Để nâng cao hiệu quả minh giải định lượng bản chất các đối tượng (đặc điểm tầng chứa, thành phần thạch học, tướng môi trường...) đòi hỏi phải xác định được mối quan hệ giữa trường sóng địa chấn thể hiện qua các thuộc tính địa chấn với đặc điểm môi trường. Thuộc tính địa chấn gồm các đặc điểm động học (thời gian, tốc độ...), đặc điểm động lực (pha, biên độ, tần số, độ suy giảm năng lượng...) của trường sóng địa chấn. Thuộc tính địa chấn có thể xác định trực tiếp từ tài liệu khảo sát được hoặc qua các biến đổi toán học. Chính vì vậy, số lượng các thuộc tính địa chấn rất lớn và phong phú. Trên hình 5.1 thể hiện sự phân loại các thuộc tính địa chấn trên cơ sở đặc điểm động học và động lực của trường sóng (biên độ, tần số, pha, năng lượng, dạng sóng, sự suy giảm, sự liên kết...). Hình 5.2 là mối quan hệ các thuộc tính địa chấn với tính chất vỉa chứa (bất chỉnh hợp, đứt gãy, độ bão hòa dầu khí...).

Hình 5.1 - Phân loại thuộc tính địa chấn trên cơ sở đặc điểm động học/động lực của sóng

Hình 5.2 - Sơ đồ khối về mối quan hệ thuộc tính địa chấn và tính chất vỉa chứa

Minh giải các thuộc tính địa chấn giúp nâng cao hiệu quả xác định định lượng tài liệu địa chấn, không chỉ đặc điểm cấu trúc mà còn làm sáng tỏ môi trường trầm tích, đặc điểm vỉa chứa và các tính chất khác cần quan tâm. Với tiến bộ của khoa học và công nghệ, nghiên cứu các thuộc tính địa chấn đã có sự phát triển mạnh mẽ, nhiều loại thuộc tính được sử dụng có hiệu quả không chỉ trong giai đoạn tìm kiếm thăm dò mà cả trong các giai đoạn phát triển, khai thác mỏ, dự báo đặc điểm vỉa chứa.

Do có rất nhiều loại thuộc tính khác nhau nên có nhiều cách phân loại như: phân loại trên cơ sở các miền ứng dụng (thuộc tính trước và sau cộng sóng, thuộc tính qua biến đổi toán học, thuộc tính vật lý và hình học...), phân loại theo đặc điểm ứng dụng (mạch địa chấn, bề mặt, khối, cửa sổ tính toán, mức độ đơn giản hoặc phức tạp, thuộc tính chẩn, thuộc tính cấu trúc....).

Phân loại thuộc tính theo các miền ứng dụng

Các thuộc tính trước và sau cộng sóng

Các thuộc tính sau cộng sóng (Post-stack attributes): Các số liệu đầu vào là số liệu đã cộng “Điểm sâu chung” hoặc đã dịch chuyển (migration). Có nhiều loại thuộc tính sau cộng sóng như: thuộc tính tốc độ, thuộc tính hấp thụ, thuộc tính biến đổi ngược trở sóng, thuộc tính liên kết... Sử dụng thuộc tính sau cộng là cách tiếp cận tốt đối với số liệu lớn trong các khảo sát sơ bộ. Đối với các nghiên cứu chi tiết, có thể được kết hợp với các thuộc tính trước cộng sóng.

Các thuộc tính trước cộng sóng (Pre-stack attributes): Các số liệu đầu vào là các mạch địa chấn bình thường hoặc mạch trong hệ thống “Điểm sâu chung”. Những tính toán này tạo ra lượng số liệu rất lớn nên chứa một lượng đáng kể thông tin liên quan đến bản chất của đối tượng nghiên cứu như hàm lượng chất lưu, hướng đứt gãy, AVO, biến đổi phương vị...

Các thuộc tính qua biến đổi toán học

Từ các thuộc tính được ghi nhận trực tiếp, bằng các biến đổi toán học có thể hình thành hàng loạt các thuộc tính khác nhau nhằm phản ảnh một cách đa dạng hơn các đối tượng cần khảo sát. Các thuộc tính này có thể tính toán theo mẫu (sample) hoặc theo dạng sóng (wavelet).

Các thuộc tính tức thời (Instantaneous attributes) được tính lần lượt các mẫu và biểu diễn sự biến đổi tức thời của các tham số khác nhau. Các thuộc tính như hình bao và đạo hàm các mạch, tần số, pha... được xác định từ các mạch phức.

Các thuộc tính theo dạng sóng (Wavelet attributes) bao gồm các thuộc tính tức thời được tính toán ở đỉnh của đường bao và có mối quan hệ trực tiếp với biến đổi Fourier của dạng sóng.

Các thuộc tính vật lý và hình học

Các thuộc tính vật lý (Physical attributes) liên quan đến chất lượng và số lượng tính chất vật lý. Độ lớn của đường bao tỷ lệ với độ tương phản trở sóng âm học, tần số liên quan đến độ dày của lớp, sự tán xạ và sự hấp thụ sóng. Các thuộc tính này được sử dụng để phân loại thạch học và đặc tính vỉa chứa.

