由于陆域常年冻土带天然气水合物巨大的潜在资源价值,冻土带天然气水合物的勘探研究引起了人们的极大关注。不同于海域天然气水合物地震勘探技术渐趋于成熟,陆域冻土带天然气水合物地震勘探技术仍处于研究阶段,其在数据采集、处理、解释等各方面仍存在许多问题。文中针对中国陆域冻土带天然气水合物开展地震勘探采集技术研究;结合漠河冻土带特征,建立研究区地质模型,针对冻土层较薄以及区内深部构造复杂等勘探难点,利用基于波动方程的正演模拟方法进行观测系统参数论证,并通过对采集数据分析对比,提出了小道距、小炮距以及浅井炮、小炮、中炮交替激发以实现同时获取浅中深部信息的数据采集技术,并取得了进行储层预测和构造探测的高信噪比地震反射数据。

研究区平均海拔在4000m以上,近地表为季节性冻土层,其速度具有时变特点,随气温升高,冻土层融化,速度变低,反之速度升高,冻土层与永久冻土层之间存在溶蚀缝洞或者渗流层。从地质露头可以看出,近地表地层倾角比较陡,高寒、缺氧的自然环境,冻土固化的山前砾石堆积地表,复杂的地质结构,给地震勘探带来极大困难。本文针对研究区特点,结合高原冻土二维地震勘探实例,分析了该类地区地震勘探工程的主要难点,阐述了在资料采集、处理及解释中应采取的技术方法。文章在研究区获得了高品质的地震资料,为今后类似地区的地震勘探及其他物探方法奠定了基础。

多波地震勘探技术能够同时获得纵波和转换波资料,与常规的纵波勘探相比,能够提供更多的地下介质信息。且转换波对于埋深较浅的小断层、小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术引入到陆域冻土区天然气水合物勘探中,对陆域冻土区水合物进行多波地震数值模拟研究。采用弹性波有限差分方法进行多分量正演模拟,利用仿射坐标转换法将原始的多分量地震数据进行纵横波叠前分离,并通过多波高斯束偏移方法分别对波场分离后的PP波和转换PS波进行叠前深度偏移成像。根据我国祁连山冻土区水合物实际地震地质资料,建立逼近真实地质情况的天然气水合物数值模型。对上述水合物模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的陆域冻土区水合物探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明陆域冻土区水合物精细的地质构造,取得更好的勘探效果。

三分量地震勘探是一种综合利用纵波和转换波进行精细构造探测的有效方法技术,转换波成像剖面具有较高的分辨率,可以识别小断层、小构造等地质现象。笔者结合在西藏羌塘盆地开展的三分量地震探测方法技术试验,初步对三分量地震勘探的数据采集方法、资料处理及对比解释技术进行了探讨和研究,验证了该方法在永久冻土区的有效性,取得了较好的试验效果。对今后在青藏高原开展多波多分量地震勘探方法技术的应用与研究有一定的借鉴作用。

近年来,随着我国现代化大型矿井的建设以及煤炭工业发展的不断深入,西部地区已逐渐成为我国煤炭资源勘探开发的"主战场"。结合西部高原冻土区三维地震勘探实例,分析了该类地区开展地震勘探工程的主要难点,阐述了在资料采集、处理及解释中应采取的技术措施。

多道瞬态面波勘探技术和多波列高密度地震映像技术可以实现地震的结构探测和工程地质评价定量化 ,在工程勘察中得到广泛应用 ,效果良好。而冻土是造成各类建筑物基础变形损毁的一种病害地质体 ,如何查明其分布范围 ,本文通过实例 ,简要介绍了地震勘探技术在实际工作中的应用。