地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用探究

廖洪萬

摘要：隨著社會經(jīng)濟、城市化的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，地球物理勘探技術(shù)應(yīng)運而生。該項技術(shù)通常被用于資源的勘察工作中，它在資源勘察工作中發(fā)揮著非常重要的作用。此外，地球物理勘探技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以提升資源勘查公司的生產(chǎn)效率。本文重點研究了地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，首先描述了地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，其次總結(jié)了地球物理勘探技術(shù)的實際應(yīng)用，然后對地球物理勘探技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進行了深入的分析，以期為地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：地球物理勘探技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用

1 引言

地球物理勘探技術(shù)主要是依據(jù)地球固體圈層最外層的物理差異對地球的地質(zhì)構(gòu)造進行比較分析，這項技術(shù)也是地面以下礦物金屬勘探的專業(yè)技術(shù)科學(xué)。地球物理勘察過程中使用的設(shè)備是地球物理勘探儀器（也稱為“物探儀器”）。它的功能是探測地球固體圈層最外層中的物理參數(shù)，并剖析各種規(guī)律和變化動態(tài)。地球物理勘探技術(shù)是一項綜合性技術(shù)，包含了計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)、無線通信（Wireless communication）技術(shù)等，涉及了多個學(xué)科，例如系統(tǒng)學(xué)、材料學(xué)以及地質(zhì)工程等學(xué)科。現(xiàn)階段，地球物理勘探儀器已被廣泛運用于各種行業(yè)，例如建筑工程、軌道交通、石油勘探和礦物金屬開采等項目^[1]。地球物理勘探技術(shù)特別是在資源勘察、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和環(huán)境污染監(jiān)測等過程中扮演著重要的角色。因而，地球物理勘探技術(shù)是我國環(huán)境保護、礦產(chǎn)資源勘查、建筑項目修建等領(lǐng)域運用的關(guān)鍵技術(shù)手段。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快，地球物理勘探技術(shù)的影響范圍也越來越大，它為社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和生態(tài)文明的建設(shè)作出了一定的貢獻。

2 地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著當代科學(xué)技術(shù)的快速進步，地球物理勘探技術(shù)也取得了前所未有的進展。地球物理勘探技術(shù)逐漸變成全世界石油勘探、礦產(chǎn)資源開發(fā)和環(huán)境調(diào)查過程中非常重要的技術(shù)工具。從上世紀80年代以來，地球物理勘探技術(shù)已經(jīng)被人們廣泛地運用于許多個行業(yè)?，F(xiàn)階段，地球物理勘探技術(shù)主要包括勘探技術(shù)和儲層技術(shù)兩部分^[2]。近些年，油藏地球物理勘探技術(shù)取得了長足的發(fā)展，這對絕大部分石化公司的高效運作發(fā)揮了重要作用。

勘探技術(shù)傾向于以地球物理勘探的宏觀內(nèi)容為主要研究對象，宏觀內(nèi)容具體包含物理結(jié)構(gòu)、地層分布、礦物質(zhì)沉積和儲層巖石性質(zhì)^[3]。而石油儲藏技術(shù)與勘探技術(shù)的研究對象恰恰相反，它偏向于以地球物理勘探的微觀內(nèi)容主要研究對象，具體包含地質(zhì)框架模型、儲層流體、石油分布狀況等。

地震勘探技術(shù)主要劃分為以下幾種類型：一種是反射地震技術(shù)，另一種是三維地震技術(shù)，第三種是數(shù)字地震技術(shù)^[4]。這幾種主要的地震勘探技術(shù)在各個階段均發(fā)揮著不可替代的作用，不僅增加了油氣、礦產(chǎn)資源的探明儲量，而且也是地震勘探技術(shù)歷史上的重要篇章。伴隨著計算機技術(shù)、信息通信技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速進步，RDS技術(shù)服務(wù)、3D疊前時間與深度偏移技術(shù)、地震檢測技術(shù)以及地震勘探的高分辨率技術(shù)也在不斷興起。這不僅使區(qū)域礦產(chǎn)、油氣資源勘探的成功概率大大提升，而且也推動了有關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。比如，運用3D疊前時間與深度偏移技術(shù)能夠妥善解決傳統(tǒng)鹽層勘探中存在的問題，促進了墨西哥灣區(qū)域各個國家勘探行業(yè)的快速發(fā)展;運用4D地震檢測技術(shù)可以有效地增加北海區(qū)域油氣開發(fā)與生產(chǎn)的時間，有助于石油化工公司油氣儲存數(shù)量的增加，進一步降減小公司的運轉(zhuǎn)費用。最近幾年，隨著我國3D疊前時間與深度偏移技術(shù)、4D地震檢測技術(shù)以及山地物理勘探技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大大推動了新疆維吾爾族自治區(qū)、吉林省、大港和華北等地區(qū)石油開發(fā)和運營的創(chuàng)新發(fā)展，新探明了許多個儲量為一億噸左右的油田。除此之外，地球物理勘探技術(shù)在石油石化公司的石油開采中也扮演了重要角色，導(dǎo)致油田開采量和儲存量快速增長。隨著地震勘探的高分辨率技術(shù)和多波多分量處理技術(shù)的發(fā)明和運用，地球物理勘探技術(shù)在中國礦產(chǎn)資源勘查工程中占有越來越重要的地位。

