Sự phát triển phương pháp khảo sát
Phương pháp thăm dò địa chấn có bước phát triển quan trọng khi chuyển từ kỹ thuật ghi tương tự sang kỹ thuật ghi số, tạo điều kiện cho việc áp dụng công nghệ mới trong xử lý số liệu. Ngày nay, trong thăm dò dầu khí, với các thiết bị hiện đại, đã có thể sử dụng các phương pháp địa chấn 2D, 3D, 4D, 4C... với chiều dài của cáp thu hàng chục kilômet, số bội tăng lên tới hàng nghìn lần.
Ngoài địa chấn khảo sát theo từng tuyến (2D) nhằm thu được các mặt cắt dọc theo tuyến đã ra đời phương pháp địa chấn 3D với việc phát và thu sóng đồng thời trên vùng diện tích để thu được khối địa chấn trong không gian. Hiện nay, ngoài việc mở rộng dải thu sóng theo tuyến còn có thể thu nhận tài liệu bằng các vòng kết nối liên tục, cho phép mở rộng phương vị thu sóng. Tiếp đó trong khảo sát địa chấn biển, để có thể xác định đặc điểm vật chất của đất đá, phương pháp địa chấn đa thành phần (4C) ra đời với việc bố trí hệ thống máy thu sát đáy biển nhằm thu được cả sóng dọc và sóng ngang. Trong quá trình khai thác dầu khí, đặc điểm môi trường có sự biến đổi, việc tiến hành khảo sát ở các giai đoạn khảo sát khác nhau (địa chấn 4D) cho phép xác định được sự biến đổi của môi trường theo thời gian (ranh giới dầu nước, dầu khí, thay đổi độ rỗng, độ thấm...). Ngoài thăm dò các đối tượng dầu khí có độ sâu lớn, để nghiên cứu tỉ mỉ phần nông của lát cắt tìm kiếm khí, khí hydrat, khảo sát nền móng công trình…, phương pháp địa chấn phân giải cao được áp dụng với dải tần số cao hơn hẳn phương pháp địa chấn bình thường. Ngoài các phương pháp địa chấn trên mặt, để thu được bức tranh sóng địa chấn từ các mặt ranh giới khác nhau nhằm đối sánh với tài liệu địa chấn ở trên mặt có thể tiến hành phương pháp địa chấn đo dọc thành giếng khoan (phương pháp tuyến địa chấn thẳng đứng) hoặc trong hầm lò, công trình ngầm.
Sự phát triển xử lý số liệu
Xử lý số liệu địa chấn là quá trình sử dụng các công cụ toán học và công nghệ thông tin để biến đổi tín hiệu từ tài liệu thu được ngoài thực địa nhằm loại bỏ các loại nhiễu, nâng cao chất lượng tài liệu phản ảnh chính xác các đối tượng phục vụ cho quá trình minh giải. Xử lý số liệu địa chấn có bước phát triển mạnh mẽ từ khi áp dụng kỹ thuật số với các máy tính tốc độ cao, các hệ thống phần mềm chuyên dụng, cho phép giải quyết nhiều nhiệm vụ khác nhau:
Phát hiện và hạn chế các loại nhiễu nhằm tăng tỷ số tín hiệu có ích so với nhiễu. Hàng loạt các bộ lọc chuyên dụng dựa vào sự khác biệt giữa tín hiệu so với nhiễu (hình dạng xung, tần số, đặc trưng thống kê, tính liên kết...) được nghiên cứu và không ngừng cải tiến nhằm hạn chế các loại nhiễu khác nhau (nhiễu ngẫu nhiên, sóng mặt, sóng vệ tinh, sóng âm, sóng sườn, sóng do cáp thu, sóng lặp PXNL...). Các bộ lọc khác nhau được áp dụng như lọc dải tần số, bộ lọc Tau-P, Radon, lọc dự báo, lọc F-K trong miền tần số - số sóng, lọc sóng lặp liên quan đến mặt thoáng (SRMA), cộng sóng ĐSC...
- Tăng độ phân giải của tín hiệu bằng các bộ lọc ngược nén xung, lọc chỉnh dạng...
- Tăng hiệu quả mô phỏng các yếu tố của môi trường địa chất bằng các phép dịch chuyển địa chấn (trước và sau cộng sóng, theo thời gian và chiều sâu, dịch chuyển theo chùm tia...).
- Tăng hiệu quả trực tiếp dự báo tính chất của vỉa chứa bằng xác định các thuộc tính địa chấn (biên độ, tần số, tốc độ, dạng sóng, đặc điểm hình học...), biến đổi ngược địa chấn, nghiên cứu biến đổi biên độ theo khoảng cách thu phát AVO.
Sự phát triển minh giải tài liệu
Trên cơ sở kết quả xử lý số liệu, quá trình minh giải địa chấn có ý nghĩa quyết định để có các kết luận về đặc điểm địa chất. Quá trình minh giải phát triển theo các hướng minh giải cấu trúc, địa tầng và thạch học:
- Minh giải cấu trúc có nhiệm vụ xác định đặc điểm hình thái cấu trúc địa chất như xác định và liên kết các mặt ranh giới, các yếu tố cấu kiến tạo (đứt gãy, đới phá hủy, sự nâng sụt...), thành lập các mặt cắt, các bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày... Với sự hỗ trợ của thiết bị máy tính và các phần mềm thích hợp đã giúp cho quá trình minh giải cấu trúc thuận lợi và độ chính xác cao.
- Minh giải địa tầng là quá trình xác định và liên kết địa tầng trầm tích từ tài liệu địa chấn. Cùng với các phương pháp địa chất khác như thạch địa tầng, sinh địa tầng, cổ địa lý tướng đá, phân tích tuổi tuyệt đối... minh giải địa chấn địa tầng đã góp phần rất quan trọng trong nghiên cứu địa tầng đặc biệt là quá trình phát triển “địa tầng phân tập”, cho phép nghiên cứu địa tầng trong lịch sử phát triển địa chất với quan điểm quá trình trầm tích có tính chu kỳ và chịu tác động của các yếu tố như hoạt động kiến tạo, sự lên xuống của mực nước biển, nguồn vật liệu trầm tích... Việc kết hợp tài liệu địa chấn trên mặt và trong giếng khoan giúp cho việc xác định và liên kết địa tầng đạt kết quả cao. Hiện nay đã hình thành thuật ngữ "Địa chấn - địa tầng - phân tập".
- Minh giải thạch học (hoặc vỉa chứa) là quá trình trực tiếp dự báo đặc điểm thạch học và vỉa chứa (tỷ lệ cát/sét, độ rỗng, độ thẫm, bề dày, độ bão hòa khí, nước...) từ tài liệu địa chấn. Sự đổi mới mạnh mẽ của công nghệ địa chấn từ thu phát sóng đến xử lý và minh giải tài liệu đã cho phép trực tiếp dự báo đặc điểm tầng chứa. Quá trình khai thác các thuộc tính, biến đổi ngược, nghiên cứu biến đổi biên độ theo khoảng cách (AVO), xác định tỷ số tốc độ sóng dọc và sóng ngang Vs/Vp... đã cho phép nâng cao hiệu quả minh giải địa chấn vỉa chứa.
Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí
