MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 . KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU..............3 1.1 Vị trí địa lý và phân vùng địa chất 3 1.2 Lịch sử nghiên cứa địa chất và địa vật lý khu vực 6 1.2.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực 6 1.2.1.1.Giai đoạn trước năm 1954..............................................................................6 1.2.1.2. Giai đọa sau năm 1954..................................................................................6 1.2.2 .Lịch sử nghiên cứu Địa vật lý 11 1.2.2.1.Giai đoạn trước năm 1987............................................................................11 1.2.2.2. Giai đoạn từ 1988 đến nay...........................................................................13 1.3 Kiến tạo và trầm tích khu vực 14 1.3.1 Lịch sử phát triển kiến tạo 14 1.3.2. Lịch sử phát triển trầm tích 17 1.3.2.1.Móng trước đệ tam........................................................................................18 1.3.2.2.Trầm tích Paleogen (E).................................................................................19 1.3.2.3. Trầm tích Neogen ........................................................................................20 1.3.2.4. Trầm tích đệ tứ.............................................................................................21 1.4 Tầng cấu trúc .22 1.4.1. Tầng cấu trúc dưới..........................................................................................22 1.4.2. Tầng cấu trúc giữa...........................................................................................23 1.4.3. Tầng cấu trúc trên...........................................................................................24 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 2D...................25 2.1. Công tác thu nổ trong phương pháp địa chấn 25 2.1.1. Lựa chọn nguồn phát.......................................................................................25 2.1.1.1. Nổ mìn trong hố khoan................................................................................26 2.1.1.2. Nhóm nguồn nổ............................................................................................28 2.1.1.3. Lựa chọn chiều sâu nổ mìn..........................................................................30 2.1.1.4. Lựa chọn khối lượng thuốc nổ.....................................................................30 2.1.2. Hệ thống quan sát...........................................................................................30 2.1.2.1. Khoảng quan sát..........................................................................................31 2.1.2.2. Khoảng nổ....................................................................................................32 2.2. Các loại nhiễu...................................................................................................33 2.2.1. Nhiễu có quy luật............................................................................................33 2.2.2. Nhiễu không có quy luật ( nhiễu ngẫu nhiên).................................................37 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số phản xạ........................................................38 2.3.1. Hệ số phản xạ 38 2.3.2. Độ phân giải 40 2.4 . Quy trình xử lý số liệu địa chấn 2D trên đất liền 42 2.4.1. Nhập tài liệu và chuyển dạng số liệu..............................................................43 2.4.2. Số hóa lại (resample)......................................................................................43 2.4.3. Gắn tọa độ và định vị hệ thống quan sát (Geometry).....................................44 2.4.4. Hiệu chỉnh tĩnh................................................................................................44 2.4.5. Bù biên độ ( Amplitude Recover)...................................................................46 2.4.6. Lọc tần số .......................................................................................................48 2.4.7. Lọc ngược trước cộng (Deconvolution).........................................................48 2.4.8. Lọc Radial.......................................................................................................49 2.4.9. Phân tích vận tốc.............................................................................................51 2.4.10. Cộng sóng điểm giữa chung..........................................................................53 2.4..11. Dịch chuyển địa chấn sau cộng....................................................................54 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ XỬ LÝ TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 2D CHO TUYẾN X BỒN TRŨNG SÔNG HỒNG BẰNG PHẦN MỀM VISTA. 57 3.1. Cơ sở dữ liệu .....................................................................................................57 3.1.1. Máy móc và thiết bị sử dụng...........................................................................57 3.1.2. Lựa chọn nguồn phát.......................................................................................58 3.1.3. Lựa chọn chiều sâu nổ mìn.............................................................................58 3.1.4. Lựa chọn khối lượng thuốc nổ........................................................................59 3.2. Xử lý tài liệu dịa chấn phản xạ 2D...................................................................61 3.2.1. Phần mềm xử lý 61 3.2.2. Kết quả xử lý số liệu địa chấn tuyến X bể Sông Hồng...................................62 3.2.2.1. Nhập số liệu ( Load data)............................................................................63 3.2.2.2. Gắn tọa độ và định vị hệ thống quan sát.....................................................63 3.2.2.3. Hiệu chỉnh tĩnh.............................................................................................65 3.2.2.4. Bù biên độ....................................................................................................68 3.2.2.5. Lọc tần số.....................................................................................................71 3.2.2.6. Lọc ngược trước cộng..................................................................................75 3.2.2.7. Lọc Radial....................................................................................................76 3.2.2.8. Phân tích vận tốc..........................................................................................76 3.2.2.9. Cộng sóng....................................................................................................78 3.2.2.10. Hiệu chỉnh tĩnh dư (Residual statics).........................................................79 3.2.2.11. Dịch chuyển địa chấn sau cộng ( migraiton).............................................80 3.2.2.12. Mặt cắt địa chấn sau cùng.........................................................................81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................83 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................85 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT SỐ HÌNH VẼ TÊN HÌNH VẼ TRANG 1 Hình 1.1 Bản đồ vị trí địa lý và phân vùng cấu trúc của bể Sông Hồng. 4 2 Hình 1.2 Sơ đồ vị trí vùng công tác 5 3 Hình 1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất miền võng Hà Nội trước năm 