勘探技术

勘探技术（共12篇）

勘探技术 篇1

摘要：随着当今社会科技不断地发展与进步,我国的水文勘探技术也在不断革新,水文勘探技术的含金量也在不断提高,并影响着整个行业的发展。本文重点以地下热水资源来描述水文地质勘探现状以及对勘探技术的分析,经过对具体事例的研究可以得出更加详细的结论。

关键词：水文地质,勘探现状,勘探技术分析

0 引言

地下热水是宝贵的地下水资源,同时是一种洁净的能源,其应用范围越来越广,在采暖、洗浴、医疗保健、旅游度假、种植、养殖、工业利用等方面发挥独特而重要作用。合理开发地热资源对环境保护、刺激消费、提高人民生活水平,获得较好的经济效益和社会效益,将起到积极的推动作用。

1 地下热水的水文地质勘探现状

在国内,水文地质勘探的主要目的就是对当地的地质情况做出详细的理解和分析,对地质进行科学、有效的勘探,就需要大量人力物力的支持。要进行水文地质勘探我们首先要明确目标,做好前期调研。最开始我们要在进行水文地质勘探之前,要充分了解当地地质情况,搜集大量的有关数据,再投入大量的人力物力进行勘探。许多勘探队伍资金周转困难,因此在资金投入方面要进行控制。许多勘探队因为资金问题,不会做出详细的勘探报告,使得勘测的数据缺乏可靠性。下面我们根据某地地下热水资源的开发为例,看看我国勘探的效果

1.1 地热井施工情况

在进行水文地质勘探中,地下热水的勘测也是一项重要的项目,在勘探之前要进行一系列的准备工作。

第一步是进行钻探施工,首先要确定钻探设备,做出计划井深与实际井深。进行两开作业,将钻井初步规模与基础设施全部建设完毕。井身结构见表1。

第二步是进行岩屑录井操作,我们对目标井进行了岩屑、钻时录井及钻井液观测工作。岩屑录井最开始是由一开至完钻,每米都会捞取一个岩屑样品,并进行岩屑录井;钻时录井由一开至完钻每米一个钻时点。钻井液观测每8小时一次。包括密度,漏斗黏度、泥饼厚等。

第三步是进行地球物理方式的测井,地球物理测井就是进行数字方式测井,完成数字测井工作量1388m,本井测源从50.00~1350.00m开始进行连续地温测井,井温测量成果见表2。

从500~1387.00m进行连续测斜;并进行井裂缝分析。

1.2 地下热储特征

目标井揭露热储层为花岗岩裂隙水,埋藏深度985.00~1388.00m,厚度为403.00m(未揭露)。

目标井的地热场特征:根据附近资料显示,目标井附近恒温带深度为60.00~80.00m,恒温带的温度为12.000℃。根据表2(测温成果表)可以分析出:

地温梯度计算公式:

其中:T———地温梯度

t1——计算起点地温(℃);

t2——计算终点地温(℃);

h1———计算起点深度(m);

h2———计算终点深度(m)。

测温起点井深为75.00m,地温12.000℃;测温终点井深1350.00m,地温51.111℃.换算地温梯度3.068℃/100m。

目标井的热储特征:地热井揭露热储层为燕山期花岗岩裂隙水,经测井解释热储厚度为17.70m,地温增加变幅最大位置在埋深825.00~1050.00m。井降压试验成果,静水位地面上32.5m,最大压力降300.50m,单位产量2.16m3/d·m,平均渗透参数0.1964m/d。压力传导系数5.3599m2/d,压力水头高度﹥985.00m,即9.85MPa。

2 目标井产能测试及地热流体用途评价

2.1 井产能测试及单井产出量计算

①渗透系数计算

我们选用的承压完整井的稳定流计算公式:

式中:K———渗透系数(m/d);

Q——井涌水量(m3/d);

S———压力降低值(m);

M———热储层厚度(m);

R———井影响半径(m);

r———井半径(m)。

计算结果见表3,

②压力传导系数计算

计算公式:

式中:T———压力传导系数(m2/d);

———平均渗透系数;

M———热储厚度(m)。

计算结果:T=0.1964×17.7=3.4763(m2/d)。

③井流量方程的确定及待定系数a、b的计算

依据目标井降压试验资料得出结果,并采用曲度法判定井涌水量曲线方程

式中:S1S2为降压试验水头高度(m),

Q1Q2为降压试验涌水量(L/s)。

采用曲度法判定:n>2,判定涌水量曲线方程为对数型

其中a、b为待定系数

采用联立方程法确定涌水量方程系数

即涌水量曲线方程为Q=(5.084lg S-5.317)×86.4。

2.2 地热流体不同用途评价

对于地热流体不同的用途我们有着不同的评价。

第一是对饮用天然矿泉水水质评价,根据化验以及国家标准可得:限量指标中氟化物超标准。所以,这种水不能饮用。

第二点是生活饮用水水质评价:一般化学指标中硫酸盐、氟化物、溶解性总固体超标准。因此,不能作为生活饮用水使用。

第三点是理疗热矿水评价:偏硅酸达到矿水浓度标准,接近命名矿水浓度;氟达到命名矿水浓度,为氟水;水温超过34℃,为温水。可以作为理疗热矿水开发。之后还有就是对农业灌溉用水评价以及对渔业用水水质评价。

3 水文地质勘探的技术

3.1 裂隙充水地质的勘探技术

在我国,有一种地质叫作裂隙充水地质,在对这种地质进行勘探的时候,我们首先要在前期进行大量的、充分的调查和了解。这种裂隙充水地质可以分为两层:第一层是层状裂隙充水地质,另一层则是脉状裂隙充水地质。在这两点上,存在一定的差异。如果在勘探之前的调查过程中,前人已经对目标地区进行了详细的介绍,那么我们可以直接使用该地区的地形图、数据等等,最终进行水文勘探。在勘探过程中,我们要根据实际情况来进行实时的调控。

3.2 空隙充水地质的勘探技术

对于空隙充水地质的勘探中主要还是应用:物探法。在这种空隙充水地质中,有着许多的结岩层,一般是由中生代和第三系的半胶质组成,当然也有少许其他结岩层的存在。相比于其他的更加复杂的地质环境来说,除了物探法还有其他的方法可以使用,比如说:地面电法以及水文测井法联合起来一起勘探。如果一旦遇到地质水量充沛的地方,那么就必须先把水抽走,再进行试验,探测。

4 结论

在我国地质的勘探技术中,水文地质勘探占据着非常重要的位置,而水文地质勘探往往也是许多勘探人员忽略的问题。之所以会忽略水文地质勘探这样工作,最主要是因为勘探人员没有充分地认识到水文地质勘探的重要性。在我国,岩土层下端,储存着极其庞大的地下水资源,如果地下水资源活动过于频繁,那么就会严重影响地质勘探的进行。

参考文献

[1]孙继平.水文地质勘察方法在找水工作中的应用[J].中国新技术新产品,2012(05).

[2]刘飞虎.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2012(12).

勘探技术 篇2

随着我国市场经济的快速发展和环境友好型社会的提出，对煤炭的需求量日益增加且要求高质环保。

为此，煤炭企业要不断进行技术创新，提高煤炭地质勘探技术。

本文就此分析了我国煤炭地质勘探前沿问题，并着重探讨我国煤炭地质勘探技术的发展。

[关键词]煤炭 地质勘探 前沿问题 技术

1前言

随着我国社会主义市场经济的快速发展，对煤炭的需求量日益增加，煤炭市场竞争激烈，为了在市场竞争中获得优势，煤炭企业要不断自主创新，加大对煤炭开采力度。

为此，要想安全、经济、高效的采煤，必须加强煤炭地质勘探技术创新。

煤炭地质勘探，就是在开发煤炭资源之前，利用各种技术手段对具体的地理位置和地貌进行勘探，了解煤层埋藏的具体情况，为开采煤炭资源打好基础。

目前，我国煤炭地质勘探中存在着突水事故频发、引发井下地质灾害、破坏环境等问题。

为此，我国对煤炭地质勘探进行了相关前沿问题研究，并着重探析了煤炭地质勘探技术，对煤炭实行经济、安全、高效开采有着十分重要的意义。

2我国煤炭地质勘探前沿问题

2.1完善矿井水防治及保水采煤工作

目前，我国东部某些矿井开采中常发生突水事故，其主要原因是开采深度增加和煤田水文地质比较复杂，且浅部矿井水治理方法不适合深矿井。

所以我国加大对矿井水防治及保水采煤技术的研究，主要有两方面：一是对深矿井的岩溶水形成与运移规律以及深矿井底板岩溶水突出机理进行研究，研制突水预测预报技术;二是研制出与现代机械化开采相适应的无水险水害防治技术。

2.2进行动态地质研究工作

在进行煤炭开采时，由于破坏了原有的地质平衡条件，而引发井下地质灾害，比如说瓦斯突出、突水、低压冲击等，而这些灾害本质上是一种动力地质现象。

所以要进行动态地质研究工作，通过对此类现象形成的地质机理进行研究，可以事先掌握开采时的岩体应力的动态变化，就可以相应的采取措施进行防范、消除或减轻。

2.3加强环境地质勘查及灾害防治

在煤炭开采过程中，地质环境会遭到不同程度的破坏，可能引发一系列的环境问题，比如说水污染、耕地毁坏、粉尘、大气污染等，甚至会引发地质灾害，比如说地裂、塌陷、滑坡等。

这是煤炭开采一直延续下来的恶习，所产生的问题十分严重，可以说煤矿环境问题是当下制约煤炭行业健康稳定发展的重要原因，所以加强环境地质勘查及灾害防治工作是十分必要的，且是日后的工作重点。

2.4提高煤炭勘探精度

随着我国现代科学技术的不断发展，机械化开采和自动化技术广泛运用到煤炭工业中，煤炭开采具有连续作业特点，所以在进行煤炭开采前，要对煤层的细微变化如煤层厚度、结构、成分等和顶底板岩石物理力学性质的局部变化等进行了解。

煤矿水文地质勘探技术论述 篇3

【摘 要】简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种水文地质勘探方法，采用综合的水文地质勘探方法可以有效的探查煤矿矿区的水文地质情况，为煤炭资源的后续开发提供依据。

【关键词】勘查；水文地质勘探；煤矿；水文地质

Mine hydrogeological exploration techniques discussed

Qi Lin，Zhu Lin

（Jiangxi Geology and Mineral Exploration and Development Bureau 901 Geological Brigade Pingxiang Jiangxi 337000）

【Abstract】In the exploitation of coal resources in the course of several hydrological geological exploration methods， using comprehensive hydrogeological exploration method can effectively detect coal mine hydrogeological condition of coal resources， to provide the basis for the follow-up development.

【Key words】Exploration；Hydrogeology exploration；Coal mine；Hydrogeology

1. 前言

1.1 煤炭是中国的第一能源，煤炭生产在中国国民经济中具有举足轻重的地位。目前，煤矿深部开采中的水文地质勘探技术是以地球物理方法为先导，其它基础水文地质手段加以配合，依托计算机技术实现水文地质工作的动态管理是煤矿深部开采水文地质勘探的特点。其工作模式可分为三个层面：

（1）井田范围主要可采煤层开采水文地质条件评价；

（2）采区水文地质条件勘查；

（3）综采工作面水文地质条件超前探测。而从现今的发展方向来看，煤矿深部开采水文地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础水文地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合，利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据，查明采区内断层分布、煤层被埋藏的深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统，把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型，实现地质资料的信息化、数字化和可视化，为开采水文地质条件的快速评价、生产水文地质工作的动态管理、突发性水文地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。

1.2 煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响，造成生产接续紧张，单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律，采用综合勘探方法，多种勘探手段结合并用，地面采用三维物探手段，井下先期施工多用途探巷，配合钻探及井下物探等手段，针对影响生产的水文地质因素开展各项专题研究，不断进行资料的动态综合分析，取得了较好的地质效果，为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。

1.3 合理选择勘探目的层，充分利用井下巷道，以大流量、大降深的井下放水试验为主，钻探与物探相结合，多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法，是查清类似矿井水文地质条件，解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。

2. 传统水文地质勘探

2.1 地质勘探方法。受岩溶承压水威胁的矿井，底板突水是各类因素综合作用的结果，突水机理主要包括；（1）岩溶裂隙水网络的发育情况，是发生底板突水的物质基础；（2）隔水层的厚度及岩性特征，是突水的制约因素；（3）采矿活动造成底板的破坏，是底板突水的诱导因素；（4）断裂构造及原生构造裂隙的发育程度，是导致底板突水的关键因素；（5）水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。因此，水文地质条件的探查范围包括了岩溶裂隙水网络发育规律、隔水层的厚度及岩性变化、断裂构造及底板裂隙的发育规律及发育程度、含水层水位变化规律等。

2.2 传统方法的局限性。任何一种单一的勘探方法，只能大致探明某一种突水因素，如：采用传统的地面钻探、抽水及注水试验，只能探明某一点的岩溶发育及富水情况，对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外，矿井突水是一个十分复杂的问题，不可能用一个统一的规律进行描述，也就是说，随着空间的变化，水文地质条件发生变化，各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化，如：断层导水型突水，构造的突水机理起到了主导作用，而底板破坏型突水，采矿动压是突水的关键因素。因此，要防止底板突水，就必须对各类突水因素进行全面探查，有针对性的实施综合治理，才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查，采用单一的探查方法显然是不够的。

3. 采用综合方式进行地质勘探

3.1 采区地面地震勘探。采区设计前，通过采用地面地震勘探手段，查明采区构造形态和断层发育规律，查明煤层赋存状况及底板起伏形态，对影响开采的含水层富水性进行评价，并提出水害防治措施，为采区设计提供可靠的地质资料。同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造，包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态，根据采区衔接的要求，应提前布置实施。面物探方法较矿井物探方法施工简单，探测效率也高，但受到地表条件的限制。因此，在地表条件允许的前提下，三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。

3.2 微动测深勘查。微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。根据波动理论，微动记录既包含有体波也包含有面波。由于在大多数情况下，微动的震源是在地表面或海底面，在微动中的面波成分相对于体波成分来说占绝对优势，微动测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来反演地下地质结构的方法。同时，依据观测形式的不同微动测深探查主要分为一下几种形式：

（1）单点勘查。单点勘查方式观测台阵，一般由两个不同半径的同心圆（内接正三角形）组成，在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求，可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵；

（2）测线勘查。在煤田勘查这种大面积勘探中，单点勘查已经不能满足生产要求。可采用测线（剖面）观测系统，获得S波速度剖面成果图。在测区内按一定间距布置这样的测线，可实现二维微动测深勘探，并反演测区三维S波速度结构，结合钻孔及其它地质资料，可进一步解释速度异常区域的地质意义；

（3）平面探查。在矿区或者要求更精细的勘探，在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测，并反演测区三维S波速度体，从而圈出速度异常体或者面。

3.3 井下钻探及综合物探。在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制（矿井、采区）的基础上，对富水区的每一工作面，针对不同的条件，采用各种物探手段，探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带，再用少量的钻探手段进一步验证，有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。

（1）井下直流电法透视：从大的范畴来说，井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明，井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。

（2）TEM探测：瞬变电磁法（简称TEM），它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈（或称发射框）发送双极性大电流，在电流开启和关断时，由于电磁感应作用产生电压脉冲，电压脉冲的衰减产生感应磁场（即一次磁场）。一次磁场随着时间的推移，在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场，由于不同地质体其电性特征存在差异，其二磁场的衰减亦存在差异。因此，通过研究二磁场的衰减规律，可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区，以便有针对性的采取防治水措施。

（3）弹性波CT：即地震层析成相技术，可以推测主要构造的发育情况，但由于该项技术起步比较晚，还有待于进一步完善提高。

（4）瑞利波：利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体，特别是断裂构造进行超前探查，预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。

4. 结束语

勘探技术 篇4

关键词：煤矿,水文地质勘探,勘探技术

随着社会经济的发展, 煤炭需求量也逐年递增, 近年来, 在提高煤炭产量的同时, 煤矿水文地质勘探越来越受到相关社会工作者的重视。煤矿水文地质勘探是矿井建设生产阶段所进行的水文地质勘探, 主要是对煤矿地区的水质和水量等进行勘探, 为煤炭工业的规划布局和煤矿建设、安全生产提供水文地质依据, 并为水文地质积累资料。

1 煤矿水文地质勘探现状

对煤矿地区进行水文地质勘探, 可以帮助工作人员提前预测煤矿开采过程中可能会发生的一些问题, 从而采取相关的防范措施, 保证煤矿开采的正常进度。在设计煤矿地区给水排水方案时, 水文地质还可以为提供排水方向提供重要依据, 可以让设计人员制定方案充分利用矿坑水, 这可以相应的减少煤矿开采成本。

尽管对煤矿进行水文地质勘探具有重大意义, 但在现实工作中, 很多数时候水文地质勘探却没有得到应有的重视。许多煤矿水文地质勘探部门为了节约开采成本, 加快开采进度, 有些单位甚至仅凭经验和直觉, 以及些许推测, 就盲目开始煤矿开采, 这些都是导致近些年煤矿开采中事故频发的重要原因。另外, 随着社会经济的飞速发展, 人们对于煤炭的需求量逐年增长, 矿井深度不断加深, 地球的地质结构也越复杂, 煤矿开采工作所遇到的问题也越来越多, 越来越棘手, 给水排水工作也面临更大的挑战, 这都是煤矿开采工作所面临的尴尬现状。

2 如何改善煤矿水文地质勘探过程中存在的问题

对煤矿水文地质进行勘探的一个前提便是要将整个地下水系统都纳入勘探范围, 对整个地下水系统都进行全面深入的了解。认识其排泄规律, 给水排水状况, 才能充分利用地下水系统的优势, 避开缺陷, 从而节省煤矿开采成本。

另外, 在对煤矿水文地质勘探时, 要认识到煤矿开采的层位特点, 不能仅探测采煤层, 充水层和含水层也是勘探的重要内容, 要充分利用地下水系统知识, 对矿井涌水通道进行探测, 按照国家规定的勘探精度要求, 对于层位和结构复杂的矿区, 要分别开展深入、全面的探测, 确保水文地质勘探结果的准确性。

从目前的情形来考虑, 我国虽有许多种勘探方法, 但并不存在一种技术能同时适用于所有的煤矿水文地质勘探, 因此, 实际勘探工作中, 要根据不同的地质特点, 不同的地形特征和地理环境, 来选择多种不同的勘探办法, 以求能获得最为精准确实的数据。例如, 对于暗河管道充水矿床, 其管道位置直接决定给水排水方案的制定, 而其管道位置又绝大部分影响于地层的构造和裂隙的发育, 因此探测暗河管道充水矿床主要探测其管道位置。但对于岩洞充水矿床, 则主要对其内部填充物的腐蚀性进行探测, 因为岩洞充水矿床由于内部填充物的存在, 很容易在煤炭开采过程中发生涌水和地面坍塌事故。而岩溶充水矿床在勘探时主要集中研究其隔水和导水状况等。

