科技创新篇之二:填补地球物理勘探技术空白的成长型科技企业——派特森地球物理技术公司

发表时间 :2023-08-08 11:04:11 来源:无套内内射视频网站网

编者按:
  地震技术是矿产勘查,特别是油气勘查的重要技术手段之一。但是,由于传统的反射地震技术更多地反映了地质体界面存在,对于固体矿产勘查,特别是热液矿床的勘查由于断裂复杂、界面多而造成多解性,影响勘查精度。以薛爱民博士为首的派特森研发团队经过多年探索,形成了地震频率谐振技术,经反复试验,证明该技术在油气勘查、固体矿产勘查、城市地质调查等领域都有显著的效果。
  (一)企业概况
  北京派特森科技股份有限公司是一家中小型民营企业,其主营业务为地球物理勘探技术服务。作为地学领域的高新技术企业,该公司自2003年成立以来,始终将地球物理技术的创新和成果的转化作为公司不断进步的动力。目前,该公司已经拥有多套具有自主知识产权的软件平台、10多项发明专利和21项软件著作权,取得了ISO9001:2015质量管理体系认证,同时也是无套内内射视频网站午夜内射中出视频颁发的地质勘查信用信息红名单单位,并荣获2项国家省部级科技奖,目前正在全球六个国家申请发明专利,从3-5个人的小微企业,成长为具有一定规模、具有独特技术、市场遍布地学领域多个学科和逐步向海外发展的企业。2022年该公司被评为“新三板创新性优质企业”。
  该公司拥有多项技术发明,其中的地震频率谐振勘探方法技术无论在基本理论方面还是在技术体系方面都填补了勘探地球物理领域的空白。该方法技术以地震波在频率域的谐振理论为基础,以不同密度的地质体在深度上具有不同谐振频率(自激频率)的特征为条件,对地下介质进行成像。该技术可以应用地球表面的震动噪声,快速对地质体的密度属性进行成像,从而颠覆了人们对地球表面噪声的传统认知,也第一次在地面上将密度关联参数与深度值密切联系起来,达到深度域地质体的密度关联参数—波阻抗或波阻抗比率的成像。与传统地震勘探技术比较,该技术具有优势的勘探地区和目标范围为:
  1.复杂地质结构条件地区,如金属矿区等与火成岩、变质岩地区;
  2.高角度断裂构造和裂隙带相关地区;
  3.第四系覆盖厚度变化大,反射地震勘探的静校正较为严重的地区;
  4.岩溶、人为采空和侵入体发育地区;
  5.需要快速判定地质属性(密度)变化的地区;
  6.人工水致压裂引起的岩石破碎地段;
  7.城市等环境干扰和环保严格的地区。
  地震频率谐振技术开创了利用振动波谐振(共振)原理对地质体进行成像的先例,该公司利用该项技术也逐渐获得了良好的效益。目前,该公司采用本项技术正在国内外多个地质领域,特别是深部找矿勘探方面稳步地拓展业务。
  (二)应用科技创新驱动企业发展
  北京派特森科技股份有限公司成立之初,就以技术作为企业立身之本。该公司成立后较长时期服务于石油地球物理行业,先后开发了整套的转换波数据处理系统和全新的反射P波层析成像静校正软件,使该公司在地震数据处理方面居于国内小型地震数据处理企业的技术领先地位,该公司曾被评为“中关村回国人员创办的科技型50佳优秀企业”,公司创办者被评为“中关村优秀归国留学人员”。该公司在十几年的时间里,不断推出新的发明技术,在复杂地表地震数据的叠前时间偏移方面,在叠前数据成像的聚焦算法方面都具有独特的技术优势,使其处理的复杂地区地震剖面,特别是深部地震大剖面具有波型特征明显,莫霍界面和浅部沉积层界面连续,构造显示明晰的特点,从而承担了中国境内50%-60% 的反射地震大剖面的数据处理任务,近年诸多国际刊物上发表的中国深地震反射剖面的数据处理工作大多由该公司完成。
