地震勘探的現狀范文
時間:2023-12-22 17:50:46
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【關鍵詞】煤田勘探;高分辨地震技術;應用
隨著我國煤礦業的飛速發展,我國對煤礦企業煤礦生產開采等多項工作質量也有了更高的要求。因為我國大多數煤田地質構造較為復雜,在煤田地區進行各項工作具有一定的危險性。為了保證工作人員的生命安全,近年來煤礦企業紛紛開始進行煤礦勘探工作。當然要達到煤田勘探的最終目的,還有賴于功能性較強的高分辨地震技術。
一、煤田地區構造概述
本文所選取的煤田地區構造的整體走勢為:地層走向總體呈北西分布、部分傾向于北東方向,地層傾斜角二維區與三維區分別在15°、20°左右。其中該煤田斷裂構造主要以正斷層為主,與斷層區相鄰的三維控制區內部分布主要以南北向正斷層為主,煤田中的其他地區分布則主要是以北西向正斷層為主。該煤田總體面積為38.26km2,斷層在10m以上的有76條。其中北西向的斷層有10條、南向北的斷層有12條、二維區的斷層有23條、三維區則有11條,南北向斷層14條、北西向斷層6條。
二、我國煤田勘探工作常用的勘探方法及勘探現狀分析
1.煤田勘探工作常用的勘探方法
對于一些構造細小、老窯巷道、采空區及陷落柱等地區常采用地震勘探的方法;對于煤田工作面以及與其相鄰的水文地質、老窯地區、煤礦水文地質補充地區、火燒區、含水陷落柱及采空區主要采用健地面電磁法進行勘察;而礦井全方位電磁法主要應用于勘測巷道頂底板含水層的深度、煤礦回采工作面頂底板富水區所在區域、掘進工作面超前看勘測等。這三種勘探方式是我國企業在以往勘探工作中的常用方法,但是這三種方法在實際應用中沒有解決煤田勘探中的問題。無法滿足煤礦企業對煤礦生產的高效與安全要求。高分辨地震技術正是在這一形勢下應運而生的,該技術具有較強的功能性,在煤田勘探工作中起著重要作用,是確保煤田勘探工作良好開展的關鍵技術。
2.煤田勘探工作現狀分析
地震是制約煤礦企業在煤田地區開展各項工作的主要因素,并且在很大程度上還會威脅礦上工作人員的生命安全,基于地震這一危害力,煤礦企業不僅要全面開展煤田勘探工作,同時還要重點進行煤田地震勘探工作。就目前我國煤礦地區對煤田地震勘探工作的實施現狀而言,煤田勘探工作還存在一定弊端,例如礦井工作面布置不合理、煤田中部分礦井遇到地質構造變化時,礦井及巷道突然被水淹沒等情況,安全效益較低。由此可見,在煤田勘探工作中全面提高煤田勘探以及生產礦井地質勘探的詳細數據及精度迫在眉睫。
三、高分辨地震技術在煤田勘探中的應用分析
1.地震勘探數據的頻率決定地震采集觀測系統技術的應用
依據煤田地震勘探原理來看,煤田地震勘探所得數據的頻率能夠決定地震縱向與橫向分辨率的大小,菲涅耳帶直徑能夠確定地震勘探偏移前的橫向分辨率,而其厚度則可以決定地震勘探偏移前的縱向分辨率。由此可見煤田地震勘探數據對地震縱橫向分辨率大小起著決定性作用。據相關總結得知,煤田地震勘探數據的頻率越高,那么地震縱橫向的分辨率也會相應增高,反之則低。不僅如此,煤田地震勘探數據頻率高低還影響著煤田地震采集觀測系統的選擇以及接收處理過程中的相關技術應用。
2.準確認識煤田中各種形態的采空區
高分辨地震技術與以往煤田勘探技術相比,具有較強的分辨能力。在煤田勘探工作中正確應用高分辨地震技術能夠及時快速的識別以及解釋煤田中層間距在2m以上的斷層,同時還能夠識別出長度大于20m的陷落柱,通過這些識別數據對煤田中各種形態的采空區有一個較為清晰準確的認識。
3.能夠大量接收地震波場的有效信號
在煤田勘探中應用高分辨地震技術,并利用單個數字檢波器加以輔助,能夠大量接收地震波場的有效信號,通過信號的方式獲取煤田地區豐富的原始資料信息,大大保證了煤田原始資料的準確性與真實性。高分辨地震技術在煤田勘探中具有重要作用,它是識別煤層多種地質狀況的有效手段。
4.高分辨地震技術在煤田勘探中的實際應用效果
本文所選取的該地區勘探程度偏低,可以鉆探并看見煤點的地區較少,要想快速對該地區的地震構造及地質實際狀況做出準確分析具有一定的難度。在地質復雜的煤田地區勘探中,合理利用高分辨地震技術,能夠快速獲取煤田地區的第一手資料,為后期煤田地區其他項目的有效開展提供真實可靠的資料依據。據勘察資料可知,該地區第四系煤層相對較薄,對第三煤層的影響較小;侏羅系煤層的厚度比較穩定,不易發生變化,且速度影響力較小,二維煤層產狀則相對比較緩慢等等,這些信息資料都可以利用高分辨地震技術得到,由此可見高分辨地震技術在煤田勘探中的應用效果及其所獲取的地震勘探資料的精確度。另外,根據利用高分辨地震技術所獲取的地震資料能夠對鉆探孔進行科學定位,有效確定鉆孔的深度,避免了鉆孔錯位或者在鉆探過程中遇見障礙物等問題,對煤田儲量圈定提供了精確度較高的資料基礎,避免了煤田勘探及其他項目施工中的人力財力物力浪費,提高了煤田地震勘探工作效率,對煤礦企業而言具有一定的經濟學意義。
四、總結
綜上所述,高分辨地震技術是繼地面電磁勘探法、礦井全方位電磁勘探法之后的一種地震勘探創新技術,其能夠有效識別和解釋斷層在2m以上的斷層,符合煤田勘探的多種要求,可以快速為煤礦企業獲取第一手煤田地震勘探資料,并且能夠確保煤田地震勘探資料的質量與精度,具有良好的地質勘探效果,是煤礦企業在煤田生產建設中不可或缺的勘探技術手段。
參考文獻
[1]張宏,王松杰,趙,王寶貴.用高分辨地震勘探確定煤田構造復雜區的構造特征及斷裂構造發育規律[J].城市建設理論研究(電子版),2010,11(37).169-171
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[關鍵詞]三維地震勘探技術 應用 步驟
[中圖分類號] P631.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-7-192-2
1引言
三維地震勘探技術是是一項集物理學、數學、計算機學為一體的綜合性應用技術,它能將地下圖像更加清晰的、直觀的展現出來。其應用目的是為了使地下目標的構造圖像更加清晰、位置預測更加可靠。同時,三維地震勘探技術具有橫縱向分辨率高、成本低、周期短等突出優點,已經成為礦石能源構造勘探必不可少的手段,它大大提高了我國能源勘探的效率,對降低能源勘探成本、縮短勘探開發的周期、使經濟效益最大化具有重要意義。
2三維地震方法及現狀
三維地震勘探的理論與工作流程和二維地震勘探大體相似,但其得到的數據要精確的多。三維地震勘探可以獲得一個信息豐富的三維數據體,在數據體上可以抽取一張張地震剖面圖,且地震剖面的縱橫向具有很高的分辨率,地層的構造形態、斷層等均可直接或間接反映出來。