3 煤矿水文地质勘探技术

随着科学技术的发展, 对于煤矿水文地质勘探也有了越来越多新的技术手段。

3.1 钻孔透视仪测量岩溶

钻孔透视仪的工作原理主要基于电磁波的传播特性。由于电磁波在不同岩性的岩层中传播的速度和距离都不尽相同, 在工作时, 将无线电发射机和接收机分别放置在两个钻孔内, 相距一段距离, 发射机作为点源发射电磁波, 经过岩层介质, 在另一端被接收机接收。利用这一特性, 钻孔透视仪可以用来探测碳酸盐层地区地表以下不同深度的溶洞和岩溶通道 (图1) , 这些数据可以为研究岩溶发育规律提供重要的参考, 对于孔间岩溶形态的探测, 即使是在500米或者更深处也能探测得到;在注浆帷幕上清晰地显示注浆效果, 还能方便地对突水点和堵水注浆巷道的位置进行比较准确的定位。

3.2 流量测井法

流量测井法通常用于探测钻孔不同深度横截面纵向流量, 对于有纵向水流的钻孔, 流量测井法可以用来划分隔水层和含水层, 探测含水层的层位、厚度、渗透性等。MDS-78I是一种流量测井仪, 因其具有稳定的性能和简便的操作而被广泛使用, 它的主要功能是流量和井径测量, 可连续测, 也可点测, 具体选用视实际情况而定。另外, 对于不同的试验井的测定结果评价也有不同的标准。

3.3 γ 射线找水法

γ射线找水法在上个世纪中期就被国外许多专家用来寻找水源, 而我国在1974年由原子能应用研究所提出引进了这种方法, 在对江、川中、湖北等许多地区进行了试用之后, 事实证明, 这种方法能够非常快速准确的探测出基岩的稳伏断层破碎带、裂隙带地下水的位置和分布情况。并且, 这种方法操作起来相对比较简单, 仪器携带也很方便, 所需投入的成本不高, 且能取得非常好的探查效果。因此, 经引进以来, 受到广泛的应用和改进。

4 结束语

煤矿水文地质勘探是一项重要但是十分艰辛的工作, 由于矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大、岩层地质条件复杂, 水文地质勘探更面临巨大的挑战, 因此, 在勘探过程中要充分考虑各种因素, 结合新知识, 灵活运用多种勘探技术和手段, 及时更新动态资料, 仔细分析, 为煤矿开采工作提供最及时、最全面的地质信息。

参考文献

[1]万红丽.煤矿水文地质勘探问题及对策探析[J].技术与市场, 2014.

[2]刘飞虎.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].内蒙古煤炭经济, 2012.

[3]李大为.浅谈煤田水文地质勘探技术方法[J].科技信息, 2012.

金属矿地震勘探技术 篇5

散射波法。

散射波发在地震勘测中属于是比较高等的技术种类，主要是用于勘测非均匀分布的地下介质的地质条件，例如对块状硫化物矿床的探测，一般情况，被探测的金属矿床在与周围岩石之间存在的速度差和密度差会形成散射波场，在差异较大时，地震勘探技术中的散射波对金属矿的散射波场进行探测，可及时有效的发现与矿体关系密切的非均匀体。

比如位于我国东部地区的铜陵冬瓜山-铜矿以及我国西部地区的云南锡矿，都是通过散射波法对矿区进行高质量成像，基于数据的模拟发现金属矿区。

折射波法。

折射波法在地震勘测中是应用比较早期的技术种类，其主要对矿区中的含金属矿的基岩、基底以及控矿构造进行研究，一眼就结果作为标准进行填图，并且确定金属矿的风化壳，例如位于乌兹别克西部地区的金属矿区，即是利用折射波法对低速区域的异常条带进行划分，主要是对金属矿外围部分的形态背景进行分析，原因是乌兹别克矿区局部异常的界面低速区域与该矿区的矿床有直接的关系，所以首先需要利用折射波法对低速异常的条带进行划分。

在地震勘探技术中，折射波法虽然投入使用比较早，但是其在应用上是受到一定限制的，比如低速层覆盖在高速层下方或者是被勘测的地形结构复杂。

反射波法。

反射波法在地震勘探中属于比较常用的技术种类，其主要对和金属矿有关联的地质构造进行探测，对金属矿中的断层进行标注，大致反馈金属矿中含矿地质的构造，包括形态、基底和基岩起伏状态、相似沉积金属矿以及沉积金属矿等，便于有效金属矿的探寻和发现。

例如反射波发对矿区的二维或三维层面两千米以内60°-70°倾角处以及裂缝处进行地质构造上的成像。

此方法运用的成效体现在位于澳大利亚的北部地区的Mount Isa金属矿区，清楚可圈定出金属矿取的涉及范围以及构造形态。

井中地震方法。

井中地震方法是地震勘测技术中比较精细的技术种类，其在金属矿勘探中所涉及到的井中地震方法包括垂直地震剖面、跨孔地震层析成像和“井-地”地震层析成像，当金属矿发育地区的陡倾角大于65°时，属于高难度勘测种类，由于受限于野外采集与处理方法，导致部分地震探测方法的使用效果不是特别明显。

因此利用井中地震方法的垂直剖面技术可在井中接受来自陡倾角的各种数据信息以及参数，有效的代替其他地震勘探技术，但是在金属矿区中大部分的井并不是呈现垂直状态的，所以发展为井下地震方法，有利于获取地下速度的详细信息，优化各个地层与界面之间的关系。

例如位于加拿大大安大略地区的Kidd Greek金属矿和加拿大魁北克北部地区的Bbitibi金属矿区中的勘探井，前者是利用井中地震方法，发现陡倾角褶曲处火山岩层中包含硫化物矿体，并对此控矿构造进行成像;后者是利用井中地震方法，对一支矿体进行二次勘探，通过对其陡倾角的火山岩进行成像，勘探到具有高波阻抗特性的辉绿岩矿脉分布。

地面地震层析成像法。

地面地震层析成像法是地震勘探技术中比较复杂的技术种类，其是以地震勘探的记录为基础，通过对首波的动态进行分析，对地下的速度进行反演，此方法以80%以上的准确性探测金属矿区底层速度的分布，虽然地面地震成像法的探测准确性比较高，但是其在纵行方位上的分辨率不高，远远低于横行方位上的分辨率，所以，地面地震层析成像法只能用于介质速度有差异的金属矿区，比如隐伏矿体、断层处以及矿体与周围岩石的接触地带等。

通过对介质波速进行勘探，分析其对应岩石的特性，同时为地震的数据处理提供精确的校正资料，例如位于加拿大地区的Sudbury金属矿区，利用地面地震层析成像法对大型块状主要为硫化物的矿体进行地震反射的勘探，对于金属矿区地下的岩性界面的构造和形态进行探测，以便对地下深处的金属矿体进行圈定。

3地震勘测技术有待改善的问题

金属矿地震勘探技术在应用中暴露出诸多关键性的问题，并且此类问题有待提出具有针对性的解决方案，实现关键性问题的突破和改进。

首先是基于金属矿床地质背景的限制，此限制可分为三个层面，第一是金属矿体的不规则分布，而且金属矿体在几何形态上的分布尺度是非常小的，不利于勘探;第二是金属矿床的地质构造复杂多样而且具有不稳定性，其地层处的倾角陡峭，岩石层以岩浆岩和变质岩为主，加大了勘探上的难度;第三是金属矿的表面层次的构成条件非常负责，不仅其地形的起伏变化比较大，而且表层的`潜水面和风化层很深，促使地表处的岩石以裸露的状态存在，影响勘探的准确性。

其次是金属矿资源对比其他的资源勘探，其涉及的地质和地震条件以及地质中需要解决的问题是多种多样的，条件和问题的多样表现为：

第一在金属矿地震勘探中，目的层缺少比较深的深度，而且其背景的速度相对较高，再加上信号方面有效频宽的限制，与之进行对比，例如勘探技术在油气勘探中的环境条件为目的层最深深度可至数千米，信号有效的频宽在1-120赫兹，金属矿的频宽则为30-200赫兹;第二是金属矿地震勘探中目的层在界面上的波阻抗差非常小，致使有效的地震信号几乎检测不到，在进行有效波的分离和识别上极其困难，而且金属矿大部分为结晶岩，其不均匀性的分布特点造成变化多样的波场图形。

第三是形态各异且规模较小的金属矿床，其底层界面在横向上是呈现不连续性的，很难采取合适的地震勘探技术对其进行勘探，缺乏地震勘探方法所需要依据的基本条件，而且当地震波的波长与金属矿体的尺度相当时，地震波会产生散射现象而无法精确的对金属矿床进行探测;第四是金属矿底层纵行方向上的密度差较小，波阻抗差的获得主要是依据金属矿地质的密度差，但是其地址中的各层速度非常接近而且速度非常高，导致垂直方向的速递比较小，只有在不同烈性的岩石之间才会显现出密度的变化，所以严重影响到勘探的顺利进行。

最后金属矿地震勘探技术无论是在理论基础上还是在技术实践上，都存在需要改善提高的地方，对于地震勘探技术尤为需要谨慎的考虑，综合金属矿区的地形特点，进行正确的选取。

4地震勘探技术的发展前景

目前金属矿地震勘探技术已提出多个新型的研究课题，其中最具代表性的是地震波散射技术，近几年更是加强了对此技术的研究力度，其以地震勘探技术的磁法、电法勘探技术为基本，以地震波散射为研究理论，确立了新领域技术的研究方向，未来金属矿地震勘探技术的发展前景是非常广泛的。

5结束语

地震勘探技术在金属矿勘探中的应用是具有不可估量的潜力的，而且地震勘测技术在国内外都备受关注，最重要的原因是地震勘探技术均可运用在金属矿勘探的各个阶段，而且其对浅层与深层的质地构造的反应精确度非常高，有利于获取金属矿的空间分布状态，基于对地震勘探技术的不断研究，其在未来金属矿勘探中的重要性会越来越大。

参考文献

[1]徐x才，高景华.用于金属矿勘查的地震方法技术[J].物探化探计算技术，(S1).

[2]尹军杰，刘学伟，李文慧.地震波散射理论及应用研究综述[J].地球物理学进展，2010(01).

[3]李战业，尹军杰.地震散射波模拟成像在金属矿勘探中的应用[J].地质与勘探，(02).

[4]徐x才，高景华，荣立新.从金属矿地震方法的试验效果探讨其应用前景[J].中国地质，2011(01).

[5]勾丽敏.属矿地震勘探技术方法研究综述-金属矿地震勘探技术及其现状[J].勘探地球物理进展，(01).

微生物油气勘探技术及其应用 篇6

1.身份证号码：232302198308064415；

2.大庆油田有限責任公司第一采油厂第五油矿 黑龙江大庆 163000

摘要：石油工业对现今世界的发展有着十分重要的影响，然而微生物与石油工业紧密的相连。作为近地表油气化探技术的重要指标，微生物数量及种类在近地表油气化探创建时期就被人们得到了广泛关注。在20世纪的30年代，前苏联地质学家就提出了近地表土壤的烃氧化菌作为指标进行油气勘探的设想。本文就对微生物油气勘探技术及其应用进行分析，希望可供相关从业者的参考借鉴。

关键词：微生物；油气勘探；技术应用

前言：石油作为主要能源之一，在世界各行业中得到广泛的使用，因为在石油开采、运输、存储、加工、石化产品的生产过程中的漏油、泄油事故都会造成环境的污染。所以，我们必须不断的完善其勘探技术应用，下面就对微生物勘探技术技术进行分析。

一、微生物勘探技术

为了提高勘探的准确性，在传统勘探方法的基础上，引入了微生物勘探石油的新技术，也叫油气微生物勘探（MPOG），是一种依靠地表微生物进行油气勘探的技术。人们发现油区底土中的重烃含量与季节变化有很大的联系，而季节变化的起因与微生物活动密切相关。在底土中存在着能利用气态烃为碳源的微生物，这些微生物在土壤中的含量和在底土中的烃浓度存在某种对应的关系，因此可用这些微生物作为勘探地下油气田的指标菌。20世纪90年代，人们在微生物勘探领域做了大量研究，有着许多成功的案例。我国也在东北、华北地区的一些油田进行微生物勘探实践。随着微生物培养技术和测定方法的不断改进，微生物勘探石油技术得到迅速发展，准确率不断提高，在实践中得到很好应用。目前它已成为石油勘探中一项重要的技术。

油气微生物的勘探技术广泛应用可以有效的解决其窘境，提供廉价且有效地方法。著名地油气地表勘探专家L.Horvitz就在1979年的时候，参加了美国第二届非常规勘探方法讨论会，并提出了“在油气勘探发生困难时，所有行之有效的方法，无论是地质方法、地球物理方法或地球化学方法都应采用，并应将这些方法睿智而有效地综合成一套完整而有生命力的勘探体系。”在1992年的时候，我国的勘探地球物理学家陈沪生在讨论发展直接找油气物化谈方法的战略意义时指出：油气勘查现在已处于以找圈闭为主，结合寻找地表物化探异常的阶段，将来有可能发展到以寻找地表物化探异常，结合圈闭评价寻找油气阶段。不少的国家石油公司包含了Shell、Phillips等石油公司，都纷纷支持了油气微生物的勘探研究，并且将其技术应用至实际的油气勘探中。

二、微生物勘探技术的应用

经过将近十年的油气维斯生物勘探实践证明，把地表的微生物异常与地质、地震资料相结合，为油气勘探者提供一套更加准确的预测地下油气藏地新技术的体系。在国外发达国家，油气微生物的勘探技术已成为一种独立地勘探技术，进入了油气勘探技术的体系中。在微生物勘探实践经验的积累下，分析了技术完善的措施，得出了油气微生物勘探可以从下面几点作为突破口：

第一，可以查明和构造圈闭形态的油气分布不同，对一些宏观受构造的控制，但是储集的空间极为不规则地油气藏，可以有效地提高油气勘探的成功机率。

第二，可以发现更多地非构造圈闭油气藏，并且使得了老油气区出现了新地勘探高潮。

第三，从定性的，描述发展至定量的计算，为估算资源量及储量提供了有效地依据及参数。并且，油气微生物的勘探技术正在作为油藏表征地新工具开始从勘探领域向开发领域延伸。

J.Tucker和D.Hitzman研究了几个实例后指出：详细的微生物调查有助于改善油气藏表征。在开采成熟区，采用紧密排列的采样网络来检测微生物异常，并将微生物信息与地质和地球物理资料结合起来，能对现有油区内部署加密井和进行扩边增储提供合理的预测。这无疑增加了油气微生物勘探的生命力和应用范围。何爱翠；微生物降解法处理工业含油废水的研究[D]；中南大学；2007年用微生物探勘的原理在于，当地壳下资源（如石油、天然气或者特定矿物）在压力和浓度的双重驱动下，其成分（气体或者矿物）持续地向地表作垂直扩散和运移，土壤中出现以其为养分的专性微生物，改变土壤微生物组成，这种异常的微生物聚集土壤往往可以作为对其下资源的佐证，因而通过微生物探测间接对其下资源进行探勘。其技术基础是细菌对不同营养源异常高的适应性及广泛分布。

目前在石油、天然气部分金属矿产勘查上该技术得到广泛应用。1991-1992年玻利维亚的石油矿藏管理局就与美国地质微生物技术的公司进行合作，在玻利维亚的安第斯子区进行为期两年的地表微生物勘探及地球物理测量的综合研究，对近地表微生物的分布特征、地震探明构造的分布区之间空间关系进行了简要的研究。经过相关研究表明了，在多个地震探明构造的上方，存在着微生物高值的异常现象。按照构造规模和上方的微生物的异常强度进行分析，开拉斯科与卡塔里两个构造微生物异常十分明显，之后在这两个构造中，成功的钻获了油气。开拉斯科构造单井产凝析油量约为110t/d，天然气产量约为1.77×104m3/d；卡塔里构造单井产油量约为76t/d，天然气产量约为1.67×104m3/d。在美国的加州梅斯基特金矿区中，利用土壤特有的蜡状芽孢杆菌寻找金矿已获得成功。蜡状芽孢杆菌孢子密度的增大与已知隐伏浸染型金矿的位量相对应，按照壤中金的含量圈出了地表、深部矿体。

三、结语及建议

依据理论上的支持，微生物油气勘探技术已拥有比较完善的操作方法和理论体系。并且经济高效。可有效地确定出未知区的含油气远景区块，是判断构造是否存在烃类埋藏的可靠措施；在已采的老油气田区域，可找出潜在的漏失层。对于地表微生物测量，对油气藏的特征分析，连通性以及封闭单元分布状况和含油气储层的延伸方向范围的确定上大有裨益。

近年来我国油气勘探中的地表微生物术也受到了很多单位和研究者的重视，大大减小钻探风险。但综观全局，我国微生物油气勘探技术在探究与实践方面仍然处于起步期，在地震探明构造含油气远景评价与地下储层性质描述方面的研究与应用尚未见报道。

进行地表微生物勘探将会是一件投入少见效快的勘探方式。可以获得最有利的含油气远景区或是老产区地下储层的埋藏情况。这对于油气田勘探工程意义重大。因此，加强地表微生物油气勘探技术的研究与应用，应该引起我国油气勘探者的重视。

参考文献：

[1]吴传芝.微生物油气勘探技术及其应用[J].天然气地球科学，2005，16（1）：82-87.

[2]张建培，王飞.微生物方法在东海某区油气勘查中的应用效果[J].物探与化探，1995，19（6）：474-477.

[3]梅博文，袁志华.地质微生物技术在油气勘探开发中的应用[J].天然气地球科学，2004，15（2）：156-161.

勘探技术 篇7

近年来, 随着中国煤炭行业的发展, 煤矿水文地质勘探技术得到了较快发展, 煤矿水文地质勘探技术的发展又极大促进了中国煤矿勘探技术和开采技术的进步。煤矿水文地质勘探技术在煤矿开采的过程中起着至关重要的作用, 水文地质勘探不仅能够对不同特征的煤矿区进行设施较完善的检测, 还能合理有效地对该地区进行水文地质的开发利用, 由此水文地质勘测技术在提高煤矿质量、奠定煤矿开采产量等方面具有不可替代的地位。本文通过对煤矿水文地质勘探的现状以及存在的问题的分析, 提出相应的建议, 并分析了煤矿水文地质比较常用的勘探技术, 希望能为我国的煤矿水文地质勘探事业做出应有的贡献。

1 煤炭水文地质勘探的目的

首先, 对矿区进行水文地质勘探能够使施工人员详细的了解到当地的地质情况, 并且能够预测到矿坑的涌水情况并提前制定采取防范措施, 从而避免意外事故的发生。其次, 可以提前了解到在开采矿物过程中出现的一些突发状况, 能够及时的针对出现的突发状况制定相应的预防措施和解决方案。第三, 提供专业的数据给设计人员, 这样他们可以设计出完美的给水以及排水方案。排水方案设计人员通过水文地质勘探的结果能够制定出合适的方案, 充分利用矿坑水降低成本。

2 煤炭水文地质勘探现状

2.1 煤炭水文地质勘探与时代发展存在不一致

我国的水文地质勘探情况相比较国外的发达国家来说还有一定的差距, 整体的发展还比较落后。加上煤炭企业发展也逐渐出现不协调的情况, 对于煤炭水文地质勘探来说则出现了与时代发展不一致的情况。在计划经济时代, 其主要是依靠国家专家来进行, 其勘探的水平相对较高。而近现代之后, 勘探工作需要的人员比较复杂, 一些矿井为了节省开支甚至取消了勘探工作, 让勘探工作的发展出现了与时代不相符之处。