  2014年,河南省新郑市李良店煤矿出现矿井塌方透水事故,在抢险过程中需要了解矿井周围坍塌后的地质状况,北京派特森科技股份有限公司被河南省工业厅和抢险专家组指定领衔组织多家技术队伍开展多学科地球物理勘探工作,按时圆满完成了抢险组交给的任务,受到国家安监总局领导(国务院督查组长)的大会表扬。
  该公司应用自主研发的技术曾多次解决客户急需的生产与建设难题。在承担福建眉州湾-石门澳港口航道地质勘查项目过程中,不仅成功地解决了航道范围内沉积物性质和深度分布问题,还解决了养殖区范围划定等非地质属性的技术难题,为国投集团节约了大笔工程资金。在承担港珠澳大桥的地震勘探数据处理项目过程中,有效地揭示出多个海底甲烷气富集带,避免了由此引发的工程事故和地质灾害。
  2015-2016年,随着国内外石油价格的下跌,北京派特森公司的业务量也急剧下滑,由此公司决意开发新的技术拓展新的市场,转向城市地下空间等浅层地质勘探方面以寻找机遇。其后,开展了三分量浅层地震勘探技术实验,先后在考古、道路缺损、城市地铁施工的超前地质预报等领域进行了大量的方法技术探索,总结了混合源面波技术特点、发明了地震频率谐振勘探技术理论与方法技术体系。通过实验和不断的经验总结,该公司逐渐将地震频率谐振勘探技术完善起来。其后,应用该技术完成了惠州、济南、上海、北京、雄安以及青岛和烟台的城市地下空间勘查项目,完成了承德某金矿和某铅锌矿、内蒙某铅锌矿和某萤石矿、川西地区和云南贵州地区的铅锌矿、铜矿以及中国西北部金矿与铜镍矿等20多座矿山的深部与外围勘探项目。实践证明,地震频率谐振勘探技术是目前除反射地震勘探技术以外,新出现的另一个探测精度高、抗干扰能力强和经济与环保性均好的地球物理勘探方法技术。在许多复杂地质条件下,特别在固体矿产勘探和裂缝型油气田勘探、城市地下空间勘查以及灾害地质勘查领域,与常规的地震勘探技术相比,该技术还具有更强的优势。
  地震频率谐振勘探方法的理论与技术的逐渐完善推动了北京派特森科技股份有限公司的不断发展。2021-2022年,该公司已经可以独立承担包括野外地震频率谐振数据采集、数据处理、地质解释等全链条的技术服务工作,更在高精度数据采集仪器设备的制造、整套成像软件平台开发以及应用云平台为客户技术服务方面获得了较大进步。目前,该公司又开始将触角延伸到国外。美国德克萨斯州二叠系油田已经开始应用地震频率谐振技术对复杂地质结构进行成像,初步成果相当喜人。依托创新技术,该公司正以稳健的步伐迈向新的台阶,争取为国家和整个人类社会做出更大的贡献。
  (三)地震频率谐振技术典型应用案例
  1.川西某铅锌矿勘探实例—在热液型金属矿的应用
  川西地区某铅锌矿产于震旦系灯影组碎裂白云岩顶界面和其内断裂裂隙带内。断裂裂隙带内的矿石品位较高,开发经济性好。由于该矿山已经开发,但主要采矿工作面仍在白云岩顶部的贫矿带位置,找到合适的断裂裂隙带,对矿山开发的经济性具有意义。北京派特森公司应用地震频率谐振技术在采矿权属地内布设了7条勘探线,获得了矿区内断裂带的分布和逆冲断层褶皱裂隙带的详细地质构造信息。基于构造特点,矿区布设了三口探井,目地是考察断裂裂隙位置和了解内部的矿产情况。结果三口钻井均打到断裂带并获得较高品位的铅锌矿。
  2.青海某铅锌、银矿勘探实例—在矽卡岩型金属矿的应用
  2021年,北京派特森公司在青海某铅锌、银矿区开展了地震频率谐振勘探工作,目地主要是了解已知矿区花岗岩下是否具有隐伏的碳酸盐岩。如果本区存在碳酸盐岩就极有可能存在矽卡岩带和金属矿产。为争取时间,项目实施过程中通过对频率谐振勘探初步成果的地质解释,该公司地质师在地面为花岗岩的区带布置了两个钻孔,本年度施工一个 钻孔,在花岗岩下打到较大体积的大理岩和高品位的银及铅锌矿石(银品位387克/吨,铅锌6.1%),2022年施工一个钻孔打出一定厚度的矽卡岩。