三維地震勘探技術依靠人工激發的地震波在地下巖層中傳播遇界面形成的反射波來確定地下巖層界面的埋藏深度和形狀,它主要由野外地震數據采集、室內地震數據處理、地震資料解釋 3 個步驟組成,且各個步驟既相互獨立,又相互影響,其工作量很大,所以需要最先進的計算機硬件和軟件的支撐。
近年來,隨著石油、煤炭等工業與民用能源日益緊張,我們在加快可再生能源開發與應用的同時還要加快對礦石能源的勘探,而運用三維地震勘探技術能夠大大提高我國能源勘探的效率,這促使了三維勘探技術的不斷發展,表現為其數據采集、處理和解釋方法的逐步更新與完善,同時計算可視化技術以及硬件的發展也促進了三維地震勘探技術的進一步發展。三維地震勘探技術還催生了如地震地層學等新的邊緣學科。
3三維地震勘探技術工作步驟
應用三維地震勘探技術主要包括以下步驟:
3.1野外數據資料采集
野外地震數據采集是三維地震勘探應用的基礎,是一個復雜而又嚴格獲得第一手資料的過程,它的數據采集質量要求比較高,需要進行理論模型試驗。野外試驗的目的是為了調查了解工區地質地球物理特征,為確定三維地震觀測地點與區域提供依據,以盡量通過較少的工作量和成本獲取最佳的地質效果。三維地震勘探技術野外數據采集主要包括測量、給出炮點及檢波點、打孔埋置炸藥、鋪設檢波器、用電纜線至儀器車幾道工序。測量的任務是準確定位爆炸點和接收點;成孔的任務是準備好埋置炸藥的淺井;下藥就是向井中放入炸藥,引爆炸后產生出地震波。當地震波遇巖層界面反射回來被檢波器接收并傳到儀器車時,就獲得了用以研究地下地質情況的地震記錄。野外數據資料采集對三維地震勘探技術應用的準確性有著重要影響。因此,必須對三維地震數據采集工作的質量進行控制。
3.2室內地震數據處理
野外數據資料采集后,需要對其進行室內處理后方能形成用于解釋的數據,其數據處理質量對勘探結果有著重要的影響。室內地震數據處理首先要把采集到的地震信息數據輸入專用計算機,并調用專門的程序進行處理運算;其次需要把數據進行歸類編排,濾波除去干擾波;最后把經過各種處理的數據進行疊加和偏移,以獲取最終的地震剖面或三維數據體文件。室內地震數據處理流程可以歸納為預處理、常規處理、特殊處理及結果顯示四個步驟。預處理工作包含對數據和資料進行解編、對檢波點位置進行檢查、對振幅進行恢復等工作。常規處理包括三位水平疊加和偏移兩部分。預處理與常規處理緊密相扣,直接決定了三維地震勘探技術的應用效果。因此,數據處理時需加強對軟件數據處理結果與各項影響因素的分析。
3.3地震資料解釋
地震資料解釋是指根據地震信息確定地質構造的形態和空間位置,推測地層的巖性、厚度及層間接觸關系。通過三維地震勘探的地震資料解釋,我們可以將地震信息轉化為地質成果。常規的地震解釋技術主要包括三維可視化技術、振幅屬性分析技術、地震資料疊前及疊后反演技術等。其目的是對勘探地作出儲層預測及描述、異常地質體識別、烴類檢測、地層學解釋、構造解釋等及綜合解釋等,并繪制出地質成果圖件(平面及剖面等)。主要應用包括對工作區域作出含油氣評價、提出鉆探井位置等。
要確保解釋結果真實有效,需要對勘探結果進行復核與審查,對可能引起誤差的錯誤數據或錯誤過程做到及時糾正。
4三維地震勘探技術的應用
三維地震勘探技術能夠大幅度降低礦石能源的勘探成本,提高勘探效率,它已經逐漸從單一的儲層構造形態描述發展到到半定量、定量的預測,具有很大的應用潛力。本文以沁水盆地陽泉礦區石港礦為例對其應用進行介紹,案例地區煤層厚度大且穩定,原始資料信噪比較高,煤層反射波較易成像,但由于地形變化劇烈,且煤層受多期構造運動影響,地震勘探方法面臨的主要問題是如何提高處理精度。
4.1資料的采集
根據研究區的表層和深層地震地質條件,為克服常規的束狀正交觀測系統炮檢距分布的不足,同時為了增加采集方位角的寬度和偏移距的均勻度,采集工作采用中間激發、20次覆蓋、10m×5m面元、8線5炮磚墻式寬方位角觀測系統。三維地震野外采集完成測線42束,炮線42條,檢波線45條,物理點3136個,數據采集質量如圖1所示,具有較高品質的單炮約占62%以上,疊加次數一般均在20次以上,覆蓋較為均勻。
4.2數據處理
疊后處理主要采用常規處理方法,包括初至折射靜校正方法、振幅處理、干擾波去除、DMO 疊加與疊后隨機噪聲衰減以及疊后三維一步法偏移成像等。由于野外數據采集過程中采用的方位觀測系統較為復雜,所以有針對性地選擇了技術成熟的Kirchhoff疊前時間偏移處理方法。圖2是通過已知撓曲構造的Inline330線不同偏移速度和方法的效果對比,其中a為85%速度的偏移數據,b是速度為 3400m/s的偏移數據體,c是疊前偏移數據。
4.3構造解釋成果
本例采用疊前時間偏移處理方法。在疊前時間偏移數據的基礎上對原疊后偏移解釋成果進行了修正。其中,勘探區15號煤層的解釋構造成果對比見圖3,新發現陷落柱12個,斷層5條,修正原解釋斷層4條。
5三維地震勘探技術的發展方向
5.1萬道地震采集技術
利用測線在30000道以上的萬道地震儀和數字檢波器進行特高精度的數據采集。
5.2數據處理和數據存儲技術
為提高處理精度,必須發展海量機群并行處理和存儲技術。同時,發展相關的靜校正處理、疊前時間偏移、疊前深度偏移等處理技術。
5.3高精度精細地震解釋
計算機可視化技術以及解釋軟件的發展增加了室內數據的處理和解釋的方法,工作人員只需要有針對性地進行選擇就可以獲得精細的地震解釋,這大大降低了處理難度。
6結束語
三維地震勘探技術能夠更好的提供科學、可靠、精密的立體式地質成果,必定能為地震地質行業創造更廣闊的發展空間。
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關鍵詞:地震勘探檢波器;原理;特性;問題
在地震勘探工作中,檢波器主要的作用為接收地震信號,屬于對地震信號進行接收的前段環節,投入應用能夠以直接的方式感知大地質點振動。但是,從實際工作來看,倘若不能了解地震勘探檢波器的原理和特性,那么在使用過程中將會出現一些問題,從而影響地震勘探效果[1]。基于地震勘探工作的效率提升角度考慮,本文便有必要對地震勘探檢波器原理和特性及有關問題進行分析。
1.地震勘探檢波器原理及特性分析
1.1地震勘探檢波器原理
對于地震勘探檢波器來說,屬于一種振動傳感器,其工作原理和振動傳感器相同,為一個單自由度的振動系統。以感應振動信號的物理量差異,可細分為三類傳感器,即:位移傳感器、速度傳感器以及加速度傳感器。但是,不論哪一類型的振動傳感器,均對當中的一個物理量感應,切主要以輸出的電信號和哪個物理量成正相關為準則[2]。此外,從地震檢波器的機電轉換來看,其主要作用為把振動系統感應的振動信號等比例地轉換成電信號。根據轉換原理角度來看,涵蓋的檢波器較多,如:電磁感應檢波器、電容檢波器以及壓電檢波器等。
1.2地震勘探檢波器特性
從地震勘探檢波器的特性來看,主要有兩類:其一為動態特性;其二為靜態特性。兩方面的特性對檢波器的品質有非常重要的影響。對于動態特性參數來說,涵蓋了固有頻率、阻尼系數、頻率響應范圍以及頻率特性等等。對于靜態特性參數來說,涵蓋了有線性度、靈敏度、分辨率以及穩定性等。
