Dựa vào tài liệu giếng khoan là marker đã được đánh dấu và sự so sánh băng địa chấn tổng hợp với băng địa chấn thực tế chúng ta xác định pha cần liên kết :
• Peak (pha dương, đỉnh sóng) • Trough (pha âm, lõm sóng)
• Zero crossing (giữa pha âm và pha dương, giữa đỉnh sóng và lõm sóng).
Hình 2.8: Các pha liên kết khi minh giải mặt ranh giới phản xạ[5]
Mặt ranh giới khi minh giải có thể đi theo pha âm hoặc pha dương tùy thuộc vào hệ số phản xạ (theo phương trình 2.2 mục 2.4.1). Nếu hệ số phản xạ R>0 thì mặt ranh giới theo pha dương còn nếu hệ số phản xạ R<0 thì mặt ranh giới theo pha âm. Ví dụ đối với móng đặc sít, rắn chắc hơn các tập bên trên sẽ có trở kháng âm học lớn hơn do đó hệ số phản xạ luôn dương hay nói cách khác việc liên kết sẽ theo pha dương. Hay đối với mặt đáy biển, là mặt ranh giới phân
Peak Zero crossing Trough
cách giữa hai môi trường rắn bên dưới và lỏng bên trên, nên hệ số phản xạ dương, ta liên kết theo pha dương.
Khi minh giải mặt ranh giới trước tiên chúng ta quan sát tổng thể xem các pha địa chấn là liên tục hay không liên tục, mức độ liên tục ra làm sao, cao hay thấp. Ta sẽ xác định được từng ranh giới địa chấn, mỗi ranh giới có những đặc điểm xác định, chúng được liên kết theo pha âm hay pha dương, tính liên tục của nó cao hay thấp, biên độ, tần số là hoàn toàn khác nhau.Kết quả minh giải có độ tin cậy cao khi mà chúng ta xây dựng băng địa chấn tổng hợp tốt. Điều đó cho thấy xây dựng băng địa chấn tổng hợp có vai trò rất quan trọng trong minh giải địa chấn.
Khi minh giải địa chấn, trên băng địa chấn tổng hợp có nhiều mặt ranh giới; vì lý do thời gian và chi phí và mục đích minh giải, ta sẽ không đi minh giải hết tất cả các mặt ranh giới đó, mà ta phải lựa chọn các mặt ranh giới phù hợp nhất.
Tiêu chuẩn chọn ranh giới phản xạ để minh giải.
+ Nó là nóc hoặc đáy của một hệ tầng nào đó tầng chứa sản phẩm, tầng chắn dầu khí, mặt bất chỉnh hợp chính.
+ Tầng đánh dấu có thể liên kết trên diện tích rộng phủ hầu hết diện tích nghiên cứu, một cấu tạo.
Các ranh giới địa chấn địa tầng thường là các mặt bất chỉnh hợp được xác định dựa trên sự sắp xếp không đồng nhất của các pha phản xạ, đó là các dấu hiệu như: gá đáy (onlap), phủ đáy (downlap), bao bọc (concordance), chống nóc (toplap), đào khoét, bào mòn cắt xén (erosional truncation), hẽm ngầm, bờ dốc … Giữa 2 mặt ranh giới là một tập địa chấn, bao gồm các lớp đất đá có cùng nguồn gốc, tương đối chỉnh hợp và liên tục, đặc trưng cho một môi trườmg trầm tích nhất định.
Sau đây, tác giả trình bày những dấu hiệu chính khi phân tích lát cắt địa chấn.
Gá đáy (onlap) Gá đáy là một quan hệ trong đó các pha phản xạ địa chấn
của các lớp nằm trên ít nghiêng phủ lên một bề mặt nghiêng hơn. Gá đáy có thể được chia thành nhiều loại dựa trên vị trí gá đáy ( gần bờ hay xa bờ, gá trực tiếp hoặc gá xa nguồn cung cấp vật liệu trầm tích), môi trường thành tạo ( có nguồn gốc biển hay lục địa), hoặc thậm chí là do hình dáng của onlap (do hoạt động kiến tạo như uốn nếp, đứt gãy, sự nghiêng của ranh giới do sụt lún, làm cho hình dạng của onlap trông như là downlap).[5]. Tuy nhiên, ta có thể chia gá đáy thành 2 loại chính là : gá đáy biển (marine onlap) và gá đáy ven bờ (coastal onlap).
này luôn ở vùng biển sâu nên không liên quan đến sự thăng giáng của mực nước biển. Do môi trường thành tạo là vùng biển sâu, có năng lượng thauỷ động lực thấp và nguồn cung cấp vật liệu trầm tích ít nên thành phần thạch học của gá đáy biển là những trầm tích mịn hơn gá đáy ven bờ. Loại gá đáy này thường gặp ở những vùng biển sâu có phát triển hệ thống rìa và sườn thềm . Nó thường xảy ra ngoài rìa thềm , khi rìa thềm bị sụp đổ do trọng lực tạo ra trầm tích biển. Sau quá trình sụp đổ sẽ tạo ra hệ thống kênh ngầm đáy biển và chính hệ thống kênh ngầm này là đường dẫn của các trầm tích biển ra phía biển sâu .
