重力法在海洋勘探中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科，它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。
通过地球物理学的方法，我们可以获得海洋地下物质的分布情况，进一步指导海洋资源的勘探与开发。
本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。
1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。
它通过在海底或海面上布设震源和接收器，利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象，进而得到海底地形、地下构造等信息。
这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。
地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。
震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式，在海底或海面上产生压力波，从而引发地震波。
接收器接收地震波的反射信号，并将其转化为电信号进行记录。
信号处理过程中，地震学家将反射信号进行分析和揭示，以获得海底地质构造的信息。
2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性，来推断地下结构与构造的一种方法。
该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。
电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器，发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。
电磁法勘探技术的应用范围广泛，可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。
通过分析电磁场的反射、散射等现象，可以确定地下储层的存在、性质和分布情况，为资源的勘探和开发提供重要的依据。
3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。
利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况，从而推断出地下构造的变化。
在海洋资源勘探中，重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。
重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。
在海洋中，可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化，然后与基准值进行对比，从而得到海底地形和地下构造的信息。
重力勘探
重力勘探重力勘探：观测地球表面的重力场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探方法。
重力异常：在重力勘探中，将由于地下岩石，矿物密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度差异引起的重力变化，成为重力异常。
引力位重力位关系：重力位等于引力位及离心力位之和，重力位处处连续而有限。
引起重力异常的原因地壳厚度的变化；结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏；沉积岩的成分和构造；金属矿及其它矿产的赋存；剩余密度：地质体密度与围岩密度的差称为地质体的剩余密度，即∆σ=σ−σ0，该地质体相对于围岩的剩余质量为∆σ∙V第三章重力测量仪器绝对重力测定测量地球上某点的绝对重力值，绝对重力测量测的是重力的全值。
原理：动力法，观测物体的运动状态（时间与路径），用以测量重力的全值。
相对重力测定测定地球上两点间的重力差值（即各点相对于某一基准点的重力差）。
原理：静力法，观测物体的平衡状态，用以确定两点间的重力差值。
零点位置：选取平衡体的某一平衡位置作为测量重力变化的起始位置。
影响重力仪精度因素：温度、气压、电磁力、安置状态不一致零点漂移：弹力重力仪中的弹性元件，在一个力（如重力）的长期作用下将会产生蠕变和弹性滞后（弹性疲劳）等现象，致使弹性元件随时间推移而产生极其微小的永久形变而导致仪器读数的零点值随时间而不断变化。
怎样克服零漂：制造仪器时，应选择适当材料和经过时效处理，尽量使零点漂移小并努力做到使它成为时间的线性函数。
零点读数法含义及意义（优点）：p37第四章重力测量重力测量分类（按空间位置）：地面重力测量、地下重力测量、海洋重力测量、航空重力测量、卫星重力测量重力测量分类（按地质任务）：区域重力调查、能源重力勘探、矿产重力勘探、水文及工程重力测量、天然地震重力测量等。
各自解决的地质问题见p53-p54.比例尺的确定：重力概查：1:100万，1:50万，用于区域构造和壳慢深部构造重力普查：1:20万，1:10万，用于能源普查和成矿远景区重力详查：1:5万，1:2.5万，盆地内或成矿区，基底构造，局部构造，岩体，小断裂等重力细测：1:1万以上，浅部小构造，小局部地质体测网的大小布设规律：1、在小比例尺测量中，没有严格要求，可以沿一些交通路线布置，并使测点均匀分布全区，在图上每平方厘米能有0.5到3个测点。
海洋区域地质调查技术方法进展
海洋区域地质调查技术方法进展闫凯;孙军;杨慧良;吴志强;郭兴伟;温珍河;侯方辉【摘要】近年来,我国海洋区域地质调查工作取得长足进步,在完成了中国海域1∶100万海洋区域地质调查全覆盖基础上,在海洋环境、油气和天然气水合物等方面均有新发现和新突破.文章综述了我国区域地质调查中常规和非常规的各种技术方法,以及调查船和平台的特点和适用性,并指出目前我国海洋区域地质调查技术方法已步入快速发展阶段,虽然部分海洋区域地质调查技术在国际上已成为行业标准,如深海钻探技术,但仍存在部分高端技术方法短缺、调查装备受制于人等问题.期望随着我国海洋地质调查投入的不断加大,调查技术方法预期会不断突破,未来有望达到国际海洋区域地质调查领域的领军水平,不断为海洋区域地质调查提供支持和注入新动力.【期刊名称】《海洋开发与管理》【年(卷),期】2018(035)009【总页数】8页(P107-114)【关键词】海洋区域;地质调查;海洋地质;基础地质;调查现状【作者】闫凯;孙军;杨慧良;吴志强;郭兴伟;温珍河;侯方辉【作者单位】中国石油大学(华东)青岛 266580;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266235;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛 266235;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛 266235;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛 266235;青岛海洋地质研究所青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛 266235【正文语种】中文【中图分类】P7360 引言海洋区域地质调查内容主要包括地形地貌、海底底质、海底浅层地质、地质构造、海洋环境和海底矿产资源评价等。
重力勘探概述
2） 地下重力勘探
地下重力勘探是指在钻井、竖井中垂直地 进行，以及在矿区的不同平巷中水平或垂直地 进行的重力勘探。
在钻井或竖井中的重力勘探是研究重力垂 直分量随深度的变化，该变化是有地下密度不 均匀体的垂向及横向位置的变化所引起的。
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对于一口井而言，重力垂直分量的变化主要是由仪器与 地下密度不均匀体之间垂向距离的变化，以及密度不均匀体 与围岩之间的密度差所引起的，因此井中重力勘探可以提供 垂向的密度变化。
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1） 地面重力勘探
一、重力勘探的地质任务
① 区域重力调查 ② 能源重力勘探 ③ 矿产重力勘探 ④ 水文及工程重力测量 ⑤ 天然地震重力测量
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二、重力勘探的技术设计
① 工作比例尺的确定 ② 精度要求及误差分配 ③ 重力测量的方式 ④ 重力测量的有利条件
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三、仪器的检查与标定
① 重力仪的静态试验 ② 重力仪的动态试验 ③ 重力仪的一致性试验 ④ 重力仪格值的标定
大洋上的重力测量工作，最先是有荷兰大地测量学家 F.A.Vening Meinesz于1923年用海洋三摆仪在荷兰及英、美潜 水艇中进行的。此后，在沿海浅水区域常使用海底重力仪， 利用遥测装置在海面上进行观测。这种重力仪的结构和陆地 重力仪类似，观测精度也较高。由于遥测等技术问题不易解 决，观测时间较长，效率低，所以以后它逐渐被淘汰。第二 次世界大战后，美国、前苏联、日本等国家研制的海洋重力 仪安装在船上，能在航行中进行重力测量，工作效率高，目 前广泛地用于海洋重力测量。
1817年，卡特(C．H．Kater)在重力测量中引进了 可以交换振动和悬挂中心的复摆，这个装置作为重 力调查的主要工具延续使用了一个世纪。
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重力勘探大约起始于20世纪初。匈牙利物理学家厄缶 (Baron Roland von Eotvos，1848～1919年)在1890年制造出了 第一台测量重力变化率的扭秤。1901年，他使用扭秤在 Balaton湖进行了第一次重力测量，后来用它在捷克、德国、 埃及和美国的石油勘探中寻找盐丘等储油构造获得了成功。 1922年厄缶扭秤由Shell和Amerada公司进口到美国。1922年 12月，横过Spindletop油田的试验性测量，清楚地表明这个构 造能够被扭秤发现，从而开创了石油地球物理勘探的历史。 1924年末，在美国得克萨斯(Texas)州Brazori县，用Nash盐丘 的一口试验井，验证了重力解释，根据这一结果在世界上首 次用地球物理方法发现了石油。
海底地形测绘技术的基本方法与步骤
海底地形测绘技术的基本方法与步骤导言海底地形测绘技术是指通过使用各种测绘设备和方法来研究和测量海底地形的科学与技术。
随着人类对海洋资源的开发和利用需求的增加，海底地形的测绘成为了不可忽视的任务。
本文将介绍海底地形测绘技术的基本方法与步骤。
一、船舶测量方法船舶测量是海底地形测绘技术最常用的方法之一。
这种方法通过在船上装备测深仪、声纳等测量设备，从而实现对海底地形的测量。
测深仪通过发射声波，并通过记录声波来回传播的时间以及声波的反射情况，来计算出海底的深度。
声纳则是使用激光的原理，通过测量反射回来的激光的时间来计算海底的高度。
二、遥感技术遥感技术是通过卫星或飞机等载体上的传感器，获取海洋地表和海底地形信息的方法。
这些传感器可以通过电磁辐射的测量，获取到不同波长下的数据，并通过处理分析，得到地表和海底地形的信息。
遥感技术具有大范围、连续、多时相的特点，可以提供更为全面的海底地形测量数据。
三、地震勘探地震勘探是一种通过观测地震波在地球中传播的方法，来研究地球内部结构与海底地形的方法。
地震波在不同介质中传播速度的差异会导致地震波的折射、反射以及散射等现象。
通过观测这些现象，可以推断出地震波在地下的传播路径，从而间接得到地下结构的信息。
四、星载重力测量星载重力测量是一种利用卫星携带的高精度重力仪器测量地球重力场变化情况的方法。
地球的重力场受到地球内部不均匀分布的物质引起的扰动，而海底地形会导致地壳对地球重力场的改变。
