Phương pháp địa chấn được sử dụng phổ biến trong công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí nhưng khi ứng dụng ở môi trường trầm tích châu thổ (delta) chứa các lớp cát mỏng đứt đoạn thì các mạch sóng ghi được thường mờ nhạt, tính liên tục cũng như cường độ phản xạ giảm mạnh nên rất khó nhận diện ranh giới giữa các tầng chứa sản phẩm. Bài viết trình bày phương pháp thực hiện và kết quả của phương pháp luận trong việc khoanh giới hạn phân bố các lớp cát mỏng trong trầm tích delta.
PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số - 2019, trang 59 - 66 ISSN-0866-854X SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ NGHỊCH ĐẢO ĐỊA THỐNG KÊ KẾT HỢP VỚI DỮ LIỆU ĐỊA CHẤN 3D ĐỂ KHOANH VÙNG CÁC LỚP CÁT MỎNG TRONG MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH CHÂU THỔ (DELTA) Tóm tắt Phương pháp địa chấn sử dụng phổ biến công tác tìm kiếm, thăm dị dầu khí ứng dụng mơi trường trầm tích châu thổ (delta) chứa lớp cát mỏng đứt đoạn mạch sóng ghi thường mờ nhạt, tính liên tục cường độ phản xạ giảm mạnh nên khó nhận diện ranh giới tầng chứa sản phẩm Đây trở ngại lớn khoanh vùng cồn cát bị chơn vùi sâu có chứa sản phẩm dầu khí, dẫn đến xác định sai vị trí giếng khai thác (gây số lượng giếng khơ cao, chi phí tăng ) Bể trầm tích San Jorge (Argentina) khai thác từ năm 1907, chủ yếu chứa lớp sét ao hồ phân lớp dày vùng ngập lụt, xen kẽ lớp cát bồi tích mỏng, khơng liên tục, chủ yếu nhỏ 4m, bị chôn vùi tới độ sâu 1.200 - 2.000m Sau thời gian khai thác dài cho thấy 95% tổng sản lượng đời mỏ thu từ 5% tổng số giếng khoan, sản lượng trung bình giếng khai thác đạt 13.000m3/giếng Số lượng giếng khô không kinh tế xác định vị trí đặt giếng khoan trước dựa vào tài liệu địa chấn 2D chất lượng thấp Cuối kỷ XX, sau ứng dụng công nghệ đảo ngược địa thống kê dựa phương pháp mô ngẫu nhiên vào xử lý số liệu địa chấn 3D, sai lầm tư lẫn kỹ thuật minh giải địa vật lý khắc phục Hiện nay, sản lượng khai thác bể San Jorge chiếm 32% tổng sản lượng khí đốt Argentina Giới thiệu Bể trầm tích San Jorge đưa vào khai thác từ năm 1907, đến chiếm 32% tổng sản lượng khai thác dầu khí Argentina Quá trình tiến hóa địa chất thời kỳ đầu bể trầm tích liên quan đến trình tạo rift mở rộng Đại Tây Dương xảy vào đầu kỷ Jurassic Các hoạt động đứt gãy q trình bào mịn địa phương kèm theo tiến triển rift, tạo thuận lợi cho lắng đọng trầm tích lục ngun khơng có nguồn gốc biển xảy chủ yếu kỷ Cretaceous sớm Tại thời điểm đó, chế độ địa kiến tạo Andean trở thành tác nhân cung cấp nguồn vật liệu vụn núi lửa tập trung cột trầm tích; đồng thời tác nhân tạo có mặt phổ biến xâm nhập batholic khu vực Trầm tích vụn (clastic) lắng đọng khu vực tạo hydrocarbon đặc trưng sét phân lớp dày có nguồn gốc ao hồ vùng ngập lụt xen kẽ với thân cát chứa dầu khí mỏng, thưa thớt Sự tập trung thân cát mỏng tương đối nhỏ cột trầm tích giải thích cấu trúc bồi tích sơng ngịi phát triển diễn ngắn, phát triển thành lớp với bề dày khoảng từ - 15m (trong chủ yếu lớp mỏng 4m) Cột trầm tích tiếp tục bị thay đổi xen kẽ lớp tuff vụn mỏng, có nơi bề dày đến vài mét Cả độ rỗng chỗ (insitu- porosity) độ thấm thân cát bị chi phối thành phần tuff biến dạng cấu tạo sau Ở đây, cát chứa dầu liên quan đến thành tạo Bajo Barreal (tuổi Cretaceous Cretaceous muộn) bị chôn vùi tới độ sâu 1.200 - 2.000m Hình thể khoảng 450 giếng khai thác cánh Nam vùng Canadon de la Escondida, phân bố dạng cụm phân tán Sự phân bố dựa tính chất không liên tục theo phương nằm ngang lớp chứa gây song phương pháp chọn vị trí đặt giếng dựa kết phát triển vành đai đặt giếng đón đầu giới hạn diện tích mỏ Trong khứ vị trí đặt giếng dựa việc xem xét cấu trúc tầng triển vọng (structural play) từ nghiên cứu địa chất mặt đất đơi từ kết thăm dị địa chấn 2D Bởi thời gian đó, chun gia địa chất có q thơng tin có mặt cát sâu tính liên tục theo phương nằm ngang thân cát Theo thống kê, 95% tổng sản lượng đời mỏ thu từ 5% tổng số giếng khoan, sản lượng trung bình giếng khai thác thu 6m3/ngày tổng sản lượng cộng dồn 13.000m3/giếng DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 59 GIỚI THIỆU CƠNG NGHỆ Để cải thiện công tác phát triển mỏ, chuyên gia địa vật lý tìm cách khai thác thơng tin phạm vi kéo dài theo phương nằm ngang phương thẳng đứng đối tượng chứa dầu khí thơng qua sử dụng thông tin chứa biên độ phản xạ sóng địa chấn 3D sau cộng sóng (post-stack) mạch ghi Các thuộc tính địa chấn chuẩn (standard seismic attributes) số mơ hồ tính liên tục thân cát hiệu ứng điều hướng mạch ghi (tuning effects) gây Do trước nghiên cứu mối quan hệ vật lý đá (petrophysical) có mặt cát tín hiệu đáp- địa chấn (seimic response), ảnh hưởng sóng nguồn (wavelet footprint) phải loại bỏ khỏi liệu địa chấn Nhóm tác giả sử dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn theo mạch ghi (trace-based inversion), sau tìm cách cải thiện độ phân giải thẳng đứng kết đầu kỹ thuật nghịch đảo địa thống kê dựa phương pháp mơ q trình ngẫu nhiên (stochastic simulation) Ý tưởng việc làm để nâng cao thêm độ phân giải (tốt) theo phương nằm ngang tài liệu địa chấn để tương thích với liệu có độ phân giải thẳng đứng cao nhiều từ tài liệu giếng khoan Nghịch đảo địa chấn địa thống kê cho phép tích hợp thơng tin có từ nguồn đo khác vào hình ảnh đơn nhất, phù hợp tầng chứa sản phẩm dịch chuyển thời gian sau cộng sóng bảo tồn biên độ thật sóng cực tiểu hóa nhiễu giả tín hiệu khơng gian (spatial alias), dạng nhiễu quy luật gắn liền với thu nổ địa chấn thực địa 2.2 Dữ liệu lý đá Các biểu đồ đối sánh (crossplot) trở kháng âm học sóng dọc P (acoustic impedance AI = V×ρ với V vận tốc truyền sóng mật độ đá (ρ)) liệu mật độ đúc rút từ kết đo trực tiếp giếng khoan thể số quy luật nén ép thú vị Hình cho thấy rõ phân lớp theo chiều thẳng đứng Lớp đầu ứng với nhánh parabol phía phải, tăng đơn điệu ứng với số liệu đo lòng giếng dọc theo lớp A Phương pháp thực kết phương pháp luận việc khoanh giới hạn phân bố lớp cát mỏng trầm tích delta Dữ liệu địa chấn 3D lấy mẫu 2ms (mili giây), băng tần số - 85Hz, với tần số trung tâm 35Hz Tại tần số 50Hz, với giả thiết tốc độ truyền sóng dọc (P) V = 3.200m/s, bước sóng giao thoa (tuning wavelength = λ/4) 12,5m Đây độ phân giải thẳng đứng tốt mà ta phục hồi lại từ tài liệu địa chấn