1954 7 4 Hình 1.4 Cột địa tầng khái quát từ Bắc vào Nam của bể Sông Hồng. 18 5 Hình 2.1 Sự hình thành sóng đàn hồi của nguồn nổ 27 6 Hình 2.2 Hệ thống quan sát trong phương pháp địa chấn phản xạ 2D 31 7 Hình 2.3 Băng ghi địa chấn với các sự kiện phản xạ và nhiễu ghi được 34 8 Hình 2.4 Sóng phản xạ nhiều lần chu kì ngắn 36 9 Hình 2.5 Sóng phản xạ nhiều lần chu kì dài 36 10 Hình 2.6 Sóng dọc và sóng ngang 39 11 Hình 2.7 Hiệu chỉnh tĩnh đưa nguồn nổ và máy thu về cùng một mặt quy ước 45 12 Hình 2.8a Băng địa chấn khi chưa tiến hành hiejeu chỉnh tĩnh 46 13 Hình 2.8b băng địa chấn sua khi tiến hành hiejeu chỉnh tĩnh 46 14 Hình 2.9 băng địa chấn trước và sau khi khôi phục biên độ 47 15 Hình 2.10 Bài toán thuận và nghịch ( tích chậpgiải chập) 49 16 Hình 2.11a Băng địa chấn điểm nổ chung trước khi tiến hành Radial 50 17 Hình 2.11b Băng địa chấn điểm nổ chung sau khi tiến hành lọc Radial 50 18 Hình 2.12 Mô hình hiệu chỉnh động với các vận tốc khác nhau 52 19 Hình 2.13 Cộng sóng điểm sâu chung 53 20 Hình 3.14 So sánh trường sóng trước và sau dịch chuyển địa chấn 55 21 Hình 2.15 Mặt cắt đại chấn trước và sau dịch chuyển 56 22 Hình 3.1 Sơ đồ khối trạm máy đo địa chấn 428XL của hãng Serel 57 23 Hình 3.2 Các thiết bị của trạm đo địa chấn 57 24 Hình 3.3 Thí nghiệm khối lượng thuốc nổ 0.5kg với chiều sâu 10,15,20,25m 59 25 Hình 3.4 Thí nghiệm chiều sâu nổ mìn 20m với khối lượng thuốc nổ 0.5, 1, 1.5kg 60 26 Hình 3.5 Giao diện của phần mền Vista 62 27 Hình 3.6 Sơ đồ tuyến đo địa chấn trong vùng nghiên cứu 62 28 Hình 3.7 Định dạng của tài liệu xử lý dưới dạng SEGY với bước mẫu hóa 2ms 63 29 Hình 3.8a Thông số điểm nổ 64 30 Hình 3.8b Thông số điểm thu 64 31 Hình 3.9 Thể hiện băng địa chấn thu được bằng phần mềm Vista 65 32 Hình 3.10 Hiệu chỉnh tĩnh bằng sóng khúc xạ 65 33 hình 3.11 Sử dụng Data First Break để bắt sóng khúc xạ 66 34 Hình 3.12 Modul hiệu chỉnh tĩnh STASHIFT 66 35 Hình 3.13 Băng địa chấn trước khi bù biên độ 67 36 Hình 3.14 Băng địa chấn sau khi bù biên độ 67 37 Hình 3.15 Các Module dùng để bù biên độ 69 38 Hình 3.16a Băng địa chấn trước khi bù biên độ 69 39 Hình 3.16b Bù biến độ với mức 0dB và cân bằng giữa các mạch 70 40 Hình 3.16c Bù biến độ với mức 2dB và cân bằng giữa các mạch 70 41 Hình 3.16d Bù biến độ với mức 4dB và cân bằng giữa các mạch 71 42 Hình 3.17 Phổ tần số của sóng mặt trong tài liệu vùng nghiên cứu 72 43 Hình 3.18 Phổ tần số của sóng khúc xạ trong tài liệu vùng nghiên cứu 72 44 Hình 3.19a Băng địa chấn chưa tiến hành lọc tần 73 45 Hình 3.19b Băng địa chấn sau khi lọc với dải tần 5105565 73 46 Hình 3.19c Băng địa chấn sau khi lọc với dải tần 10155565 74 47 Hình 3.19d Băng địa chấn sau khi lọc với dải tần 10156070 74 48 Hình 3.20a Băng địa chấn trước khi tiến hành lọc ngược 75 49 Hình 3.20b Băng địa chấn sau khi tiến hành lọc ngược 75 50 Hình 3.21a Băng địa chấn trước khi tiến hành lọc Radial 76 51 Hình 3.21b Băng địa chấn sau khi tiến hành lọc Radial 77 52 Hình 3.22 Phân tích vận tốc trên 3 cửa số: phổ vận tốc, CDP gather và mặt cắt cộng vận tốc 77 53 Hình 3.23 Mặt cắt vận tốc tuyến X 78 54 Hình 3.24 Mặt cắt sau khi tiến hành cộng sóng ĐGC 78 55 Hình 3.25 Cửa số phân tích vận tốc sau khi hiệu chỉnh tĩnh dư 79 56 Hình 3.26 Mặt cắt cộng DGC sau khi tiến hành hiệu chỉnh tĩnh dư 79 57 Hình 3.27 Mặt cắt trước khi dịch chuyển địa chấn 80 58 Hình 3.28 Mặt cắt địa chấn sau khi tiến hành dịch chuyển 80 59 Hình 3.29 Mặt cắt địa chấn phản xạ 2D tuyến X bồn trũng Sông Hồng 82 DANH MỤC CAC BẢNG BIỂU STT SỐ HIỆU BẢNG TÊN BẢNG TRANG 1 2.1 Vận tốc và mật độ của một số loại đá 40 2 2.2 Độ phân giải thẳng đứng của một số mô hình vận tốc 41 3 2.3 Độ phân giải ngang của một số mô hình vận tốc 41 4 3.1 Thiết bị của trạm địa chấn 428XL 58 5 3.2 Cấp đất đá và mô tả chiều sâu hố khoan nổ mìn 59 6 3.3 Tham số thu nổ địa chấn phản xạ 2D 60