3 地球物理勘探技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 地球物理勘探技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用方式

3.1.1 金屬礦物的物理勘探

地球物理勘探技術(shù)可以用來勘探礦物金屬，主要方法有兩種：一種是磁法，另一種是電法^[5]。磁法勘探是通過觀察、測驗以及剖析由巖石、礦石（或者其他勘探內(nèi)容）的磁性差別所引發(fā)的磁性異常，進一步探究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源（或其他勘探內(nèi)容）的分布狀況的一種地球物理勘探方法。電法勘探是依據(jù)地球固體圈層最外層中各種巖石或者礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差別，通過觀察和測驗人工或天然電場、電磁場或電化學(xué)場的空間分布狀況和時間特征，找到種類不一樣的有用礦床和探明地質(zhì)構(gòu)造及有效處理地質(zhì)問題的一種地球物理勘探方法。技術(shù)人員在探測金屬礦產(chǎn)資源的工作過程中常常使用電學(xué)方法，主要依據(jù)是巖石和土壤二者之間的電導(dǎo)率差異。在電磁場穩(wěn)定狀態(tài)下，它的研究內(nèi)容是電流傳導(dǎo)過程中的具體規(guī)律。

3.1.2 石油能源的物理勘探

天然氣和石油儲藏區(qū)域是石油能源物理勘探技術(shù)的重點運用領(lǐng)域^[6]。工作人員可將高精度測量勘探、重力、電磁等技術(shù)運用于石油能源或綜合勘查盆地的勘查準備工作、早期廣泛調(diào)查以及替代地震勘查等工作過程中，通過勘探石油能源儲藏區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造狀況，進一步發(fā)現(xiàn)石油能源的具體埋藏地點，可以有效地處理開發(fā)石油能源存在的問題。

3.2 地球物理勘探技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用方式

地質(zhì)工程對地球物理勘探技術(shù)的需求日益增加。在地質(zhì)災(zāi)害、軌道交通工程、管道工程以及水利工程等修建項目的監(jiān)測中，地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用更為普遍。其主要勘探方法包括淺層地震勘探法、雷達勘探法、電法勘探。

4 地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢

首先，在使用更強大的計算機輔助測試集成技術(shù)（Computer Aided Testing，簡稱CAT）和應(yīng)用軟件時，有必要推動測量設(shè)備和勘探技術(shù)向更高水平方向發(fā)展^[7]。使用者的需求可以通過這個測繪系統(tǒng)來滿足，這在一定程度上也可以顯現(xiàn)出硬件與軟件共同發(fā)展的趨勢。其次，在發(fā)展過程中，這些技術(shù)逐步演變?yōu)槟K化和插入式物理設(shè)備的重要技術(shù)。這些技術(shù)能夠用于促進多種功能、多種參數(shù)自動測繪工作的完成，使物理監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)具有更緊湊的結(jié)構(gòu)，推動了新型物理監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。最后，伴隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)也取得了顯著的進步。其越來越朝著人工智能化、輕量化與多種功能化方向發(fā)展，比如當前的收集信息數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)型技術(shù)^[8]?，F(xiàn)階段，資源枯竭是很多發(fā)達國家乃至發(fā)展中國家需要面臨的重要問題。許多地質(zhì)工作人員已將勘查對象變成了沙漠、沼澤和海洋。因而，有必要確定這些地方關(guān)鍵的地質(zhì)構(gòu)造、洞穴和小型裂縫。

5 結(jié)語

本文討論了地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、實際應(yīng)用和發(fā)展趨勢，在物理探測技術(shù)的以后發(fā)展中，它將逐步向數(shù)字化、人工智能化、模塊化方向發(fā)展，并且向更高的勘探精度方向發(fā)展。它將在先進的自動化技術(shù)與計算機技術(shù)的幫助下，變得更加先進、更加智能化，從而被運用于更多的領(lǐng)域，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 李祖治.地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用研究及發(fā)展趨勢[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2017（26）：66-66.

[2] 馮志國.當前地球物理勘探技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2017（02）：187-188.

[3] 黃族豐.地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].世界有色金屬，2016（15）：154+156.

（作者單位：江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一〇隊）