- Gá đáy ven bờ là các gá đáy của trầm tích lục địa, ven biển hoặc các lớp trầm tích biển rìa . Vị trí của loại gá đáy này thường phản ánh sự thay đổi của từ môi trường tích tụ ( vùng thềm biển ) tiến dần về phía đất liền nơi không có trầm tích và có thể có cả quá trình bào mòn xảy ra . Gá đáy ven bờ thường gặp trong các mặt cắt địa chấn và được cho là phản ánh các tập trầm tích lục địa ven bờ biển .
Quan sát gá đáy ven bờ được xem là dấu hiệu thay đổi mực nước biển tương đối. Khi các onlap tiến dần về phía bờ biển phản ánh mực nước biển tương đối đang đang lên. Khi các phản xạ onlap này lùi dần ra phía biển phản ánh một pha tụt của mực nước biển tương đối (một số tài liệu gọi dạng onlap này là offlap).
• Phủ đáy (downlap): Là một quan hệ trong đó các pha phản xạ đia chấn của
các lớp nằm nghiêng phủ xiên xuống một bề mặt ít dốc hơn. Phủ đáy thường xuất hiện ở phần dưới cùng của các đơn nghiêng nêm lấn vùng rìa và sườn thềm. Các phản xạ là phần kết thúc của các phản xạ đơn nghiêng về phía nước sâu (trong môi trường biển hoặc trong môi trường hồ nước sâu ), tại đó độ nghiêng của các lớp bên trên luôn có độ dốc lớn hơn độ nghiêng của mặt ranh giới dưới. Ý nghĩa về môi trường trầm tích ở đây chính là vị trí chuyển tiếp giữa vùng trầm tích biển sâu và nơi gián đoạn trầm tích biển hay còn gọi là mặt cắt đặc xít . Mặt phủ đáy chính là nơi có nhiều lớp trầm tích rất mỏng được tích tụ trong một thời gian khá dài và cũng là nơi gặp nhiều hóa thạch nhất . Trên thực tế khó phân biệt được các phủ đáy thực sự với các phản xạ phủ đáy giả do các quá trình kiến tạo sau trầm tích gây ra. Vị trí kết thúc các phản xạ phủ đáy minh giải được thực tế là vị trí khi độ dày các lớp nhỏ hơn ¼ bước sóng , thực tế thì các lớp trầm tích còn phát triển ra xa hơn nhưng với độ dày nhỏ , nhỏ hơn độ phân giải của phương pháp địa chấn.
Bào mòn cắt xén (truncation): là nơi kết thúc của địa tầng hoặc pha phản
xạ địa chấn , được xem như là bề mặt bất chỉnh hợp địa tầng do những tác động sau trầm tích hoặc do hoạt động kiến tạo. Thường xảy ra ở ranh giới trên của tập trầm
tích. Ranh giới bào mòn có thể do nhiều nguyên nhân và được chia thành những loại sau:
Xảy ra do tác động của các hoạt động sau trầm tích làm cho bề mặt trầm tích bị bào mòn và trở thành bề mặt bất chỉnh hợp với lớp nằm trên.
Xảy ra do sự phá vỡ cấu trúc đất đá như: đứt gãy, trượt trọng lực, sự xâm nhập của các khối đá núi lửa làm cho địa tầng hoặc các pha phản xạ chấm dứt.
Hình 2.9. Bất chỉnh hợp bào mòn cắt xén (truncation)
Bào mòn cắt cụt làm cho việc nhận biết toplap dễ dàng hơn. Quá trình bào mòn cũng xảy ra ở dưới mực nước biển như là trong các kênh ngầm dưới đáy biển, những kênh dẫn vật liệu trong các quạt ngầm đáy biển.
Chống nóc (Toplap) là nơi kết thúc địa tầng hoặc các pha phản xạ, chống
lại bề mặt phủ lên nó, là kết quả của việc dừng lắng đọng trầm tích, có thể là do xói mòn. Toplap thường xảy ra ở đầu nguồn vật liệu. trầm tích thô tích tụ gần bờ, tướng châu thổ, thềm lục địa.
Đào khoét kiểu kênh : Thường xảy ra ở rìa thềm lục địa, khi mực nước biển lùi, các con sông tăng cường đào khoét và khi biển tiến trở lại các trầm tích lại lấp đầy các đào khoét đó.