檢波器動態特性,指的是檢波器對隨著時間改變輸出量的響應特性,其由傳感器自身決定,同時和被測量的改變方式也存在相關性。深入分析,動態特性是由檢波器的振動方程與力學特性決定的,經解振動方程能夠獲取系統的頻率響應函數,進一步將幅頻響應與相頻響應函數求解出來,而決定響應特性的參數主要包括檢波器的自然平率以及阻尼比。
2.地震勘探檢波器相關問題及排除方法分析
在上述分析過程中,對地震勘探檢波器原理及特性有了初步了解。但在實際應用過程中,地震勘探檢波器還涉及相關問題。為了地震勘探檢波器的應用價值得到有效提高,有必要對其問題及排除方法進行分析。
2.1常規檢波器問題
基于地震勘探過程中,將20DX作為代表的檢波器統稱為常規檢波器,其自然頻率通常為10Hz。此類檢波器雖然能夠在常規地震勘探中發揮作用,但是也存在一些較為明顯的問題,主要包括:(1)指標參數允差偏大,檢波器一致性差,進而使地震資料的分辨能力下降。為此,處于高精度地震勘探過程中,需使用性能參數允差較小的檢波器。從現狀來看,允差在±2.5%的檢波器已投入市場,但成本費用相對增多。(2)存在較大的失真度,會對動態范圍造成影響,進一步發生信號畸變。為此,需將常規檢波器的失真度控制在合理范圍內,使其動態范圍滿足勘探要求,進一步避免地震信號畸變的發生。(3)假頻低,會對頻帶范圍造成影響,進而使橫向干擾產生較大的影響。因此,有必要控制假頻,消除造成的橫向干擾,進而使勘探效果增強。
2.2自然頻率問題
對于自然頻率來說,屬于地震勘探中一大關鍵的檢波器參數,如果檢波器的自然頻率偏高,將會使地震信號的頻寬降低,這是一大問題。倘若無特殊的抑制低頻干擾,或者無增強某高頻段信號,可使用頻帶比較寬的檢波器。總而言之,對于檢波器來說,具備比較寬的頻帶范圍為宜。
2.3Ρ仁匝槲侍
檢波器對比試驗主要問題包括:其一,試驗目的不夠明確,在選取檢波器過程中,存在一些個人方面的因素,當檢波器人對檢波器不夠熟悉的情況下,試驗便會出現問題。其二,試驗內容不夠具體;其三,試驗資料分析針對性不夠強。針對上述問題,需明確檢波器對比試驗的目的,同時明確試驗內容,采取合理、科學的分析方法,進一步提升檢波器試驗的效果。
3.結語
通過本文的探究,認識到地震勘探檢波器在地震探勘過程中的應用價值較高。為了正確使用地震勘探檢波器,需了解地震勘探檢波器的原理及特性,進一步對其實際應用問題進行分析,并采取有針對性的解決方法。相信在正確使用地震勘探檢波器,并結合地震資料采集成果分析的條件下,地震勘探工作的效率及質量將能夠得到有效提高,進一步為地震勘探的發展奠定基礎。
參考文獻:
[1]程建遠,王盼,吳海,江浩.地震勘探儀的發展歷程與趨勢[J].煤炭科學技術,2013,01:30-35.
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關鍵詞:煤炭勘探;地震勘探;技術應用;精細化工作
1優化高精細地震勘探技術的應用效率
(1)隨著我國社會經濟體系的不斷健全,我國的地震勘探技術方案不斷得到優化,其技術水平不斷得到提升,精細化地震勘探技術體系的健全,大大推動了我國煤炭地震勘探工作的開展,特別是三維地震勘探技術的發展及推廣,有效提升了地震勘探的精確性,大大提升了煤礦企業的工作效益。在煤炭企業的工作過程中,通過對高精細地震勘探技術的應用,可以有效提升工作的分辨率。地震數據的頻率狀況深刻影響著橫向及縱向分辨率,分辨率情況隨著頻率的變化而不斷的變化,這影響到地震采集觀測系統的發展狀況。在煤炭工程中,通過對高精細地震勘探技術的應用,滿足確保煤礦所在區域圖像的清晰化,有利于管理人員進行決策。在煤炭生產過程中,高精細地震勘探技術具備高密度接受性,能夠使煤礦工人的信息獲取效率提升。在傳統的地震勘探技術應用中,受到技術及設備的影響,地震信息不能實現有效的推送,這導致人們難以進行地震信息的有效識別,從而不利于煤炭企業工作的政策開展。為了提升煤炭工程的生產效率及安全性,需要實現高精細地震勘探技術的優化。
(2)高精細地震勘探技術具備良好的信息接收性,有利于地震勘探數據采集能力的提升,有利于提升工作人員的工作效率。
通過對高精細地震勘探技術的應用,可以提升地震信息的小網格采集效率,有利于提升其橫向分辨率。在小網格的采集過程中,通過對面元尺寸的把握,可以滿足日常工作的諸多要求。在實踐工作中,企業需要針對工作要求進行網格尺寸大小的控制,避免出現信息接收不到位的情況。在進行CDP網格的確定過程中,需要針對煤炭區域的地質狀況、工作狀況等進行頻率問題的分析,保證其分辨率的有效提升,滿足煤炭企業的工作要求。在三維地震勘探過程中,要優化CDP的選擇方案,進行維解釋方法的應用,提升對構的識別效益。通過對計算機技術及多道地震儀器的應用,可以實現小網格的高密度采集,滿足了實際工作的諸多要求,提升了三維地震勘探的工作效益。通過對小網格的應用,可以確保地震勘探數據采集密度的提升,可以獲得比較豐富的地震信息,有利于提升地震材料的橫向分辨率。在一個地質目標的工作過程中,如果道數太小,可能就不能實現對目標的精確分辨及識別,因此需要保證一定數量的道數。否則較小的網格不會提供較多的工作信息,如果面元尺寸不能與橫向分辨率相協調,也不會得到較多的工作信息。如果使用的面元過大,可能就會出現漏掉工作信息的情況,導致工作上的一系列問題的出現。在實踐工作中,分辨率的損失是客觀存在的,需要辯證對待。
(3)在工作實踐過程中,需要注意頻率及面元邊長之間的聯系,這兩者的關系是相互影響的。
為了確保煤炭地震勘探工作的有效開展,需要實現三維地震勘探技術體系的健全,保證高密度采集觀測系統的優化,進行CDP網格的優化選擇,保證相關工作環節的優化。要針對目標地質體的大小進行勘探方案的制定,做好橫向分辨率的確定環節,仔細觀察地質體的可檢測性及可視性,要針對實際工作要求,控制好工程成本。在處理工作環節中,需要落實好有效頻帶拓寬工作環節,針對其分辨率狀況做好分析。為了確保煤炭地震勘探工作效益的提升,進行勘探成本的控制是必要的,這需要優化高密度采集方法,進行更多數量的地震道應用,確保三維地震勘探工作的有效開展。
2提升高精細地震勘探技術的應用質量
(1)在煤炭企業的工作過程中,通過對高精細地震勘探技術的應用,可以有效提升地震信息的應用質量。
目前來說,我國的信息采集體系依舊是不健全的,煤炭企業雖然開展了一系列的信息采集優化措施,但是未能取得較為有效的成果。提升信息的采集效率,不能以降低剖面分辨率為代價,在此基礎上采取高精細地震勘探技術的應用,滿足企業對于地震信息的高保真、高質量的要求,避免對地質結構造成較大的破壞,滿足煤炭企業的開采工作要求,提升所在區域的抗壓能力,保證地震信息的采集質量,提升煤炭企業的工作效益。高精細地震勘探技術具備高質量、高保真性,能夠為工作人員提供有效的信息,有利于煤炭企業的地震工作的良好開展。通過對高精細地震勘探技術的應用,可以提升煤炭工作的整體效益,滿足三維地震勘探工作的諸多要求。隨著我國社會的發展,國家對于煤炭的需求量不斷提升,這大大提升了煤炭地震勘探工作量,為了解決煤礦企業的工作難題,必須要進行高精細地震勘探技術方案的優化。