通过记录卫星在海底地形上空的重力场变化情况，可以推断出海底地形的信息。
五、数值模拟方法数值模拟方法是通过使用计算机进行插值和计算，来模拟和重建海底地形的方法。
数值模拟方法可以通过将现有的测量数据输入计算机，使用插值算法和模型，计算出不同位置的海底地形。
这种方法可以辅助实际测量数据的不完整性，从而获得更为全面的海底地形信息。
结论海底地形测绘技术是一项复杂而重要的任务，通过使用不同的方法和技术，可以获得更为全面和准确的数据。
海洋工程中的地质勘察技术
海洋工程中的地质勘察技术海洋，这片广袤而神秘的领域，蕴藏着无尽的资源和巨大的发展潜力。
随着人类对海洋探索和开发的不断深入，海洋工程建设蓬勃发展。
而在海洋工程的建设中，地质勘察技术犹如一把关键的钥匙，为工程的安全、高效实施打开了大门。
地质勘察是海洋工程建设的基础和先导。
它的主要任务是查明海洋工程建设场地的地质条件，为工程设计和施工提供准确、可靠的地质资料。
海洋工程中的地质勘察工作面临着诸多挑战。
首先，海洋环境复杂多变，包括风浪、海流、潮汐等因素，这给勘察工作带来了极大的困难。
其次，海洋地质条件相较于陆地更加复杂，如海底地形起伏大、地层结构多样、地质构造复杂等。
此外，勘察设备和技术在海洋环境中的应用也受到很大限制。
为了应对这些挑战，海洋工程中的地质勘察技术不断发展和创新。
目前，常用的地质勘察技术包括工程地质钻探、地球物理勘探、地质取样和原位测试等。
工程地质钻探是获取海洋地质资料最直接、最有效的方法之一。
通过钻探，可以获取海底地层的岩芯样本，从而了解地层的岩性、结构、厚度等详细信息。
然而，海洋钻探面临着诸多困难，如钻探设备的安装和运输、海洋环境对钻探作业的影响等。
为了克服这些困难，钻探技术不断改进和创新。
例如，采用先进的钻探平台和设备，提高钻探效率和精度；研发适应海洋环境的钻探工艺和技术，确保钻探作业的安全和稳定。
地球物理勘探是海洋地质勘察中另一种重要的技术手段。
它利用物理学原理和方法，对海洋地质体进行探测和分析。
常见的地球物理勘探方法包括地震勘探、重力勘探、磁力勘探和电法勘探等。
地震勘探是目前海洋地质勘察中应用最广泛的地球物理方法之一。
通过激发地震波并接收其反射和折射信号，可以推断海底地层的结构和分布情况。
重力勘探和磁力勘探则主要用于探测海底地质体的密度和磁性差异，从而了解地质构造和矿产分布。
电法勘探则可以用于探测海底地层的电性特征，为工程地质评价提供依据。
地质取样是海洋地质勘察的重要环节之一。
通过取样，可以对海底地层的物质组成、物理性质和化学性质进行分析和测试。
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用随着全球资源的稀缺以及人类对能源、矿产等海洋资源的需求日益增长，海洋资源的开发与利用已成为当今世界各国的重要战略。
而海洋地球物理观测技术的应用在这一领域发挥了重要的作用。
本文将探讨海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用，并分析其对人类社会的影响。
海洋地球物理观测技术、是指利用物理方法和仪器对海洋中的地球物理现象进行观测与研究的技术手段。
它包括声学方法、电磁方法、重力方法等多种观测手段。
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用可以从以下几个方面来分析：首先，海洋地球物理观测技术在海洋矿产资源开发中起到了关键作用。
通过声学方法，可以利用声波对海底进行测量，获取海底地形和地质构造信息，以便确定合适的勘探区域。
同时，电磁方法可以探测矿产资源的存在与分布，例如利用电磁法可以判断海底是否存在天然气、石油等。
重力方法则可以测量海底重力场，了解海底的地质构造情况。
这些观测手段为海洋矿产资源的勘探、开发提供了基础数据，提高了开发效率。
其次，海洋地球物理观测技术在海洋能源开发中发挥了重要作用。
声学方法可以利用声波测量海洋中的水深和海底地形，是确定合适数字海图的基础。
电磁方法可以用于探测海底油气资源的分布情况，为油气资源的勘探提供了技术支持。
另外，重力方法也可以用于测量海底重力场，了解海底沉降和地壳运动情况，为海洋能源开发提供参考。
同时，海洋地球物理观测技术还在海洋环境保护中扮演了重要角色。
通过电磁方法和重力方法的观测，可以检测海洋中可能存在的地下溢油和污染情况，为环境保护部门提供科学依据。
此外，声学方法还可以用于探测海洋中的生物资源，例如通过声纳技术可以测量鱼群数量和分布，为渔业资源的保护和合理利用提供数据支持。
最后，海洋地球物理观测技术在海洋地质灾害的预测和防治中也发挥着重要作用。
通过声学方法和电磁方法的观测，可以监测海底地震活动和海底火山喷发等地质灾害的迹象，提前预警并采取相应的防治措施，保护人类和海洋生态系统的安全。
地形测量中的高程计算方法
地形测量中的高程计算方法地形测量是地质学、地理学和土木工程等领域中一项重要的工作，它能够帮助我们了解地球表面的形貌、研究地质构造以及规划工程项目。
高程计算作为地形测量的核心内容之一，对于精确地绘制地形图和进行地形分析具有至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的高程计算方法，以及它们的原理和适用场景。
首先，我们来介绍最常见的高程计算方法之一——三角测量法。
三角测量法是一种基于三角形相似原理的高程计算方法。
它利用仪器测量两个点之间的水平距离和垂直角度，再结合已知点的高程信息，可以计算出未知点的高程。
三角测量法的优点是测量精度较高，适用于地形相对平缓的区域。
然而，它也存在一些局限性，例如在地形复杂和遮挡物较多的地区，无法直接进行测量。
为了解决三角测量法的局限性，我们引入了另一种高程计算方法——平均高差法。
平均高差法是一种基于水准线的高程计算方法。
它通过测量起点和终点之间的高差，并结合已知点的高程信息，计算出未知点的高程。
平均高差法的优点是适用范围广，无需考虑地形复杂程度和遮挡物的影响，因此在大规模地形测量以及道路和铁路等工程项目中被广泛应用。
