地球物理勘探技术所面临的挑战及可能的数学解决方案探究

尹灿明

摘要：在社会发展水平全面提升背景下，群众对资源的数量和质量要求不断提升，并且资源在开发和应用过程中，受到其他因素的限制和影响，群众对环境保护问题的关注程度也有了明显提升。此种背景下，地球物理勘探技术必然面临着前所未有的挑战。在当前全面推动教育改革的社会背景下，全面进行勘探技术的发展，不仅能实现技术水平的有效提升，同时对于市场需求适应度的提升也将发挥重要帮助。在研究中发现，近年来我国地球物理勘探技术的挑战性不断提升。很多行业的发展都需要加强对物理勘探技术的应用，技术应用性和广泛性明显增加。物物理勘探技术不仅是现代社会发展的主要表现，更是时代保持稳定发展的重要动力。基于此，本文就将对地球物理勘探技术中面临的挑战进行研究，针对工作问题提出相关的数学解决方案，希望对勘探技术水平的提升提供有效帮助。

关键词：地球物理勘探技术;挑战;数学解决方案

三维地震勘探技术的发展极大程度上降低了油气勘探工作的风险，对于投资费用的管控有着重要帮助。在近年来的研究发展背景下，工作人员加强了对四维地震探勘技术和地质统计学知识的结合，这项工作的开展在油藏管理和井网开发中的优势作用越发显著。研究表明，在今后地球物理勘探技术的发展推进背景下，仍然会对油气勘探产生显著影响，所以我们更需要对当前工作的挑战进行掌握，从而制定合理性的数学解决方案。

1地球物理勘探技术面临的主要挑战

当前，油气勘探工作中需要地球物理方法解决的挑战性问题集中在以下几点：①复杂地质条件下，位置和边缘要进行精准定位，并及时进行油气检测。②薄互岩层的序列的影响。③对工业天然气中水溶气的识别。④在地球物理技术帮助下可以实现环境校正。⑤油藏异常压力位置的预测和分析。这些挑战问题是当前油气勘察中的重点环节，这些问题的出现不仅说明了当前科学技术的不足，同时也推进了工作人员对技术的开发和创新，只有保证技术水平不断发展，才能帮助这项技术在今后工作中获取突破性发展。

这些挑战问题归纳后可以分为两种类型，分别是地下构造问题和油藏属性问题。目前研究中发现，地球物理勘探技术对于这两项问题的解决十分重要，最关键的环节就是要积极创新技术手段，推进多学科发展和融合，只有对深度地域情况的构造进行成像，才能在技术的精准帮助下掌握地震属性，并实现地球物理数据的研究。振幅偏移、弹性波成像工作的开展都能对上述目标的开展提供帮助。在成像工作中，不需要进行介质假设。在传统工作中，受到计算机技术资源和资金成本的影响，成像问题和储层描述在人为作用下被分为两个独立领域，而在技术的推进和发展背景下，此种划分方式也将逐渐消失。

2地球物理勘探技术获取的突破和发展

基于近年来油气勘探问题复杂性不断提升，因此在地震地层学和三维地震研究工作得到发展的全新基础上，地球物理勘探技术的发展也要加强对原有工作方式的转变，从原本的单一学科转变为交叉学科，只有这样才能有效降低油气勘探工作引发的风险。在研究中发现，地球物理勘探技术今后发展中可能实现突破的领域集中在以下几点：①实现对传统和现代化统计方法的联合应用。②实现深度成像和工作状态模拟。③實现地震图像和岩石物性的连接。④探索全新的地震数据采集方式。⑤实现可视化技术水平的提升。在上述领域中的发展和创新，可以实现对重大挑战问题的推进，对于生产问题的合理性解决可以发挥显著的积极影响。

在进行复杂储层勘探和生产过程中，常规的确定性方式并不能发挥有效作用，但是统计方式则能对确定程度实现多种资料的信息融合，构建起测量和储层属性的融合，帮助工作人员实现风险因素的判断，有效预防和控制工作中出现的错误问题。所以，目前确定性处理方法和解释方法的优势也难以超越随机方式的优势。在对复杂地质体进行分析的过程中，借助随机系数波动方程和统计方法的应用，可以帮助工作人员实现对地下岩石速度和密度情况的精准分析。如果工作中传统方法已经不能实现对实际问题的解决，就要加强对现代化统计方法的应用，只有这样才能保证工作质量和效率得到有效提升。