(2)三維地震勘探技術具備較高的工作效益,其內部含有諸多的地質信息。
其內部的DMO疊加剖面具備良好的分辨率,能夠進行地震特征的良好反映,比如應對向斜、斷塊等狀況的識別,為人們提供更加清晰化的地質信息。三維地震勘探技術實現了對傳統地震勘探技術的更替,在復雜多變的地質狀態下,能夠進行地震道、地震波等變化的有效顯示,避免出現一系列的偏移情況,確保人們進行準確性地震信息的獲取。通過對三維地震勘探技術的應用,可以提升地震數據信息的利用效率,大大提升地震勘探的綜合工作效益。在煤炭企業的工作過程中,通過對高精細地震勘探方案的應用,滿足了高密度空間采樣的工作要求,滿足了地震信息工作的諸多要求,有利于煤炭企業的健康可持續發展。在單點地震勘探應用中,通過對室內組合處理技術的應用,可以保證煤炭企業獲得更為準確的地震數據信息,這種技術能夠進行干擾波的有效壓制,避免地震數據信息受到一系列的干擾,有利于提升地震信息的綜合效益。通過對該技術的應用,可以實現對隨機噪聲的有效壓制,實現了低信噪比地區的噪聲壓制,有利于提升地震工作的應用效益。通過對單點地震勘探技術的應用,可以有效獲得所處區域的地質構造狀況,大大提升了地震勘探精度,有利于提升資料信息的分辨率,有利于煤炭企業的健康可持續發展。
3結束語
在煤炭生產工作中,高精細地震勘探技術扮演著核心的工作角色,其為煤炭企業的健康可持續發展提供了良好的技術基礎,有利于提升煤炭企業的工作效益,有利于煤炭企業的長遠發展。目前來說,我國的煤炭高精細地震勘探技術體系依舊是不健全的,存在著諸多工作細節上的問題,為了適應社會不斷發展的需要,進行煤炭高精細地震勘探方案的優化是必要的,從而促進我國社會經濟的健康可持續發展。
參考文獻
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篇5
隨著油田勘探程度的增加和難度的加大,傳統的二維、三維地震勘探方法在解決某些地質、油藏等難題時受到越來越多的挑戰,要求地震勘探新方法、新技術不僅要滿足定性評價要求,而且要向定量化、精細化和立體化的方向發展,因此針對不同勘探開發目標和目的的地震勘探新方法和新技術的出現是必然的。常規地震勘探課程側重基本勘探方法和原理的講解,然而在實際油田生產中大量非常規的地震勘探方法發揮著舉足輕重的作用,因此,為油田地球物理勘探相關專業開設地震勘探新方法課程,讓學生能夠把握地震勘探新技術的現狀與發展趨勢對從事地震勘探工作十分必要。為保證課程教學效果,提出了激發學生學習興趣與減輕學生負擔并重的教學改革方案,并進行探索與實踐。
一、課程內容和教學目標
地震勘探新方法課程是在常規地震勘探技術基礎上,使學生系統了解目前實際生產中正在或將要應用的新技術,課程改革的目標是將地震勘探領域主流及前沿的理論和技術及時地、更好地融入授課內容中,使學生能夠及時了解學科前沿知識,把握學科發展方向。引導學生理解實際油田勘探開發過程中的多種關鍵地震方法,為今后開展實際油田勘探生產以及相關方法研究打下良好基礎。具體目標和要求包括掌握地震勘探新技術的概念與特點,把握新技術研究現狀與發展趨勢。理論聯系實際,正確理解地震勘探新技術的研究意義與技術要點。學會文獻檢索與查新,開展與專業相關的中英文文獻閱讀、分析與總結活動,提高學生實際文獻檢索、總結和獨立思考的能力,培養學生的團隊協作精神。
二、課程教學背景分析
1.地震勘探新方法課程教學內容特點分析。地震勘探新方法課程作為地震勘探原理的補充和延伸,與目前油田實際勘探開發緊密相關。課程涉及范疇較寬,內容繁多,包括VSP、井間地震技術、多波多分量地震技術、時移地震油藏監測技術、微地震技術等。課程中除新方法所對應基本物理方法的描述外,還涉及大量的形式復雜的數學公式及數學描述,以及多種地球物理信息和手段的分析、融合,甚至是多學科知識的交叉結合。此外,地震勘探新方法隨計算機發展和學科間交叉融合快速發展。同時,地震勘探是基于基本地球物理勘探理論、方法與認識,并將數學物理方法應用于計算機實踐的一門課程。實踐性強是勘探地球物理方法課程共同的特點,本課程教學也不例外。實踐注重培養學生動手解決實際問題的能力,在實踐中加強對專業知識的理解和掌握,從而對每一種技術有較直觀和深入的認識。地震勘探新方法課程授課時間較短,而該課程的教學目標是希望學生通過課堂學習、研討和課下文獻調研總結,以及實際資料實踐,理解課程教授地震勘探新方法的基本原理、適用條件和發展趨勢等,為從事地震勘探科研與生產工作奠定基礎。總之,地震勘探新方法課程教學內容豐富,實踐性強,對學生科研能力與實際工作能力的培養具有重要意義。
2.地震勘探新方法課程授課對象的特點分析。本課程的授課對象是勘查技術與工程專業和其他相關專業高年級本科生,該階段的本科生既要完成預定課程的學習,同時還面臨著就業或者考研的壓力,可謂時間緊、任務重。因此,有效掌握地震勘探新方法是一個不小的挑戰。同時在我們的大學校園里,還有部分大學生學習勁頭不足,有明顯的厭學現象。另外教學內容陳舊、課程理論性強、實用性差、教學過程單調、教學方法單一以及作業太重等因素都加劇了學生的厭學情緒。針對目前復雜多樣的學生心理,教師如何最大程度地提高學生對本課程學習的積極性,讓學生在有限的時間內更好地掌握所學知識是教學過程中的重點,也是本課程以及類似課程的教學難點。
三、教學方法改革與課程優化實踐
1.精心備課,構建實際問題導向型的課堂教學模式,激發學生的學習興趣。在我國的教學活動中,教師長期處于知識代言人的地位,掌握著話語主動權,這就導致了無法構建起平等、和諧的師生關系,也無法促使學生自由探索知識,無法調動學生的學習興趣。因此要調動學生的學習積極性,激發他們的學習興趣,教師就要努力構建合作機制的課堂氛圍。首先教師應精心備課,包括必要的板書和多媒體教學課件。多媒體輔助教學將文字、圖片、聲音、動畫視頻圖像融為一體,提供的信息量大,能生動形象地展示抽象的知識點,增強學生的感性認識。同時要準備具有代表性的勘探實例與勘探實際難題,引導學生思考。學生也可以通過實際問題的解決獲得成就感,從而更加喜歡該課程。再次,本著“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”的目標,構建實際問題導向型的課堂教學模式。問題導向式教學突破了傳統的教學模式,它用問題激發學生主動探索,變被動學習為主動學習。教師由講授者轉變為引導者、組織者和探索者。將討論式、互動式、啟發式以及案例式教學法運用進來,教師提出問題,請學生事先查閱文獻,進行總結,初步提出解決方法,在課堂上一起討論其可行性,鍛煉學生的表達能力,提高其自信心,開拓思維,激發其研究興趣。最后優化課程教學內容,強調學生在教學中的主體地位,用更多的時間引導學生獨立思考,協助學生開展實踐。