但是，平均高差法也存在测量误差累积的问题，因此需要进行误差校正和数据处理，以提高测量精度。
除了三角测量法和平均高差法，我们还有一种高程计算方法——重力法。
重力法是一种基于引力差异的高程计算方法。
它利用重力的变化来确定不同地点的高度差，通过测量重力加速度和地表重力加速度的差值，可以计算出地球表面不同点的高程。
重力法的优点是测量范围广，可以对地球表面任意两点之间的高程进行计算，因此在海洋勘探和大规模地形测量等领域中有重要应用。
但是，重力法的测量设备和技术要求较高，且受到地球其他因素的影响，如地下水位变化、地壳运动等，因此需要进行误差校正和数据处理。
除了以上介绍的常见高程计算方法，还有一些其他的方法，如雷达测高法、激光雷达测高法等。
这些方法利用高频电磁波或激光束测量地表与传感器之间的距离，再结合已知点的高程信息，计算出未知点的高程。
重力加速度的测量与研究
重力加速度的测量与研究重力加速度是指物体在自由下落中获得的速度增量，也是地球引力对物体的作用力大小。
测量和研究重力加速度对于科学研究和工程应用具有重要意义。
一、重力加速度的测量方法重力加速度的测量方法众多，其中最常用的方法是利用简单的重锤垂直下落完成测量。
在实验中，我们可以采用傅科朗廷震荡器或光栅法等实验装置。
傅科朗廷震荡器是一种简单的实验装置，由长绳和一个金属重锤组成。
重锤振动的频率与其长度、质量以及当地的重力加速度有关系。
通过观察重锤的振动频率，可以计算出当地的重力加速度值。
光栅法是一种较为精确的实测方法，它利用光栅干涉和反射的原理来测量重力加速度。
通过将光栅固定在一个下落的载体上，通过测量光栅干涉条纹的位移来计算重力加速度值。
二、重力加速度的研究重力加速度的研究对于地球物理学和天文学的发展具有重要意义。
通过测量不同地理位置和海拔高度的重力加速度，可以了解地球内部的密度分布以及地壳的构造。
这些数据对于研究地球形成演化、板块运动和地震活动等现象非常重要。
此外，重力加速度的研究也对航空航天和工程应用具有重大影响。
比如，在火箭发射前需要精确测量重力加速度，以确保火箭的轨道和速度计算准确无误。
重力加速度研究还在测量海洋潮汐、地壳变形和地下水运动等方面具有应用价值。
三、重力加速度的变化因素重力加速度并非处处都保持不变，它会受到多种因素的影响而发生变化。
首先，地球的赤道和极地地区的重力加速度存在明显差异。
由于地球自转引起的离心力，赤道地区的重力加速度略小于极地地区。
其次，海拔高度也会影响重力加速度的测量结果。
海拔越高，离地球的中心越远，重力加速度会逐渐减小。
此外，地球的自转速度也会对重力加速度产生影响。
地球旋转速度的增加会导致重力加速度偏小，而速度减小则加大重力加速度的值。
四、重力加速度的应用测量和研究重力加速度在生活中也有一定的应用价值。
首先，在地震预警和监测方面，重力加速度的变化能够提供一些预警信号。
海洋重力辅助导航方法及应用
海洋重力辅助导航方法及应用海洋重力辅助导航（Marine Gravity-Aided Navigation）是一种基于海洋重力场的导航方法。
通过利用地球引力梯度的变化来确定船舶、无人潜水器（ROV）或潜水器的位置和姿态。
这种基于海洋重力场的导航方法广泛应用于海洋调查、海洋勘探、海底地质研究等领域。
海洋重力场是指地球引力在海洋表面和海底的分布情况。
海洋重力辅助导航方法利用海洋重力场的变化来确定位置和姿态。
海洋重力扰动主要来源于地球引力梯度的变化和海底地形的变化。
地球引力梯度是指地球引力的垂直变化率，可以通过船舶或潜水器上的测量仪器进行测量。
海底地形的变化会影响重力场的分布，进而影响导航结果。
海洋重力辅助导航方法的基本原理是测量引力梯度，通过解算引力梯度场的变化来确定位置和姿态。
常用的测量设备包括重力仪、惯性导航系统、全球定位系统（GPS）和声纳系统等。
重力仪用于测量引力梯度场的变化，惯性导航系统用于确定初始位置和姿态，GPS用于获取地球表面的位置信息，声纳系统用于测量海底地形的变化。
海洋重力辅助导航方法的应用非常广泛。
在海洋调查方面，它可以用于获取海洋地球物理、海洋地质和海洋生物学的数据，并提供精确的位置和姿态信息。
在海洋勘探方面，它可以用于确定石油和天然气资源的分布情况，帮助企业制定开发方案。
在海底地质研究方面，它可以用于探测海底地壳运动和海底地质构造的变化，帮助科学家研究地球动力学和地质灾害。
海洋重力辅助导航方法具有以下优点：首先，它能够提供高精度的位置和姿态信息，有助于准确测量海洋地理现象。
其次，它不受天气条件的限制，可以在恶劣的海洋环境下进行导航。
再次，它不需要依赖地面设施和外部信号，具有独立性和自主性。
然而，海洋重力辅助导航方法仍然面临一些挑战。
首先，测量设备的制造成本较高，需要精密器件和高级算法来实现高精度的测量。
其次，由于海洋环境的复杂性，海洋重力场的变化会受到多种因素的干扰，如潮汐、洋流、海洋生物等。
海洋工程建设中的关键技术有哪些
海洋工程建设中的关键技术有哪些关键信息项：1、海洋地质勘探技术名称：＿___________________________原理：＿___________________________应用范围：＿___________________________优势：＿___________________________局限性：＿___________________________2、海洋平台设计与建造技术名称：＿___________________________类型：＿___________________________结构特点：＿___________________________建造材料：＿___________________________施工难度：＿___________________________3、海洋工程装备制造技术名称：＿___________________________主要设备：＿___________________________制造工艺：＿___________________________精度要求：＿___________________________质量控制：＿___________________________4、海洋资源开发技术名称：＿___________________________针对资源类型：＿___________________________开发方法：＿___________________________效率评估：＿___________________________可持续性：＿___________________________5、海洋环境保护技术名称：＿___________________________保护对象：＿___________________________实施手段：＿___________________________监测方法：＿___________________________效果评估：＿___________________________11 