地震数据技术现状及发展

地震工程的研究现状和发展趋势　雷敏　（陕西国际商贸学院陕西・成阳７１２０４６）　摘要地震工程是为了防御地震的突然袭击所采取的有关工程措施的总称。包括地震烈度区划的鉴定与划分，抗　震建筑规范的正确制订与合理运用，结构设计与最佳周期的研究，建筑材料的选择和地震灾害与次生灾害的预防等。　本文主要介绍了地震工程研究的研究现状及发展趋势，指明了地震工程研究的重要性，具有一定的现实意义。　关键词地震工程研究现状发展趋势　中图分类号：Ｐ６３　１．４　文献标识码：Ａ　０引言　地震是人类面临的最严重的自然灾害之一，具有突发性　和破坏性的特点，强烈地震往往带来巨大的生命和财产的损　失。在二十世纪内震级等于或大于８的强地震已经发生１Ｏ次　之多，其中发生在人烟稠密地方的地震损失更加惨重，如２００８　年５月ｌ２日的汶川大地震。所以必须大力进行地震预报与　工程结构地震反应两方面的工作，地震工程学正是面向这两　方面工作的学科。地震工程是为了防御地震的突然袭击所采　取的有关工程措施的总称。包括地震烈度区划的鉴定与划分，　抗震建筑规范的正确制订与合理运用，结构设计与最佳周期　的研究，建筑材料的选择和地震灾害与次生灾害的预防等。地　震工程研究的最终目标是最大限度地减少地震造成的经济损　失和人员伤亡，作为当前房屋建筑的抗震设防目标是“小震不　坏、大震不倒”。近十年来世界范围内破坏性地震造成的人员　死亡和经济损失都极其巨大。为了减轻地震灾害，必须加快　进行地震工程学的科学研究工作。　ｌ地震工程发展现状　地震工程研究于２０世纪２０年代纳入现代技术科学范畴，　其发展大体经历了２个阶段。第ｌ阶段（２０世纪２Ｏ～３Ｏ年　代）以日本为代表，在由地震记录推测地震动ｌ儿Ｊ速度和将土木　结构视为刚体的假定基础上，认识到由加速度引起的惯性作　用是造成结构物地震破坏的原因，建立了借助“震度”进行抗　震设计验算的方法，这是地震工程研究中最早的重要科学认　识。这一阶段可称之为抗震分析的静力阶段。美国于２０世　纪３０年代获得了最早的强震加速度时间过程，人们开始对地　震动有了更直观和更深刻的认识。地震现场的科学考察活动　大大丰富了研究者对结构破坏特征及其原因机理的了解。准　静力抗震实验提供了结构构件的本构关系，计算机技术的迅　速发展使弹性体振动分析的成熟理论在结构地震反应分析中　获得应用，各种结构模态实测技术与数值计算相结合，使基于　振型分解的抗震设计反应谱方法被工程界所接受和掌握。２Ｏ　世纪７０年代，各国均编制和修订了抗震设计技术法规，认同　了“小震不坏、大震不倒”的设防标准和基于反应谱的设计方　法，称之为“反应谱阶段”。　２０世纪８０年代以来，地震反应的动力时程分析、结构非　线性性态的考虑、地震反应数值模拟的频域方法、土与结构的　相互作用、多点多维地震动输入、结构抗震可靠度分析等引起　了研究者的广泛兴趣。地震工程的研究对象也从建筑物扩展　到生命线工程、基础设施和设备。振动台地震模拟实验和拟　动力实验提供了人工模拟结构地震破坏的新的技术手段。除　应用于结构抗震分析与设计之外，地震工程的研究成果又为　抗震鉴定、加固，地震灾害损失预测，震后灾害损失评估等提　供了技术基础，成为编制大震应急予案和防震减灾规划的依　据。动力时程分析己属主流，结构和构件的非线性性态的模　拟成为最主要的关键科学问题之一，这一阶段可称之为“动力　阶段”。目前的性态抗震设计研究可分为性态抗震设防标准　和性态抗震设计方法两部分。前者涉及设防地震动水准的确　定、性态水准的确定，最终给出抗震设防标准。性态抗震设计　是传统抗震设汁的全面深化、细化、优化和个性化，性态抗震　设计现代破坏性地震仍然造成重大经济损失和社会影响。　对比前两个阶段，现阶段地震工程研究的广度和深度空　前扩大，呈现更鲜明的学科交叉特点。但是，就研究成果的应　用来看，新的研究尚未大量形成成熟的技术和方法，与反应谱　阶段迅速取得成功相比，我们面临着更大的知识和技术困难。　对于复杂庞大而粗糙的土木工程，尤其是涉及结构的非线性，　没有现成的理论、方法和直接可用的经验。　２发展趋势　抗震设计范围包括结构抗震验算和抗震措施两大部分。　根据大量现实资料，结构破坏的主要原因结构细部和地基基　础处理不当。钢结构和劲性混凝土结构的破坏，表现为近节　点的开裂或翼缘的屈曲，此种破坏现象常为外包混凝土所掩　盖，不易发现。现行的各国抗震规范几乎大多采用以地面运　动反应谱为基础，按结构延性调整结构反应的设计计算方法。　抗震设计的基本目标是保障生命安全，不能适应综合防御的　要求。所以，总结了满足各种性能要求的抗震设计思想，与传　统的抗震设计思想相比有以下三个特点。　２．１运用高新信息技术　信息技术在防震减灾工作在单体工程、社区、城市和区域　的综合防御进程中起到关键性作用，例如地理信息系统、全球　定位系统和遥感技术。通过公共和专用的英特网快速传递信　息，在决策支持系统的帮助下可将科研成果和领导部门的决　策意见很快转变为减灾行动。　２－２智能材料、结构与监测控制将智能材料与传统的工程　材料相结合　通过在钢筋混凝土结构中埋入智能型传感器，并组成网　络有可能检测结构性能的变化和损伤。对结构实施地震反应　控制可以满足工程结构和设施、设备的各种性能要求。目前　我国在设备、设施的保护方面的研究还相当（下转第１４８页）　一科教导刊ｒ电子版Ｊ・２０１３年第六期ｒ－广Ｊ一　１

