浅层气勘察目前没有专门的设备，常见的探查手段是采用钻探、物探、静探和可燃气体检测报警仪等综合勘探方法进行，物探方法中较为常见的有地震法（横波、纵波）、电法、地质雷达等，此外还有遥感、静电阿尔法（α）薄膜测量、微生物法等，其中最为常见的是钻探、静探、物探，其他方法更多的是应用于浅层气资源探查。
（1）静探及改进静探方法
静探法是一种重要的原位测试方法，当用于浅层气探查时，多采用对静探设备进行改装的方法，通常改装主要在探头以及钻杆上，既可用来探查判别浅层气的存在，同时也可用来浅层气放气。其探查判别方式通常有两种：一种是数值观测法，即根据各传感器的数值变化，如锥尖阻力、摩阻比等数值变化，来判别是否存在浅层气；另外一种是气体观测法，通过探杆的静压和上拔来观测是否有气体溢出来进行判别。
数值观测法即是按常规方法将孔压探头贯入土层中，并按规范要求的速度连续匀速贯入，贯入过程中随时注意探头各传感器数值的变化，如果发现同时出现锥尖阻力（Qc）增大、摩阻比（Fs/Qc）减小、孔隙水压力（U）波动幅度变化小且不出现负的超孔隙水压力的现象，即可初步判断该砂层中可能含有浅层生物气。由于数值观测法无法进行气体采集，同时气压、气量等也只能通过压力平衡的方式进行间接计算，因而多数都采用改装静力触探的方式进行。
气体观测法则是通过静压和上拔探杆来观察是否有气体溢出，来探明地下气体埋藏深度。该方法通常需要对静探设备进行改装，在探杆口连接阀门、压力计和流量计测试地下气体压力和流量，通过输气管到沉淀池，采用直接采气法采集气样。改装后的静力触探仪有多种，其中多是对静探探头和钻杆的改装。较常用的改装是将其探杆改为外径为42 mm的空心钢管，杆的下端改为花管，并外包滤网，以阻止大的土颗粒进入探杆；探头为锥形活动探头；探头与探杆改为滑动连接，探杆上拔时，借助于周围土体的摩擦力，使探头与探杆分离，有害气体从探杆下部和周围进入探杆。
静探方法同时还被用于浅层气的放气处理过程，但是受限于静探施工方法的局限性，其在水上以及身后填土处往往难以施工。此外静探其口径较小，放气速度较为缓慢，也易于因堵塞而导致放气失败。
（2）钻探方法
钻探方法主要是指通过钻探施工的方法进行浅层气的探查以及判别，正常钻探至含气层时，会产生冒气等现象，从而判别是否存在浅层气。钻探放气模式根据浅层气的储藏方式不同而有所区别，主要有两种方式：
①对于浅层气的气囊、气团和气层，当钻进到设计地层深度时，应放慢钻进速度，一旦刺穿，浅层气就会喷溢，可进行正常有控放气。终孔后，再在孔内设置一根排气花管，作为泄气通道。
②对于含气沉积物，因为浅层气在地层中还没有富集形成局部圈闭的气囊，所以采取逐步钻进并逐步在地层中减压放气的措施，以诱导沉积物中呈溶解状态的浅层气泄出。(www.xing528.com)
由于浅层气气压的未知性，钻探探查方法存在一定的风险，可能会导致喷浆，甚者可能产生火灾等情况。同时钻孔施工方法由于泥浆等影响，对于小气量的浅层气不容易检测出，故钻探方法更多是用于浅层气气体的排放。
（3）物化探方法
物化探方法通常可分为地震勘探以及非地震物化探方法，但这两种方法均只能进行判别，无法进行采样测试，同时对气压等数据也无法进行检测和进行放气处理。这两种方法更多是用于较深层地层的浅层气资源探测。
①地震勘探
地震勘探是根据天然气的成藏原理，即密度小的天然气从生气层中排出，受浮力作用控制沿地层中的孔隙向上运移。在上覆封闭层的封盖作用下不能进一步向上运移或逸散，只能在疏导层中横向运移，在砂层或透镜砂体的顶部汇聚。在浅层气的汇聚过程中，气体的汇聚不断排挤砂层中的原孔隙水所占据的空间，逐渐在砂体的顶部汇聚成气藏，下部砂层的孔隙仍然含水，形成气、水同层的气藏。由于下伏砂层孔隙中含气，其块体密度小，与上覆黏土之间的波阻抗差相对较大，其反射界面在地震剖面上的反射振幅相对较强，这是识别浅层气藏的有利依据。通常有横波和纵波两种：
a.横波地震采用横向锤击方式激发，其获得的横波地震剖面质量较好，反射特征也较为明显，分辨率较高，但是该方法受地表条件限制多，激发条件差，只能在硬质路面上施工。同时由于该方法野外施工和处理工作量很大，勘探成本高。
b.高频纵波地震相对横波来说成本变低，但激发方式、激发药量、道距、偏移距等均需要在试验的基础上再加以确定。
②非地震物化探方法
非地震物化探方法主要包括地质雷达、重力负效应、回声测深和声呐、激发极化、油气化探、遥感、静电阿尔法（α）薄膜测量、微生物法等，其中静电阿尔法薄膜测量和微生物方法在浅层气勘探中效果相对较好。静电阿尔法薄膜探测主要是根据地面测得的氡浓度大小来推测浅层气的存在与否；微生物法主要是借助甲烷菌等土壤细菌作为判定指标；电法勘探受控于含气层的厚度以及含气层与含水层的电阻率差值。但这些方法花费较大，经济性较差，更多的是用来探测浅层气资源。
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