海洋地质勘探技术海洋地质勘探是海洋工程建设的基础，其目的是了解海洋地质结构、海底地形、地层分布和矿产资源等信息。
使用测绘技术绘制海底地形图的方法
使用测绘技术绘制海底地形图的方法随着科技的进步，测绘技术的应用范围越来越广泛。
其中，绘制海底地形图是一个重要而复杂的任务。
海底地形图不仅对海洋资源的开发和保护具有重要意义，也对海洋科学研究有着重要价值。
本文将介绍使用测绘技术绘制海底地形图的一些方法。
一、声纳测深法声纳测深法是目前最常用的绘制海底地形图的方法之一。
通过发射声波信号到水下，根据声波的传播时间和回波强度测算水深和海底地形。
声纳测深技术的主要优点是测量范围广、测量效率高，适用于大面积海域的地形测绘。
二、多波束测深法多波束测深法是一种相对高精度的海底地形测绘方法，它利用船载多波束声纳系统发射多束声波信号，通过接收多个回波信号来计算出水深和地形。
多波束测深技术能够提供高分辨率的地形数据，适用于狭窄水道和复杂地形的测量。
三、卫星测高法卫星测高法是一种利用卫星搭载的高程测量设备进行地形测绘的方法。
卫星通过接收从地面反射回来的微波/激光信号，测算出水面的高程，进而计算出海底的地形。
卫星测高技术的优点是覆盖范围广、数据更新快，适用于全球范围的地形测绘。
四、激光测深法激光测深法利用激光扫描仪发射激光束，通过测量激光束从水面到海底的传播时间，计算出水深和地形。
激光测深技术的优点是精度高、测量速度快，适用于局部海域的地形测量。
五、地球重力场测量法地球重力场测量法是一种通过测量海洋表面局部重力变化来推断海底地形的方法。
利用船载的重力仪测量地球重力场瞬时变化，根据重力场变化推算出海底地形。
地球重力场测量技术的优点是不受海洋表面特殊天气和海况的限制，适用于各种环境下的地形测绘。
六、地震反射法地震反射法是一种通过分析地震波在不同地层中的反射与折射现象来推测海底地形的方法。
通过向海底发送地震波并接收反射波来获取地质信息，进而推断出海底的地形。
地震反射技术能够提供对海底地层和地貌的详细描述，适用于复杂地质和地形的测绘。
综上所述，使用测绘技术绘制海底地形图涉及多种方法，每种方法都有其优势和适用范围。
利用深海潜水艇进行海底重力测量
用 肉 眼可 以 观 察 海 底 的 细 微 变 化 和 表 层 地 质 构 造 ， 想 了解 海 底 表 层 未 显 示 出 的 构 造 ， 要 海
底重力 测 量是 非常 有效 的方法 。将陆 用重 力仪
置 于 潜 水 艇 中 进 行 测 量 的 方 法 目前 应 用 得 最
１ 重 力 值 修 正
从海底 获得 的重力测 量值有 必要进 行下 面 的 修 正 以求 出 傅 里 叶异 常 和 布 格 异 常 。 将海底 测量 值 ｇ ｌ 算 成海 面值表 示 的傅 Ｍｌ 换
里 叶异常 ａ 其表达 式 为 ： ｇ，
Ａｇ ＝ ｇＭ ｉ一 ７一 ＋ ４ ｐｄ Ｉ
４ ｋＰ ， 加 上 一 ０ ２２２ｍｇ ｌｍ 修 正 项 。 即 ． ２ ａ／ 海水 引 力 重 力 效 果 项 的 系 数 是 ４而 不 是 ２ 这 是 由 ， 于 要 加 上 从 测 点 向上 穿 过 巨大 块 体 状 海 水 层 到 达 海 面 的 引 力 效 果 （ 相 当 于 除 去 测 点 上 的 海 即 水 层 ） 加 上 从 测 量 点 正 上 方 的 海 面 向 下 穿 过 再
与海面 测量相 比， 底测 量存 在以下优 点 ： 海 ① 由于 是 在 固 定 点 测 量 ， 有 与 地 面 测 量 相 同 具 程 度 的 精 度 ； 由 于 在 引 起 重 力 异 常 的 质 量 异 ② 常 附近 进 行测量 ， 检测 出海 面测 量难 以发现 可 的 短 波 长 成 分 ， 而 测 量 数 据 的 分 辨 率 高 因 本 文 就 笔 者 以前 利 用潜 水 艇 进 行 海底 重 力 测 量 时 如 何 对 各 海 域 的 各 种 测 定 结 果 有 效 应 用 以及 地质构 造的情 况做一 简要介 绍 。
海洋地球物理学中的海底地形研究
海洋地球物理学中的海底地形研究海洋地球物理学是研究海洋内部构造与运动、地球物理环境、海底地貌和海洋资源等方面的学科。
其中海底地形研究是海洋地球物理学的一个重要分支。
海底地形研究主要包括海岸线、大洋底部地貌、海底山脉、海底火山、海底裂谷等内容。
海底地形的研究与地质学、地貌学、地球物理学、海洋学等多个学科相关。
海底地形研究不仅有助于研究海洋内部的构造和演化历史，还可以为海洋工程、海洋气象、海洋生态等领域提供重要的支持。
因此，海底地形研究具有科学价值和应用价值。
一、海洋地球物理学方法海洋地球物理学是研究海洋内部构造和物理环境的学科。
海洋地球物理学的研究方法主要包括声纳探测、电磁探测、重力探测、磁力探测等。
其中，声纳探测是海洋地球物理学中最常用的探测方法之一。
声纳探测利用声波在海洋中传播的特点，测量声波的传播时间和反射强度，从而得到海洋内部的物理结构和地形特征。
电磁探测是一种探测海底地形的有效方法。
电磁探测利用电磁波在海洋中传播的特点，测量电磁波的反射和传播时间，从而得到海床的地形特征和海底地层的结构。
重力探测是利用重力场的变化测量海底地形的一种方法。
重力探测仪器可以测量地球表面的重力值，而海底的重力值会因为海床下物质的分布而发生变化。
