Bất thường AVO loại 1: biên độ dương cao ở các mạch gần và giảm dần theo khoảng cách, có thể phân cực chuyển sang biên độ âm ở khoảng cách xa. Loại bất thường này liên quan đến ranh giới sét/bột kết, có thể liên quan đến ranh giới sét/cát đặc sít chứa nước mặn thường có độ rỗng <10%. Ở chiều sâu lớn có thể là ranh giới sét/cát kết rắn chắc hoặc sét/đá vôi rắn chắc. Ở bể Nam Côn Sơn bất thường loại 1 thường được coi là có độ rủi ro đối với chất lượng khí và tầng chứa.

Trên hình 6.13 là một lát cắt địa chấn thể hiện bất thường biên độ ở thân cát chứa khí, trước đây đã phát hiện dấu hiệu “điểm tối” và nay phát hiện bất thường AVO loại 1.

Hình 6.13 - Lát cắt địa chấn có biểu hiện bất thường AVO loại 1

Bất thường AVO loại 2: có biên độ âm nhỏ gần bằng không ở các mạch gần và biên độ âm tăng dần theo khoảng cách. Với trường hợp có biên độ dương nhỏ ở các mạch gần, giảm dần đến 0 rồi phân cực chuyển sang biên độ âm với giá trị âm tăng dần theo khoảng cách được gọi là bất thường AVO loại 2p.

Loại bất thường này thường liên quan đến thân cát có trở sóng xấp xỉ với sét. Thí dụ như cát gắn kết vừa phải, cát chứa khí hoặc chất lượng tốt nhưng chiều dày nhỏ hơn độ phân giải hoặc có chiều dày đáng kể nhưng chất lượng trung bình đến nghèo. Do hệ số phản xạ gần điểm nổ xấp xỉ bằng 0 nên ở gần điểm nổ khó có khả năng nhận biết trên phong nhiễu. Khi ra xa mức độ nhận biết tầng này tăng lên, vì thế khi ra xa điểm nổ có thể đột nhiên xuất hiện sóng phản xạ vì khi đó biên độ của chúng tăng so với nhiễu.

Thí dụ lát cắt địa chấn có biểu hiện bất thường loại 2 và loại 2p được dẫn trên hình 6.14. Trên hình 6.15 là so sánh lát cắt địa chấn có bất thường “điểm sáng” biên độ cao liên quan đến hai tập cát chứa dầu phù hợp với bất thường điện trở trong giếng khoan và lát cắt bất thường AVO loại 2 với cả hai tập cát này.

Hình 6.14 - Thí dụ so sánh lát cắt địa chấn có biểu hiện bất thường AVO loại 2 và 2p

Hình 6.15 - Bất thường “điểm sáng” liên quan đến dầu khí - a. Lát cắt địa chấn với biên độ cao liên quan đến cát chứa dẫu; b. Các mạch địa chấn có bất thường AVO loại 2

Bất thường AVO loại 3: có biên độ âm lớn ở mạch gần và biên độ âm tăng dần theo khoảng cách. Loại bất thường này xuất hiện khi có trở sóng thấp như tập cát trẻ nông, hoặc chứa khí, có hệ số Poisson nhỏ hơn sét. Sự biến đổi của chúng là đáng kể nhưng biển độ thường nhỏ hơn bất thường loại 1. Ở bể Nam Côn Sơn có khả năng loại bất thường này liên quan đến biểu hiện của thân cát chứa khí chất lượng tốt.

Trên hình 6.16 là so sánh băng địa chấn tổng hợp từ ba loại bất thường AVO, trong đó nóc và đáy của tập cát khí đã hiển thị các hiệu ứng AVO. Trong đó bất thường AVO loại I tương ứng với lớp cát ở sâu, bất thường AVO loại 2 lớp cát ở sâu trung bình và bất thưởng AVO loại 3 lớp cát ở nông.

Hình 6.16 - Thí dụ minh họa sự biến đổi biên độ trong các loại bất thường AVO loại 1, 2 và 3 liên quan đến tập cắt chứa khí

Bất thường AVO loại 4: có biên độ âm lớn ở mạch gần và biên độ âm giảm dần theo khoảng cách. Gần đây, một số tác giả tách bất thường AVO loại 4 thành 2 loại (4 và 4b) để phân biệt trường hợp biên độ âm ít biến đổi theo khoảng cách (loại 4b) và biên độ âm giảm theo khoảng cách (loại 4). Thí dụ lát cắt địa chấn có biểu hiện bất thường AVO loại 4 được dẫn trên hình 6.17.

