关键词：三维地震勘探技术；煤层；观测系统；资料解释
引言
运用三维地震勘探技术，能够有效的解决煤田勘探中：褶曲、断层、陷落柱、煤层变化等地质现象[2]。三维地震勘探概念是在1970年由地球物理学家沃尔顿提出，经过四十多年的发展，三维地震勘探技术已经形成包括野外资料采集、室内资料处理和成果解释的一整套技术体系。
1 三维地震勘探的原理
地震勘探一般是通过炸药或者可控震源来形成地震波，在地震波向下传播的过程中，因为不同地层岩性差异，导致波阻抗不同，从而在界面处产生不同的反射和折射，在地面上用专门的采集装置接收，从而记录下了地下反射波的信息。上述讲述的是地震勘探的基本原理，我们通常对二维地震勘探反射波法比较熟悉，其实三维地震勘探和二维地震勘探在基本原理和实用技术方面有很多相似之处[3]。
2 地震地质条件
勘探区位于新疆西部的准噶尔盆地东部北缘地带，表层地震地质条件较差，地貌为呈北西-南东向多垅沙漠，沙垅相对高差5～15m，对野外施工造成了一定的困难。勘探区浅层被第四纪、新近纪地层大面积覆盖，且新近纪地层与下伏地层呈角度不整合接触，有良好的波阻抗界面，能够产生能量较强的反射波。中、深层地震地质条件较好[4]，煤层赋存条件较好，构造简单，地层倾角较平缓，煤层顶底板岩性、岩相组合特征清楚，物性特征突出，以致形成较强反射波。
3 三维地震勘探的技术要求
3.1 观测系统
设计的三维观测系统是否合理会直接影响勘探效果和精度，根据勘探区的地震地质条件和实验资料分析，选择如下观测系统（图1）。
排列方式：束状8线10炮制，中点发炮；接收道数：8×48=384道；接收线距：40m；接收道距：20m；接收炮距：80m；纵向偏移距：20m+20m；最小非纵距：10m；最大非纵距：310m；排列长度：480m+480m；最大炮检距：571.4m；CDP网格：10m（横向）×10m（纵向）；覆盖次数：6次（纵向）×4次（横向）。
3.2 施工方法
激发条件：单井6m井深，1.0kgTNT高速成型炸药填土闷孔激发；成孔设备：戈壁钻机；接收方式：采用4个100Hz检波器2串2并组合接收，检波器挖坑用土埋置且引线掩埋60cm以上；仪器型号：408UL多道遥测数字地震仪；记录长度：1.5s；记录格式：SEG-Y；采样间隔：0.5ms；接收道数：384道；仪器频带：全频带接收。
4 资料处理与解释
4.1 资料处理
主要处理的参数：带通最小相位、零相位滤波：（20/30～140/150Hz）；地表一致性预测反褶积：预测步长8ms；时窗0～1000ms，因子长度100ms；叠后滤波：（20/30～120/130Hz）；初至折射静校正参数：水平基准面+650m；低速带速度600m/s；替代速度2100m/s。
采取的主要措施包括：建立空间属性、道编辑、叠前单炮净化、静校正、反褶积、精细的NMO、DMO速度谱分析、剩余静校正、三维偏移等一系列处理。
4.2 资料解释
资料解释依据的是处理后得到的三维偏移数据体，具体解释方法以垂直时间剖面为主。
4.2.1 褶曲解释
经过三维空间偏移校正后的三维地震资料，速度变化平稳的情况下，其经过时深转换后，地震数据由时间域可变为空间域，此技术使得偏移剖面更加接近真实构造形态。本勘探区地层基本为一轴向北西-南东的宽缓背斜形态，局部发育着次一级褶曲。褶曲形态可通过时间剖面得到直观的解释（图2）。
4.2.2 断层解释
在地震资料解释中断层解释占据着十分重要的地位。三维地震勘探对于断层解释有其独特的优点，它以三维地震数据体为基础，利用的最主要的技术手段是地震相干技术[5]，利用其对断层非常敏感的特性，可利用Landmark 解释系统在相干体上直接解释断层。
4.2.3 煤层厚度解释
煤层厚度可根据煤层顶、底板反射波时差以及反射波振幅等动力学参数解释煤层厚度，每层厚度的变化，直接影响着反射波的能量强弱以及信噪比的高低。
本勘探区B3煤层较厚，根据煤层顶、底板反射波时差（图3）与钻孔揭露煤层厚度制作δh/δs转换曲线（图4）解释厚煤层区煤层厚度。
5 结束语
本次三维地震勘探是在本矿区的首次应用，通过实例证明，三维地震勘探技术能够很好的实现煤田勘探的任务且获得的时间剖面信噪比、分辨率较高，丰富的三维资料信息为解释工作奠定了可靠基础。
参考文献
[1]印兴耀，等.地震技术新进展[M].中国石油大学出版社，2006：76-79.
[2]杨德义.煤矿三维地震勘探技术发展趋势[J].中国煤炭地质，2011：42-55.
[3]刘明.三维地震勘探技术的应用分析[J]中国新技术新产品，2010：1-2.
[4]张秀红.深层三维地震勘探数据采集技术[J].石油地球物理勘探，2003：358-365.
[5]付雷，等.相干体技术在三维地震资料中的应用[J].世界地质，2000：279-281.