通过测量重力场的变化，可以得到海底地形的特征。
磁力探测是通过测量地球表面的磁场变化获得海底地形信息的方法。
海洋地球物理学家通过测量从地球表面传导出来的磁场，可以获得所有海床磁性物质的分布情况。
这对于揭示海底地貌和形成机制非常有帮助。
二、海底地形的类型海底地形主要包括海洋平原、海底山脉、海底火山和海底断层带等。
海洋平原是海底地形中最广泛的一类。
它通常形成在大洋构造板块之间的海盆区域，是由海水沉积物形成的一种广阔的平坦区域。
在海洋平原上可以发现一些浅海湖泊和河道，以及各种生物的栖息地。
海底山脉是在大洋中央鞍部地质构造上发育的一类山脉。
这些山脉通常是由火山活动和构造活动促进的。
理解地球重力场测量与其在测绘中的作用
理解地球重力场测量与其在测绘中的作用地球重力场是地球表面附近的一个物理场，它是指在地球表面某点处所受到的地心引力的大小和方向。
地球重力场测量是指通过测量地球表面不同点处的重力值，以及在不同地点形成的重力场的分布情况，并通过计算和分析这些数据，进而了解地球内部的物质分布和结构。
地球重力场测量在测绘领域中扮演着重要角色，可以为地质勘探、构造研究、地壳运动预测等提供重要的参考和支持。
地球的形态并不是完全规则的，其形状、大小和质量分布都存在微小的变化。
地球重力场可以反映这些微小变化，从而揭示地球内部的结构信息。
利用重力场测量数据，可以研究地球上的山脉、地壳运动以及地下水和矿产资源的分布情况。
通过建立地球重力场模型，可以准确描述和预测地球内部物质的分布和运动规律，为地质勘探和资源开发提供科学依据。
在地质勘探中，地球重力场测量可以帮助识别地下的矿体和岩石构造。
地质勘探人员通过测量地球重力场的变化，可以找到潜在的矿产资源区域，并进一步了解地下构造和岩石组成。
通过精确测量重力变化，可以辅助勘探人员确定地下矿体的位置、形态和规模，为矿产资源开发提供准确的信息。
此外，地球重力场测量还可以监测地壳运动，及时发现地震隐患，为地震灾害预警提供可靠数据。
在构造研究中，地球重力场测量可以揭示地球内部结构的演化历程。
通过测量地球重力场的分布，可以解析地球的构造特征和各层之间的界面形态。
地球的内部结构和演化过程直接影响着陆地和海洋的形成，因此，地球重力场测量是研究地球动力学和构造演化的重要手段之一。
通过分析地球重力场数据，研究人员可以揭示大陆陆缘的形成、板块运动的规律以及构造演化的过程，为理解地球的演化历史提供重要线索。
地球重力场测量在测绘中的重要性不容忽视。
地理和测绘学科需要准确的地球形状和尺寸数据，而地球重力场测量提供了这些重要的参数。
在地球形状的测绘中，重力场测量可以校正地球椭球体模型，使得地球模型更加精确。
在全球定位系统（GPS）的测绘应用中，地球重力场测量可以提供引力异常校正数据，提高测量精度。
海洋矿产资源的探测技术研究
海洋矿产资源的探测技术研究海洋矿产资源是地球上重要的自然资源之一，包括油气、金属和非金属等多种矿产资源。
海洋资源的丰富度和广泛性给人们探索和开发带来了无限的可能性，而海洋矿产资源的探测技术研究则是实现海洋资源有效开发利用的重要前提。
海洋矿产资源的探测技术研究主要包括海底勘探、深海探测、海洋地质勘探等多个方面。
海洋矿产资源的探测技术研究可以通过对海洋的物理、化学、地质等方面的特征进行分析，以确定可能存在矿产资源的地点，从而为开发提供可行性研究的基础。
首先，海底勘探是海洋矿产资源探测技术研究的重要内容之一。
海底勘探技术包括声波勘探、磁力勘探、重力勘探、地电勘探等多种方法。
声波勘探是利用声波在水中传播的特性，通过声纳设备对海底沉积物进行探测，从而判断可能存在矿产资源的类型和分布情况。
磁力勘探则是利用地球磁场和特定矿石的磁性差异，通过测量磁场的变化来寻找可能的矿产资源。
重力勘探则是通过测量海底地质结构的密度变化来推断可能存在的矿产资源的位置。
地电勘探则是通过测量海底电阻率的变化来判断可能存在的矿产资源。
其次，深海探测是海洋矿产资源探测技术研究的重要方向之一。
随着科技水平的不断提高，航天探测技术也被应用于海底资源的勘探，包括卫星激光测深技术、卫星遥感技术等，这些技术的应用让深海资源的探测变得更加精准和高效。
此外，深海探测还包括潜水器、声纳等探测设备的使用，通过潜水器的下潜，可以对深海矿产资源进行直接的勘探和采样分析，为深海资源的开发提供重要数据支持。
最后，海洋地质勘探是海洋矿产资源探测技术研究的另一个重要方向。
海洋地质勘探以深海地形地貌和地质构造为研究对象，包括海底山脉、海沟、海底扇等海底地形地貌特征的调查和分析，以及海底沉积物、地壳构造、构造构造等地质构造特征的探测。
海洋地质勘探技术主要包括地震探测、钻井勘探、振动探测等多种方法，通过这些技术手段可以获取海洋地质信息，为海洋矿产资源的勘探和开发提供科学依据。
沉井技术的原理
沉井技术的基本原理沉井技术是一种用于将人工物体（如平台、桩基等）沉入海底或沉入地下的技术。
它广泛应用于海洋工程、港口建设、海底油气开采等领域。
沉井技术的基本原理是通过控制物体的浮力和重力，使其在水中或土壤中沉降到预定的位置。
1. 浮力和重力的基本原理在介绍沉井技术的基本原理之前，我们需要了解一些基本的物理原理，包括浮力和重力。
浮力是指物体在液体中受到的向上的力，它的大小等于物体排开的液体的重量。
根据阿基米德原理，当物体浸没在液体中时，它受到的浮力等于物体排开的液体的重量。
如果物体的密度小于液体的密度，则物体会受到向上的浮力，从而浮在液体表面上。
如果物体的密度大于液体的密度，则物体会受到向下的浮力，从而沉入液体中。
重力是指物体受到的向下的力，它的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
在地球上，重力加速度约等于9.8米/秒^2。
2. 沉井技术的基本原理沉井技术利用浮力和重力的相互作用，将人工物体沉入水中或土壤中。
具体而言，沉井技术包括以下几个步骤：2.1. 设计和制造物体首先，根据工程需求，设计和制造出需要沉井的人工物体。
物体的形状、尺寸和材料等都需要根据实际情况进行选择。
2.2. 控制物体的浮力在沉井过程中，控制物体的浮力是非常重要的。