2.2 对水文地质勘探工作重要性认识不足

煤炭水文地质勘探工作对于煤炭的开发和安全生产具有重要的意义。但是当前很多煤矿企业对于此方面的工作并没有足够好重视, 或者工作的态度不够端正, 或者没有投入相应的人力财力, 这都与煤矿管理者的期望值相违背。煤矿管理者对于勘探工作的重要性缺乏认识, 导致许多的矿井在生产前往往只进行基础的勘探工作, 对于关键工作的开展则没有深入进行, 不利于煤矿的安全生产。

2.3 开采煤矿深度的加大使水文地质勘探的困难加大

近年来, 随着中国煤炭产业高速发展, 煤炭开采呈现开采深度不断增加的趋势。但是, 水文地质勘探技术并没有因为其勘探深度的增加而获得相应的提升, 很多较深的地质情况仍然无法进行勘探, 中国原有的勘探技术在一定程度上出现了停滞的情况, 包括煤矿排水设计也受到了一定程度的限制。

2.4 煤矿水文地质环境日益复杂

我国煤炭的需求量已经呈现出了日益增长的态势, 而与此同时煤矿水文地质环境也发生了显著变化。但是, 就目前我国的实际情况来看, 所应用的勘探技术还比较落后, 加上不断出现新的问题, 都让煤矿水文地质勘探工作面临着新的困难。水文地质的变化对于地质勘探工作的开展也提出了更高的要求和标准, 对其要求煤矿勘探需要尽快寻找到更好的、最佳的解决策略, 从而保证我国的开采事业不断进步和发展。

3 煤炭生产中勘探工作需要优化完善的技术方法

矿区严重缺乏水资源且水源污染比较严重以及矿井水体有害物质较多等水文地质问题, 严重的影响到了煤矿生产工作的顺利实施, 勘探人员要想让勘探工作更好的进行, 就必须对勘探技术和方法进行不断的优化, 对其所产生的问题有效解决。

3.1 槽探勘探手段

此手段主要应用的范围是露天煤矿的开采, 其能够有效提升开采的效率和质量, 让露天煤矿的开采获得更好的发展。槽探勘探主要是对地表的覆盖物进行铲除, 从其中选取最优的样本进行检验, 从而对其矿体的情况予以查明。此方法应用起来非常简单、便捷, 矿床地质条件非常清晰, 是地质勘探中非常重要的一种勘探方法。槽探工程的布置形式是以矿体或地质体的展布形态来确定的。

3.2 采用物探技术勘探手段

此方法的应用主要是采取分辨率较高的三维地震法和电磁法配合应用的综合技术, 其能够结合当前更加现代化的手段和方式, 对煤矿水文地质进行勘探, 并能够对各种技术进行充分的利用, 一方面让煤矿地质勘探更加精准, 另一方面也能够让各种高新技术得到充分的应用。三维地震法是以野外踏勘的原有钻孔资料为基础, 借助自身的数字记录功能, 对震动状况下的矿区发出的地质信号进行记录, 从而对煤矿的地质情况进行勘探, 其主要以三维立体图的方式来进行展现, 可以让勘探人员更加清楚明白地看到地质的情况, 从而做出更加直观、高效的、精准的判断。电磁法主要包括可控源音频的大地电磁法, 它借助于电磁反应, 对矿区地质岩溶裂缝隙程度进行考察, 以及砂岩水的分布状况等进行勘探, 对断层等地质构造的导水性能、压盖隔水层的厚度等进行解释。

4 结语

对煤矿水文地质问题和勘探技术方法的探索对促进中国煤矿勘探及开采技术的发展具有重要意义。依赖现代信息技术和控制技术, 水文地质勘察技术已经可以高效地为煤炭安全生产做出贡献了, 尤其是在以上的勘探技术上的帮助下, 它大幅度的提高了水文地质勘察效率和准确性。从长远来看, 信息化、网络化、综合化仍是勘察技术的突破方向, 并要遵循“三个结合”的原则, 通过这样的检测以及勘探, 相信我国的煤矿水文地质勘察越来越趋于完美化。

参考文献

[1]黄建中.浅议煤矿水文地质勘探技术[J].煤炭科技, 2015 (03) .

勘探技术 篇8

目前,在国内物探技术中,能直接查明采区中小型构造既经济又有效的方法就是三维地震勘探,自实施以来,采区三维地震勘探技术得到了迅猛发展和广泛应用。

矿井下开采皆采用普通综采和综采放顶煤,因此工作面布置对构造控制的要求较高,尽量避开5 m以上落差的断层,最大限度减少3 m~5 m落差的断层。近十年的开采实践证明,三维地震勘探成果对优化采区设计,避免或减少地质风险,促进瓦斯综合治理和提高资源回收率等方面起到了重大作用,是矿井高产高效建设的可靠地质保障。

1.1 控制断层

几年来在三维地震勘探区开采实践表明:三维地震勘探基本准确控制了落差5 m以上的断层,其平面摆动一般不超过15 m,准确率达90%以上;落差3m~5 m的断层基本控制;主采的13-1煤层中3 m以下的断层在时间剖面上大部分有所反映。

1.2 控制煤层及基岩面起伏形态

三维地震勘探控制煤层及基岩面起伏状态是连续的,是钻探无法相比的。它不仅可以确定总体形态变化,而且波幅大于5 m的褶曲及局部倾角变化也能准确的反映。根据多次开采实践,三维地震勘探确定煤层及基岩面形态是可靠的,能真实地反映煤岩层起伏规律,满足了采区设计及施工的要求。

1.3 控制煤层底板深度

在三维地震勘探区开采工作面揭露煤层底板实际标高,与三维地震解释标高对照,统计点数117个,解释深度误差1%以下87个,占74%;深度误差1%~2%之间的24个,占21%;深度误差在2%以上的6个,占5%。深度误差超过1%的总计占26%,究其原因,主要因为没有充分利用已有钻孔、井巷见煤点标高;其次是新地层厚度与岩性结构变化的影响[1]。这些因素致使波速取值不准,影响了解释深度的准确性,如:在新地层相对薄一些的部位其解释深度大于实际深度,反之,解释深度小于实际深度。

2 吉林地区某矿地质构造特点及其对安全生产的影响

此次开发矿区为全隐蔽式,煤系地层上覆第四系松散层,松散层厚186.5 m~483.5 m,含煤地层为石炭二叠系,共含定名煤层34层,定名煤层总厚34.75 m,其中可采煤层或局部可采煤层13层,可采煤层总厚27.67 m,主要集中在二叠系山西组和上、下石盒子组,目前矿井开采13-1煤和11-2煤,13-1煤层均厚3.94 m,11-2煤均厚1.70 m,主要作为解放层开采。

矿区总体上为一单斜构造,煤岩层产状一般为200°~240°、∠5°~∠15°,受区域南北向挤压作用,井田内发育次级褶曲,即董岗郢向斜和叶集背斜,井田构造复杂程度中等,断裂构造较发育。矿井自投产以来实际揭露情况表明:除钻探查明20 m以上落差的断层外,10 m以下落差的断层尤为发育,地质钻探控制断层的精度满足不了矿井高产高效发展的要求。同时由于矿井为“双突”矿井,地质构造附近极易发生瓦斯涌出异常,给采掘生产带来了极大的安全威胁。自建井以来共发生13次煤与瓦斯突出事故,基本发生在构造附近,构造对井田瓦斯的分布起主导作用。因此,进一步查明井田地质构造,尤其是断层,对矿井瓦斯综合治理,降低地质风险,促进矿井高产高效建设,意义尤为重要。

3 三维地震勘探成果的应用

3.1 优化采区设计,合理布置综采面,减少工程施工的盲目性

由于矿区断裂构造较发育,特别是落差5 m~10 m的断层。地质构造是直接影响综采工作面合理布置的主要地质因素,因此,利用先进的三维地震勘探技术查明采区地质构造发育情况,对于优化采区设计至关重要。综采工作面均布置在三维地震勘探区内,不仅最大限度地避开落差5 m以上的断层,而且顺沿断层走向拐弯布置,尽量延长工作面的走向长度;改变原先设计的采区边界与范围,跨采区联合布置工作面,这样既能加快工作面的准备速度,又能减少开拓准备工程量及工作面搬家次数,为矿井高产、高效奠定有力的基础,如1412(3)工作面,轨道顺槽施工560 m后为避开落差达16 m的F20-1逆断层,工作面斜长由140 m变为105 m,轨道顺槽沿F20-1断层走向继续施工950 m,从而使该面走向长达1 510 m。

由于井田内发育有次一级的褶曲董岗郢向斜和叶集背斜,对采区设计和工作面布置制约很大。利用三维地震勘探控制的煤层起伏形态设计走向长壁工作面两巷均布置在褶曲同一翼,以避免工作面跨褶曲轴部开采带来的不利影响,如1542(3)工作面布置在董岗郢向斜北翼,紧邻轴部;根据该技术对基岩面的准确控制,合理留设防水煤岩柱,缩小防水煤岩柱,提高上限开采,如1211(3)及1412(3)工作面提高15 m防水煤柱开采,两面在掘进及回采过程中未出现水患。

3.2 动态解释布置工作面

由于物探方法是一种间接手段,同一种地质现象可能会出现多种解释,特别是对小断层的解释。但三维地震勘探获得的全部信息,以数据体的形式保存,在使用中能任意切割数据体,并能以多种形式灵活地显示和输出,做任意方向、比例的剖面和水平切面,因此,我们把实际揭露资料与勘探资料进行对比,以实际资料为基础对三维地震勘探资料进行动态解释,则更符合实际情况。

工作面走向长度和倾斜长度,设计时对上述3条断层主要考虑了三个因素:即3条断层控制可靠程度及其摆动范围;断层走向延展长度;留设多少断层煤柱既能保证安全施工,又能最大限度地回收煤炭资源。针对上述三个问题,通过上机操作,利用任意方向切割时间剖面的优点追踪断层的发育情况,进一步进行偏移归位,结合该块段的地质条件和已揭露验证的成功经验,认真分析总结,认为断层落差控制可靠,但其位置有一定摆动范围,并圈定断层最大平面偏移距,以最大偏移距来确定轨顺位置;而断层走向上延长状况将直接影响工作面走向长度,断层虽然可能延长,但最大不会超过10 m,在留设20 m煤柱的基础上,将该面走向延长20 m,即工作面走向长由原来的1 300 m增至1 320 m。通过动态解释后布置工作面,避免了地质风险,既考虑了安全生产,又提高了资源回收率。

3.3 指导预测预报工作,防治煤与瓦斯突出

此矿井为煤与瓦斯突出矿井,构造附近煤层厚度、结构、构造等均发生一定变化,煤层孔隙小,渗透性差,为瓦斯保存和呆滞提供了良好的条件,煤体又疏松,主要呈鳞片状及粉末状,极易破碎和抛出,且瓦斯解吸、放散速度快,而煤系地层又具有高度弹性,地应力在煤系地层中不断聚集,同一应力场中各个部位的应力是不均衡的,有的部位应力聚集较集中,由于采掘关系破坏了原来的应力平衡,极易形成残余应力的突然释放,进而引起瓦斯涌出异常甚至突出,给采掘生产带来极大的安全威胁。开采实践证明:利用三维地震勘探技术控制小构造的发育情况,对指导预测预报、防治煤与瓦斯突出、促进瓦斯综合治理工作作用尤为重要,自大力推广应用三维地震勘探技术以来,矿井未发生一起煤与瓦斯突出事故。

3.4 目标处理技术

吉林某矿区早期三维地震勘探主要针对13-1煤层和8煤层,对11-2煤及其他各煤层均未进行地质研究,由于十年的开采地面已形成大面积积水区,无法也不可能再次实施三维地震勘探,为此,随着三维地震技术尤其是处理解释技术的进步和发展,我们利用原有三维地震数据体,专门针对某一或多个目的层(如11-2煤),采用一系列更新的处理技术,突出目的层反射波能量,提高信噪比,使其同相轴加强且不失真,地质现象的反映更为清晰,从而达到了解释目的层小构造的目的,该项技术是一种资源的再利用,具有广泛的推广使用价值和应用前景,经济和社会效益显著。该项技术已在潘三矿11-2煤的17151(1)及1442(1)工作面的得以应用,效果较好。如利用该技术解释成果,对1442(1)工作面设计进行了调整,原设计方案沿F20走向布置,轨、运顺为一条直线,方位角298°21′,而目标处理技术解释走向逆断层Fn H=0 m~8 m正好位于工作面内,靠近轨道顺槽,由于11-2煤较薄1.7 m,断层落差较大,工作面无法回采,故顺槽方位由298°21′调整为291°35′以避开Fn断层,同时又兼顾下阶段的1452(1)工作面布置,上下顺槽在中部再次改变方位角,由291°35′调整为298°,基本沿Fn断层走向布置。目前该面已回采结束,面内三维目标处理解释小断层13条,其中落差3 m~5 m一条、0 m~3 m的十二条,实际揭露落差大于煤厚1.7 m的断层10条,验证9条,准确率达70%。

4 应用效果

三维地震勘探技术作为一种先进的地质勘探技术在潘三矿得到广泛深入的应用,认真总结勘探三维地震技术应用成果,不断提高对三维地震勘探技术的再认识,对优化采区设计,避免地质风险,提高资料回收率及加强瓦斯地质研究起到不可估量的作用,取得了显著的经济、安全、社会效益[2]。

4.1 经济效益

三维地震勘探技术的广泛应用,优化了采区设计,经济效益显著,如1532(3)工作面延长20 m,采出煤量2×104 t,1211(3)及1412(3)工作面提高15 m防水煤柱回采,多回收煤炭30×104 t;1471(3)工作面避免了无效进尺,节约巷道支护费用。该技术的应用最大限度地避免地质风险,如果发生一次意外的地质变化,往往造成上千万元的损失,如在没有实施三维地震勘探的1511(3)工作面,在工作面中部揭露一落差达10 m的正断层,工作面被迫过压搬家跳采,1721(3)工作面掘进时遇无煤带,被迫改造工作面,重新做顺槽,报废巷道620 m,损失掺重。

4.2 安全效益

根据三维勘探地震成果,结合钻孔资料,对构造进行准确地预测预报,有效地指导了安全生产,避免重大安全技术隐患,促进瓦斯综合治理工作,杜绝了煤与瓦斯突出事故的发生。

4.3 社会效益

矿采区设计及工作面布置均利用三维地震勘探成果及动态解释成果,更多地回收煤炭资源,如:1241(3)、1432(3)工作面分别多回收煤炭资源13.6×104 t、27.0×104t。根据断层赋存状况沿断层走向方向拐弯布置工作面,如1442(1)、1412(3)、1211(3)等工作面,减少了断层煤柱及阶段煤柱,提高了资源回收率,延长矿井服务年限。

摘要：三维地震勘探技术以精度高、控制程度高而被广泛应用于煤矿采区勘探,对优化采区设计、避免或减少地质风险、促进瓦斯综合治理和提高资源回收率等方面有重要作用,而且经济、安全、社会效益显著,是矿井高产高效建设的可靠地质保障。

关键词：三维地震勘探,矿井地质,地质保障

参考文献

[1]何樵登.地震勘探原理和方法[M].北京:地质出版社,2010.

勘探技术 篇9

如今, 我国在煤炭开采方面的机械化率已经达到70%以上, 随着矿井煤炭的开采其延伸的程度会不断加深, 而其中多种因素如地质构造、瓦斯层、矿井水等所产生的安全风险也会随之加大, 传统的地质勘探方法无法应对井下复杂的地质状况, 因而必须要在勘探技术方面有所突破。地球物理勘探技术在煤炭领域中的应用是煤炭勘探技术一种创新。通过地球物理勘探技术能够使对煤炭矿藏的勘探更加精准, 并且能够对井下的地质构造、瓦斯层、矿井水的情况更加清晰的呈现出来, 从而为煤炭开采提供更加全面的数据, 对促进煤炭勘探技术的发展具有非常重要的意义。煤田地质勘探工作中, 通常所采用的策略是物探先行, 而后应用物探和钻探相结合的方式来对煤田状况有更加清晰的认识。对于煤田而言, 在物探方面主要涵盖两个部分, 一是地面物探, 其中所采用的方法主要有三种, 分别为三维地震勘探、钻井测井以及电法勘探;二是矿井物探, 通常所采用的方法有矿井地震勘探、瞬变电磁法、无线电坑法和直流电法勘探等。其中, 矿井地震勘探又包括瑞雷波勘探技术和槽波勘探技术。

1 地面地震勘探

20世纪80年代, 我国在煤田勘探技术方面获得突破, 在技术方面引入1 000 m深钻以及高分辨数字地震勘探技术, , 极极大大的的促促进了我国煤炭技术的革新。随后, 物探工作者通过不懈的努力, 又在AVO反演技术、三维三分量地震勘探技术等领域中取得成果, 使我国在煤炭勘探技术方面逐渐形成了高分辨率三维地震勘探为主的地质构造探测体系。不过, 这些技术相较于发达国家仍然存在差距, 多数勘探技术都局限于对煤田的浅层勘探, 而对深层勘探则仍然不够精准, 勘探的深度通常不超过800 m, 埋深也多在600 m以内, 对煤炭深层勘测仍然处于较低的水平, 导致这种情况发生的原因在于深部地震数据的缺失, 并且在深部地震的精度方面也存在薄弱环节, 因而这些技术亟待进一步对其进行完善和改进。

2 矿井地震勘探

由于煤矿在实施井下作业的过程中, 其内部环境非常复杂, 工作条件非常恶劣, 采用井下地震波勘探技术在理论上与地面三维地震勘探技术所存在的区别比较明显, 只能采用井巷的有限空间, 并结合波场的分布状况及其特点, 才能够更好的实施矿井地震勘探工作。

1) 井巷二维地震勘探。

井巷二维测线主要置于巷道的底板下面, 以及巷道的两侧, 在地震数据的采集和处理等方面与地面二维地震勘探技术相类似。在具体进行操作的过程中, 必须要根据顶底板声波属性来进行科学的计算, 而后对检波距与偏移距进行选定, 并按照测线的数据来放置炮点与检波点, 进行有序的调整和排列, 通过观测系统内来实现对地震数据的采集。

2) 震波超前探测。

如今, 国内外地震超前预报技术中, 通常所采用的是繁盛地震法, 并且这种方法在隧道工程中的应用较为广泛。我国国内在超前预报技术方面的方法也较多, 有水平剖面法、负视速度法等。国外在震波超前探测技术方面相对更加完善, 并且很多技术都已经在全球范围内进行推广, 比如瑞士的TSP203技术、美国的TRT, TSP技术等, 这些地震偏移成像技术都是利用了地震波运动学以及动力学等方面的知识原理, 能够对各种复杂的地质结构实施更加准确的地质预报。由于在煤矿勘探中, 井下条件复杂多变, 能够进行观测的空间受到极大的限制, 因而必须要在有限的空间来完成勘探工作, 在巷道的内部需要尽量多安置激发和接收点, 从而能够使相关的数据信息更加全面而丰富, 提高煤炭勘探侦测的效果, 从而更加全面的为煤矿开采提供便利条件。

3) 瑞利波勘探。

瑞利波在激发界面周围进行传播的面波, 其工作方法是发出瑞利面波的信号, 并对反馈回来的信号进行采集, 同时对已经采集获得的资料进行处理, 从而通过频率面波来获得相应的速度VR与波长λA, 并根据离散分布曲线获得岩层的土质分析, 使岩层分布结构以及土层分析等相关数据呈现出来。为了能够更好的实施上述工作, 在激发采集的方式上存在两种类型, 一是瞬态法, 二是稳态法。如今, 在矿井作业的过程中通常所采用的都是瞬态瑞雷波法。通过瑞雷波勘探技术, 能够对地下30 m以内的岩层构造以及地质分布情况完成更好的成像, 并且能够有效弥补反射波勘探表层分辨能力弱的缺陷。