中国地震监测技术与设备的发展与创新

地震作为一种自然灾害，对人类的生活和财产造成了巨大的威胁。为了及时准确地监测地震活动，中国地震监测技术与设备在过去几十年中经历了持续的发展与创新。本文将探讨中国地震监测技术与设备的发展与创新，并分析其对减灾工作的重要意义。

一、经典地震监测技术与设备

1. 地震仪器的发展

中国在地震监测设备方面取得了显著进展。早期的地震仪器设计简单，主要通过测量地面的振动来判断地震的发生与强度。然而，随着科技的进步，激光干涉仪、光纤陀螺仪等高精度仪器逐渐被引入，大大提高了地震监测的精度和准确性。

2. 地震监测网络的建设

中国积极推动地震监测站点的布点工作，建设了遍布全国的地震监测网络。通过建设地震观测站，地震监测网络能够及时、准确地记录和报警地震活动。此外，中国还与世界各国建立了国际地震台网合作，通过分享数据和经验，提升全球地震监测能力。

二、创新的地震监测技术与设备

1. 综合地震监测系统

近年来，中国地震监测技术转向综合化发展。综合地震监测系统将各种监测技术有机结合，如地面监测、空中监测、水下监测等，形成一个完整的地震监测网络。这种创新的技术系统不仅提高了地震监测的精确度，还能更好地预测和预警地震活动。

2. 新型地震监测仪器

随着科技的不断进步，中国地震监测仪器也得到了长足的发展。例如，利用人工智能和机器学习技术，研发了智能地震监测仪器，能够自主分析地震数据、预测地震趋势，并及时报警。此外，无人机等新型设备也被广泛应用于地震监测中，提供了更多样化、全方位的监测手段。

三、地震监测技术与设备对减灾工作的意义

地震监测技术与设备的发展与创新对减灾工作具有重要意义。

首先，地震监测系统的建设能够提供准确的地震信息，从而帮助政府和相关部门做好灾害应对准备工作，及时发布预警信息，减少人员伤亡和财产损失。

其次，新型地震监测仪器的应用提高了监测的精度和时效性。通过对地震趋势的准确预测，人们能够更好地制定防灾措施，加强建筑物的抗震设计，提高抗震能力，减少灾害发生时的损失。