一般来说，为了使物体沉入水中或土壤中，物体的密度应大于液体或土壤的密度。
这样，物体就会受到向下的浮力，并沉入液体或土壤中。
为了增加物体的密度，可以在物体内部填充重物，如混凝土、铅块等。
同时，还可以通过改变物体的形状和尺寸，使物体的体积减小，从而增加物体的密度。
2.3. 控制物体的重力除了控制物体的浮力，还需要控制物体的重力，以确保物体能够稳定地沉入水中或土壤中。
在沉井过程中，物体受到的重力是固定的，取决于物体的质量和重力加速度。
因此，通过控制物体的质量，可以间接地控制物体的重力。
如果物体的质量较小，重力较小，物体就容易沉入水中或土壤中。
相反，如果物体的质量较大，重力较大，物体就不容易沉入水中或土壤中。
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重力法在海洋勘探中的应用资工11204 方世祥地球的表面的3/4被海洋覆盖，海底是世界上最大的资源宝库，大量的石油、天然气及各种矿产蕴含其中，海底资源探测对人类的生存和发展及其重要；另外，海洋空间的利用也越来越迫切，涉及到海底工程勘察，海底管线探测，浅海水深探测、浅海底电导率填图、咸水-淡水分界面探测，探测化学污染区，承压含水层盐渍或污染探测等领域，海洋地壳上覆盖着深浅不同的海水，所以地球物理方法是探测研究海底的必不可少的手段之一。
除了地震方法之外，海洋重力法是一种主要的海洋地球物理方法，它适用于地震方法不易分辨而重力勘探拥有优势的区域。
要准确研究地球形状与地球内部构造，勘探海洋丰富的矿产资源，保障航天和远程武器发射等，就必须了解海洋重力场精细结构，高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。
近年来，卫星技术取得了较大的进展。
未来海洋重力场的精细结构，可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋测量相结合的方法来研究。
1、什么是重力勘探?重力勘探地球物理勘探方法之一。
重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状﹐从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
2、运用领域在区域地质调查﹑矿产普查和勘探的各个阶段都可应用重力勘探﹐要根据具体的地质任务设计相应的野外工作方法。
3、应用条件应用重力勘探的条件是﹕被探测的地质体与围岩的密度存在一定的差别﹔被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件﹔干扰水平低。
4、重力仪marine gravimeter 是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。
在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，受到垂直加速度和水平加速度以及基座倾斜的影响很大。
一般情况下，干扰加速度的幅度比有意义的重力异常强几万一几十万倍。
因此，重力仪弹性系统必须有足够大的阻尼，还需要把仪器安放在或陀螺稳定平台上。
因为海区开阔，航线长，不能经常闭合基点，所以，要求海洋重力仪零点位移应尽可能地小，测程范围又要足够大。
海洋重力仪种类很多，结构原理与陆地重力仪大体相同。
整套仪器包括重力仪主体(弹性系统，恒温装置、阻尼装置、指示系统等)；模拟的或数字的记录器；控制器；常平架或陀螺稳定平台；电源几大部分。
5、重力数据的处理和解释野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。
解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。
除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。
靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。
最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。
延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。
对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。
在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓,表明存在几个非常接近的激发体。
定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。
一种常用的反演方法是选择法,即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。
由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。
6、重力异常和重力改正观测重力值除反映地下密度分布外,还与地球形状﹑测点高度和地形不规则有关。
因此,在作地质解释之前必须对观测重力值作相应的改正,才能反映出地下密度分布引起的重力异常。
重力改正包括自由空间改正,中间层改正,地形改正和均衡改正。
观测重力值减去正常重力值再经过相应的改正,便得到自由空间异常﹑布格异常和均衡异常(见地壳均衡)。
在重力勘探中主要应用布格异常。
为研究地壳均衡,地壳运动和地壳结构也需要应用均衡异常和自由空间异常。
在平坦的地形条件下,常用自由空间异常代替均衡异常。