关键词：地震勘探检波器；原理；特性；问题
在地震勘探工作中，检波器主要的作用为接收地震信号，属于对地震信号进行接收的前段环节，投入应用能够以直接的方式感知大地质点振动。但是，从实际工作来看，倘若不能了解地震勘探检波器的原理和特性，那么在使用过程中将会出现一些问题，从而影响地震勘探效果[1]。基于地震勘探工作的效率提升角度考虑，本文便有必要对地震勘探检波器原理和特性及有关问题进行分析。
1.地震勘探检波器原理及特性分析
1.1地震勘探检波器原理
对于地震勘探检波器来说，属于一种振动传感器，其工作原理和振动传感器相同，为一个单自由度的振动系统。以感应振动信号的物理量差异，可细分为三类传感器，即：位移传感器、速度传感器以及加速度传感器。但是，不论哪一类型的振动传感器，均对当中的一个物理量感应，切主要以输出的电信号和哪个物理量成正相关为准则[2]。此外，从地震检波器的机电转换来看，其主要作用为把振动系统感应的振动信号等比例地转换成电信号。根据转换原理角度来看，涵盖的检波器较多，如：电磁感应检波器、电容检波器以及压电检波器等。
1.2地震勘探检波器特性
从地震勘探检波器的特性来看，主要有两类：其一为动态特性；其二为静态特性。两方面的特性对检波器的品质有非常重要的影响。对于动态特性参数来说，涵盖了固有频率、阻尼系数、频率响应范围以及频率特性等等。对于静态特性参数来说，涵盖了有线性度、灵敏度、分辨率以及稳定性等。
检波器动态特性，指的是检波器对随着时间改变输出量的响应特性，其由传感器自身决定，同时和被测量的改变方式也存在相关性。深入分析，动态特性是由检波器的振动方程与力学特性决定的，经解振动方程能够获取系统的频率响应函数，进一步将幅频响应与相频响应函数求解出来，而决定响应特性的参数主要包括检波器的自然平率以及阻尼比。
2.地震勘探检波器相关问题及排除方法分析
在上述分析过程中，对地震勘探检波器原理及特性有了初步了解。但在实际应用过程中，地震勘探检波器还涉及相关问题。为了地震勘探检波器的应用价值得到有效提高，有必要对其问题及排除方法进行分析。
2.1常规检波器问题
基于地震勘探过程中，将20DX作为代表的检波器统称为常规检波器，其自然频率通常为10Hz。此类检波器虽然能够在常规地震勘探中发挥作用，但是也存在一些较为明显的问题，主要包括：（1）指标参数允差偏大，检波器一致性差，进而使地震资料的分辨能力下降。为此，处于高精度地震勘探过程中，需使用性能参数允差较小的检波器。从现状来看，允差在±2.5%的检波器已投入市场，但成本费用相对增多。（2）存在较大的失真度，会对动态范围造成影响，进一步发生信号畸变。为此，需将常规检波器的失真度控制在合理范围内，使其动态范围满足勘探要求，进一步避免地震信号畸变的发生。（3）假频低，会对频带范围造成影响，进而使横向干扰产生较大的影响。因此，有必要控制假频，消除造成的横向干扰，进而使勘探效果增强。
2.2自然频率问题
对于自然频率来说，属于地震勘探中一大关键的检波器参数，如果检波器的自然频率偏高，将会使地震信号的频宽降低，这是一大问题。倘若无特殊的抑制低频干扰，或者无增强某高频段信号，可使用频带比较宽的检波器。总而言之，对于检波器来说，具备比较宽的频带范围为宜。
2.3Ρ仁匝槲侍
检波器对比试验主要问题包括：其一，试验目的不够明确，在选取检波器过程中，存在一些个人方面的因素，当检波器人对检波器不够熟悉的情况下，试验便会出现问题。其二，试验内容不够具体；其三，试验资料分析针对性不够强。针对上述问题，需明确检波器对比试验的目的，同时明确试验内容，采取合理、科学的分析方法，进一步提升检波器试验的效果。
3.结语
通过本文的探究，认识到地震勘探检波器在地震探勘过程中的应用价值较高。为了正确使用地震勘探检波器，需了解地震勘探检波器的原理及特性，进一步对其实际应用问题进行分析，并采取有针对性的解决方法。相信在正确使用地震勘探检波器，并结合地震资料采集成果分析的条件下，地震勘探工作的效率及质量将能够得到有效提高，进一步为地震勘探的发展奠定基础。
参考文献：
[1]程建远，王盼，吴海，江浩.地震勘探仪的发展历程与趋势[J].煤炭科学技术，2013，01：30-35.
关键词 三维地震勘探；断层；数字检波器；叠前时间偏移
中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)081-0091-01
作者剖析了淮南、大同、铁法及开滦等大型煤矿企业所完成的三维地震勘探实例，从中可以总结煤矿采区三维地震采集、处理、解释及其综合研究的发展历程，从目前的成果看基本上解决了落差大于10 m断层及宽度大于50 m的无煤带（陷落柱、河流冲刷带、岩浆岩）及幅度大于10 m的小褶曲构造。由于煤矿采区三维地震成果对这些特点加之她的勘探周期一般为3至8个月、勘探成本相对较低，使得煤炭三维地震勘探成果成为煤矿采区（面）设计依据。
1 煤矿采区三维地震勘探的现状及问题
1.1 煤矿采区三维地震勘探的现状
中国第一次煤炭三维地震勘探试验研究是在1978年由中国煤炭地质总局在伊敏煤田使用两台TYDC-24模拟磁带地震仪（48道接收）完成的。第二次煤炭三维地震勘探试验研究是1988年由中国煤炭地质总局在山东省济宁煤田唐口中日合作勘探项目完成的，其成果首次被写进地质报告中，控制面积5平方公里。为煤炭采区三维地震勘探积累了经验。1993年，1994年在淮南矿务局谢桥煤矿和潘三煤矿进行了两次煤矿采区三维地震勘探。之后，煤炭采区三维地震勘探在全国煤炭工业系统得到了迅速的发展和推广应用，得到了煤炭采矿工程师及广大煤炭企业的高度认可。
通过煤炭地震勘探几代人的努力，煤炭三维地震勘探已经发展到海上、沙漠、平原、城镇、沼泽、水网、山区、黄土塬等各种地形条件的成套技术，煤炭地震勘探技术从设计、采集、处理、解释及综合研究已经发展成为一个较为成熟的系统工程。
在目前施工的项目中，勘探面积逐步增大，在5年以前实施的三维地震勘探，勘探面积一般为0.5至5平方公里，最近3年以来，大于10平方公里的煤炭三维地震项目多了起来，大于30平方公里的项目每年都有几个。
1.2 中国煤矿采区三维地震勘探存在的问题
首先勘探成果剖面的主频还比较低，一般为40 Hz至60 Hz，东部地区勘探成果精度高于西部复杂区。即使是在东部地震地质条件简单的地区，第一水平的勘探成果精度基本能满足采矿工程师的要求。下组煤勘探成果精度还较低。在淮南地区，对于落差大于5 m断层的勘探成果验证符合率在70%，落差小于5 m的断层的验证符合率小于50%，一般为30%。
复杂区的煤炭三维地震勘探项目大多数采用的方法还是简单区的方法，致使复杂区的三维地震勘探成果质量下降。煤炭企业三维地震勘探管理水平不高直接导致煤炭三维地震勘探项目质量参差不齐。好的项目往往与项目施工人员的管理水平相关。
缺乏行业管理制度和自律，施工单位技术人员培训与再教育跟不上，有较多青年学生没有经过系统的学习，直接当上了项目负责人，也是成果质量不高的原因。
2 煤矿采区三维地震勘探的新进展
2.1 煤矿采区三维地震勘探装备
煤炭系统地震勘探装备达到了新水平，在所有的地震对均装备了428地震采集系统，检波器从3只的单点接受发展到了多只（8只以上）的点单接收。处理系统基本上将叠前时间偏移作为常规处理技术。解释系统将属性分析作为重要的解释手段。
2.2 采集技术
连续、宽方位及对称采样已经发展成为煤炭三维地震勘探观测系统设计的重要思想。激发已经将低速带调查成果作为设计井深的依据。高密度三维地震采集已经应用到了多个矿区，淮南矿业集团已经将全数字高密度三维地震作为企业的首选技术，自2007年以来，淮南已经实施了全数字高密度三维地震项目10多个，取得了一大批成果。采用以炮代道技术较好地弥补由于外界干扰所影响的资料品质。
在西部黄土塬区取得突破性的成果，弯线技术、低频检波器接收技术、深井大炸药量技术在西部黄土塬区正成为主题技术。
2.3 处理技术
迭前时间偏移技术已经发展成为煤炭三维地震勘探技术的常规技术。对于东部地震地质条件较好的地区，在迭前时间偏移成果的应用上基本上成为常规算法。在西部复杂区，静校正基本得到解决。
2.4 解释技术
多属性解释技术是煤炭三维地震解释技术的重要分支。以钻孔标定技术、煤层波识别技术等成为煤炭地震勘探解释的核心技术。
2.5 地质成果的精度
在淮南实施的全数字高密度三维地震勘探成果展示中，落差大于2 m断层可以被地震成果所发现。在丁集、潘三等全数字高密度三维地震勘探成果中发现了一大批落差小于3 m断层。航道验证情况较好。
3 煤矿采区三维地震勘探的展望
3.1 技术展望
研制新型的数字检波器，使地震数字检波器的动态范围达到120 dB以上，使地震勘探系统的动态范围大于120 dB。大吨位可控震源激发对压制煤矿干扰较炸药震源有明显优势。
研究地质地球物理简化模型，应用现代地质力学、物理学的基础将地球物理模型进行简化，使之适应计算机的能力。
采集中单炮记录分频显示，地震波的频带宽度大于120 Hz，处理成果中，在信噪比大于5时，主要煤层反射波主频达到120 Hz以上，频带宽度大于180 Hz。
建立全数字的采矿-地球物理数字模型，将虚拟现实与应用与煤矿矿山。
4 结束语
精细煤炭采区三维地震，可有效提高煤炭企业对于煤层的回采率，提高效益减低开采成本。因此，在煤矿进行精细煤矿采区三维地震勘探是最有效的煤炭地质勘探技术和手段。
对于东部地震地质条件较好地震资料信噪比较高的地区，应该大力提倡开展全数字高密度煤炭三维地震勘探技术，提高煤炭地质成果的精度。
参考文献
[1]吴钦宝,王秀东,宁方助.煤田三维地震勘探的应用及效果分析[J].地球物理学进展,2005,02.
[2]陈相府.复杂地区煤田地震勘探效果分析[A].2007年学术交流会论文集[C].勘探地球物理,2007.
