地球物理勘探技术发展现状与应用

地球物理勘探技术发展现状与应用

陈进博

广东顺协工程勘察有限公司 528300

【摘要】我国当前的地球物理勘探技术已经应用十分广泛，在降低石油矿场等企业的资金成本、提高工程的实际生产效益方面发挥着十分重要的作用。随着勘探地质的逐渐复杂，在应用地球物理勘探技术的过程中，出现了越来越多的问题，本文深入探讨了地球物理勘探技术的发展现状与应用，希冀为相关工程提供一定的参考。

关键词：地球物理勘探技术；技术发展；技术应用

0  前言

随着我国日渐发展起来的科学技术环境，地球物理勘探技术在我国的资源环境等工程领域被越来越多的应用起来，成为了我国资源开发、环境保护及土木工程、勘察等领域的主要技术措施，地球物理勘探技术的原理主要是对地球的不同物理性质的岩体进行结构对比研究，从而对地球上的地下金属与矿物进行探索的技术，整个勘测过程需要配合地球物理探测器来完成，随着科学技术的不断创新，地球物理仪器应运而生，地球物理仪器的运用，不仅可以完成探测工作，并且能够进行协同作业，同时对多个项目进行处理。使用地球物理仪器进行工作，在降低了工人劳动强度的同时，也提高了工作的效率，因此在水电地质等工程中得到了越来越广泛的应用。

1  地球物理勘探技术的发展现状

改革开放以来，我国科学技术不断发展，地球物理勘探技术也随之不断进步，逐渐在各个领域被广泛应用，尤其是作为我国矿产开发、环境调查及地质勘探中不可缺少的技术，得到了广泛的重视。

地球物理勘探技术分为两大类：勘探技术与储层技术。储层技术作为大型石化企业的有力技术支撑，得到了迅速的发展进步。勘探技术研究的对象主要是地球物理研究包括层位分布、储层岩性、物理结构及矿床等宏观内容；油藏技术研究的对象主要是地球物理研究的例如地质学等的微观内容；地震技术包括反射地震技术、数字地震技术以及三维地震勘探技术。不论是哪一种地震技术都在各自的应用环节起到了不可取代的重要作用，提高了油气资源的发现率[1]。此外，随着科学技术的不断进步，3D叠前偏移技术、地震监测技术、储层描述技术以及高分辨率地震技术等新技术的创新应用也大大提高了勘测的效率。

2  信号采集与处理

地质勘探工程是一项需要严肃对待的具有很大风险的工作，所以在地质勘探的过程中，相关部门要提前做好充分准备，尤其是在准备工作做充分的基础上对整个过程的数据化管理，对勘探过程的数据化获取资料能更加全面的对工作流程进行了解与掌控，以此制定更加安全、更加有针对性的检测方案。我们都知道地球物理勘探技术主要利用的是地球物理仪器进行数据的获取与分析，最终达到勘测的目的。所以想要保证物探技术结果的准确性，首先就要保证检索到的数据的准确性[2]，保证采集到的数据全面综合。

3  不规则地质的检测

沉积物的形成需要经过长时间的积累，在漫长的勘测史中，人们越来越需要掌握能勘探出单一矿产能源的技术。由于采矿技术的限制，能源矿产的开采主要局限于地表浅层，随着社会的发展，对能源需求越来越多，人们需要掌握更先进的勘探技术，来获得更多的能源。不规则地质能源的开采便是需要克服的技术之一，对不规则地质进行数据的收集也是一件不容易的工作。因此需要勘探工作者积极利用先进的科学技术，消除阻力，发展核心技术，尤其是对计算机技术的合理利用，能够大大的提高数据勘探工作效率。

4  物探技术应用现状

地球物理勘探技术的在应用过程中的核心在于地质及岩体的发育差异性，但是在具体的勘察工程中，主要是对金属矿物质进行分析，侧重点也更偏向钻井勘查技术；在地球物理勘探技术中，将地磁仪和瞬态电磁仪等设备应用其中并进行勘察数据的收集与分析整理，其中还利用了有线通信与系统科学的核心技术，因此地球物理仪器在各个领域被越来越广泛的应用。尤其是用来勘探优质的矿产资源，实现了对地质资源的开采预测，帮助完善了地质灾害的预测过程。此外，地球物理勘探技术在对地质污水进行检验方面也发挥了一定的作用。随着各矿产企业竞争越来越激烈，勘察行业对地球物理勘探技术的标准要求也越来越严格。物理探测方法软件和硬件以及探测方法的介绍

地球物理探测技术包含四种类型，分别是深层、浅层、中深层一级超浅层四种。超浅层探测的主要手段有浅层地震技术、地质雷达技术等；浅层探测的主要的手段有高频电磁成像、高密度电阻率等；中深层探测的主要手段有高精度重力测量、可控源电磁测深等[3]。深层探测的主要手段有深层地震、大地电磁测探及高精度磁力测量等。