Địa chấn 3D tiến hành Canadon de la Escondida diện tích 194km2, kết trình bày Hình dạng lát cắt khơng gian - thời gian phân biệt dễ dàng ranh giới phân chia theo phương thẳng đứng lớp A (cát nén ép yếu, độ rỗng lớn), B (cát rắn chắc), C (phiến sét, tuffs) khu vực khai thác Phiến sét (shale) chứa nhiều vật chất hữu nên loại đá sinh hydrocarbon tiềm năng, phần lớn dầu khí sinh không di cư nên loại đá chứa, tốc độ truyền sóng P phiến sét đạt khoảng 7.000 - 17.000ft/sec Việc xử lý 60 DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 Hình Bản đồ sở vùng Canadon dela Escondida - vị trí giếng (chấm vàng); liệu địa chấn/thời gian sóng đến máy thu sớm (màu đỏ) thời gian sóng đến máy thu muộn (màu tím) mơ tả phân bố khơng gian tầng cát Thời gian truyền sóng (ms) 2.1 Dữ liệu địa chấn Hình Lát cắt thời gian với tầng minh giải mô tả giới hạn thẳng đứng lớp A, B, C Logs tỷ phần cát đặt vị trí giếng khoan PETROVIETNAM Mở rộng Hình riêng cho phân lớp C, biểu đồ đối sánh (AI so sánh với mật độ đá) Hình 4, cho thấy dựa độ phân giải log khó phân biệt loại thạch học sử dụng số liệu trở kháng AI Cùng giá trị AI gắn với sét, cát rắn cát bở rời (có độ rỗng tốt) Tuy nhiên, biểu đồ AI cho thấy phù hợp với số liệu mật độ đá đo lịng giếng cho khả phân dị rõ ràng dọc theo lớp thạch học (vỉa có mật độ thấp vỉa có độ rỗng lớn nhất) nghịch đảo địa chấn sau cộng sóng (chuyển từ ghi địa chấn sau cộng sang số liệu trở kháng âm học) khó giúp phân biệt rõ ràng đặc điểm thạch học vỉa nhỏ lớp địa chất Muốn phân chia thạch học lớp mỏng dùng liệu địa chấn bắt buộc phải kết hợp với số liệu đo tham số phụ khác liên quan đến trở kháng AI 2.3 Tính đơn thạch học độ phân giải thẳng đứng Để hiểu khả phân tách loại thạch học tài liệu địa chấn, nghiên cứu [1] sử dụng phép lọc tần số low-pass (lọc lấy tần số thấp) đường log AI mật độ đá để giữ lại thành phần tần số 85Hz Hình trình bày biểu đồ đối sánh AI mật độ đá (sau lọc giữ tần số thấp), cho thấy dù liệu log tần số thấp, tập điểm biểu đồ đối sánh tương ứng với lớp nén ép (A, B, C) gần cịn giữ hình Mật độ (g/cm3) B Compartment A C AI (g/cm3 × ft/s) Hình Biểu đồ mô tả mối liên hệ AI mật độ đá thể khuynh hướng nén ép khác lớp A, B, C Phiến sét/tuffs Cát rắn Mật độ (g/cm3) Các nghiên cứu mẫu lõi khoan dẫn đến kết luận tính dị thường nhánh B, C đá vụn núi lửa (pyroclastics) phân lớp mỏng chịu chế độ nén học chi phối chủ yếu lên thành phần sét hỗn hợp vụn núi lửa gây Sự khác rõ ràng nhánh B C độ tập trung vụn núi lửa lớp C cao so với lớp B (Hình 4) Kết trạng thái chịu chế độ nén ép lớp C bị nứt vỡ mạnh hơn, làm thay đổi mối quan hệ độ thấm độ rỗng lực nén Các lớp phân dị (giữa mặt minh giải) lát cắt thời gian truyền sóng phản xạ Hình giải thích chúng thể giới hạn phân chia nhịp địa chất theo phương thẳng đứng lớp A, B, C A Compartment C Compartment B Cát thường AI (g/cm3 × ft/s) Hình Biểu đồ mô tả liên hệ AI mật độ đá lớp C Compartment C A Compartment B Mật độ (g/cm3) Hình Tiếp theo, nhánh parabol (nằm hình) giảm nhẹ đơn điệu ứng với số liệu đo lòng giếng dọc theo lớp B Cuối cùng, nhánh parabol phía giảm nhẹ đơn điệu ứng với số liệu