  该项目的实施,对本区深部和外围找矿意义重大,突破了仅仅围绕地面发现的碳酸盐岩区段找矿的常规思路,也为现有矿山的功深找盲提供了具体路线。
  3.甘肃某金矿勘探实例—在卡琳型金矿的应用
  2022年初,该公司在甘肃南部地区某大型卡琳型金矿带布设两条地震频率谐振勘探剖面,目地主要围绕浅层大量低品位金矿,但未发现较高经济价值的矿带问题展开深部勘探实验研究工作。两条剖面显示,已发现的浅层金矿主要分布在几条较深的垂直断裂带周边,推测更富的金矿体完全可能位于这些断裂的深部周围。
  依据上述剖面布设了一口深钻孔。在700米到1000米间,发现了多层较高品位的金矿石。
  该项目的实施,为本区金矿勘探打开了一扇明亮的门窗。如有目的性的围绕几条断裂带进行更深层钻探,对发现更高品位的金矿带和进行更经济性的和有效性的矿产开发极具指导意义,同时也为卡琳型金矿的深部勘探提供了借鉴作用。
  4.新疆某铜镍矿勘探实例—在与板块缝合带辉绿杂岩体金属矿的应用
  新疆某绿岩带铜镍矿直接伏于基性与超基性杂岩体下方,钻探发现矿体下部直接接触火山碎屑杂岩,汇总众多钻探和其它地球物理方法技术的资料没有发现杂岩体侵入的直接证据,因此对杂岩体来源众说纷纭。如果该杂岩体为当地侵入型,其深部找矿意义重大。围绕该问题,北京派特森公司在当地布设了多条地震频率谐振剖面,清晰地刻画了已经钻探圈定的杂岩体、矿体的空间展布;清晰地见到了细颈状杂岩体从深部上侵的地质结构;清晰地解析了深部杂岩体分布特征。
  该项目的实施解开了本区杂岩体来源的谜团,为深部钻探和矿产开发提供了直接的方向,对进一步在本区开展同类型的铜镍矿勘探意义重大。
  5.山西某煤层气水平井地质导向实例—在油气勘探开发领域的应用
  煤层天然气水平井的地质导向一向是精细的地质成像任务。在山西黄土塬地区,应用常规地震勘探技术效果通常不佳。主要的原因是黄土塬地区静校正问题影响了常规地震勘探的分辨率。北京派特森公司承担了某大型油气田企业在其新区第一口水平井的地质导向任务,利用地震频率谐振视波阻抗地质解释成果成功地引导水平井穿过5条新发现的大、小断层和小型褶皱,在复杂地质结构条件下,成功地打出了本区第一口煤层气水平井。
  6.内蒙古某油田油气勘探实例--在油气勘探开发领域的应用
  常规地震勘探对高陡断层和裂隙带十分不敏感,也难以直接指示高孔隙度储层(通常低密度砂岩体)。该公司的地震频率谐振技术弥补了此项缺陷。图6是该公司在内蒙古鄂尔多斯盆地实施的一条地震频率谐振波阻抗成果剖面。该剖面见到多条高角度小型断层和裂隙带,说明了钻探过程中塌孔和泥浆漏失的原因,同时清晰地反映了砂岩储层低密度(高孔隙度)的特征。该成果直接指示了该技术为常规岩性油气藏、页岩油气藏的勘探开发方面,增添了一项特殊技术,填补了此类油气田岩石属性勘探开发的空白。
  7.美国二叠系裂缝型油气田勘查实例—在油气勘探开发领域的应用
  2022年,美国德州某油田应用地震频率谐振勘探技术对二叠系复杂的穹窿构造条件下油气田进行了勘探实验,效果良好,不仅清晰的显示了目地层结构,还清晰地显示了复杂的断裂系统,与三维地震勘探剖面相比,层系结构更明确,断裂带宽度和走向更确定;与剖面上井中密度测井曲线吻合度相当好。该实验可为该技术打开美国油气田勘探开发市场起到尖兵作用。(无套内内射视频网站午夜内射中出视频)

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