将时间连续测量资料作为工作基础，对岩石深度结构进行地球物理学方法的应用是一项十分重要的工作。在现代化社会发展背景下，这种时间一深度的变换技术仍然存在很多问题，所以现在正在不断进行方法的创新和发展。人们将重点放在了速度模型精确性的研究，意在推进地表和井间层析成像的同和，从而在测量过程中进行速度建模工作准确性的全面提升。如果要进行成像和储层属性的分析过程中，要保证振幅和其他属性信息进行融合。

今后的地震处理技术将是典型的非线性信号处理。虽然早在四十年前地震信号处理技术已经有了较大发展，但是很多假设在社会实际发展中的应用并不成立。在高度非均质环境中，吸收性介质、裂缝储层等特殊区域就需要借助非线性信号处理和解释方法。其中，神经网络、遗传方法和复杂性理论等非线性概念都属于这一领域。所以在工作中也要按照这些问题进行下一代非线性地震信号处理和分析，在切实提升地震精度水平的基础上，实现小尺度异常情况的识别。

数据和知识真正的发展对于今后地球物理勘探技术的突破发展可以起到关键性影响。在不同类型和不同规模数据知识的集成背景下，实现多学科综合发展要比简单的知识拼接更为关键。在今后的社会发展中，众多经典学科的分界线将更为明显，数据库和数据采集方式也将更有效的实现学科交叉发展。所以，在目前成果简单综合下，其他形式的工作也将更好被取代，在知识和学科的集成过程中，可以实现大范围不确定性和数据集合，是数据融合处理的重要手段。

可视化技术的出现可以实现对数据和信息集成效果的有效监督，高级的可视化工具在工作中通过对三维技术的应用，可以为数据发展提供更有效的帮助和指导作用。

3数学解决方案

虽然目前我国地球物理勘探技术已经有了较大发展，在数据处理和分析过程中具备显著优势，但是技术真正突破点仍然是对传统测量工具和不同学科技术的综合，只有这样才能在现代化数学技术和统计方法下进行定量解释和技术分析。总而言之，地球物理探勘技术要想获取有效发展，仍然需要借助和融合其他学科的技术成果，或是在实际发展中将其他学科中的技术优势作为基础，保证信息技术、物理学技术和统计学技术在地球物理领域中的优势。基于不同学科的综合发展已经成为重要的发展趋势，所以在合理性的统计学和地质现实中构建联系，可以更有效的发挥物理和统计方法的优势作用。

在地震波传播理论和偏移成像问题的研究过程中可以发现，辛群算法和李群算法的精准性更为显著。在某种程度而言，地震波的传播过程是对体系时间演化过程的分析，系统在时刻变化下可以实现初始状态的调整，最终得到更为精准的数据信息。为保证地震波传播方式和偏移成像过程的准确性，工作人员也要借助系统性方式进行算法调整。

在当前数学技术全面发展背景下，很多领域的表达方式也出现了改变，学科和学科分支的本质联系也不断明显，此种情况下，本质表征必然会实现清晰化发展。所以，在非线性信号处理和随机系数的优化下，地震波传播方式也将得到最大程度的优化发展。在对非线性问题进行解决的过程中，神经网络和分形等理论方式在高维空间状态下也将实现稳健性能的全面发展。在对随机系数波动方程问题进行改进的背景下，工作人员也要改变传统的线性假设，通过对非线性和复杂性思维方法的构建，实现工作方向的有效发展。在这项工作中需要明确的问题是，任何一项非线性和复杂事物都能够在不同尺度实现显性化发展，所以要加强对这些问题的认知和理解。

4结束语

综上所述，地球物理勘探技术在近年来的社会发展中面临的挑战不断提升，虽然当前很多行业都加强了对这一问题的研究，但是在解决的过程中仍然存在很多不足，所以希望在本文研究下，工作人员能积极学习和创新技术，发挥现代数学的优势作用，在数学知识和信息技术的有效帮助下，为行业突破性发展提供有效帮助，最终实现社会经济水平的可持续发展。