Địa chấn nhiều thành phần

Trong thăm dò địa chấn biển, cáp thu được đặt trong môi trường nước chỉ có biến dạng co giãn mà không có biến dạng trượt nên chỉ có sóng dọc (sóng P) mà không hình thành sóng ngang (sóng S). Điều này có hạn chế khi cần phải xác định các tham số đàn hồi có liên quan đến cả sóng dọc và sóng ngang. Địa chấn nhiều thành phần (4C Seismic/ Multicompanent Seismic) là phương pháp đặt máy thu trên đáy biển để có thể thu đồng thời cả sóng dọc và sóng ngang cho phép tăng độ phân giải, xác định các tham số đàn hồi liên quan đến bản chất của đối tượng khảo sát.

Việc sử dụng sóng ngang rất cần thiết trong minh giải tài liệu địa chấn vì không chỉ tăng độ phân giải (sóng ngang có bước sóng nhỏ hơn so với sóng dọc) mà còn góp phần xác định bản chất môi trường (cho phép xác định hệ số Poisson liên quan đến thạch học, độ rỗng và chất lưu chứa trong lỗ rỗng...). Để thu được cả sóng dọc và sóng ngang trong môi trường nước cần đưa cáp thu xuống đáy biển và sử dụng loại máy thu có độ nhạy cao với các chuyển động ngang. Cách ghi này còn được gọi là ghi vector về cả hướng dịch chuyển và cường độ dịch chuyển. Phương pháp thăm dò địa chấn đồng thời sử dụng cả sóng dọc và sóng ngang gọi là địa chấn nhiều thành phần (Multicompanet Seismic) hoặc địa chấn 4C. Hình ảnh khảo sát địa chấn 4C trên biển được minh họa trên hình 3.22.

Hình 3.22 - Hình ảnh khảo sát địa chấn 4C trên biển

Địa chấn phân giải cao

Trong phương pháp địa chấn phản xạ, dải tần số thường trong khoảng 20 - 80Hz, độ sâu khảo sát có thể đạt tới vài nghìn mét. Tuy nhiên khi cần khảo sát tỉ mỉ cấu trúc địa chất thì độ phân giải của chúng có nhiều hạn chế. Để giải quyết vấn đề này cần áp dụng phương pháp địa chấn phản xạ phân giải cao với dải tần số từ vài trăm đến vài nghìn Hz. Do các sóng tần số cao có năng lượng thấp, độ xuyên sâu kém và bị hấp thụ mạnh nên độ sâu nghiên cứu chỉ khoảng vài chục đến vài trăm mét. Trong thăm dò địa chấn phân giải cao, tùy thuộc điều kiện tiến hành thực địa trên đất liền, trên biển, sông hồ, hầm lò... mà sử dụng các loại nguồn khác nhau.

Trên đất liền thường dùng nguồn va đập hay nguồn rung. Hoạt động của nguồn rung dựa vào các lực điện từ với khỏi rung đặt sát mặt đất. Nguồn rung điện động có thể kích thích các dao động kéo dài trong khoảng thời gian 6-10 sec với dải tần số 20-104 Hz.

Hình 3.23 - Hình ảnh đo địa chấn phân giải cao trên biển

Trong môi trường nước thường dùng các loại Transducer, Boomer, Sparker, Air gun... Hệ Transducer có dải tần số 2.5-7.5 KHz chủ yếu dùng cho các khảo sát đòi hỏi độ phân giải cao, độ xuyên sâu hạn chế và điều kiện địa lý đơn giản, thí dụ đo Sonar quét sườn (Side Scan Sonar). Hệ Boomer có dải tần số 400-4.000Hz, độ phân giải 0.5-1m và độ xuyên sâu 20-50 m. Hệ Sparker có độ phân giải 5-10m và độ xuyên sâu 200-300m. Hệ Air-gun (súng hơi) có độ phân giải 15-30m, độ xuyên sâu lớn 200-2.000m. Trên hình 3.23 là hình ảnh đo địa chấn phân giải cao trên biển.

Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí