地球物理勘探技術的發展現狀及應用探究

地球物理勘探技術主要是依據地球固體圈層最外層的物理差異對地球的地質構造進行比較分析，這項技術也是地面以下礦物金屬勘探的專業技術科學。地球物理勘察過程中使用的設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，并剖析各種規律和變化動態。地球物理勘探技術是一項綜合性技術，包含了計算機技術、電子信息技術、無線通信（Wireless communication）技術等，涉及了多個學科，例如系統學、材料學以及地質工程等學科。現階段，地球物理勘探儀器已被廣泛運用于各種行業，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] 。地球物理勘探技術特別是在資源勘察、地質災害預測和環境污染監測等過程中扮演著重要的角色。因而，地球物理勘探技術是我國環境保護、礦產資源勘查、建筑項目修建等領域運用的關鍵技術手段。隨著社會經濟的快速發展和城鎮化進程的加快，地球物理勘探技術的影響范圍也越來越大，它為社會經濟的快速發展和生態文明的建設作出了一定的貢獻。
　　2 地球物理勘探技術的發展現狀
　　伴隨著當代科學技術的快速進步，地球物理勘探技術也取得了前所未有的進展。地球物理勘探技術逐漸變成全世界石油勘探、礦產資源開發和環境調查過程中非常重要的技術工具。從上世紀80年代以來，地球物理勘探技術已經被人們廣泛地運用于許多個行業。現階段，地球物理勘探技術主要包括勘探技術和儲層技術兩部分[2] 。近些年，油藏地球物理勘探技術取得了長足的發展，這對絕大部分石化公司的高效運作發揮了重要作用。
　　勘探技術傾向于以地球物理勘探的宏觀內容為主要研究對象，宏觀內容具體包含物理結構、地層分布、礦物質沉積和儲層巖石性質[3] 。而石油儲藏技術與勘探技術的研究對象恰恰相反，它偏向于以地球物理勘探的微觀內容主要研究對象，具體包含地質框架模型、儲層流體、石油分布狀況等。
　　地震勘探技術主要劃分為以下幾種類型：一種是反射地震技術，另一種是三維地震技術，第三種是數字地震技術[4] 。這幾種主要的地震勘探技術在各個階段均發揮著不可替代的作用，不僅增加了油氣、礦產資源的探明儲量，而且也是地震勘探技術歷史上的重要篇章。伴隨著計算機技術、信息通信技術和人工智能技術的快速進步，RDS技術服務、3D疊前時間與深度偏移技術、地震檢測技術以及地震勘探的高分辨率技術也在不斷興起。這不僅使區域礦產、油氣資源勘探的成功概率大大提升，而且也推動了有關行業的快速發展。比如，運用3D疊前時間與深度偏移技術能夠妥善解決傳統鹽層勘探中存在的問題，促進了墨西哥灣區域各個國家勘探行業的快速發展;運用4D地震檢測技術可以有效地增加北海區域油氣開發與生產的時間，有助于石油化工公司油氣儲存數量的增加，進一步降減小公司的運轉費用。最近幾年，隨著我國3D疊前時間與深度偏移技術、4D地震檢測技術以及山地物理勘探技術在各個領域的廣泛應用，大大推動了新疆維吾爾族自治區、吉林省、大港和華北等地區石油開發和運營的創新發展，新探明了許多個儲量為一億噸左右的油田。除此之外，地球物理勘探技術在石油石化公司的石油開采中也扮演了重要角色，導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和多波多分量處理技術的發明和運用，地球物理勘探技術在中國礦產資源勘查工程中占有越來越重要的地位。
　　3 地球物理勘探技術的實際應用
　　3.1 地球物理勘探技術的傳統應用方式
　　3.1.1 金屬礦物的物理勘探
　　地球物理勘探技術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（或者其他勘探內容）的磁性差別所引發的磁性異常，進一步探究地質構造和礦產資源（或其他勘探內容）的分布狀況的一種地球物理勘探方法。電法勘探是依據地球固體圈層最外層中各種巖石或者礦體的電磁學性質（如導電性、導磁性、介電性）和電化學特性的差別，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構造及有效處理地質問題的一種地球物理勘探方法。技術人員在探測金屬礦產資源的工作過程中常常使用電學方法，主要依據是巖石和土壤二者之間的電導率差異。在電磁場穩定狀態下，它的研究內容是電流傳導過程中的具體規律。
　　3.1.2 石油能源的物理勘探
　　天然氣和石油儲藏區域是石油能源物理勘探技術的重點運用領域[6] 。工作人員可將高精度測量勘探、重力、電磁等技術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域的地質構造狀況，進一步發現石油能源的具體埋藏地點，可以有效地處理開發石油能源存在的問題。
　　3.2 地球物理勘探技術的創新應用方式
　　地質工程對地球物理勘探技術的需求日益增加。在地質災害、軌道交通工程、管道工程以及水利工程等修建項目的監測中，地球物理勘探技術的應用更為普遍。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 地球物理勘探技術的發展趨勢
　　首先，在使用更強大的計算機輔助測試集成技術（Computer Aided Testing，簡稱CAT）和應用軟件時，有必要推動測量設備和勘探技術向更高水平方向發展[7] 。使用者的需求可以通過這個測繪系統來滿足，這在一定程度上也可以顯現出硬件與軟件共同發展的趨勢。其次，在發展過程中，這些技術逐步演變為模塊化和插入式物理設備的重要技術。這些技術能夠用于促進多種功能、多種參數自動測繪工作的完成，使物理監測設備系統具有更緊湊的結構，推動了新型物理監測技術的發展。最后，伴隨著計算機技術的迅猛發展，地球物理勘探技術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展，比如當前的收集信息數據技術和數字模擬轉型技術[8] 。現階段，資源枯竭是很多發達國家乃至發展中國家需要面臨的重要問題。許多地質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鍵的地質構造、洞穴和小型裂縫。