2.加強實踐教學,引導學生獨立閱讀總結,培養動手能力。地震勘探新方法課程是一門實踐性很強的課程。需要學生進行實際操作,教師準備實際油田資料和相關軟件與程序模塊,讓學生自己動手,進行實際數據的分析、處理與解釋,并對其中出現的問題進行及時解決和問題總結,加深體會,并培養良好的協作精神。安排學生分組進行相關問題文獻的查閱、分析與總結,從而引導學生學會以問題為導向進行文獻檢索,培養必要的文獻整理、總結等基本科研素養。培養學生的報告能力,提供充足機會并鼓勵學生對自己所做的文獻調研和實際問題解決方案、效果進行報告。教師的講授要在學生自求自得而又遇到困難時,要以畫龍點睛式的手法去貫通學生的思維,提高學生的認知能力,引導其深入理解研究問題,提高地震勘探新方法的教學效果。
3.關心、關愛學生,加強與學生的交流,給學生減負。國外在概說中國教育的特點,確切的說是缺點時認為:大學教育是知識的教育。正因如此,大學生成了世界大學生群體中學得最辛苦的一部分,他們要完成的課程數量多,所學知識過于專業化,過深、過難,考試呆板且頻繁,知識學習的負擔過重,使其主動學習的積極性不高,學習效率低,獨立思考的能力差。地震勘探新方法課程的教學安排,充分分析了大四學生面臨的畢業、考研及就業壓力和處境,考慮到目前大學生的普遍心理情況和課程所針對高年級同學時間緊、壓力大的特點,不能增加過多的學習負擔,而應減輕學生學習的壓力。地震勘探新方法課程減負具體實施措施包括注重學生能力的培養和對地震勘探新技術的認識與理解,減少作業量,尤其是死記硬背的知識點,通過生動、形象的教學材料和實實在在的勘探實例,鼓勵學生提高學習效率,盡力做到在課堂上理解教學內容。在實踐教學過程中,為學生提供實踐工作所需的成熟軟件和程序模塊,并認真指導學生使用。同時在課程授課中幫助學生加深對地震勘探原理、資料處理等相關基礎知識的理解,減輕考研同學專業復習的壓力。
從學生的角度出發,與學生平等相處,尊重學生。鼓勵學生課下與老師深入交流和談心,做到師生平等,使學生能夠以放松的心態進行本課程的高效學習。同時尊重學生個體的差異,注意考評體系的多樣化。豐富課程評價指標,將出勤率、文獻檢索與總結、課堂討論積極性及表現、課堂學習認真情況、課外實踐報告以及最終考試成績等都納入考評標準中,避免“一考定輸贏”的現象,從而切實減輕學生的心理壓力。
篇6
【關鍵詞】三維地震;關鍵技術;高密度采集;巖性反演煤礦采區三維地震勘探始于1993年,從東部到西部、從平原到山區、從陸地到湖上、從國有大型礦井到地方煤礦,三維地震勘探得到了迅速的推廣應用。三維地震勘探技術的發展應用使地震勘探的精度和分辨率大大提高.取得了豐富的地質成果。然而,隨著煤炭工業的發展,高度發展的機械化采煤對地震勘探的精度要求進一步提高。
1.目前中西部三維地震勘探存在的主要問題
我國中西部地區多為山區、黃土塬區.不僅地表地震地質條件復雜多變,而且地下煤層、構造復雜多樣。水平層狀均勻介質理論已經不適合中西部地區三維地震勘探.在實踐應用中已經暴露出許許多多的問題,最終造成地震勘探成果驗證準確率較低,大部分在30%~60%之間。遠不能滿足煤礦設計和生產的需要。目前中西部三維地震存在的主要問題有以下幾點。
1.1觀測系統設計問題
觀測系統設計依據不充分,套用或延用固定的觀測系統現象較多,野外變觀隨意性強,造成觀測系統復雜多變,炮檢距分布不均勻,將影響速度分析的效果、影響偏移效果。
1.2測量資料的準確性問題
應該說第一手的測量資料和測量樁號問題不大,但地震勘探是一個系統工程,如果銜接不好,后續成孔激發、接收工作跟不上,測量樁號丟失嚴重,再加上山區施工炮檢點位移較多,測量資料的準確性值得思考。
1.3成孔激發問題
復雜地區激發條件復雜多變,地震成孔工具單一,原始資料信噪比低,單炮記錄甲級率太低。
1.4縱、橫向分辨率問題
縱、橫向分辨率都不夠,小斷層、小陷落柱等構造遺漏現象比較嚴重。
1.5長波長靜校正問題
山區靜校正目前普遍采用綠山折射波靜校正方法,其對長波長靜校正不能夠取得理想效果,最終可能導致煤層深度解釋誤差大,或解釋出假斷層、假陷落柱等假構造現象。
1.6偏移成像問題
中西部地區構造、煤層復雜多變,煤層傾角大,共中心點道集反射點散射問題嚴重,適用于我國東部的常規疊后偏移成像技術已不再適用于中西部煤炭三維地震勘探資料。因此,要想提高三維地震勘探的精度和準度。必須進行技術創新和方法革新。
2.高精度三維地震勘探關鍵技術
國家重大產業技術開發專項研究課題攻關項目 “西部煤炭資源高精度三維地震勘探技術”進行了高精度三維地震勘探技術攻關研究。根據煤炭三維地震勘探技術現狀及特點,借鑒國內外石油系統復雜地區的新方法和技術,在山區和黃土區開展了煤炭高精度三維地震勘探研究工作。
2.1高密度采集技術
煤炭三維地震勘探是從粗線距、粗網格到小線距、高密度的發展過程。高密度采集的定義是用道密度來衡量的.一般情況下高密度采集道密度要求達到常規三維地震勘探的4~10倍。高密度三維地震采集技術的核心是小面元、高覆蓋次數。與常規三維地震技術相比,具有小空間采樣間隔、高覆蓋次數、寬方位角、均勻的炮檢距道集等特點。采取高密度空間采樣技術來提高空間分辨率,設計最優化的觀測系統。
2.2層析反演靜校正技術
近年來,隨著我國“穩定東部,發展西部”戰略的實施,西部地區已成為勘探的主戰場。西部探區是近地表條件復雜區,資料信噪比較低,使得靜校正問題成為影響勘探效果的關鍵技術之一。層析靜校正反演是一種非線性模型反演技術,它利用地震初至波射線的走時和路徑反演介質速度結構,不受地表及近地表結構縱橫向變化的約束。根據正演初至時間與實際初至時問的誤差,修正速度模型,經反復迭代,最終達到要求的誤差精度。因此能較好適用山地資料的復雜地表,是解決山地資料靜校正的一種有效方法。常規的折射波靜校正技術是將折射信息分解為炮點和檢波點的延遲時間和折射層的速度。與常規折射波靜校正技術相比,層析反演靜校正技術提供了一種不同于折射模型的靜校正計算方法。其差別主要在于對近地表地球物理和地質學的基本模型假設不同,層析反演假設近地表模型更為復雜。
2.3疊前時間偏移技術