关键词：工程物探；三维地震勘探；经济效益
作者简介：夏书兵(1976―)，男，江苏省姜堰市人，河南省煤炭地质勘察研究院工程师。
中图分类号：P65 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1672-3309（s）.2012.02.37 文章编号：1672-3309（2012）02-88-02
引言
工程物探主要是对地表及地下100米左右的介质，通过相应的物理仪器和数字信号转换，以数据的分析和处理为手段，全面掌握目标体的物理特性和状态。一般情况下，工程物探主要以二维地震勘探为主，但其存在着地质信息假设过于苛刻等明显缺陷，相比之下，三维地震勘探技术则有着数据完整、信息量丰富等优势，因而在近些年来的勘探工作中得到了广泛的应用。本文对三维地震勘探技术的发展进行系统梳理，总结实践应用中的经验教训，为该技术的进一步发展和应用奠定基础。
一、三维地震勘探技术及其基本原理
地震勘探通过人工方法（例如炸药等）形成人工地震，并以科学仪器记录震动详情，从而估算地下构造的特点。三维地震勘探技术作为地震勘探的重要技术之一，是从二维地震勘探衍生而来，同时融合了物理、数学和计算机等的综合性应用技术，其主要包括地震数据资料采集、地震数据处理以及地震资料解释三个环节，各环节之间既相互联系又相互独立，从而构成了在计算机软硬件支撑下的系统工程。
三维地震勘探技术的基本原理与二维地震勘探技术相似，主要是通过地面上各沿线的地震勘探施工，使人工产生的地震波在地下传播，地面上的仪器开始同步记录地震波的传播和返回时间，再通过计算机进行数字信号处理得出目标物深度，综合测线的观察处理结果，从而得到直观反映地下岩层分界面起伏变化的地震剖面图。由于其勘探对象是地下半空间的三维地质体，因而在工程物探中具有显著优势，表现在：数据量相对丰富，包含了地震波的各种信息，有利于使用正反演技术以及岩性研究；数量完整性好，准确性较高，在通常地震波分辨率范围内，可基本查明相对复杂的地质构造；充分发挥了高科技装备的先进性能，有利于数据解释的自动化及人机联作的发展，可以大大减少人为因素的影响，具有较高的投入产出比。
二、三维地震勘探技术的国内外研究进展
三维地震勘探技术的优势，引起了国内外学者的广泛关注，促进了相关技术方法的快速发展。例如Andreas Cordsen[1]等学者，详细阐述了三维地震观测系统的设计以及施工要领，介绍了三维采集参数、三维观测系统的类型，并对其优点和缺陷进行了对比。Vermeer[2]深入研究了正交块状三维观测系统的地球物理参数配置，优化了MKB方法和LUG方法，减少了决策变量和约束条件。我国学者钱荣军[3]等以目标层信息为出发点，通过对表层结构地球物理模型和地下结构地球物理模型的分析优化，设计了地震采集参数。尹成等利用带约束条件的数学规划模型计算目标函数，实现了线束状三维观测系统的优化。
总的来看，由于三维地震勘探技术所具有的低成本、高精度和短周期等优势，使其在实践中得到了普遍应用和快速的发展。受技术力量以及设备投入等因素的影响，国外不仅在三维地震勘探技术的研究方面具有较大优势，而且在软件设计方面也处于领先地位，例如，著名的绿山地震设计软件、OMM软件等，而我国近年来在观测数据参数论证方面，虽然也取得了一定的成就，但在观测系统优化设计方面，仍然尚需进一步的研究。
三、三维地震技术的经济效益
三维地震技术的广泛应用不仅提高了地质勘探的精准性，而且取得了令人瞩目的经济效益。
（一）有效促进了我国地质矿藏开采等行业的深入发展
我国地形多样，地质状况复杂，对地质的精确勘探造成了困扰。三维地震技术的应用，提高了查明细微地质问题的能力。通过该技术的运用，可以提高矿业开采的利用率，不少多年开采的老矿区通过三维勘探技术，甚至发现了新的资源，从而为行业的发展注入了新的活力。
（二）有效缩短工程周期
三维地震勘探技术具有高精度和高分辨率的特点，其探测结果能提供较为精准的地质构造信息，因此大大提高了钻探成功率，有效缩短了工程周期。例如，在东濮地区的地质勘探过程中，通过三维地震技术的应用，勘测150km2地区的复杂地质问题仅需要原计划的一半。因此，三维地震技术的运用加快了地质勘探与开发，有效降低了地质勘探费用，为煤炭、石油开采等行业的繁荣发展提供了坚实的工程技术基础。
（三）三维地震技术有效降低了勘探成本
三维地震技术的不断发展，使其在勘探精度与效率等工程效益方面不断提高的同时，技术应用成本在不断降低，为工程单位节省了大量资金。以单位勘探成本为例，二维测线单位成本为6200元/ km ，而采用三维测线，其成本则仅需810元/km，降低了7.5倍，而且勘探效果更加完美。因此，对该技术的采纳与有效应用，极大减轻了相关企业单位的资金压力，提高了经济效益。
四、三维地震勘探在实践中存在的主要问题及原因
（一）三维地震勘探实践的局限性
三维地震勘探虽然在构造勘探方面有着其他勘探方法不可比拟的优势，但在实践中也存在种种局限。一方面，探测结果准确率有待提高。在大多数地震勘探任务中，一般要求其断层落差为5m，平面位置误差范围是±15m。然而，调查显示，既使在地质条件较好的华东地区，对落差区间5-10m之内的的断层进行的探测，其准确率尚不及70%。另一方面，存在着地震信息的缺失，所观测系统搜集到的信息难以有效显示落差较小的断层。同时，由于信息解释的不准确，导致所勘探出的断层位置与实际位置相比差距较大，这一点在断层落差较大或倾斜角度较大的地层中表现的尤为明显。另外，由于难以有效识别距离较近的断层，经常会把两条倾向相同的断层解释为一条大落差断层，甚至也会将两条角度完全相反的断层解释为一打小落差断层或无断层。这些情况的出现，严重影响了物探工作的科学性和可靠性。