đo lòng giếng dọc theo lớp C Lớp A có mật độ tăng dần thể nhánh A hệ nén ép tác dụng áp suất thủy tĩnh hạt sét lẫn cát Lớp B C thể nhánh B, C cho thấy biểu dị thường địa chất địa vật lý thành phần đá so với nhánh/lớp A (Hình - 7) B Compartment A C AI (g/cm3 × ft/s) Hình Biểu đồ mô tả mối liên hệ AI mật độ đá băng tần số liệu địa chấn Giá trị mật độ đá thay đổi từ lớp A xuống lớp B, C dao động từ 2,39g/cm3 đến > 2,5g/cm3 DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 61 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ dạng trước Điều đặc biệt điểm mẫu (của log giếng khoan) tập (packet) cát (điểm màu xanh cây) xuất rõ ràng ứng với giá trị AI cao lớp nén ép 1.0 1.4 Thời gian (giây) 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 15000 20000 25000 30000 AI (g/cm3 × ft/s) 35000 40000 Hình Cách chọn biên biên trình đảo ngược số liệu địa chấn thành trở kháng AI Hình Lát cắt AI nghịch đảo dọc lát cắt Hình Thang màu thể giá trị AI từ phần đáy đến đỉnh lớp đá miền tần số thấp Hình Cận cảnh tranh trở kháng âm học nghịch đảo dọc theo lát cắt Hình Giá trị cao logs ứng với đoạn chứa cát trùng với giá trị AI cao (Xem thêm thang màu Hình 7) 62 DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 Mặc dù độ phân giải thẳng đứng (vertical resolution) thấp liệu địa chấn so với liệu giếng khoan ngăn cản việc xác định vỉa cát đơn lẻ tồn khơng gian rộng cho phép phân tách tập cát (hoặc hỗn hợp sét - cát thành phần cát chiếm ưu thế) từ nhịp (sequences) sét tuff Như vậy, vấn đề không phân tách thạch học (không đơn thạch học) dựa AI độ phân giải log có đáp án có tính đơn sử dụng liệu AI từ địa chấn (mặc dù độ phân giải thẳng đứng tài liệu địa chấn bị giảm) 2.4 Phương pháp nghịch đảo mạch ghi sóng địa chấn 3D Phương pháp nghịch đảo mạch ghi sóng địa chấn 3D tiến hành với thuật toán sparse-spike (thuật toán xung nhọn thưa thớt), giúp phục hồi kiện địa chấn lên đến 70Hz với độ phân giải cao (không kèm theo nhiễu) Để ước lượng sóng nguồn (wavelet), tác giả sử dụng số liệu check-shot số liệu VSP (tuyến địa chấn thẳng đứng) từ 17 giếng kiểm soát Logs mật độ logs âm học chỉnh sửa xử lý (cân bằng) nhằm cực tiểu hóa cách quán hiệu ứng điểm gồ ghề/mấp mơ lịng giếng để thể rõ tính chất vỉa chứa nằm sâu Các điều kiện ràng buộc (bound constraints) hạn chế không gian nghiệm nghịch đảo (địa chấn) nhằm bảo đảm tính ổn định nghiệm mức độ tin tưởng số liệu xử lý có mặt nhiễu Hình cho thấy biên chọn theo liệu giếng kiểm tra để thể khuynh hướng nén ép (đường đen đậm biểu đồ) theo dạng biến thiên đường ghi số liệu AI lòng giếng (đường ngoằn ngoèo màu tím biên chọn) Thơng tin tần số thấp khơng có sẵn số liệu địa chấn cần thiết để cung cấp khuynh hướng nén ép (0 - 6Hz trường hợp xét) mô dạng số thông qua nội suy số liệu AI lòng giếng theo phương nằm ngang có trọng số, lấy từ giếng kiểm sốt khu vực nghiên cứu Thơng tin (band 6Hz) dùng để xây dựng đường ghi trở kháng âm học tổng hợp cách chập band 6Hz vào với đường ghi trở kháng âm học rút từ số liệu địa chấn Hình thể lát cắt AI tổng (cộng kết mô AI tần số thấp/simulated low-frequency AI/với AI đảo PETROVIETNAM