當地下構造復雜、橫向速度變化劇烈時。或地形高差大,共中心點散射嚴重時,反射波旅行時已不再是雙曲線形式,水平疊加的結果也不完全等價于自激自收的零炮檢距剖面,疊后偏移已不能使地下構造正確成像。而疊前時間偏移不受水平層狀介質、自激自收的零炮檢距剖面等的假設限制,比疊后偏移更適于實際資料的復雜情況。疊前時問偏移適用于速度縱向發生變化.而橫向速度變化不大的地區,能夠實現真正的共反射點疊加,其有較好的構造成像效果,能滿足太多數探 對地震資料的精度要求疊前時偏移處理技術,使用均方根速度場將各個地震數據道偏移到真實的反射點位置.形成共反射點道集并進行疊加,是先偏移后疊加,提高了偏移成像精度。疊前時間偏移方法自身疊代的過程也使最終得到的速度場精度比疊后時間偏移方法高,有利于提高構造解釋成圖精度地震偏移成像是地震資料處理的核心技術疊前偏移成像處理技術與常規的疊后處理相比具有以下三方面突出特點:一是解決了原共中心點道集大傾角反射點散射問題,是解決復雜斷塊、陡傾角構造地震精確成像的關鍵技術;二是提高了RMS速度場和最終構造成圖的精度;是偏移道集可直接用于AVO分析干疊前波阻抗反演,可大大提高巖性預測的精度
2.4巖性反演解釋技術
波阻抗反演技術是巖性地震勘探的重要手段之一, 根據鉆孔測井數據縱向分辨率很高的有利條件,對井旁地震資料進行約束反演,并在次基礎上對孔間地震資料進行反演,推斷煤系地層巖性在平面上的變化情況。這樣就把具有高縱向分辨率的已知測井資料與連續觀測的地震資料聯系起來.實行優勢互補,大大提高三維地震資料的縱、橫向分辨率和對地下地質情況的勘探研究程度問。
3.結論及認識
通過試驗研究、技術攻關,總結出一套適合中兩部復雜地區的“高精度三維地震勘探技術”,即:以合理得當的觀測系統、行之有效的成孔工具、嚴密完善的質量保證體系為基礎,采用高密度采集技術、層析反演靜校正技術、疊前時間偏移技術和巖性反演解釋技術來提高三維地震勘探的精度和準確率。目前,這些技術已經在全國廣泛推廣使用,極大提高了煤炭地質勘探的精度、準確率和解決地質問題的能力,為煤礦建設、安全生產、高產高效提供了更加可靠的地質保障,取得了重大的社會效益和決策效益,對開發利用好我國西部煤炭資源、提高國家能源保障程度將產生重要而深遠的意義,也更加鞏固和確保了我國煤炭三維地震勘探技術在國際上的領先地位。
【參考文獻】
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篇7
關鍵詞:石油地質勘探 地質 創新
一、石油地質勘探技術簡介
1.物探技術
在石油地質勘探的發展過程中,物探技術有著重要的作用。物探技術在石油地質勘探的領域中,在地震勘探技術領域有著舉足輕重的地位。地震勘探技術是指對地下地質進行人工地震波(也稱為彈性波)勘探,這個技術的產生,為石油產量的增加做出了巨大的貢獻。隨著技術的發展,石油地質勘探技術的種類也越來越多,其中包括地震反射技術、數字地震技術、三維地震技術等多項新技術,這些新型技術在石油地質勘探的歷程中都發揮著其重要的作用。隨著石油地質勘探技術的不斷發展,我國針對地震勘探方式的各個方面也有了長足的進步。對我國石油地質勘探水平的發展有著促進作用。
2.測井技術
測井技術已經不能僅局限于過去的水平,因為目前對于油氣的勘探已經有了新的形勢。科學技術水平的快速發展為測井技術的發展提供了條件,如電子、機械、計算機、通信等技術都是不可缺少的。在目前的石油地質勘探的快速發展形勢下,對于測井數據進性采集處理等也取得了巨大成效。現在,測井設備已經有了巨大的改變,成像測井儀已經逐漸取代了數控測井儀器,成像測井儀相比較于數控測井儀更具有優勢,傳輸數據的速率更高,它能夠在較短時間內提供更多的測量數據。成像測井儀下井后能夠結合更多的井下儀器,儀器具有多個檢測器,井眼的覆蓋范圍更大,用于成像測量:該儀器無論是采樣率還是分辨率都會更高,探測的深度也更多。測井技術的發展,不僅僅局限于城鄉測井技術,還在核磁共振、套管等諸多方面有著巨大的發展和進步,這些測井技術在現如今的石油地質勘探工作中都有著巨大的作用。
3.鉆井技術
在石油工業的勘探和開發過程中,鉆井所花費的成本是最多的,大約占總成本的50%~80%。所以,為了盡可能的節約石油工業的成本,國內外的諸多技術人員都在對新型的鉆井技術做出研究和探索。在上世紀90年代初期,就已經在不斷的研究新型的鉆井技術,加拿大研究人員研究出了欠平衡鉆井技術。該技術可以減少地層損害,提高機械鉆速,并堅持克服漏層,對開發估計油井有著很大的作用。欠平衡鉆井技術相對于常規的鉆井技術還是比較復雜的,除了要在設備上增加更多,還要注意鉆井過程的安全和防腐工作,總的來說還是相對困難的。美國在上世紀20年代就開始了大位移鉆井技術,但是在90年代,該技術才得到快速的發展。近海油氣田和陸上油氣田的開發主要使用大位移鉆井技術。
二、石油地質勘探技術創新與發展探討
1.利用計算機模擬,提高勘探質量
科學技術的發展,讓計算機技術也應用到了多個領域中來,在石油地質勘探領域中,三維地震建模方法和技術也取得了飛速的發展。新型的科學技術在石油地質勘探工作中有著重要的作用,比如全球衛星定位、地理信息定位燈都對石油地質的勘探起著重要的作用。石油系統將碳氫化合物的形成、遷移和積累的一個完整的系統的科學應用,從而改變了以往孤立地研究每一個單一的局面,形成條件預測油氣分布區,并體現出了良好的效果,已成為不可或缺的裝置。新型的科學技術,如計算機、衛星定位、地理信息定位能夠確定位置,進而做出地形模擬,這樣石油地質勘探工作就會更加容易進行,工作效率大大提高。
2.膨脹套管技術,降低勘探成本
常規鉆井入井套管尺寸是固定的,從井口到油層的大小是遞減的。當地下的大小隨著深度變化而受到限制時,是無法到達油層的。殼牌研究中心最近開發了新的技術,就是膨脹式套管。膨脹式套管的直徑最大可擴大到原來的2倍。有了這樣的設備,人們在遇到復雜的井下情況時,就可以有效的解決問題了。除了解決這一問題,膨脹套管技術還可以讓井眼向下的延伸更加統一,使鉆井的上下直徑相差不多,這樣一來,鉆井深度就可以增加,套管的成本就會降低,這樣,整個鉆井的成本也會減少。我國的勝利油田和大慶油田都已經應用此技術。
3.研究新方法和新技術,加強石油地質勘探的實效性
針對石油地質勘探的技術進行加強研究探索,尤其是巖石物理分析技術和表征地球物理響應特征分析技術等要加強研究。與此同時,通過不斷的發展,逐步實現物探技術的實際應用。對于石油地質勘探的方法和技術,我們還有更廣闊的的發展空間,隨著科學技術的不斷發展,越來越多的技術將會應用到石油地質勘探領域當中來,只有石油地質勘探技術和方法的不斷更新和發展,該領域才能不斷的進步和提升,這樣,我國的石油地質勘探領域才能快速的發展其競爭能力。
參考文獻
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篇8
在已經過去了的2011年,云計算帶著磅礴迫人的氣勢在IT行業引發了一股熱潮。隨著云計算技術的不斷發展,蓄勢待發的云計算在2012年更是會逐漸走向成熟。這對于與國際接軌、競爭激烈的能源行業企業來說,云計算可能是引發石油勘探高性能計算(HPC)需求破局的導火線之一。
關鍵詞:云計算;石油;勘探