Các thuộc tính hình học (Geometrical attributes) mô tả mối quan hệ không gian và thời gian của các thuộc tính khác. Các thuộc tính về độ sâu, độ phương vị, độ cong... được sử dụng để giải thích địa tầng, nhận dạng các mô hình lắng đọng và thạch học liên quan.

Phân loại thuộc tính theo đặc điểm ứng dụng

Thuộc tính theo mạch địa chấn, bề mặt và khối

Thuộc tính theo mạch địa chấn (Traces based attributes) được xác định tại một thời điểm tức thời hoặc qua một cửa sổ thời gian và có thể được xác định trên từng xung sóng của một mạch đơn (tần số, biên độ, pha, tần số tức thời, pha tức thời, cường độ phản xạ...) hoặc trên một tập hợp nhiều mạch địa chấn trên cơ sở hàm tương quan liên kết theo một nhóm mạch địa chấn và trên nhiều xung địa chấn.

- Thuộc tính theo bề mặt (Surface based attributes) trích xuất thông tin địa chấn trên bề mặt hoặc gần bề mặt được chọn (thí dụ như biên độ) hoặc thông tin từ các bề mặt được phân tích trong đó không sử dụng dữ liệu địa chấn (độ sâu, góc phương vị, độ cong).

- Thuộc tính theo khối (Volume based attributes) mô tả các thay đổi trong một khoảng xác định xung quanh hoặc giữa hai mặt ranh giới.

Sơ đồ khối các thuộc tính theo mạch địa chấn và theo bề mặt được nêu trên hình 5.3.

Hình 5.3 - Sơ đồ khối một số thuộc tính địa chấn theo mạch và theo bề mặt

Thuộc tính theo mẫu, theo mặt ranh giới

- Thuộc tính theo mẫu (Sample based attributes) là biến đổi các mạch ở đầu vào để tạo ra các mạch khác ở đầu ra với cùng số lượng mẫu với đầu vào. Các thuộc tính này gồm thuộc tính tức thời, thuộc tính tích hợp, thuộc tính đạo hàm, thuộc tính tần số (không tức thời), thuộc tính địa tầng/cấu trúc, thuộc tính AVO.

- Thuộc tính theo mặt ranh giới (Horizon based attributes) thể hiện tính chất trung bình của mạch địa chấn giữa hai mặt ranh giới, thường được xác định bởi các ranh giới được chọn.

Thuộc tính đơn giản và phức tạp

- Thuộc tính đơn giản (Simple attributes) gồm những thuộc tính như đường bao mạch địa chấn, pha tức thời, tần số tức thời.

- Thuộc tính phức tạp (Complicated attributes) như các mạch địa chấn biến đổi ngược, thuộc tính AVO...

Thuộc tính chuẩn (Standard Attributes)

Thuộc tính chuẩn mang tính thống kê về biên độ, các mạch phức, phố, chuỗi, tương quan liên kết. Một số loại thuộc tính chuẩn được thể hiện trên bảng 5.1.

Bảng 5.1. Các loại thuộc tính chuẩn

Tính toán thuộc tính địa chấn

Việc tính toán các thuộc tính địa chấn, có thể theo các bước khác nhau như xây dựng cơ sở dữ liệu, liên kết tài liệu địa chấn với tài liệu giếng khoan, tính toán thử, khoanh định các đối tượng nghiên cứu... Sơ đồ khối tính toán thuộc tính địa chấn được trình bày trên hình 5.4.

Hình 5.4 - Sơ đồ khối tính toán thuộc tính địa chấn

- Xây dựng cơ sở dữ liệu bao gồm tài liệu địa chấn 2D/3D, đường cong VSP, tài liệu ĐVLGK và các tài liệu khác. Đánh giá chất lượng tài liệu địa chân như nhận dạng trường sóng, tín hiệu có ích và nhiễu, phân tích phổ tần số, xác định khả năng phân định mức độ hấp thụ, đưa ra các giải pháp nâng cao chất lượng tài liệu. Ngoài ra phải đánh giá chất lượng tài liệu ĐVLGK.

- Liên kết tài liệu địa chấn với tài liệu giếng khoan với mục đích xác định đặc trưng động lực của trường sóng, xây dựng băng địa chấn tổng hợp. Liên kết các tầng chuẩn của đối tượng nghiên cứu.

- Tiến hành tính toán thử các thuộc tính địa chấn, liên kết với tài liệu giếng khoan để xác định tính hiệu quả của các thuộc tính đó để áp dụng cho cả vùng. Xây dựng bài toán địa chất thống kê và giải bài toán theo phương pháp định tính hoặc định lượng. Khoanh định đặc trưng địa chất và thông số địa chấn của đối tượng nghiên cứu.

Trong thực tế cho thấy trong số rất nhiều thuộc tính khác nhau, có một số thuộc tính được sử dụng rất phổ biến đặc biệt là sự đối sánh với tài liệu đo địa vật lý trong giếng khoan. Sau đây xét một số các loại thuộc tính được sử dụng phổ biến.

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