4) 槽波勘探。

槽波地震勘探技术的原理是通过煤层中来进行激发和传播的导波, 能够对煤层的连续性进行更加科学的勘探。槽波地震勘探的测距较大, 并且精度非常高, 同时拥有良好的抗电干扰能力。国内外学者在槽波探测技术方面以及旁侧构造探测技术方面都取得了很多成绩。此外, 在CT成像技术、数值模拟技术等方面也取得了阶段性的进展。

3 地质雷达

地质雷达勘探主要是通过电性参数的差异性来进行勘探的一项技术, 由于地下介质的介电常数、电阻率等电性参数有所不同, 采用高频电磁脉冲波的反射, 来对目标区域的地质情况进行勘探, 从而能将地下岩层、水体、空洞等不均匀介质的分布情况清晰地呈现出来。20世纪90年代至今, 矿井地质雷达已经相继在我国开滦、大同、平顶山等大型煤矿实施勘探作业, 对近距离的岩体结构形态进行勘测分析更加直观, 获得了良好的效果。

4 高密度电阻率法

电阻率法主要是基于岩土介质的导电性所形成的一项勘探技术, 通过对地中稳定电流场的分布规律进行分析, 从而能够更加准确的将一些地质问题呈现出来。高密度电阻率法是以电阻率法为核心所形成的, 相较于常规电阻率法所具有的优势在于其测点的密度更大, 在极距和装置形式方面相对更多, 同时还能够根据相关参数的比值来对异常信息进行判定。比较常见的比值参数主要有两种, 一是采用温纳三电位电极系的α, β, γ装置进行测量后, 对测量结果进行组合所形成的;二是采用联合三级装置来进行测量, 而后对测量结果进行组合所形成的。这两种比值参数能够将各种异常特征更加直观的呈现出来, 同时通过这些比值参数, 还能够对各种异常状况进行更好的判断, 具有一定的抑制干扰能力, 对分解复合异常也能够有所体现, 这些也是常规电阻率法所无法实现的。

5 矿井瞬变电磁技术

矿井瞬变电磁法属于时间域电磁法, 这种探测技术同时也是非接触式探测技术中的一种, 其探测原理首次用电磁波来对空间断面的大小进行探测, 第二次勘测使信号强度增加, 也就是提高电磁波发射功率, 使瞬变电磁法的强度增加, 加大对顺层以及垂直勘探的深度。不过, 由于受到全空间磁场效应以及巷道内空间分布的影响, 对瞬变电磁法形成极大的制约, 因而需要通过数值模拟才能够对二维、三维地质异常体所形成的响应特征更加清晰地呈现出来, 因而对于瞬变电磁技术的研究仍然有待进一步深化。

6 无线电波透视技术

无线电波透视法也被叫做坑透法, 指的是向地下地质体发射高频无线电波, 由于受到地质介质的影响, 无线电波的强度逐渐衰减, 通过这种方式来对地质异常体的位置和形态进行勘探的方法。无线电波透视技术主要是在运输巷和回风巷之间实施的, 在巷道中设置接收体, 对穿透地面的电磁波信号进行接收, 如果电磁波在穿透地下介质的过程中, 尤其是水构造时, 在接收点处所接收到的信号衰弱显著。在采用多发射点以及多接收点的情况下, 能够较好的对地下地质异常体的位置以及形态有更加清晰的认识。坑透法在当前我国矿井中的使用比较普遍, 在操作上也更为简单, 对地下地质结构如断层、含水裂隙、陷落柱、煤层变薄区等的探测效果非常显著。

7 结语

随着科学技术的发展, 每天地球物理勘探技术所取得的成果非常显著, 对地下地质的勘探精度更高, 依托于我国强大的经济实力, 无论是勘探技术还是勘探人员的素质都得到了大幅的提升, 这些使勘探技术中的科技含量有所增加。如今, 我国各大煤矿都在结合自身的实际情况来选择更加合适的物探方法, 对地下地质进行勘探也更加精准, 采用地震勘探手段能够对勘测区域内的地质结构、构造发育状况、顶底板岩性、煤层厚度等进行更加全面的定位并成像, 而采用磁法勘探技术则能够对煤层火烧区边界进行精准的勘测。尽管我国物探技术在不断发展, 并且已经进入相对成熟的阶段, 然而与发达国家的物探技术相比仍然存在较大差距, 在未来仍然需要进行较高的投入, 通过技术创新来不断尝试新的方法, 并使之形成完整的技术体系, 从而使地球物理勘探技术能够更趋成熟, 为煤田勘探和其他领域的地质勘探提供更加全面的服务, 并以此创造出更多的经济效益。

摘要：针对当前煤田地球物理勘探的技术、方法、特点等进行了详细的阐述, 并对多波多分量地震勘探、矿井高密度直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达多种技术和方法进行了说明, 以更好的预测预报致灾地质因素。

关键词：煤炭开采,深部矿井,致灾地质,地球物理勘探

参考文献

[1]中国煤田地质总局.煤矿采取三维地震勘探经验交流会论文集[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001.

[2]武喜军.煤矿采区三维地震勘探技术[J].物探与化探, 2004 (19) :21-23.

重力勘探技术 篇10

重力勘探:重力勘探是地球物理勘探的一个分支, 以研究对象 (矿产资源或地质构造) 与围岩存在着密度上的差异为前提条件的, 从观测重力值中去掉与研究对象无关的各种因素的影响, 获得单纯由矿体或构造等密度不均匀体产生的重力异常, 通过对异常的处理、反演、解释, 主要用于探查含油气远景区的地质构造和研究深部构造和区域地质构造。

就狭义来说, 地球表面任何物体都受到地球重力的作用, 即受到地球的引力和地球自转引起的惯性离心力的合力作用。重力勘探的任务是根据地球内部物质密度分布不均匀引起的重力变化来研究地质构造和进行矿产勘探。地下物质密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常。

重力变化→地下物质密度分布不均匀→地质构造及矿产分布。

其实质是:重力异常与剩余质量引力的关系, 在重力勘探中, 由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化, 或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化, 称为重力异常。将实测重力值减去该点正常重力值, 其差值称为重力异常

g为测点上实测重力值, γ为该点上的正常重力值

重力勘探的前提条件

(1) 必须有密度不均匀体存在;

(2) 仅有密度不均匀体的分布, 并不一定能产生重力异常;

(3) 不仅探测对象与围岩要有一定的密度差, 而且剩余质量不能太小;

(4) 探测时象不能埋藏过深;

(5) 能否取得探测对象产生的异常, 还取决于该异常能否从干扰场中辨别出来

重力勘探三大步骤

(1) 根据承担的地质任务进行现场踏勘, 编写技术报告;

(2) 野外重力数据的测量;

(3) 对实测数据进行处理, 编写报告。

2野外重力测量

重力仪

重力测量的技术问题

工作比例尺的选择;

误差精度的确定;

野外工作方法的选择。

基点网的布置与观测

基点应布置在交通干线上, 地物地貌标志明显, 周围无震源, 稳固, 并按规定统一编号和建立永久或半永久性标记。

基点网上的观测方法一般为三种方法:

(1) 单向循环重复顺序:1, 2, 3, ……1, 2, 3

(2) 往返重负顺序:1, 2, 3, ……3, 2, 1

(3) 三重小循环顺序:1, 2, 1, 2, 3, 2, 3, 4……

普通点检查点的布置与观测

普通点的布置受地形的影响较大, 一般不得超过设计的点仙居的百分之二十, 最大不超过百分之四十。

检查点是为了检查普通点的观测质量而设置的, 要求在时间上和空间上大致均匀分布, 所用仪器, 操作人员, 路线与第一次测量都不同。检查点应占普通点总数的百分之五到百分之十。

观测资料的初步整理

(1) 普通观测点的资料处理;

(2) 基点网观测资料的初步整理;

(3) 基点网的平差。

普通点观测资料的整理就是消除零点漂移之后各测点相对于基点的重力值大小 (求出零点漂移校正系数) 。基点网观测资料的整理主要是求得消除零点漂移之后各相邻两点之间的重力差值, 计算出零点漂移校正系数;基点网观测通常采用三重小循环法, 其资料原理图如下。

基点网观测资料的平差, 如果是单个回路, 其计算公式如下:

如果有多个回路, 其计算公式:

采用的方法有两种:

线性方程组法:

波波夫逐次渐近平差法。

重力异常的校正处理与转换

总的来说重力异常校正包括:重力异常值的地形校正, 中间层校正, 高度校正, 正常场校正, 均衡校正。

重力异常的处理与转换的目的是消除因重力测量和测量结果进行各项校正时引进的一些偶然误差或与勘探目标无关的某些近地表小型不均匀的地质体引起的。

那么重力异常的处理与转换主要内容包括:网格化, 曲华平, 平滑处理, 异常分离, 向上延拓, 向下延拓, 导数换算。

3 结束语

探究裂缝性页岩气勘探开发技术 篇11

关键词：裂缝性 页岩气 勘探 技术

0 引言

随着经济社会的不断发展，天然气需求量一直呈上升态势，而我国天然气资源禀赋却“先天不足”，无法满足日益增长的消费需求，对外依存度连年攀升。为此，国家高度重视页岩气勘探开发，在市场需求和技术进步的强力推动下，页岩气作为常规天然气资源的重要补充，已成为油气资源勘探开发的重要领域。

