Auf der Suche nach den „Augen“ im Untergrund: Seismische Explorationstechnologie

Es gibt eine Möglichkeit, die Erde einer „physischen Untersuchung“ zu unterziehen und ihre „inneren Geheimnisse“ zu entdecken. Wagen Sie es, es zu glauben? Unsere „Augen“ zur Erkundung des Untergrunds sind seismische Explorationstechnologien. Es handelt sich dabei um eine geophysikalische Erkundungsmethode, die hauptsächlich die Elastizitäts- und Dichteunterschiede unterirdischer Medien nutzt, um durch Beobachtung und Analyse der Reaktion der Erde auf künstlich erzeugte seismische Wellen auf die Eigenschaften und Morphologie unterirdischer Gesteinsformationen zu schließen.

Am Beispiel der „3D-Seismik-Erkundung“ besteht diese im Wesentlichen aus drei Schritten: Erfassung seismischer Daten vor Ort, Verarbeitung seismischer Daten in Innenräumen und Interpretation seismischer Daten. Es klingt einfach, aber tatsächlich handelt es sich um eine komplexe Systemtechnik. Jeder Schritt ist sogar ein System. Die drei Schritte sind voneinander unabhängig, beeinflussen sich aber auch gegenseitig und jeder Schritt erfordert die Unterstützung der fortschrittlichsten Computer-Hardware und -Software.

Der erste Schritt besteht in der Datenerfassung. Da die Erfassungsumgebung das Meer oder das Land sein kann, die geologischen Probleme unterschiedlich sind und die Baubedingungen in jedem Arbeitsbereich unterschiedlich sind, unterscheiden sich auch die Methoden zur Erfassung seismischer Daten. Der kritischste Schritt ist jedoch in jedem Fall die Datenerfassung, denn wenn die Originaldaten schwerwiegende Mängel aufweisen, können sie nicht mehr repariert werden. Daher ist qualitativ hochwertige Feldarbeit die Grundlage für eine erfolgreiche seismische Erkundung.

Der zweite Schritt ist die Datenverarbeitung. Bei der Datenverarbeitung handelt es sich um den Prozess der Verarbeitung der aus Feldbeobachtungen gewonnenen Rohdaten zu Erdbeben durch eine große Anzahl von Berechnungen, wobei die Erdbebendaten in geologische Sprache umgewandelt werden.

Der letzte Schritt ist die Interpretation der seismischen Daten. Geologen bestimmen die Struktur unterirdischer Gesteinsformationen, ermitteln stratigrafische Informationen und beschreiben und analysieren diese, indem sie seismische Daten analysieren und interpretieren. Im Rahmen der Interpretation werden häufig verschiedene Karten erstellt, die unterirdische Merkmale aufzeigen. Manchmal werden auch Simulationen verwendet, um die sich verändernden Eigenschaften unterirdischer Felsformationen besser zu verstehen.

Aufgrund unterschiedlicher seismischer Erkundungsziele ist auch der Anwendungsbereich der seismischen Erkundungsausrüstung unterschiedlich. Einige eignen sich für flache Ziele, während andere für tiefe Ziele geeignet sind. Auch die an Land und auf See eingesetzte Ausrüstung ist sehr unterschiedlich.

An Land sind in der Regel große Transportfahrzeuge erforderlich, insbesondere bei Erdbebenquellen oder Bohrungen. Auf dem Meer sind die Träger der seismischen Erkundungsausrüstung hauptsächlich Schiffe. Darüber hinaus erfordern besondere geografische Umgebungen spezielle Transportfahrzeuge, wie beispielsweise Sümpfe oder Feuchtgebiete, für die der Einsatz von Amphibienfahrzeugen oder Luftkissenfahrzeugen erforderlich ist.

Seit dem 20. Jahrhundert hat die seismische Erkundung eine technologische Entwicklung von der zweidimensionalen zur dreidimensionalen und schließlich zur hochpräzisen dreidimensionalen Erkundung durchlaufen. Mit dem Beginn des 21. Jahrhunderts begann sich die seismische Erkundung in Richtung Vierdimensionalität, Visualisierung und Intelligenz zu entwickeln.

Darüber hinaus hat sich mit der Einführung neuer Computer und intelligenter Verarbeitungstechnologie die intelligente seismische Technologie rasch weiterentwickelt und verbessert, wie etwa die Technologie zur Bohrlochüberwachung während des Bohrens, die Technologie zur Anzeige seismischer Informationen im tiefen Bereich, die Technologie zur vollständigen Vektorwellenfeld-Abbildung, die Technologie zur intelligenten Überwachung der Ölfeldentwicklung usw., die die Effizienz und Genauigkeit der seismischen Exploration erheblich verbessert haben. Auch in Zukunft werden wir die Grenzen der unterirdischen Erkundung weiter verschieben, damit den Menschen unterirdische geologische Merkmale genauer dargestellt werden können.