意义7、重力勘探解决以下任务﹕1、研究地壳深部构造﹔研究区域地质构造﹐划分成矿远景区﹔2、掩盖区的地质填图﹐包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等﹔3、广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤)﹐4、查明区域构造﹐确定基底起伏﹐发现盐丘﹑背斜等局部构造﹔5、普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他)﹐主要用于查明与成矿有关的构造和岩体﹐进行间接找矿﹔6、也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体﹐并计算矿体的储量﹔工程地质调查﹐如探测岩溶﹐追索断裂破碎带等。
8、发展历史第一个研究和测定重力加速度的是17世纪意大利物理学家伽利略(G.Galileo)。
以后﹐比较准确地测定重力加速度的方法是利用摆仪。
19世纪末叶﹐匈牙利物理学家厄缶﹐L.von 发明了扭秤﹐使海洋重力勘探有可能用于地质勘探。
在20世纪30年代﹐由于重力仪的研制成功﹐海洋重力勘探获得了广泛应用﹐并且发展了海洋﹑航空和井中重力测量(见海洋地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑地球物理测井和地下地球物理勘探)。
9、海洋石油发展近年来，在全球获得的重大油气发现中，有一半来自海上，特别是深水区域。
据悉，当水深在500米~1500米时，世界油气田的平均储量规模随水深而大幅增加，深水油气田的平均产量规模明显高于浅水油气田。
深水区域以其丰富的资源潜力，吸引了众多石油公司的“眼球”，然而由于经济、技术等方面因素的制约，多数小公司对深水油气勘探是心有余而力不足，而具有雄厚资金、技术实力以及管理经验的大型跨国石油公司，就成为深水勘探开发的主力军。
目前，BP、埃克森美孚、壳牌等全球十大石油公司拥有2003~2007年世界深水油气开发产量的73%。
BP预计，到2012年，BP将有一半的油田发展项目来自深水领域，其作业深度将达到2500米~3000米，甚至更深。
自20世纪80年代在墨西哥湾深水区进行勘探开发活动以来，已形成一批大型、高质量的开发项目，同时还进行了大量的海底开发项目，并在许多合作开发项目中占有股份。
我国深海勘探技术发展迅速差距明显进入新世纪以来，我国经济一直呈现高速增长态势，对石油天然气的需求强劲，开发海上石油天然气资源，更好地服务于国民经济发展，已经成为国家石油公司的重要责任。
但与此同时，技术生产要素的缺乏，一定程度上制约了国家石油公司进军海洋油气资源领域的步伐。
早在20世纪80年代，伴随着计算机、信息、新材料等高新技术的发展，我国海洋石油勘探与开发技术就被提上议事日程。
20多年来，在政府和企业的共同努力下，我国海洋石油勘探开发技术取得了较快的发展。
例如，我国石油科技工作者瞄准国际最先进的测井技术，完成了具有自主知识产权的、我国第一套数控成像测井系统，研制的井下仪器基本技术指标已达到甚至超过国外同类仪器的水平，获得了8项技术专利，形成了能与国外专业大公司的技术产品相媲美的竞争实力。
为了更经济有效地开发海上边际油田，我国石油公司首次开发成功大位移井眼轨道控制工具和作业系统，在渤海钻探成功水平位移近4000米、垂深比大于2的大位移井。
采用这项技术在已建成的平台上向邻近的区域钻了4口大位移井，使边际油田开发成本大幅降低。
此外，国内石油界还攻克了海上高温超压地层钻井的世界性技术难题，慢慢掌握了深水采油技术，逐步发展了完井、酸化技术和稠油配套采油技术等。
尽管我国海洋油气资源勘探开发技术已经取得较快发展，但与美国、英国、法国、俄罗斯、荷兰、挪威等海洋科技发达的国家相比，仅有部分技术达到国际水平，整体水平仍有较大差距。
大石油公司研发投入流向深海油气随着世界油气勘探开发形势的进一步发展，加大科技投入，加快技术创新，逐渐成为全球各大石油公司提高海洋勘探实力、降低成本、实现公司持续发展的重要支撑。
壳牌公司的研发投入总额自2000年后逐年上升，2004年达到5.09亿美元。
目前壳牌公司的勘探和生产技术在全球处于领先地位，海上油气勘探开发技术是其研发的重点业务之一。
BP每年投入约3.5亿美元用于研究开发项目，目前BP在各个业务领域均已掌握了较为领先的技术，BP成熟的岩下地震成像技术，使其在墨西哥湾发现了多个深水大油田。
有消息称，BP正在开发能在更加复杂的地质结构下发现油田的技术，并将继续开发在更深水下进行勘探开发的技术。
BP现有的将连续的地震数据、远程油井和平台的传感数据相结合的技术以及计算机模拟技术，都将有助于其油气勘探开发活动的进一步开展。
埃克森美孚每年投资上游领域的研发费用达2亿美元，其研究范围覆盖了从前期勘探、油气开发、提高采收率到油田枯竭的全过程，能够面向全球各种地质条件和各种地理条件的油气藏。
目前该公司已掌握了一整套勘探、开发和生产技术，并在三维地震勘探、深水勘探与生产、水平钻井等技术领域居世界领先地位。
我国海洋勘探宜走内外结合之路海洋石油天然气是目前世界油气工业的重要组成部分，加快海洋石油天然气勘探开发步伐，有助于我国石油公司更好地走出去参与国际石油市场的竞争，进一步保障国家能源安全。
为实现这一目标，加快实现海洋油气勘探开发技术的突破是重要途径。
政府、企业乃至全社会对海洋油气勘探开发技术研发工作都应予以重视。
国家应出台相关产业政策，整合全社会科技资源，为海洋勘探开发技术的研发提供支持。
我国石油公司可以借鉴国际大石油公司的经验，设立海洋油气勘探开发技术创新基金。
通过加大资金投入力度，早日实现海洋勘探开发技术的突破。
对于海洋勘探开发技术的研发工作方向，应本着立足国内、面向世界的原则。
一是大力发展海洋油气地质勘探技术，完善海洋油气勘探理论；二是加快海洋地球物理勘探技术的发展，促进海洋油气增储上产；三是发展海上稠油油田开发工程技术，突破渤海稠油开发难题；四是发展深水开发工程技术，充分利用南海深水油气资源；五是发展海上边际油田开发工程技术和海洋天然气开发利用技术，缓解陆上天然气供应压力。
立足国内、加快实施“走出去”战略是我国石油公司未来的发展方向。
我国石油公司要提高国际竞争力，参与国际海洋油气勘探是必不可少的选择。
例如中非石油合作是中非经济合作的重要内容，油气资源丰富的西非几内亚湾面向国际社会招标的区块都是深海油田，参与到这些油田的勘探开发，有助于国内石油公司在非洲大陆实现快速发展。