Các kênh đào khoét của dòng sông thường dễ nhầm lẫn với di chỉ của các kênh ngầm đáy biển (Canyons). Các kênh đào khoét dòng sông thường đi kèm với ranh giới tập còn kênh của các kênh ngầm đáy biển thì không như vậy.
Các ranh giới tập trầm tích được phản ánh trên số liệu địa chấn phản xạ phụ thuộc vào sự tương phản trở kháng âm qua ranh giới đó.
Hình 2.10. Bất chỉnh hợp đào khoét
Nếu như sự tương phản vận tốc, mật độ này không đủ lớn qua ranh giới thì sẽ không thể tạo ra mặt bất chỉnh hợp.
Hình 2.11: Mô hình tổng hợp các bất chỉnh hợp địa chấn
Để xác định các ranh giới bất chỉnh hợp cần phân tích các điểm kết thúc của các yếu tố phản xạ và liên kết các xung địa chấn cùng liên hệ với một mặt ranh giới trên lát cắt theo tuyến quan sát. Nguyên tắc liên kết là phải bảo đảm các xung cạnh nhau có thời gian xuất hiện, hình dạng, biên độ xung thay đổi từ từ. Sự chênh lệch thời gian giữa các xung cạnh nhau cùng liên hệ với một mặt ranh giới cần nhỏ hơn nửa chu kỳ.
Bào mòn Chống nóc Giả bào mòn Phủ đáy Gá đáy (biển) Phủ đáy Gá đáy (bờ) Đứt gãy bào mòn
Để xác định ranh giới bất chỉnh hợp trên diện tích cần liên kết trên các tuyến khác nhau. Trên các điểm giao nhau của các tuyến, các xung địa chấn liên hệ với cùng một mặt ranh giới phải trùng nhau và các ranh giới trên và dưới chúng cũng phải khớp nhau.
Trong trường hợp ở vùng khảo sát không phát hiện được các dấu hiệu của bất chỉnh hợp địa chấn địa tầng thì cần phải liên kết các bất chỉnh hợp đã phát hiện được từ các khu vực xung quanh. Nếu trong vùng có giếng khoan thì cần tính các băng địa chấn tổng hợp từ số liệu địa vật lý giếng khoan và liên kết các ranh giới địa tầng từ tài liệu giếng khoan với tài liệu địa chấn. Tuy nhiên, ranh giới giữa các tập địa chấn có thể có những khác biệt nhất định so với kết quả phân chia theo tài liệu liên kết giếng khoan nhằm đáp ứng những nhu cầu cơ bản sau:
Ranh giới giữa các tập địa chấn phải có mức độ ổn định tương đối tốt trên một diện tích rộng lớn của khu vực nghiên cứu để có thể liên kết chúng một cách tin cậy và chính xác.
Ranh giới phân chia các tập địa chấn được đặc trưng bởi các trường sóng có đặc điểm tương đối khác biệt để có thể nhận biết được.
Một số chú ý khi minh giải horizon:
+ Minh giải ranh giới phản xạ đơn giản trước (tầng không bị cắt qua bời đứt gãy),phức tạp sau.
+ Minh giải bắt đầu từ lát cắt gần giếng khoan trước rồi xa dần. + Cần chú ý những điểm giao thoa và những điểm mờ do tín hiệu yếu
Kết luận: Trong nghiên cứu phân bố các vỉa chứa hay chắn sản phẩm dầu khí thì việc xác định và liên kết nóc, đáy của vỉa đòi hỏi sự thận trọng vì độ dày của vỉa thường không lớn và phân bố hay tồn tại không gian phức tạp, điều này đòi hỏi khả năng phân giải cao của mặt cắt địa chấn.
2.4.2. Xác định đứt gãy
Trước khi minh giải đứt gãy, ta phải tìm hiểu tài liệu địa chất khu vực nghiên cứu có những đứt gãy chính nào, thời gian hình thành (tuổi của đứt gãy), hướng phát triển chính, hướng cắm.Để xác định được đứt gãy trên hệ thống máy tính đòi hỏi người minhgiải phải xác định được dấu hiệu trực tiếp hoặc gián tiếp do đứt gãy gây ra trên lát cắt địa chấn. Công việc này được thực hiện dựa trên sự kết hợp giữa lát cắt thẳng đứng và nằm ngang. Các dấu hiệu nhận biết đứt gãy:
+ Sự có mặt của đứt gãy làm cho các trục đồng pha, mặt phản xạ bị dịch đi một cách có hệ thống.
+ Xuất hiện sóng tán xạ tại các mép cụt của các đứt gãy.
Trong thực tế có 3 loại đứt gãy cơ bản sau: Đứt gãy thuận. đứt gãy nghịch và đứt gãy trượt bằng. (hình 2.12)
Hình 2.12: Các loại đứt gãy chính.