（二）原因解析
三维地震勘探作为一种间接的勘探方法，除了技术上的局限之外，实际工作中的质量控制以及技术应用失当，是影响其准确性的重要因素，主要包括以下几个方面：
1、野外勘探质量控制以及观测系统设计缺陷。受当前排列分布面积大以及质量控制点较多等观测方式的影响，观测系统设计规范性较差，在客观上增加了质量控制的难度。特别是频频照搬或套用既定的观测系统，或是随意进行野外变现，极易造成炮距分布不均匀以及系统复杂多变等问题，严重拖慢了数据分析速度，最终影响偏移效果。
2、技术应用与地质条件的匹配问题。我国大多数地区的激发条件复杂多变，但是地震成孔工具较少，由此街面的成孔激发问题使原始资料的信噪比较低，从单炮甲级率来看，其效果很不理想。其他技术应用方面，例如，纵、横分辨率问题造成的构造遗漏、长波长静校正方法不理想造成的假断层探查结果、偏移成像问题等，都成为提高三维地震勘探效果的“拦路石”。
3、仪器设备的升级更新与实际应用未能做到协调一致。先进的仪器设备未必都能取得理想中的效果，例如，现在常用的集中逻控型数字地震仪，虽然其排列布置和处理技术更加合理、先进，理论性能得到了很大提升，但是由于很少考虑勘探过程中对可操作性以及可靠性等的实际需求，在应用中的效果却不甚理想，有时勘查效果甚至不如旧式的16位A/D转换遥测地震仪。
五、提高我国三维地震勘探经济效益的对策
地震勘探技术已进入了成熟阶段，短期内产生技术飞跃的条件尚不具备，因此，要提高三维地震勘探水平，就要抛弃“唯技术论”，以全新的视角和细致入微的工作来提升勘探水平。
（一）以体制创新为重点，全面提升勘探质量
技术趋同条件下，管理水平以及人员素质等非技术因素，成为提高三维地震勘探的突破口，而良好的工作体制是决定这一问题的关键。特别是强调实际工作中的权、责、利的辩证统一，就成为物探企业必须解决的重大现实问题，尤其是在物探这样一个国有企业处于优势地位的行业，更应该把体制创新作为重中之重，最大限度的实现“人尽其才、物尽其用”，为地震勘探工作创造坚实的制度环境。
（二）优化物探工作流程，对各环节进行严格的管控
三维地震勘探工作集数据收集、处理以及解释为一体，因此，在实际工作中必须从成本控制、人员配备、人机优化组合等环节着手，重视施工人员培训以及相关试验和生产过程的流畅有序，做到工作管理的动态化和监管适时化，全面保障各项细则落到实处，从而实现质量控制与施工成本的平衡，在确保地震勘探效果的同时，实现经济效益的提升。
（三）强化成熟技术的融合与集成研究
当前，三维地震勘探技术已相当成熟，各种仪器和软件配备都已做到了系统化，要在技术层面上提升地震勘探效果，就必须走集成化的道路，尤其是做好三维地震技术中采集、处理和解释三环节技术上的衔接和融合，形成实用的一体化技术，使各环节之间相互监管，实现立体化、综合化和动态化的勘探能力，从而快速锁定勘探目标，有效提高问题解决能力，全面提高勘探效益。
参考文献：
[1] Andreas Cordsen, Johnw.peire.陆上三维地震勘探的设计和施工[M].石油物探地球物理勘探局出版，1996.
关键词：地震勘探新方法；减负；学习兴趣；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）34-0080-02
随着油田勘探程度的增加和难度的加大，传统的二维、三维地震勘探方法在解决某些地质、油藏等难题时受到越来越多的挑战，要求地震勘探新方法、新技术不仅要满足定性评价要求，而且要向定量化、精细化和立体化的方向发展，因此针对不同勘探开发目标和目的的地震勘探新方法和新技术的出现是必然的。常规地震勘探课程侧重基本勘探方法和原理的讲解，然而在实际油田生产中大量非常规的地震勘探方法发挥着举足轻重的作用，因此，为油田地球物理勘探相关专业开设地震勘探新方法课程，让学生能够把握地震勘探新技术的现状与发展趋势对从事地震勘探工作十分必要。为保证课程教学效果，提出了激发学生学习兴趣与减轻学生负担并重的教学改革方案，并进行探索与实践。
一、课程内容和教学目标
地震勘探新方法课程是在常规地震勘探技术基础上，使学生系统了解目前实际生产中正在或将要应用的新技术，课程改革的目标是将地震勘探领域主流及前沿的理论和技术及时地、更好地融入授课内容中，使学生能够及时了解学科前沿知识，把握学科发展方向。引导学生理解实际油田勘探开发过程中的多种关键地震方法，为今后开展实际油田勘探生产以及相关方法研究打下良好基础。具体目标和要求包括掌握地震勘探新技术的概念与特点，把握新技术研究现状与发展趋势。理论联系实际，正确理解地震勘探新技术的研究意义与技术要点。学会文献检索与查新，开展与专业相关的中英文文献阅读、分析与总结活动，提高学生实际文献检索、总结和独立思考的能力，培养学生的团队协作精神。
二、课程教学背景分析
1.地震勘探新方法课程教学内容特点分析。地震勘探新方法课程作为地震勘探原理的补充和延伸，与目前油田实际勘探开发紧密相关。课程涉及范畴较宽，内容繁多，包括VSP、井间地震技术、多波多分量地震技术、时移地震油藏监测技术、微地震技术等。课程中除新方法所对应基本物理方法的描述外，还涉及大量的形式复杂的数学公式及数学描述，以及多种地球物理信息和手段的分析、融合，甚至是多学科知识的交叉结合。此外，地震勘探新方法随计算机发展和学科间交叉融合快速发展。同时，地震勘探是基于基本地球物理勘探理论、方法与认识，并将数学物理方法应用于计算机实践的一门课程。实践性强是勘探地球物理方法课程共同的特点，本课程教学也不例外。实践注重培养学生动手解决实际问题的能力，在实践中加强对专业知识的理解和掌握，从而对每一种技术有较直观和深入的认识。地震勘探新方法课程授课时间较短，而该课程的教学目标是希望学生通过课堂学习、研讨和课下文献调研总结，以及实际资料实践，理解课程教授地震勘探新方法的基本原理、适用条件和发展趋势等，为从事地震勘探科研与生产工作奠定基础。总之，地震勘探新方法课程教学内容丰富，实践性强，对学生科研能力与实际工作能力的培养具有重要意义。