ngược tần số cao/inverted high-frequency AI/) dọc theo tuyến với lát cắt Hình Việc kiểm sốt chất lượng chặt chẽ, rộng rãi không tiến hành qua so sánh phù hợp trở kháng âm học đo lòng giếng với trở kháng âm học rút từ số liệu địa chấn mà việc xây dựng băng địa chấn tổng hợp chọn sóng nguồn (wavelet) trung bình cho tồn diện tích nghiên cứu đề án Nhìn chung, số liệu thu qua bước xử lý đạt chất lượng tốt Trong phạm vi tần số thấp, lớp cát logs thể qua dị thường AI cao tập sét trùng với giá trị dị thường AI thấp Điều hoàn toàn phù hợp với kết Hình 2.5 Nghịch đảo địa thống kê (geostatistical inversion) Cơng trình nghiên cứu xác định đặc trưng tầng chứa Canadon de la Escondida có đặc điểm đặc biệt, số lượng lớn tài liệu giếng khoan giới hạn địa chất định bổ sung cho tài liệu địa chấn Về nguyên tắc, tần số lấy mẫu không gian liệu giếng khoan tương đối cao, có khả giúp gia tăng khả phân giải thẳng đứng cho tập cát phát liệu địa chấn Mục tiêu nghiên cứu, đó, khả phân tách đơn vị cát độc lập tập cát có chứa sét Cơng trình trước Haas Dubrule thành cơng việc sử dụng đồng thời số liệu địa chấn tích hợp với số liệu khoan phương pháp ước lượng địa thống kê (geostatistical estimates) tham số vỉa chứa không gian giếng khoan Kỹ thuật sử dụng phương pháp dựa mơ q trình xác suất bước ngẫu nhiên (random-walk stochastic simulation) cho trường trở kháng âm học với cổng chấp nhận loại trừ kết dựa phù hợp hay không phù hợp với liệu địa chấn có Sử dụng kỹ thuật này, phương pháp giới hạn không gian nghiệm nghịch đảo khoảng hẹp phụ thuộc vào dạng biểu đồ biến thiên (variogram) so với phương pháp nghịch đảo địa thống kê chuẩn Các nghiên cứu bể trầm tích San Jorge sử dụng kỹ thuật ước lượng tương tự ngồi việc nghịch đảo giá trị AI, bước đồng mô trình xác suất (stochastic cosimulation) sinh mẫu mô thực độc lập (independent realization) cho thạch học giá trị mật độ loại thạch học Các mẫu mơ thực ngẫu nhiên (random realizations) cần thỏa mãn hàm mật độ xác suất (probability density function - PDFs) hiệu chỉnh từ biểu đồ thống kê Hình Biểu đồ thống kê mẫu (histogram) trở kháng âm học AI đo lòng giếng Sự phù hợp tốt với biểu đồ phân bố Gauss (đường màu xanh) trình bày để làm chuẩn Cách thể lưỡng thức histogram chọn ảnh hưởng loại đá vùng nghiên cứu Hình 10 Ví dụ biểu đồ biến thiên theo chiều ngang chiều thẳng đứng ước định từ giá trị AI Đường màu xanh, đỏ sậm đỏ dùng để xác định hướng thăng giáng mẫu chiều, chiều cắt ngang thẳng đứng Bảng số phía số hiệu mẫu số liệu ước định cách 1m Hình 11 Lát cắt ngang mật độ đá tầng chứa cạnh giếng kiểm tra Giá trị AI lấy từ kết nghịch đảo ghi địa chấn Đường đen đậm mặt phản xạ lát cắt Thang màu thứ hai (bên trái) mô tả bậc AI với giá trị thấp cao tương ứng đáy đỉnh lớp DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 63 GIỚI THIỆU CƠNG NGHỆ Hình 12 Cận cảnh mật độ đá tầng chứa lấy cạnh giếng kiểm tra Đường AI (xanh) logs mật độ (đỏ) hình Đơn vị thang bên trái (AI) g/cm3 × ft/s; đơn vị thang thứ (mật độ) g/cm3 Hình 13 Hình ảnh 3D khối cát riêng lẻ (màu xanh) cạnh giếng kiểm tra dựa liệu nghịch đảo địa thống kê Hình 14 Hình