中圖分類號:TP319 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 06-0022-01
一、石油勘探技術現狀
目前在石油勘探中最常用是地球物理方法。地球物理方法是使用現代物理方法進行地質勘探的方法,包括電法、磁法、重力法、放射性法、地震波法等。其中尤以地震波法最為重要。地震波法的基本辦法是用炸藥在地面激起人工地震波,通過地震波傳入地下,碰到不同形態的巖層時形成不同的反射波,這些反射波經過收集、轉變成電子信號后存儲為數據,然后通過對數據進行計算處理、解釋和反演,就能清晰模擬出勘測區域的地下地質構造,并找到那些存有石油巖層的精確位置。
據了解,為了了解和模擬出地下數千米的地質構造,通過地震波反射方式來收集海量數據一般二維數據可達1-2TB,三維數據更是高達幾百TB甚至PB級,然后進行大量的密集計算和模擬,計算結果出來后還要轉換成直觀的可視畫面,方便專家對數據進行解釋,為油氣鉆井定位提供參考。因此,這些海量數據的處理只有借助高性能計算才能實現最佳的勘探效益,這也是在石油勘探領域高性能計算需求的主因。
由于石油勘探行業的特殊性和復雜性,石油勘探對高性能計算提出了非常苛刻的要求。過去十年中,高性能(HPC)集群計算系統成為石油勘探計算處理的主流甚至是唯一系統架構類型。HPC是高性能計算(High-Performance Computing)的縮寫,但是目前高性能HPC集群計算機系統在計算性能、系統建設與運行成本等方面已經面臨著許多問題。例如,讓石油勘探企業感到頗為頭痛的問題主要集中在三大困境:一是計算能力需求和CPU處理器性能落差越來越大,目前通過不斷提高CPU處理器的工作頻率來提高計算性能的技術路線已經逐步走向其極限;二是石油勘探高速增長的數據和存儲擴容越來越不匹配;三是能耗制約越來越嚴重,高性能計算機的體積大、耗電多等弱點以及對龐大的計算機房空間需求、空調需求和用電量等已經成為石油勘探數據處理的一大挑戰。
簡單的說,就是目前石油勘探行業對計算能力和數據處理的大需求,使到傳統的高性能計算方法不但不能適應石油勘探發展與應用的需要,更是成為了石油勘探發展的制約因素之一。面臨上述嚴峻挑戰,如何破局高性能HPC計算需求成為石油勘探行業關注的焦點。
二、云計算在是由勘探領域的應用
要想滿足和破局石油勘探行業對高性能計算需求的三大困境,唯一的解決之道是要實現靈活的可伸縮性。也就是說,構建破局石油勘探高性能需求系統的關鍵點:需要可伸縮性、可拓展的計算能力;能夠負載相當大的存儲容量,并能實現可伸縮性的存儲容量;還要能夠對計算能力和資源進行更好的管理。因此,許多業內人士認為云計算或許將是最有希望破局石油勘探高性能計算需求的方法之一。
事實上,對高性能計算(HPC)而言,云計算并不是一個新的概念。例如已經發展近30年的超級計算中心就是一種早期的云計算模式:把昂貴的計算資源集中部署和集群應用。但這種HPC計算服務和當前所談論的云計算又有著一些明顯的區別。目前的云計算是網格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網絡存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(Load Balance)等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統。云計算的核心思想是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶服務。
簡單的說,云計算對于高性能計算(HPC)不但是一次模式轉變,也是革命性解決目前困境的方法。例如微軟很早以前就提供了Window HPC Server操作系統,用于支持高度并行的集群計算系統。現在則積極的擴展其Windows Azure platform云平臺的并發計算能力和集群計算能力,其最終目標是讓云計算和高性能計算會師。目前,微軟高性能計算平臺會師云計算的版本是Window HPC Server 2008 R2。這種高性能計算通過借助云計算模式來整合、管理和調度硬件和網絡資源,可提供強大的計算和數據處理能力,有效地壓縮了石油勘探從建立模型和分析數據到提出解決方案所需的時間。更有業內專家稱這是破解石油勘探高性能需求困局的創新催化劑。
總的來說,綜合業界各種現行的解決方案,云計算技術是破局石油勘探行業高性能計算能力需求的一種很好的方向。隨著云計算技術的逐步成熟,我們有理由相信基于計算網格、計算云、存儲云提供的高性能計算服務,石油勘探行業高性能計算困局將會揭開新的篇章。
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篇9
【關鍵詞】南海北部深水區 約束稀疏脈沖波阻抗反演 儲層描述
隨著全球經濟發展對石油天然氣需求的不斷增長,各國已經把勘探的目光投向深水。南海北部白云深水區經過多年勘探研究,在W3目標區獲得重大天然氣發現,成為中國近海最具勘探潛力的區塊。
W3-1井的鉆探證實,白云深水區珠江組發育重力流成因的深水扇儲層。深水沉積儲層橫向變化快,分布不均一,僅通過1~2口井的物性參數來代表整個深水扇體極不可信。然而深水勘探成本高、風險大,不可能大量鉆井,因此,如何運用現有資料準確描述深水儲層物性的分布差異顯得尤為重要。
隨著地震勘探技術的發展,通過反演將地震振幅轉化為波阻抗數據,對儲層物性及含流體性的空間變化進行定量描述,成為油氣藏表征的關鍵技術。針對白云深水區鉆井稀少,但有高品質的三維地震數據的現狀,引入稀疏脈沖波阻抗反演技術,實現對含氣儲層的識別,為深水區目標儲量計算、評價井位設計提供了重要的依據。
圖2?過井波阻抗剖面
4 應用實例:W3儲層刻畫和定量計算
儲層的面積、厚度、孔隙度是儲量計算中的重要參數。在波阻抗反演基礎上,可依據阻抗與孔隙度的相關性,將反演得到的波阻抗屬性轉換為孔隙度,定量評估儲層物性空間變化特征。
4.1 W3反演結果分析
反演結果與鉆井巖性資料顯示出良好對應關系(圖2)。反演結果刻畫出了sand1陸坡深水扇低阻抗砂體形態。
4.2 計算含氣儲層孔隙度平面分布
以Sand1為例,根據前文得到的氣層阻抗門檻,用可視化技術在波阻抗體上追蹤雕刻氣藏,可以直接計算含氣面積、厚度(圖3)以及含氣層平面上各點的平均阻抗值。
根據孔隙度與阻抗的線形關系式將平均阻抗轉換為平面上孔隙度的分布(圖4)。
圖4?氣層厚度圖
應用砂巖厚度圖和孔隙度圖計算儲層的儲集空間,準確程度得到提升。4.3 反演結果的檢驗
W3氣田優質含氣儲層的反演預測結果對氣藏的評價有重要意義,指導了評價井W3-2、W3-3的鉆探,經檢驗預測結果非常準確。
W3-2井鉆遇sand1氣層41米與反演結果預測一致(圖3)。根據換算出的孔隙度分布圖(圖4),預測該井位的孔隙度值20%,與實鉆測井解釋一致。