2.地震勘探新方法课程授课对象的特点分析。本课程的授课对象是勘查技术与工程专业和其他相关专业高年级本科生，该阶段的本科生既要完成预定课程的学习，同时还面临着就业或者考研的压力，可谓时间紧、任务重。因此，有效掌握地震勘探新方法是一个不小的挑战。同时在我们的大学校园里，还有部分大学生学习劲头不足，有明显的厌学现象。另外教学内容陈旧、课程理论性强、实用性差、教学过程单调、教学方法单一以及作业太重等因素都加剧了学生的厌学情绪。针对目前复杂多样的学生心理，教师如何最大程度地提高学生对本课程学习的积极性，让学生在有限的时间内更好地掌握所学知识是教学过程中的重点，也是本课程以及类似课程的教学难点。
三、教学方法改革与课程优化实践
1.精心备课，构建实际问题导向型的课堂教学模式，激发学生的学习兴趣。在我国的教学活动中，教师长期处于知识代言人的地位，掌握着话语主动权，这就导致了无法构建起平等、和谐的师生关系，也无法促使学生自由探索知识，无法调动学生的学习兴趣。因此要调动学生的学习积极性，激发他们的学习兴趣，教师就要努力构建合作机制的课堂氛围。首先教师应精心备课，包括必要的板书和多媒体教学课件。多媒体辅助教学将文字、图片、声音、动画视频图像融为一体，提供的信息量大，能生动形象地展示抽象的知识点，增强学生的感性认识。同时要准备具有代表性的勘探实例与勘探实际难题，引导学生思考。学生也可以通过实际问题的解决获得成就感，从而更加喜欢该课程。再次，本着“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”的目标，构建实际问题导向型的课堂教学模式。问题导向式教学突破了传统的教学模式，它用问题激发学生主动探索，变被动学习为主动学习。教师由讲授者转变为引导者、组织者和探索者。将讨论式、互动式、启发式以及案例式教学法运用进来，教师提出问题，请学生事先查阅文献，进行总结，初步提出解决方法，在课堂上一起讨论其可行性，锻炼学生的表达能力，提高其自信心，开拓思维，激发其研究兴趣。最后优化课程教学内容，强调学生在教学中的主体地位，用更多的时间引导学生独立思考，协助学生开展实践。
2.加强实践教学，引导学生独立阅读总结，培养动手能力。地震勘探新方法课程是一门实践性很强的课程。需要学生进行实际操作，教师准备实际油田资料和相关软件与程序模块，让学生自己动手，进行实际数据的分析、处理与解释，并对其中出现的问题进行及时解决和问题总结，加深体会，并培养良好的协作精神。安排学生分组进行相关问题文献的查阅、分析与总结，从而引导学生学会以问题为导向进行文献检索，培养必要的文献整理、总结等基本科研素养。培养学生的报告能力，提供充足机会并鼓励学生对自己所做的文献调研和实际问题解决方案、效果进行报告。教师的讲授要在学生自求自得而又遇到困难时，要以画龙点睛式的手法去贯通学生的思维，提高学生的认知能力，引导其深入理解研究问题，提高地震勘探新方法的教学效果。
3.关心、关爱学生，加强与学生的交流，给学生减负。国外在概说中国教育的特点，确切的说是缺点时认为：大学教育是知识的教育。正因如此，大学生成了世界大学生群体中学得最辛苦的一部分，他们要完成的课程数量多，所学知识过于专业化，过深、过难，考试呆板且频繁，知识学习的负担过重，使其主动学习的积极性不高，学习效率低，独立思考的能力差。地震勘探新方法课程的教学安排，充分分析了大四学生面临的毕业、考研及就业压力和处境，考虑到目前大学生的普遍心理情况和课程所针对高年级同学时间紧、压力大的特点，不能增加过多的学习负担，而应减轻学生学习的压力。地震勘探新方法课程减负具体实施措施包括注重学生能力的培养和对地震勘探新技术的认识与理解，减少作业量，尤其是死记硬背的知识点，通过生动、形象的教学材料和实实在在的勘探实例，鼓励学生提高学习效率，尽力做到在课堂上理解教学内容。在实践教学过程中，为学生提供实践工作所需的成熟软件和程序模块，并认真指导学生使用。同时在课程授课中帮助学生加深对地震勘探原理、资料处理等相关基础知识的理解，减轻考研同学专业复习的压力。
从学生的角度出发，与学生平等相处，尊重学生。鼓励学生课下与老师深入交流和谈心，做到师生平等，使学生能够以放松的心态进行本课程的高效学习。同时尊重学生个体的差异，注意考评体系的多样化。丰富课程评价指标，将出勤率、文献检索与总结、课堂讨论积极性及表现、课堂学习认真情况、课外实践报告以及最终考试成绩等都纳入考评标准中，避免“一考定输赢”的现象，从而切实减轻学生的心理压力。
四、认识与总结
地震勘探新方法作为勘探地球物理相关专业的一门重要专业课，能够引导学生认识与理解地震勘探学科前沿知识，了解实际油田勘探开发过程中的多种关键地震方法。如何让同学们在有限的时间内最大程度地理解所学内容是教师要考虑的根本问题。教师在授课时注重课程的内容多、实用性强的特点，以及授课对象为即将毕业的学生，其学习压力和心理压力大的特点，将多种教学手段有机结合，以学生为主体，营造平等、合作的课堂氛围，减轻作业负担，最大程度调动其学习积极性并提高学习效率，注意考评体系的多样化，要使学生充分发挥主观能动性并培养其学习兴趣，从而使该课程的教学达到预期成果。
参考文献：
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[2]冯德山.《地球物理数据处理与反演》课程教学改革与实践[J].教育教学论坛，2014，（10）：29-30.