ảnh mặt nằm ngang diễn tả bề dày tổng lớp cát tầng B C Vị trí giếng khoan đề xuất (ô trắng) từ kết nghiên cứu đề án Các lớp cát dày phân bố hẹp (màu đỏ) lớp cát mỏng, phân bố rộng (màu tím) mẫu (sample histogram) số liệu giếng khoan Cả loại mẫu mô thực (realizations) hiệu chỉnh thỏa mãn độ dài tương quan địa phương (local correlation length) xác định variograms 64 DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 tương ứng Trên chiều thẳng đứng, variograms ước định từ phép đo lòng giếng theo chiều nằm ngang, variograms ước lượng từ giá trị AI nghịch đảo từ mạch ghi địa chấn (Hình 10) Các mẫu mô thực địa - thống kê (geostatistical realizations) giới hạn tiếp cho giá trị trùng khớp với số liệu đo giếng khoan Sinh ngẫu nhiên độc lập q trình mơ phỏng, cặp mẫu mật độ - thạch học sau áp vào mơ hình vật lý đá giả định (assumed petrophysical relationship) cho với giá trị AI độc Mơ hình vật lý đá giả định mang tính đại diện cho biểu vỉa chứa dải tần số đo Tiếp theo, giá trị AI dùng để tạo băng địa chấn tổng hợp (mơ phỏng), sau cộng (poststack), cách tích chập chúng với sóng nguồn sử dụng trước phép nghịch đảo AI từ mạch ghi địa chấn Nếu băng địa chấn tổng hợp khác so với số liệu địa chấn thực cặp mẫu mật độ - thạch học từ mô ngẫu nhiên bị loại bỏ cặp mẫu ngẫu nhiên sinh từ hàm mật độ xác suất (PDF) tương ứng Thủ tục tự động lặp lại tiêu chuẩn trùng hợp/tương thích (matching) thỏa mãn tốt toàn cube địa chấn Kết thúc trình thu cubs thuộc tính: AI, mật độ đá thạch học (loại đá lát cắt địa chấn/địa chất), tính chất liên quan với thông qua quan hệ vật lý đá (petrophysical) lấy làm sở Việc tìm kiếm hàm phân bố phù hợp với đặc điểm thạch học mật độ đá cần khối lượng tính tốn lớn máy tính cần có hàng chục realizations để mơ tả xác tập hợp nghiệm thu (thơng thường kết phép nghịch đảo liệu không đơn nhất) Các chuyên gia nghiên cứu công nghệ xử lý số liệu Argentina triển khai kỹ thuật mô “làm mềm” (simulated annealing technique) để lấy mẫu hàm phân bố xác suất PDFs Một số thuật tốn hiệu sử dụng q trình tìm kiếm Metropolis lấy mẫu ad hoc (nhằm mục đích trước mắt) Monte Carlo hay sử dụng máy tính song song Để đơn giản chọn loại đá (phiến sét/tuff; cát rắn chắc; cát xốp) Các hàm phân bố xác suất PDF cho thạch học lấy mẫu từ nhiều liệu đo logs, tương ứng với xác suất 80%, 15% 5% gán cho loại đá Mối quan hệ vật lý đá (petrophysical) áp lên liệu dựa theo bảng tương tự Hình 4, bảng cho compartment thẳng đứng Phương pháp nghịch đảo tiến hành miền thời gian, số liệu giếng khoan lấy mẫu lại cách 0,5ms phép cải thiện độ phân giải theo phương PETROVIETNAM thẳng đứng Bằng cách độ phân giải thẳng đứng tăng gấp lần so với độ phân giải riêng số liệu địa chấn Các bảng vật lý đá thay đổi để biểu diễn xác độ phân giải thẳng đứng mong muốn Hình biểu đồ thống kê mẫu ước lượng từ liệu giếng khoan Hình 10 trình bày variograms dựng từ mẫu AI Hình 11 trình bày lát cắt mật độ (density) ước lượng vùng gần kề giếng kiểm tra Hình ảnh phân bố mật độ sinh từ việc trung bình hóa 30 mẫu mơ thực (realizations) ngẫu nhiên, mẫu mô thực thỏa mãn đồng thời số liệu giếng khoan số liệu địa