1 中国页岩气资源现状

裂缝性页岩气产生于富含有机质的泥页岩中，是一种超低孔、超低渗的非常规天然气。页岩气储层具有特殊的微观结构和复杂的机理，一定情况下它以游离相存在在粒间孔隙和天然裂缝中，另外一种情况是以吸附在甘洛根或粘土颗粒表面，溶解于甘洛根和沥青里，具有较高的经济开采价值。当前，我国页岩气产业技术体系尚未形成，工艺、装备、技术标淮和生产规范在内的关键技术体系正处于摸索阶段。此外，专业化的技术服务市场尚未建立，协同化的科研体系也没有形成。

我国油气开发具有垄断性质，基本上掌握在三大石油公司中，新进入页岩气开发企业核心技术掌握较差，得到专业化技术服务还比较困难[1]。随着清洁能源需求的不断增长，页岩气开发被寄予厚望。并且页岩气的开发利用还可以带动钢铁、水泥、化工、装备制造、工程建设等相关行业和领域的发展。我国页岩气储量巨大，从近几年页岩气的实际发展前景来看，虽然在部分地区获得了较大的突破，但各页岩气区块地质条件相差较大，部分区块地质条件较为复杂，又没有任何成熟经验可供借鉴，想把它从沉睡中“唤醒”，并不是件容易的事。

2 裂缝性页岩气勘探开发技术

因为地质条件限制，导致了中国的页岩气开采成本较高，与美国相比，约为同类页岩气活动的3-5倍，在市场上缺乏竞争力。虽然页岩气储量位居世界前列，但是开采难度大、成本高，已成为我国页岩气开发过程中的绊脚石，亟待勘探开发相关技术的突破。目前我国页岩气勘探开发区域主要位于南方海相地区，而海相页岩埋深小于3000m的储层少，部分页岩储层埋深可超过5000m，埋藏深度较大，而美国目前已开发的页岩气藏埋深范围主要在1000～3500m之间。钻井成本与钻井深度具有正相关性，即随深度的增大而增大。为了解决此类问题，降低开发成本，则需要摒弃常规钻井方法，研究新的勘探开发技术，从而控制投入和产出比。以国外页岩气区块为例，页岩气储层深度和钻井成本之间的关系如表1所示。

2.1 地震勘探技术

地震勘探技术是当前全球煤炭、天然气、石油等地下天然矿产的主要勘探技术，它能够为页岩气从勘探到开发的整个过程提供技术支持。此外，对井位优选也具有重要作用。地震勘探技术主要指的是，依照地震传播速度同上下围岩以及泥页岩层速度的差异，如果存在裂缝，则地震发射中的特征产生改变。高分辨率中的地震勘探技术，可以在此原理上依照小同反射特征，控制在裂缝性页岩气的识别工作[2]。

2.2 储层改造技术

储层改造技术分为水力压裂与酸化，储层改造技术主要是在常规油管中开展相应的施工。因为页岩气有着独特的成藏模式——原地聚集、连续成藏。储层改造技术取决于压裂施工的参数、水力裂缝的间距、水平井井筒方位、原地應力各向异性的大小、裂缝的几何尺寸和压裂方式等。在实际的改造过程中，需要将大量活性水以及特殊添加剂注入。以实现对页岩气储层的改造，在页岩气储层自身渗透率不断提高的同时，也降低对储层的伤害。同时，需要注意的是，支撑剂使用量和页岩气开采回收率之间的对应关系，很多页岩气钻井缺少支撑剂情况下，也可以实现开采目标[3]。

2.3 完井技术

一口页岩气井的投产能否成功，完井工艺是关键。水平井钻完井和压裂技术已成为页岩气开发的主流技术。页岩气水平井压裂完井应用较多的是固井射孔桥塞压裂和裸眼多级滑套压裂，后者一次可以处理20级以上，提高了作业效率，且长期生产效果更佳。在实际开采中，若页岩储层为水平裂缝，最好的开采方法是采用垂直井；若页岩储层是垂直裂缝，最好使用水平井。主要的形式是鱼骨状水平井、单支、多分支等。需要注意的是，为了解决页岩气油藏中的孔隙度以及渗透率问题，勘探开采的时候要使用特殊固井以及完井工艺技术。

2.4 钻井技术

钻井技术主要有水平井和直井。直井主要用于页岩气勘探阶段，可以对页岩气藏的特点进行深入的了解，获取生产相关工作经验，同时进行钻井方案的优化。水平井在生产领域发挥着重要作用。主要包含羽状水平井、多分支水平井及单支水平井等，能最大程度上得到储层泄流而积，从而使页岩气产量得到提高。

3 结语

页岩气与常规天然气是互补能源，虽然勘探开发成本较高，但是页岩气资源潜力巨大，且与常规气相比，是较为清洁的新型能源。因此，我们要清醒认识到页岩气资源开发的重要性与必要性，不断研究页岩气的开发技术，加快配套设施的完善，实现页岩气勘探开发、综合利用、装备制造、天然气化工等产业链的形成，才能加快我国页岩气勘探开发进程。

参考文献：

[1]江怀友，宋新民，齐仁理，乔卫杰，董利娟.世界页岩气资源与勘探开发技术综述[[J].天然气技术，2011，5（20）：32-33.

[2]Montgomery S L，Jarvie D M，13owker K A，etal.Mississippian barnett shale，Fort Worth basin， north-centxal Texas： gas-shale play with mnlt3-trillion cubic foot potential[J]. AAPG Bulletin，2005，8902）：155-175.

勘探技术 篇12

煤田三维地震勘探经过近二十年的发展, 在我国东部平原取得了显著的地质效果, 但目前东部地区的煤炭资源越来越少, 而我国中西部地区的煤炭资源占全国煤炭资源总量的2/3, 资源勘探的重点已转向西部地区[1]。但是, 由于中西部地区所特有的戈壁、沙漠、黄土塬、山区等复杂的地表地貌条件以及经济发展相对滞后、新技术开发投入不足等原因, 此前开展的地震勘探工作较少, 其精度远远不能满足综采地质工作的要求。目前, 三维地震勘探技术已成为煤矿采区构造探查的主要手段。

由于西部地质条件的多变, 地形复杂, 第四系黄土对地震波的吸收衰减比较强烈, 是地震勘探的禁区, 给地震勘探造成一定困难。三维地震勘探技术在西部黄土塬区的应用, 对于从根本改变目前西部地区矿区煤炭资源的地质保证程度不足的不利局面, 促进煤矿高产高效和安全生产, 以及保障我国能源工业可持续发展战略的顺利实施具有十分重要的意义。

1 项目概况

陕西某煤矿位于陕西省长武县, 是一座大型现代化矿井。由于原有勘探程度远远不能满足采区设计和工作面划分的要求, 另外矿井设计的首采区范围内, T4钻孔主采8煤层厚度2.34m, 而周围钻孔主采8煤层厚度4.69~18.75m, 煤厚变化较大。为了查明该区煤层的赋存条件及T4钻孔煤厚变化的原因, 煤矿决定对采区进行了三维地震勘探工程。

2 主要技术难点与对策

黄土塬复杂的表层条件对地震勘探造成的影响在采集方面主要有以下几点:第一, 黄土复杂区缺乏良好的激发和接收条件;第二, 相干干扰、次生干扰、黄土谐振干扰极其严重;第三, 复杂地形影响的空炮、空道造成的反射空白段, 以及激发能量在悬崖、陡坎侧面逸散, 造成的不良反射段破坏了共反射点 (反射面元) 的属性;第四, 短波长静校正的存在使记录在未校正前, 反射同相轴的识别难度大, 不利现场质量的监控。另外, 由厚黄土层内的虚反射界面可能产生的多次波对地震成果解释精度的影响也不容忽视。

技术对策:

(1) 增加覆盖次数:首先高覆盖次数的炮检点纵横向分布相对离散, 面元道集内传播路径差异的增加破坏了干扰的相干性, 从而大大的提高了对干扰的压制能力。其次不同的接收方向, 悬崖、陡坎造成的反射“不良”的影响是不同的, 相邻道迭加时, 大大消除了“不良反射段”的影响。

(2) 确保良好的接收条件:把检波器插稳, 埋在坚实的原生黄土之上, 确保有良好的耦合效果。

(3) 优化观测系统, 确保良好的激发条件:在规程允许的纵横向偏移的范围内, 在不影响覆盖次数相对均衡的前提条件下, 精选炮点位置, 以提高激发效果。选择炮点的原则有四点:一是, 避高就低;二是, “喜旧厌新”———多次利用能取得好资料的炮点;三是, 避开悬崖、陡坎、孤峰等不利地形, 减少能量侧面逸散造成的不利影响;四是, 增大激发药量和井深, 确保一次波能量。

(4) 合理的接收频带:在仪器录制参数选择上应采用宽频带接收, 最大限度地保留地震反射信号中的高频成分。

3 地质成果

通过三维地震勘探发现了区内落差大于5m的断层6条, 小于5m的断层10条, 查明了区内8煤起伏幅度大于10m的褶曲, 控制了主采煤层8煤的赋存深度和构造形态, 地震、地质结合圈定了8煤层变薄不可采区的范围, 并对煤厚趋势进行了预测。

4 验证情况

三维地震勘探成果提交后, 煤矿对勘探的地震成果进行了钻探验证, 分别布置和施工了A1和A2钻孔。A1、A2钻孔的三维地震勘探成果与实际验证结果对比如下表1:

由此可见, 三维地震勘探成果无论在煤层赋存形态上, 还是煤层厚度变化趋势上, 总体验证结果良好。

5 结束语

通过对黄土塬区三维地震资料采集、处理与解释中一系列关键技术进行系统研究, 总结出一套适合黄土塬地区三维地震资料数据的采集、处理和解释方法。通过地面钻孔资料验证, 三维地震资料所取得的地质成果吻合率很高, 能够为矿井的安全高效开采提供有效的地质保障。

参考文献