关键词：地震勘探；Seismic Unix；课程
《地震勘探》是很多理工科院校地球科学专业的基础课程，也是和生产结合紧密的一门专业课，对学生的数学和物理基础要求比较高，而且具有一定的抽象性。因此，要在短暂的一学期或者两学期的时间内教授完成地震勘探方方面面的内容，让学生对地震勘探的原理和方法较为熟悉，并基本掌握实际的操作过程，具有较大的难度。
本人根据教学和科研的经验，认为本课程的难点有以下几点。
1. 数学要求较高
数学基础要求较高。比如，地震波满足波动方程，而波动方程的推导和解法是一个难点；再如，面波勘探中面波产生的原理和面波勘探的方法也是较为抽象，不太容易理解。
2. 教学内容繁多
地震勘探方法经过多年的发展，技术逐渐丰富和完善。从运用不同震相分，简单可以分为折射波勘探、反射波勘探和面波勘探等。而深部勘探法中，内容也非常丰富，整个反射波地震数据处理过程就包括了抽道集、滤波、反褶积、动静校正、速度分析、叠前或者叠后偏移、解释等过程。很多过程原理都比较抽象，技术也较为复杂。教师如果以填鸭式的方法教学，往往收不到满意的效果。
为了在有限的教学时间内保质保量地完成教学任务，让学生能够清晰地了解地震勘探的物理概念和技术细节，需要运用多种教学方式加强教学效果。随着多媒体教学的普及，教师充分利用多媒体，可以在课堂上充分细致地讲解教学内容，也能让学生更加形象地思考课程要点和难点，更有利于对知识点的掌握。
当然，仅有教学的多媒体硬件是不够的，还需要配备适当的教学软件才能起到好的教学效果。地震勘探领域中有着多种商业软件，但这些软件多为企业设计，价格也相当昂贵，不适合教学。此外，这些商业软件不提供源代码，也不利于学生和教师进一步地了解技术细节。幸运的是，也有少量的免费的地震勘探领域内的软件问世。其中比较著名的也较常用的软件是斯坦福大学开发的SEPlib地震勘探软件和科罗拉多矿业学院开发的Seismic Unix软件。这些软件集合了多人的智慧，为广大的从事地震勘探教学和研究的人员提供了一个学习和开发的环境。特别重要的是，这些软件都无偿提供了程序源代码，为初学者提供了很大的学习便利，也非常有利于科研人员在此基础上进行开发。
下面主要以Seismic Unix软件为例，说明此软件在教学上的运用。
Seismic Unix地震数据处理系统（简称SU软件包）是由美国科罗拉多矿业学院和斯坦福大学人员开发的软件。此软件包由SEG、科罗拉多矿业学院地球物理工程系波场研究中心和天然气研究所等组织支持，里面集成了地震勘探方方面面的技术代码，在Linux系统下可以较为方便地进行编译和运行。
如果只是运用课堂教学，暂时可以不用考虑程序原码，只需在命令行中敲入命令，便可方便地实现滤波、增益、剪切、反褶积、速度分析、叠加、偏移等常用的数据处理过程。而且SU软件包提供了完美的图像显示功能，非常适合运用在多媒体教学中。
此外，SU软件包还提供了人工合成地震命令，可以较为方便地进行建模、地震波模拟、地震记录的合成，这为教学和科研提供了极大的方便。因此，教师和学生可以方便地模拟出自己设计模型中的地震记录以及地震传播过程，使学生更加容易理解地震波的传播行为和地震记录的产生原理。同时，可以利用此人工地震记录，进行地震数据处理，如滤波、反褶积、速度分析和偏移成像等。
下面以一个例子加以说明。本例子是利用SU软件包合成地震记录，然后对此记录进行后续的处理。具体的步骤如下：（1）构制模型；（2）使用susynlv等命令生成地震合成记录；（3）附道头字，便于后续处理；（4）选排，将炮集记录转换成CDP道集记录；（5）使用频率滤波等方法消除各种噪声影响；（6）速度分析，抽道集进行速度分析；（7）动校正；（8）叠加，叠加的结果为自激自收的时间剖面；（9）偏移，将自激自收的时间剖面转换为深度剖面，使同相轴归位，最终用于地质解释。
当然，Seismic Unix软件包是在Linux系统下运行的，需要对Linux系统有一点的了解。相信结合Seismic Unix软件包，必将对地震勘探课程的教学提供很大的帮助。
[注：桂林理工大学科研启动基金（0024010
关键词 油田地质勘探；地震勘探；方法分类；应用效果
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0102-01
从油田地质勘探工作实际出发，地震勘探方法的选择对油田地质勘探工作具有重要意义。基于油田地质勘探工作的现实需要，地震勘探技术将成为保证油田地质勘探效果的重要手段。为此，我们要对地震勘探技术方法的内容、分类及应用效果进行分析，保证地震勘探技术能够更好的为地质勘探工作服务，使地质勘探工作能够取得积极效果，为油田地质勘探提供有力的技术支持，满足油田地质勘探的实际需要，达到促进油田地质勘探效果，提高油田地质勘探实效性的目的，促进油田地质勘探取得积极效果。