Hình 6.17 - Thí dụ lát cắt địa chấn có biểu hiện bất thường AVO loại 4

Các loại bất thường AVO có thể được biểu diễn trên đồ thị quan hệ giữa hệ số phản (R) với góc đổ (Ɵ), hệ số phản xạ (R) với sin²Ɵ hoặc biểu diễn trên đồ thị tổng hợp hệ số cố định (P) và hệ số biến đổi (G).

Trên hình 6.18 thể hiện các loại bất thường AVO với các vỉa cát chứa khí trên đồ thị hệ số phản xạ R(Ɵ) phụ thuộc vào góc đổ (Ɵ).

Hình 6.18 - Phân loại bất thường AVO với vỉa cát chứa khí trên đồ thị R(Ɵ)

Ngoài việc thể hiện bất thường AVO trên các đồ thị R(Ɵ) hoặc R(sin²Ɵ), để làm rõ hơn mối quan hệ với các thuộc tính hệ số cố định P khi Ɵ = 0 và hệ số biến đổi G khi Ɵ>0 có thể biểu diễn chúng trên đồ thị tổng hợp (P,G) (hình 6.19). Trên đồ thị tổng hợp có thể phân chia thành 4 vùng tương ứng với các giá trị dương và âm của P, G: (+P, +G), (+P, -G), (-P, -G) và (-P, +G). Đường chéo đi qua điểm gốc được gọi là trục thạch học (hoặc đường nền, đường xu hướng sét) có giá trị tương ứng V_p/V_s = 2. Các bất thường AVO liên quan đến các vỉa cát chứa dầu khi nằm phía bên trái trục thạch học này. Gần đây ngoài các bất thường AVO dương tương ứng với cát như đã nêu, một số tác giả có bổ sung các loại bất thường AVO âm tương ứng với đường chất lưu nằm phía bên phải trục chiếu thạch học không tương ứng với cát. Đường chéo thẳng góc với trục chiếu thạch học gọi là trục chất lưu. Góc hợp bởi trục thạch học và trục thẳng đứng (trục hệ số biến đổi G) được gọi là góc chất lưu (χ). Khi tỷ số (V_p/V_s) thay đổi góc nghiêng đường nền có sự thay đổi. Trên hình 6.19 thể hiện đồ thị tổng hợp (P, G) với sự thay đổi góc nghiêng trục chiếu thạch học tương ứng với tỷ số V_p/V_s tăng từ 1,41 đến 3,50.

Sự thể hiện bất thường AVO trên đồ thị tổng hợp được minh họa trên hình 6.20. Các loại bất thường AVO với hệ số cố định P và hệ số biến đổi G dương hoặc âm được thể hiện trong miền (P, G). Trên hình 6.200 cho thấy bất thường loại 1 nằm trong vùng (-G, +P), bất thường loại 2 nằm trong vùng (-G, +/- P) giá trị P có thể âm hoặc dương nhưng rất nhỏ, bất thường loại 3 nằm trong vùng (-P, +G) và bất thường loại 4 nằm trong vùng có (+P, +G). Trên hình 6.20b là sự phân bố các loại AVO tương ứng với nóc và đáy vỉa đối xứng qua điểm gốc. Trên hình 6.21 là hình ảnh thí dụ phân tích biên độ “điểm sáng” thể hiện bất thường AVO trên đồ thị tổng hợp để xác định vị trí vỉa cát chứa khí trên lát cắt.

Trong quá trình minh giải AVO qua đồ thị tổng hợp với các thuộc tính P và G, để thể hiện rõ vị trí các vỉa cát chứa khí có thể xoay trục chiếu thạch học với các góc khác nhau. Khi quay với góc chất lưu (χ) sẽ có trục thạch học trùng với trục dọc (trục hệ số biến đổi G), khi quay với góc 90 sẽ có trục thạch học trùng với trục chiếu chất lưu. Trên hình 6.22 là hình ảnh vị trí các vùng khí, dầu, nước ở các góc khác nhau của trục chiếu thạch học.

Chất lưu = Pcos (Ɵ) + Gsin (Ɵ)

Thạch học = - Psin(Ɵ) + Gcos (Ɵ)

Hình 6.19 - Các đường nền trên đồ thị tổng hợp (P, G) với giá trị V_p/V_s khác nhau

Hình 6.20 - Phân loại bất thường AVO - a. Phân loại AVO trong miền P, G (mối quan hệ giữa hệ số cố định P và hệ số biến đổi G); b. Phân loại AVO tương ứng với nóc và đáy vỉa đối xứng qua điểm gốc

Hình 6.21 - Phân tích bất thường AVO trên đồ thị tổng hợp để xác định vị trí vỉa cát chứa khí trên lát cắt

Hình 6.22 - Xoay trục thạch học với góc chất lưu (χ) và góc 90°

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