chấn Để tiện so sánh, phân bố AI ước lượng từ nghịch đảo mạch ghi địa chấn trình bày Hình 11 Sự khác biệt độ phân giải thẳng đứng kết tốt Đặc biệt, tập cát pha sét ước lượng lớp (compartment) A với số liệu nghịch đảo mạch ghi địa chấn thấy rõ ràng (trên lát cắt mật độ) dạng lớp cát mỏng có khuynh hướng theo phương ngang Trong vùng lân cận giếng, mật độ đá ước lượng có độ phân giải thẳng đứng cao so với phân bố AI tính tốn theo kết nghịch đảo mạch ghi địa chấn Ra xa giếng khoan, độ phân giải mật độ đá suy giảm tiệm cận với độ phân giải thẳng đứng phân bố AI thu từ nghịch đảo số liệu địa chấn thơng thường Để có 30 mẫu mơ thực địi hỏi phải sử dụng 45 làm việc CPU máy tính cơng suất lớn SGI Octane (195MHz) Hình 12 biểu diễn mặt cắt tổng hợp mô tả phân bố ước lượng mật độ đá với số liệu địa chấn đầu vào/gốc (các đường lượn sóng màu đen (wiggle) sai số địa chấn tồn dư (residuals) tương ứng sau xử lý (biểu diễn đường lượn sóng màu lam) Trong diện tích quan tâm, wiggle tồn dư không xiên lệch (unbiased) nhỏ wiggle địa chấn Phân bố mật độ đá đạt sau xử lý sau áp tiêu so sánh (bằng việc giới hạn sai số) bình phương tối thiểu nhỏ 1% số liệu đầu vào số liệu địa chấn mô Kết (Hình 11, 12) tác giả chọn lọc, đánh giá ảnh hưởng số liệu variograms, histograms bảng vật lý đá kết cuối Mặc dù thông số điều hòa quan trọng, phù hợp với liệu địa chấn làm cho kết cuối giá trị ước định nhạy cảm thay đổi nhỏ histograms variograms so với giá trị ước lượng phương pháp địa thống kê tiêu chuẩn Sự khác phương pháp nghịch đảo AI địa thống kê phương pháp nghịch đảo dựa số liệu mạch ghi địa chấn phương pháp nghịch đảo AI địa thống kê không cần đến mô số (numerically simulate) thông tin tần số thấp Thành phần tần số thấp số liệu AI trộn lẫn tự nhiên vào nghịch đảo địa thống kê (a) đảm bảo liệu nghịch đảo vị trí giếng trùng liệu giếng khoan (b) thể độ dài tương quan theo phương ngang bao hàm việc lấy mẫu variogram 2.6 Áp dụng công tác khoan giếng Hai phương thức nghịch đảo địa thống kê dựa theo đường ghi địa chấn giúp cải thiện việc phát triển mỏ dầu khí bể trầm tích San Jorge Hiện nay, việc áp dụng lọc ngưỡng đơn giản số liệu AI và/hoặc với mật độ đá dẫn đến kết thu hình ảnh chiều thân cát (Hình 13) Điều giúp xác định khả đan dày định hướng khoan phát triển, đặc biệt việc liên kết với play cấu tạo Tuy nhiên, ý tới tính chất bất liên tục theo phương nằm ngang thực thể cát nằm xa bể trầm tích thơng thường chiến lược khoan thẳng đứng áp dụng nơi cát dày lớp cát có dạng cồn bẫy thạch học - địa tầng thuận lợi Đối với thực thể cát rắn có chứa sản phẩm sét vừa đá mẹ vừa đá chứa dùng công nghệ áp dụng mỏ phi truyền thống để tạo hệ thống lỗ hổng nguyên sinh vi kẽ nứt liên thông mang lại kết mong muốn Hình 14 thể cảnh quan theo mặt nằm ngang bề dày tổng lớp cát mỏng, xen kẽ nằm tầng/lớp B C thể Hình 13 Các đồ tương tự trình bày vị trí giếng khoan phát triển (các mũi tên Hình 14) xây dựng Tổng sản lượng cộng dồn giếng lớn gấp lần giá trị trung bình khu vực Canadon de la Escondida Đến nay, giếng đề xuất theo phương thức xác minh diện thực thể chứa dự báo qua cơng trình nghiên cứu