A: Đứt gãy thuận; B: Đứt gãy nghịch; C: Đứt gãy trượt bằng.
+ Đứt gãy thuận (A): Cánh treo nằm trên, cánh nằm nằm dưới; được hìnhthành do lực căng dãn.
+ Đứt gãy nghịch (B): Cánh treo nằm dưới, cánh nằm nằm trên; được hình thành do lực nén ép.
+ Đứt gãy trượt bằng (C): Hai cánh di chuyển theo phương ngang.
Tổ hợp của các đứt gãy thuận có thể tạo các cấu trúc địa hào/địa lũy.Địa hào là các cấu trúc địa chất hình thành bởi hai hệ thống đứt gãy thuận cắm ngược chiều nhau, trong đó các khối trung tâm dịch chuyển xuống phía dưới trong khi các khối địa lũy bên cạnh dịch chuyển nâng lên cao.
Đối với các đứt gãy lớn (đứt gãy cắt qua khu vực nghiên cứu), chúng ta có thể quan sát nó trên nhiều tuyến địa chấn song song và vuông góc cắt qua đứt gãy với các đặc điểm tương tự nhau. Đối với các đứt gãy nhỏ thì sự thể hiện của nó có phần hạn chế và không rõ ràng.
Chú ý:
+ Một quy tắc quan trọng nhất khi minh giải đứt gãy là ta sẽ minh giải trên tuyến vuông góc với phương của hệ thống đứt gãy chính.
+ Trước hết các đứt gãy chính được minh giải sau đó là các đứt gãy phụ. Tuy nhiên không phải tất cả các đứt gãy đều được minh giải.Nếu minh giải tất cả chúng
ta sẽ bị lẫn lộn khi thể hiện các đứt gãy trên bề mặt không gian.Trước hết các hướng đứt gãy chính được xác định qua liên kết mạng lưới tuyến địa chấn thưa hướng đổ cũng được xác định.Sau khi các hướng đứt gãy chính được vẽ đứt gãy phụ được minh giải ởmạng lưới tuyến dày hơn.
+ Minh giải lần lượt từng đứt gãy một, đến khi không còn dấu hiệu của nó nữa.
- Vẽ Fault Polygons: Fault Polygons là hình chiếu của đứt gãy ( hay chính là khoảng tách dãn/ trượt của mặt ranh giới khi đứt gãy đi qua) lên mặt phẳng ngang. Thể hiện phương phát triển của đứt gãy. Vẽ Fault Polygons cho từng mặt mặt nóc chú ý kiểm tra độ mở của đứt gãy trên lát cắt để vẽ cho chính xác.
Hình 2.13: Fault Polygons thể hiện trên bản đồ đẳng sâu mặt móng.
2.5. Thành lập các bản đồ
Trên cơ sở lát cắt địa chấn phân bố theo diện đã được minh giải, tiến hành tập hợp kết quả lát cắt địa chấn để xây dựng bản đồ cấu tạo tương ứng với các ranh giới chủyếu.
Nguyên tắc là các điểm có cùng giá trị được liên kết với nhau và được thểhiện bằng các đường cong liên tục.Bản đồ địa chấn cho phép theo dõi sự thay đổi cấu trúctheo diện, xác định vị trí, hình dạng, kích thước các cấu tạo, là cơ sởđể thiết kế và đặttheo vị trí giếng khoan.
2.5.1. Bản đồ đẳng thời
Được xây dựng cho từng ranh giới của các tập địa chấn tương ứng.Thông qua bản đồ này ta có thể hiểu được hình thái, cấu trúc của bồn trũng, các yếu tố kiến tạo khu vực, xác định vị trí của cấu tạo.Trên bản đồ đẳng thời ta cũng có thể hiểu được phần nào lịch sử phát triển địa chất vùng nghiên cứu.
Ta có thể hiệu chỉnh sai số của bản đồ dựa trên số liệu marker của giếng khoan.
2.5.2. Xây dựng mô hình vận tốc.
Kết quả minh giải địa chấn ở miền thời gian, cần thiết phải chuyển đổi sang miền độ sâu để thuận tiện cho việc sử dụng. Sau khi thành lập xong bản đồ đẳng thời thì bước tiếp theo chúng ta sẽ đi xây dựng mô hình vận tốc để thực hiện chuyển đổi bản đồ đẳng thời sang bản đồ đẳng sâu. Tài liệu chúng ta cần là tài liệu Checkshot, Marker, hàm chuyển đổi time-depth của giếng. Muốn xác định vận tốc có thể sử dụng các phương pháp sau:
+ Sử dụng phương pháp tuyến địa chấn thẳng đứng VSP (Vertical Seismic Profile)
Tiến hành phát sóng trên mặt nhưng tuyến thu sóng đặt thẳng đứng dọc thành