1 广角地震解决模糊成像区成像技术
在油田地质勘探工作中，如何解决模糊成像区成像效果，是保证地质勘探工作取得积极效果的重要内容。结合油田地质勘探工作实际，模糊成像区成像主要可以依靠广角地震技术来解决，具体应采用以下方式。
1）利用折射波，以取得高速屏蔽层顶面和基底的构造形态及基底的速度。
通过采取这一手段，模糊成像区的光波折射基底得到了改变，光波的传输速度发生了变化，使得模糊成像区的成像效果较原来有所改善，满足了模糊成像需要，提高了成像质量。
2）利用广角反射波，以避开近偏移距上的各种难以避免的干扰波，提高成像质量，使得常规方法成像模糊区变得更清晰。
对广角反射波的利用，是模糊成像区提高成像质量的重要手段，对促进模糊成像效果的提高具有重要作用。从这一点来看，广角反射波法将会得到重要应用，对模糊成像区成像具有重要的促进作用。
3）利用高速层中的转换波，以对高速屏蔽层之下的低速储层成像。
在模糊成像区成像过程中，应善于利用高速层中的转换波，保证模糊成像的整体效果满足实际需求。同时，要利用高速层中的转换波与低速储层的差异，做好成像工作，满足成像需要。
由此可见，广角地震法成为了解决模糊成像区成像问题的重要技术。为此，我们应认真总结广角地震模糊成像法，在模糊成像过程中积极运用广角地震法，满足模糊成像的实际需要。
2 山前带地震勘探技术
在石油地质勘探过程中，对于地形特殊的地区普通地震勘探技术难以奏效。通过了解发现，山前带地震勘探技术在山区地震勘探中得到了重要应用，并取得了积极效果。
“针对目标基于模型的分段、分线、分区设计”是复杂山地山前带地震采集方法设计的正确路线。
1）“面向目标基于地表与地下特征”的“分段、分线、分区设计”是优化观测系统设计与实施的准则。
在山前带地震勘探过程中，分段、分线和分区设计是保证山前带地震勘探取得积极效果的关键。为此，我们要理解山前带地震勘探的总体过程和技术特点。
2）“分区、分段设计激发方式与激发参数” 是做好激发工作提高原始资料品质的基础。
在山前带地震勘探中，分区、分段的设计往往能够在激发方式和激发参数上取得较好的融合。为此，我们应在山前带地震勘探中，将激发方式与激发参数进行有效融合。
3）“多信息分区建模、统一建库”，采用“中间参考面”计算静校正量的方法是提高山地山前带静校正精度的关键。
对于山前带地震勘探而言，勘探精度是关注的焦点，为了保证勘探精度满足实际需要，应在勘探中有效计算静校正量，提高勘探的整体精度。
目前来看，山前带地震勘探技术对山地地质勘探具有重要作用，不但提高了山前带地震勘探的整体效果，也解决了山前带地震勘探的实际需要。为此，我们应重视山前带地震勘探的作用，将其作为重要的地震勘探方法来看待。
3 大排列相位校正技术
对于油田地震勘探而言，除了上述地震勘探方法之外，大排列相位校正技术也得到了重要应用，并取得了积极效果。目前来看，大排列相位校正技术特点和应用效果主要表现在以下两个方面。
1）采用大排列方式的观测系统采集数据存在着相位差，在进行数据处理时，应该进行相位校正，才能得到连续可以追踪的反射同相轴。地震相位的变化和地震波入射角及岩性都密切相关。对地震相位校正的前期工作，主要是基于模型的地震分析技术。在此基础上开展方法技术研究，完成相位校正。
2）目前大排列相位校正技术在油田地震勘探中得到了重要应用。从其应用范围来看，大排列相位校正技术改善了原有的数据处理方式，提高了数据处理效果，并进行了必要的相位校正，保证了相位校正的整体效果满足实际需要。为此，大排列相位校正技术对于油田地震勘探具有重要的应用价值，是提高油田地震勘探效果，提升油田地震勘探质量的重要手段，对油田地震勘探具有重要的促进作用和现实意义。基于这一优点，大排列相位校正技术在油田地震勘探应用中取得了积极的应用效果，满足了油田地震勘探的整体效果。
4 结论
通过本文的分析可知，在油田地震勘探过程中，地震勘探方法的选择是保证勘探效果的关键。从目前油田地震勘探技术的发展来看，可供选择的地震勘探方法较多。为此，我们应根据油田地震勘探现场实际，合理选择地震勘探方法，并对地震勘探技术的分类及应用效果进行认真分析，满足地震勘探工作需要，达到提高地震勘探效果的目的，促进油田地震勘探工作发展。
参考文献
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