第５２卷第４期　２０１３年７月　石油物探　ＧＥ０ＰＨＹＳＩＣＡＬ　ＰＲＯＳＰＥＣＴＩＮＧ　ＦＯＲ　ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ　Ｖｏ１．５２，Ｎｏ．４　Ｊｕ１．，２０１３　文章编号：１０００—１４４１（２０１３）０４—０３６３—０９　中国石化陆上地震采集技术现状与发展趋势．　李燕燕　，赵殿栋　，于世焕。，王淑艳　，于晨　，赵秀芳　（１．成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川成都６１００５９；２．中石化石油工程地球物理有限　公司，北京１０００２９；３．中国石油化工股份有限公司油田事业部，北京１００７２８；４．中国地质大学（北　京）地球物理与信息技术学院，北京１０００８３；５．成都理工大学沉积地质研究院，四川成都６１００５９）　摘要：基于近５年地震采集工作基本数据的统计分析，介绍了中国石化当前陆上地震采集技术的总体能力，评估　了地震激发和接收技术水平现状，讨论了三维地震观测系统方法及适应性，展示了数字检波器单点接收技术、开　发地震技术及页岩气地震技术的试验进展与应用效果。分析预测了２０２０年前、后中国石化陆上地震采集技术　的发展前景，指出全方位高密度采集技术、超多道数固定排列采集技术、三维三次采集技术未来将会在陆相薄　层、海相深层、开发监测等应用中发挥出应有的效用。　关键词：地震采集；观测系统；单点接收；开发地震；页岩气勘探；超多道数固定排列采集技术　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ　１０００—１４４１．２０１３．０４．００５　中图分类号：Ｐ６３１．４　文献标识码：Ａ　纵观石油天然气地震勘探的发展历史，油气勘　探开发需求是地震技术发展的源动力和推进力，而　地震技术的不断进步又促进了油气勘探开发的持　续发展。地震勘探技术由单次覆盖发展到多次覆　盖，由二维发展到三维及四维，由常规地震发展到　高分辨率、高精度地震，当前主要向全三维、高密度　三维发展。而油气勘探目标则从起初的大构造、大　背斜，经历了复杂断块及复式油气藏，发展到当前　的隐蔽油气藏勘探。　中国石油化工股份有限公司（中国石化）当前　拥有各类地震采集仪器９０套，检波器道数４６×　１Ｏ　道；地震采集能力二维长度５×１０　ｋｍ／ｙ，三维　面积１．５×１０　ｋｍ　／ｙ，能在戈壁沙漠、黄土塬、山　地、平原水网、滩浅海等复杂地表地区开展地震采　集工作。地震接收道数随着地震技术的发展不断　增加，三维观测系统向着大道数、大横纵比、小面　元、高覆盖次数的方向发展。　近年来，地震新技术在中国石化的油气勘探开　发中发挥出重要作用［１］。数字检波器技术对微幅　度构造及微小地质体的识别能力尤为明显，近几年　进行了一些试验及生产，其实际效果及应用前景究　竟如何？以寻找剩余油、提高采收率为目的的开发　地震技术面向油气田开发，采集面元更小、覆盖次　数更高是其显著特征，今后开发地震技术在中国石　化应用的发展前景如何？页岩气勘探要求地震资　料能够识别区域稳定页岩层，同时要求查清断裂系　统以及页岩内部一些物性和属性的变化（比如杨氏　模量、泊松比、ＴＯＣ等），能够准确地找到“甜点”位　置，还要使井中目的层远离断层，以利于压裂开发，　地震采集技术该如何适应与发展？这些都是油气　勘探工作者较为关注的问题，也是我们试图回答的　论题。　１　中国石化陆上地震采集技术现状　Ｉ．Ｉ地震勘探部署原则及特点　地震勘探部署的一般指导思想：以油气商业发　现为中心，实现老区规模增储，推进新区、新领域及　新层系勘探突破，提供油气勘探与开发资源保障。　地震勘探工作依据油气勘探开发有利区、重点　突破有利区带、外围新区等不同勘探对象进行部　署＿２］。经过资源潜力、部署依据、部署方案、技术可　行性等４个方面的论证，进一步优化方案。２０１３　年部署思路：①深化老区勘探开发一体化，在东营　等富油凹陷实施高精度三维二次采集；②加大重点　增储上产区带的地震部署，比如鄂尔多斯盆地南　部、ＪＩＩ东南礁滩相带等；③加强重点突破地区的地　震部署，比如准噶尔盆地西北缘、塔里木盆地玉北　地区等；④推进中下扬子、南方新区等外围新区的　综合部署，继续推进塔里木盆地西南缘、川西龙门　山等山前带地震技术攻关。　２００９－－２０１３年，中国石化共完成的陆上地震　采集工作量（表１）为：二维满次长度９３　５１０　ｋｍ，三　收稿日期：２０１３—０４—０３；改回日期：２０１３—０５—２６。　作者简介：李燕燕（１９８８一），女，硕士在读，主要从事勘查地球化学　及物探等方面的研究工作。