LỜI CAM ĐOAN Sinh viên xin cam đoan đề tài nghiên cứu sinh viên Những kết số liệu đồ án tốt nghiệp thực Liên đoàn Vật Lý – Địa Chất, không chép nguồn khác Đã chấp nhận Liên đoàn thầy giáo Ks Trần Quang Trung Sinh viên hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan Sinh viên thực Đặng Thị Thanh Thúy LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài này, sinh viên xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ks Trần Quang Trung, thầy cô giáo Bộ môn Địa vật lý, Ths Bùi Minh Thành cô chú, anh chị cán công tác phòng Địa Vật Lý Biển- Liên Đoàn Vật Lý Địa Chất tận tình hướng dẫn, giúp đỡ sinh viên suốt thời gian thực tập hoàn thành đồ án Sinh viên xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện tốt để học tâp rèn luyện thời gian quý giá sinh viên Trường Đại Học Mỏ – Địa Chất Mặc dù cố gắng kiến thức chuyên môn hạn chế thời gian có giới hạn nên đề tài tránh khỏi thiếu sót Sinh viên mong nhận thông cảm góp ý thêm thầy, cô độc giả Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2017 Sinh viên thực Đặng Thị Thanh Thúy DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT MVHN : Miền võng Hà Nội LK : Lỗ khoan VSP : Mặt cắt địa chấn thẳng đứng TKV : Tập đoàn công nghiệp than – khoáng sản Việt Nam NEDO : Tổ chức phát triển công nghệ lượng Nhật Bản ĐVL : Địa vật lý PVN : Tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam PIDC : Công ty đầu tư phát triển dầu khí PVEP : Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí Việt Nam PIDC/PVSC : Công ty đầu tư phát triển dầu khí TB – ĐN : Hướng Tây Bắc – Đông Nam BĐTK : Biểu đồ thời khoảng ĐGC : Điểm chung 2D, 3D : Hai chiều (two dimensions), ba chiều (three dimensions) PXNL : Phản xạ nhiều lần PX1L : Phản xạ lần CMP GATHER: Tập hợp điểm chung (common midpoint gather) CVS : mặt cắt cộng vận tốc không đổi (constant velocity stack) S/N : Tỷ số tín hiệu nhiễu (signal noise ratio) MỤC LỤC MỞ ĐẦU Khi nghiên cứu cấu trúc bên mặt đất, nhiều phương pháp địa vật lý khác sử dung: tổ hợp phương pháp điện, phương pháp phóng xạ, phương pháp trọng lực, phương pháp từ, phương pháp địa chấn khúc xạ Những phương pháp thường áp dụng việc xác định cấu trúc, khoanh vùng đánh giá khu vực khoáng sản tiềm năng, tìm kiếm nguồn tài nguyên độ sâu không lớn Khi đối tượng nghiên cứu độ sâu lớn ( đến hàng nghìn mét) địa chấn phản xạ phương pháp mang lại hiệu Phương pháp địa chấn phản xạ được sử dụng nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu, tìm kiếm khoáng sản rắn có liên quan đến cấu trúc địa chất, đặc biết dầu khí Từ năm 1960, địa chấn phản xạ áp dụng tìm kiếm, thăm dò khoáng sản đất đất liền than, muối kali Bồn trũng Sông Hồng đánh giá khu vực có tiềm lớn dầu khí khoáng sản, đặc biệt than Tại đây, công tác thăm dò địa chấn tiến hành từ năm 70 nhằm tìm kiếm bẫy chứa dầu khí tiềm mà không tập trung nhiều vào loại khoáng sản rắn ẩn sâu Ngày nay, với phát triển xã hội kinh tế, công tác nghiên cứu cấu trúc địa chất khu vực phục vụ tìm kiếm, thăm dò khoáng sản rắn, đặc biệt quặng ẩn sâu ngày ý Theo kết nghiên cứu điều tra địa chất dầu khí từ độ sâu 300m trở xuống đồng châu thổ Sông Hồng bể than lớn Việt Nam Để đánh giá tiềm than đây, công tác đo địa chấn 2D tiến hành nhiên tồn nhiều hạn chế Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, trang thiết bị đo ghi, tài liệu địa chấn thu ngày tốt hơn, kèm với công việc xử lý tài liệu địa chấn 2D ý trước Vì cần phải có bước phân tích xử lý thích hợp, phù hợp với đối tượng điều tra cụ thể để nâng cao hiệu phương pháp Hiện Việt Nam, chưa có chu trình cụ thể cho xử lý tài liệu địa chấn phản xạ 2D đất liền Vì vậy, đồ án