区不同时间(可能相隔几个月或几年，时间为第四维)用相同的采集和处理方法将所得到的三维地震勘探成果进行比较。犹如将人物传记的立体电影一帧帧放一遍，细看每帧之间的不同就可以看出人物的成长过程一样。

● 地震检波器

接收微弱地震波的第一步，是用灵敏度很高的地震检波器。它甚至能将其旁边一根小草的摆动所引起的振动记录下来。

地震数据采集系统主要由传感器(又称检波器)和数字地震仪组成。检波器埋置于地面的装置，把地震波引起的地面震动转换成电信号并通过电缆将电信号送入地震仪；数字地震仪将接收到的电信号放大、经过模数转换器转换成二进制数据、组织数据、存储数据。

地震检波器是一种将机械振动转换为电能的机电转换装置。由于各种检波器的设计不同，因而，灵敏度和频率特性也不同，所以，形成了不同的检波器型号。

● 地震道

在每个观测点上记录地震波,都必须经过检波器、放大系统和记录系统三个基本环节。它们连在一起总称“地震道”。为了提高生产效率和便于识别地震波,每次人工激发地震波时，都在许多观测点上同时接收。所以，地震仪一般是多道的。为了便于解释记录,地震仪中还设有不包括检波器在内的专用辅助地震道。