第３５卷第２期　２０１５年６月　洛　拜　石　ＯＦＦＳＨＯＲＥ　ＯＩＬ　Ｖ０ｌ＿３５　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２０１５　

文章编号：１００８．２３３６（２０１５）０２．０００１．０５　

海底地震采集技术发展现状及建议　

余本善，孙乃达　（中国石油集团经济技术研究院，北京　１００７２４）　

摘要：与海上拖缆地震采集相比，海底地震采集技术在某些方面具有独特优势，其应用市场日益繁荣，未来发展前景也　普遍看好。近些年，海底地震采集技术取得飞速发展，不管是海底电缆采集，还是海底节点采集，新方法、新装备层出不穷，　而国内在这一领域仍处于初步应用阶段。除海底地震仪之外，相关核心装备研发更是处于近空白状态，某些掌握前沿核心　技术的西方公司多出于商业竞争目的，一般仅提供技术服务，因此国内开展相关装备技术的自主研发势在必行。此文详细　介绍了海底地震采集技术的优缺点、装备现状及趋势，以期对国内相关研究提供一定参考。　关键词：海底地震；采集技术；设备介绍；现状与建议　中图分类号：Ｐ６３１．４　６　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８－２３３６．２０１５．０２．００１　

Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　Ｏｃｅａｎ　Ｂｏｔｔｏｍ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　

ＹＵ　Ｂｅｎｓｈａｎ．ＳＵＮ　Ｎａｉｄａ　

（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣＮＰＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　００７２４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｏｗｅｄ　ｓｔｒｅａｍｅｒ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｓｏｍｅ　ｓｉｇｎｉｆｉ—　ｃａｎｔ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｓ．Ｎｏｗ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａ　ｂｏｏｍｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍａｒｋｅｔ　ｆｏｒ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐ—　ｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ａｒｅ　ｇｒｅａｔ．Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｇｒｅａｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ．Ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｃａｂｌｅ（ＯＢＣ）ａｎｄ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｎｏｄｅ（ＯＢＮ）ａｒｅ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｉｎ　ａｎ　ｅｎｄｌｅｓｓ　ｓｔｒｅａｍ．Ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｔｉｌｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ　ｉｎ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｋｅｙ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｉｓ　ａｌｍｏｓｔ　ｉｎ　ａ　ｂｌａｎｋ　ｓｔａｔｅ　ｅｘｃｅｐｔ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓ—　ｍｏｇｒａｐｈ．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｗｅｓｔｅｒｎ　ｃｏｍｐａｎｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ　ｍａｓｔｅｒ　ｔｈｅ　ｃｕｔｔｉｎｇ—ｅｄｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｏｎｌｙ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｉｎｓｔｅａｄ　ｏｆ　ｓｅｌｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｅｑｕｉＦｌｍｅｎｔ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ｉｓ　ｉｍｐｅｒａｔｉｖｅ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｉｍｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｂｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ　ｏｆｔｈｅ　ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｃｅａｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｉｓｍｉｃ；ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