Các chuyên gia tầng chứa tập trung ý vào biến số khác di cư dầu khí, độ trưởng thành sản phẩm để kiểm soát sản lượng khai thác tối ưu Kết luận Argentina thành cơng bể trầm tích San Jorges sau thất bại kéo dài nhiều thập niên kỷ 20 Đối với mơi trường trầm tích delta phân lớp mỏng, tướng đá thay đổi nhanh, đối tượng tìm kiếm bẫy chứa thạch học - địa tầng, tạo môi trường vật lý bất đồng nhất, bất đẳng hướng phức tạp cần phải có phần mềm xử lý số liệu địa chấn kết hợp với số liệu địa vật DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 65 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ lý giếng khoan (logs) phù hợp Lấy số liệu mẫu lõi khoan làm tiêu chuẩn kiểm tra đối chứng kết xử lý - minh giải địa chất tài liệu địa chấn có hình ảnh xác khơng phải dựa vào phần mềm standard công ty dịch vụ địa vật lý cung cấp Với tham số trở kháng âm học AI, kết xử lý cuối giúp nhận diện chất thạch học tính chất vật lý đá lát cắt địa chất không gian 3D, dừng lại cấu trúc hình học thực thể địa chất môi trường nghiên cứu (Hình 11, 13, 14) Đối với Việt Nam, cơng tác thăm dị khai thác dầu khí nước đối diện với thách thức: Địa bàn ngày bị thu hẹp, gia tăng trữ lượng đạt mức thấp, yếu tố an ninh chi phối ngày lớn Cho nên nhiệm vụ trọng tâm đặt tìm mỏ mới, đối tượng phục vụ kế hoạch trung hạn/dài hạn, đồng thời đánh giá lại khu vực có tiềm dầu khí Theo “Địa chất Tài nguyên Dầu khí Việt Nam”, 70% số giếng khoan tìm kiếm thăm dị bể Sơng Hồng gặp biểu khí đưa vào khai thác mỏ Tiền Hải (trữ lượng nhỏ) Vì vậy, bể trầm tích châu thổ ví dụ Sơng Hồng cần mở rộng khái 66 DẦU KHÍ - SỐ 9/2019 niệm kinh điển lý thuyết lẫn cơng nghệ địa chất dầu khí truyền thống, sang phi truyền thống, nghiên cứu lại theo kinh nghiệm Argentina Trần Ngọc Toản Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Công nghệ cao Đại học Duy Tân, Đà Nẵng Tài liệu tham khảo Carlos Torres-Verdin, Marcos Victoria, German Merlette, John Pendrel Trace-based and geostatistical inversion of 3-D seismic data for thin-sand delineation: An application in San Jorge Basin, Argentina The Leading Edge 1999; 18(9): p 1070 - 1077 Trần Ngọc Toản Thị trường Dầu khí Tạp chí Dầu khí 2019; 7: trang 75 - 78 A.Haas, O.Dubrule Geostatistical inversion - a sequential method of stochastic reservoir modelling contrained by seismic data First Break 1994; 12(11): p 561 - 569 John V.Pendrel, Paul Van Riel Estimating porosity from 3D seismic inversion and 3D geostatistics 1997 SEG Annual Meeting, Dallas, Texas - November, 1997 ... đơn sử dụng liệu AI từ địa chấn (mặc dù độ phân giải thẳng đứng tài liệu địa chấn bị giảm) 2.4 Phương pháp nghịch đảo mạch ghi sóng địa chấn 3D Phương pháp nghịch đảo mạch ghi sóng địa chấn 3D. .. so với giá trị ước lượng phương pháp địa thống kê tiêu chuẩn Sự khác phương pháp nghịch đảo AI địa thống kê phương pháp nghịch đảo dựa số liệu mạch ghi địa chấn phương pháp nghịch đảo AI địa thống. .. theo phương nằm ngang tài liệu địa chấn để tương thích với liệu có độ phân giải thẳng đứng cao nhiều từ tài liệu giếng khoan Nghịch đảo địa chấn địa thống kê cho phép tích hợp thơng tin có từ nguồn