5  地球物理勘探技术的实际应用

5.1   地球物理勘探技术的传统应用

（1）对石油能源进行物理勘探：石油能源的物理勘探技术主要应用于针对天然气与石油的勘探，当综合勘探盆地地区需要对石油能源采取替补的地震勘探时，或者为勘探做前期的准备与普查工作时，用到了重力、高精测探技术以及电磁技术对天然气与石油所在区进行构造探测，这样能够对天然气与石油的储藏位置进行精确的勘探，完美解决了传统技术在开采天然气与石油方面的困难。

（2）对金属矿物进行物理勘探：可以利用地球物理勘探技术中的磁法与电法勘测金属矿产能源[4]，电法的主要原理是测评岩石与土体的导电性差异，通过研究对电流电磁场保持稳定的情况下，电流在物体中的传导规律来勘探出金属矿物质的位置。

5.2   地球物理勘探技术的创新应用

地球物理勘探技术在各大工程中的应用日益增多，尤其是在大型灌溉工程、各种地质灾害预测、地质构造研究、水利工程、铁路建设工程、输电管道工程等相关建筑工程的检测中非常多见，应用越来越普遍。地球物理勘探技术中包括的电法、浅层地震探测法及雷达探测法等探测方法在岩土工程中的应用呈指数级增长，除此之外，地球物理勘探技术也适用于其他有关的建设项目，例如其中的电探测手段、远距离探测手段、浅层地震勘探、探测雷达探测目标等多种技术[5]，已经与地球物探中的三维成像技术、智能技术及数字技术等核心技术完美融合，并很好的应用到了地质勘查工作中。

5.3   地球物理勘探技术的发展趋势

电子计算机信息技术在现代经济社会的高速发展下，得到了快速发展，这也极大地推动了地球物理探测技术的进步。首先，在计算机信息技术的快速发展和支持下，地球物理勘探技术的自动化程度不断提高，功能也更加强大，大大减轻了传统机械设备的重量，使地球物理勘探技术的数字化程度得到了很大的提升。随着全球经济的迅速发展，资源日渐短缺，浅层资源枯竭问题已经不是某个国家的问题了，因此全球正不断深入地向海洋、沙漠、沼泽等区域进行资源勘探开发。

在进行一些重大工程的建设时，往往需要详细探查清楚工程建设区域的洞穴分布、地质构造及有无裂隙等情况，以保证后期的工程建设能够顺利开展，从而保证工程质量满足要求。这就要求在勘察过程中有先进的探测技术、先进的探测设备及科学合理的探测方法为支撑。因此可以发现，目前的地球物理勘探技术手段正逐步向插卡式物探仪器技术方向发展，越来越模块化、自动化，能够在无人工干预的情况下自行展开测量工作，并对其中重要的数据参数进行精确有效地提取[6]。通过对物理探测仪进行的系统模块化提升，使其结构相较于之前更加紧凑与精致，大大缩小了测量仪器的尺寸。除此之外，计算机信息技术的创新发展对地球物理勘探技术的推动，使得地球物理勘探技术中得以应用一些功能强大的新开发软件，这对物探测量仪器的技术水平提升起到了很大的作用，能够缩短用户获得相应测量数据所需要的时间，提高了探测准确率与效率。

对于目前的地球物理勘探技术来说，对数据的收集处理能力更强了，并且能对误差进行自主修复。尤其是对信号的处理功能方面，单片数字信号的处理功能比以前更加强大，这也使得物探测量仪器的水平更高，推动了测量仪器的更新换代。在现代新技术的支持下，地球物理勘探技术拥有越来越强大的功能是必然的发展趋势，例如超导重力仪中运用的超导新技术，大大增强了其测量的灵敏度和精确度，提高了其稳定性；3S技术在数据处理及人工测量定位中的应用大大提升了工作效率，减少了劳动力的成本投入；层析成像技术再地震勘探过程中的运用，不断增强其精度和分辨率；各种工程监测中运用到的探地雷达提高了工程的检测质量增强了工程的可靠性。

6  结论

地球物理勘探技术在工程中的应用越来越广泛，也会随着社会的发展与科技的进步越来越向模块化、数字化、智能化方向发展。今后的地球物理探测技术会不断提升探测的精度，也会将计算机技术和自动化技术进行深度的融合，并在各种领域中得到更加普遍的运用，发挥出自身更加强大的作用。

参考文献：

[1]袁桂琴，熊盛青，孟庆敏，等.地球物理勘查技术与应用研究 [J].地质学报，2011，(11).

[2]王维红 .注重技术创新，引领技术发展，为油气勘探开发提供强力技术支持— 2014CPS/SEG国际地球物理会议概述 [J].地球物理学进展，2014，(04).

[3]姚春雷，林颖 . 有效地规避地质矿产勘察风险成因与应对对策 [J]. 中国科技博览，2015(21).

[4]龙智远.地球物理勘探技术方法及应用研究分析 [J].电子元器件与信息技术 ,2020,4(09):114-115.

[5]李 杰 强.浅谈深部开采中地球物理勘探技术的应用[J].中国金属通报 ,2019(10):28+30.

[6]何展翔.电磁勘探技术的机遇与挑战及发展方向 [J]. 物探化探计算技术,2019,41(04):433-447.

[7]杨倩.地球物理勘探技术在地质工程勘查中的应用研究 [J]. 世界有色金属 ,2020(22):161-162.