W3-3井位處構造高點,反演結果sand1層沒有含氣儲層(圖3),綜合分析認為是由于儲層變薄超出分辨能力。該井實際鉆遇sand1層1.5米厚的薄氣層,與預測一致。
5 總結
根據上述研究成果,對稀疏脈沖波阻抗反演技術在深水儲層識別中的應用有以下認識:
高品質三維地震、測井資料是反演結果可靠性的重要保障。
稀疏脈沖波阻抗反演技術結合了測井縱向分辨率高和地震橫向分辨率高的優勢,其結果較好的反映出W3儲層的空間分布,提供了可靠的儲層孔隙度、厚度參數。
綜上所述,稀疏脈沖波阻抗反演技術在白云深水區的應用,彌補了單純利用測井或地震相預測儲層的局限,實現了對優質含氣儲層的識別。利用這一技術能夠在精細目標評價中發揮優勢,提高鉆探成功率。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:石油地質;勘探技術;創新
近些年來,我國的國民經濟得到了快速發展,科學技術水平也在經濟發展的刺激之下快速提高,石油資源作為重要的社會資源,已經不能滿足當前社會發展的需要。這就為我國石油地質勘探技術的開發與創新帶來了很大的壓力,石油資源的開發壓力也隨之上漲。為了保障我國社會的穩定發展與石油資源的充足提供,加強石油的開采質量與效率,進行石油地質勘探技術的創新已經成為石油行業發展的必然。因此,本文選擇石油地質勘探技術的創新與發展作為研究對象,是有一定的社會現實價值的。
1 石油地質勘探技術的現狀分析
石油地質勘探技術主要包括三種,即物探技術、測井技術和鉆井技術。近年來,我國不斷加大投人用于石油地質勘探技術研究和創新,取得了令人矚目的可喜成績,不僅推動了多個盆地地區石油勘探工作順利發展,還在石油儲量方面有一定發現。下面,我們就來對我國現階段的石油地質勘探技術進行分析與介紹。
1.1 物探技術
在石油勘探與開發領域當中,物探技術占有較為重要的地位。早期的石油地質勘探工作當中,最好用到的是地震勘探技術。繼地震勘探技術之后,反射地震技術與三維地震技術、數字地震技術不斷被利用到實際的石油地質勘探工作當中來,使那一個階段的石油勘探工作與石油開采量大幅度上升。在技術人員的努力研究和多次實驗下,無淪是在采集數據和數據處理方面,還是在制造設備方面,地震勘探技術都有所進步,而且在綜合研究和運用多學科以及在成像技術的輔助下,其作用更加突出,應用更為廣泛。如三維地質勘探技術的應用,可以在空間上將遠古時代的海底全貌、陸地情況及其形成的全部過程以具體數據顯示出來,也可以充分利用井孔的巖石和生物兩種地層的約束,詳細分析盆地的具體情況,特別是工業油氣開采中的關鍵問題,像該地的構造特點、形成沉積的整個過程、相關流體的流動J隋況等;在計算機技術快速發展的影響下,GPS,3G,GIS等先進技術得以發展和綜合應用,將石油地質勘探還原,使之趨于真實狀態,提高了其仿真度;此外還有井眼技術、地震油藏監測技術等,這些都有助于石油勘探效率的提高。
隨著技術的發展與計算機技術在石油勘探行業的應用,高分辨率地震技術與四維地震監測技術等更為先進的石油勘探技術被利用,大幅度提高了新地區石油勘探的效率,也為一些老舊地區的石油勘探工作帶來了新的契機。
1.2 測井技術
不斷發展與進步的石油勘探技術對測井技術提出了更高的要求,而機械行業、計算機技術與電子技術的不斷完善,石油地質勘探技術得到了發展的條件與空間。在眾多因素的影響之下,測井數據的收集與處理技術得到了長足性進步。目前,成像的測井儀器正在逐步代替數控式的測井儀器,使得數據的傳輸效率得到時間,單位時間內的數據傳輸量得以提高。也就是說,在每一次下井中可以組合數量更多的儀器,安裝更多的探測器,加大井眼的覆蓋規模,使成像測量的質量得到提高。另外,下井的儀器還具有更高的采樣率與分辨率。除此之外,像套管井測井技術與核磁共振測井技術也有明顯進步。核磁共振測井技術的發展使得石油地質勘探工作的精度與速度明顯提高,其應用的規模與效果都在增強。
其實近期較為關鍵和先進的測井技術還包括隨鉆測井、核磁共振、套管井等技術,而且經過不斷研究和改進,其在地質勘探工作中的應用效果日益突出如應用核磁共振技術可以加快測量速度,提高測量精度;應用測量平臺不僅可以減少測井過程中的故障的發生,還利于測井時間的縮短,而且成本相對較低,占用井場的時間較短;隨鉆井技術的應用,可以提高測井儀器的可靠性,而且促使其朝著尺寸小、組合多、成本低的方向發展;無線電波透視技術和井中磁測技術可以幫助工作人員識別鉆周圍的盲礦體;此外由計算機、測井車、測井儀器、深度系統等構成的測井系統的應用可以極大的改善提高測井質量和成功率,這些測井前沿技術都利于石油地質勘探效率和石油綜合效益的提高,對提高行業競爭力具有重要意義。
1.3 鉆井技術
在石油地質勘探活動的成本當中,鉆井的費用占到了一半以上,因此,加強鉆進技術的創新有利用石油地質勘探工作成本的降低。在上個世紀 90 年代,欠平衡鉆井技術在石油地質勘探工作中廣泛利用,這種技術可以有效降低地質勘探工作對地表與地層的損害,加大機械鉆動的速度,杜絕漏失與卡鉆現象的出現,是進行石油地質勘探的一個重要手段。但是,欠平衡鉆井技術具有較強的復雜性,在安全管理與防腐工作方面有一定的難度。其次,大位移井也是一個重要的石油地質勘探技術,主要應用于開發海上油田與近海油田。
2 石油地質勘探技術的創新與展望
就目前發展來看,石油地質勘探技術的發展主要集中在降低故障率和開發成本,提升勘探精度和開采連續性,提升各儀器設備的集成度、自動化程度以及智能化程度等方面其實現的核心是新技術新設備的應用。
(1)加大計算機仿真在石油地質勘探中的應用計算機及其數據處理技術的飛速發展允許在石油地質勘探中使用模擬的方法對相關區域和相關內容進行仿真分析,根據模型和輸人數據對當前勘探區域的油氣分布相關特性進行預測這不僅能夠提升石油地質勘探的精確度,還能夠減少資源的浪費,提高勘探效率和勘探質量。
(2)注重相關設備和儀器的性能提升現代石油地質勘探和鉆井開采環境越來越差,對設備的要求也越來越高,故進一步提升相關儀器的精確度、可靠性以及抗高溫抗腐蝕等性能此外,高性能的鉆井設備還可以提升特殊環境下的開采可能性、實現深層或超深層鉆井。
(3)膨脹管和連續管技術的應用對于無法正常鉆進的環境如水層、破碎帶等,可以使用膨脹管管技術,該技術允許鉆井管道可以深人到原來無法到達的目的層而連續管可以被應用在小井眼鉆井和其他惡劣環境中,該技術不僅可以提升錄井質量,降低鉆井對環境的破壞,還能夠在管內配置相關儀器對鉆井和測井進行數據采集和狀態監控。
對石油地質勘探相關技術進行研究和創新的根本目的在于應用新技術提升勘探效果,降低鉆井成本,實現實時自動化測井鉆井監控隨著石油需求的不斷擴大,使用新技術和新設備改進石油地質勘探和鉆井效果是石油地質勘探的必然發展趨勢。
參考文獻:
1、沈忠厚,黃洪春等 世界鉆井技術新進展及發展趨勢分析[J]. 中國石油大學學報,2009(4)