Các thuộc tính phổ (Spectral Statistics)

Trong quá trình minh giải tài liệu thăm dò địa chấn, ngoài sử dụng các thuộc tính liên quan đến hình dạng sóng và sự biến đổi của chúng theo thời gian còn có thể sử dụng các thuộc tính sau quá trình biến đổi từ dạng xung địa chấn sang dạng phổ. Qua quá trình biến đổi Fourier, một mạch địa chấn f(t) trong miền thời gian được chuyển sang miền tần số F(ɷ):

F(ɷ) là một hàm phức nên có thể viết dưới dạng phổ biên độ A(ɷ) và phổ pha ɸ(ɷ):

Từ các tính toán này cho phép hình thành các thuộc tính liên quan đến phổ tần số như phổ biên độ, phổ pha, thuộc tính tách phổ, độ dốc phổ... Trên hình 5.24 là hình ảnh biến đổi mạch địa chấn từ miền thời gian sang dạng phổ trong miền tần số.

Hình 5.24 - Hình ảnh biến từ miền thời gian sang miền tần số

Thuộc tính tách phổ (Spectral Decomposition Attributes)

Trên hình 5.25 và 5.26 là sự so sánh bình đồ thời gian bình thường và bình đồ thời gian với thuộc tính tách phổ. Trên hình 5.25 là bình đồ thời gian ở t = 2040ms bên trong đá móng ở bể Cửu Long, trên đó thể hiện rõ hơn sự phát triển đới nứt nẻ liên quan đến ảnh hưởng của hệ thống đứt gãy theo hướng ĐB-TN. Hình 2.56 là hình ảnh bình đồ thời gian ở t = 2000ms thể hiện kênh ngầm trong khối địa chấn 3D và bình đồ với thuộc tính tách phổ ở tần số 17 Hz thể hiện cả kênh ngầm và đứt gãy.

Hình 5.25 - Hình ảnh thuộc tính tách phổ bên trong đá móng - a. Bình đồ thời gian; b. Bình đồ thuộc tính tách phổ

Hình 5.26 - Hình ảnh thuộc tỉnh tách phổ liên quan đến kênh ngầm và đứt gãy a. Bình đồ thời gian; b. Bình đồ thuộc tính tách phổ.

Thuộc tính độ dốc phổ (Spectral Slope from Peak to Maximum Frequency)

Thuộc tính độ dốc phổ xác định độ dốc phổ từ đỉnh cực đại của phổ tần số đến đỉnh tần số cực đại. Trên hình 5.27 minh họa hình ảnh xác định độ dốc phổ với đỉnh phổ tần số (16Hz) đến tần số cực đại (70Hz). Giá trị tính được độ dốc là -0,3dB/Hz.

Hình 5.27 - Hình ảnh độ dốc của phổ

Các thuộc tính liên kết

Thuộc tính liên kết (Coherency attribute)

Các thuộc tính liên kết xác định sự tương tự của các mạch địa chấn. Trong một thể tích các mạch địa chấn có dạng tương tự có hệ số liên kết cao và sự không liên tục có hệ số thấp. Chúng được sử dụng để làm nổi bật các đứt gãy và sự gián đoạn địa tầng. Việc tính toán thuộc tính này dựa trên cơ sở sử dụng hàm tương quan giữa các mạch, cho phép xác định tính bất đồng nhất trong môi trường.

Trên hình 5.28 là thí dụ so sánh bình đồ thời gian và bản đồ thuộc tính liên kết với hình ảnh đứt gãy và đới nứt nẻ rõ hơn. Hình 5.29 là so sánh hình ảnh thuộc tính liên kết trong đá móng ở nóc móng và ở mức sâu hơn nóc móng 100ms. Hình 5.30 là các bản đồ thuộc tính biên độ và thuộc tính liên kết liên quan đến đặc điểm vỉa chứa. Các yếu tố không liên tục thể hiện các đứt gãy và đặc điểm chắn thấm đối với chất lưu.

Hình 5.28 - Thí dụ so sánh bình đồ thời gian và bản đồ thuộc tính liên kết

Hình 5.29 - Hình ảnh bản đồ thuộc tính liên kết trong đá mỏng - a. Ở nóc móng; b. Ở mức nóc móng + 100ms

Hình 5.30 - Thí dụ so sánh các bản đồ thuộc tính liên quan đến đặc điểm vỉa chứa. a. Thuộc tính biên độ; b. Thuộc tính liên kết; c. Kết hợp thuộc tính biên độ và thuộc tính liên kết

Thuộc tính khối phương sai (Variance cube)

Thuật toán của thuộc tính này dựa trên cơ sở đo hệ số biến đổi giữa các mạch và được tính theo công thức:

Trong đó: σ²_i là giá trị được tính của một mạch; x_ij là giá trị biên độ của thời gian j mạch thứ i là trung bình biên độ của thời gian j của tất cả các mạch i; L là chiều dài của số tính; I là số mạch tham gia phép tính. Trên hình 5.31 là thí dụ bản đồ thuộc tính khối phương sai trên các mặt t= 2,9s (a) và t= 3,0s (b).

Hình 5.31 - Hình ảnh thuộc tính khối phương sai trên các mặt t = 2,9s (a) và 3,0s (b)

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