Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II Độ phân giải thẳng đứng và các yếu tố ảnh hưởng.

II Độ phân giải thẳng đứng và các yếu tố ảnh hưởng.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Để phát hiện ∆h ≥ ∆Z rõ một lớp có chiều dày h và tốc độ truyền



1 v

h �

4 f

sóng bằng v trên các mặt cắt địa chấn yêu cầu

Điều này chỉ ra rằng, để phát hiện rõ trên các lát cắt địa

chấn lớp đất đá có chiều dày ∆h và vận tốc truyền sóng bằng v

cần quan sát các dao động địa chấn có tần số:



1 v

f �

4 h

Cơng thức trên chỉ ra rằng, để quan sát rõ các lớp càng

mỏng, cần phải sử dụng dao động tần số càng cao.

Trong thăm dò dầu khí, giả sử nguồn phát sóng có tần số

40Hz, tốc độ sóng dọc trong đá cát kết là 3000m/s thì độ dày nhỏ

nhất giữa hai tầng phản xạ có thể phân biệt được trên băng ghi là

Δh=3000/(4×40)=18m.

Bảng II.1 Một số thí dụ về mối quan hệ giữa độ phân giải thẳng

đứng với tốc độ và tần số.



Tuổi



Độ sâu



Tốc độ

v (m/s).



Tần số f



Bước



(Hz).



sóng λ

6

10

25

50

75



Rất trẻ.

Trẻ

Trung



Rất nơng 1600

Nơng

2000

Trung

3500



70

50

35



(m).

23

40

100



bình

Già

Rất già



bình

Sâu

Rất sâu



25

20



200

300



5000

6000



13



λ/4 (m)



Ở các lớp đất đá nằm ở nơng, tốc độ khoảng 1500÷2000m/s

và tần số khoảng 50Hz, khi đó bước sóng λ=30÷40m và độ phân

giải thẳng đứng để phân biệt các mặt phản xạ là 5÷10m. Ở chiều

sâu lớn hơn, tốc độ có thể tăng lên 5000÷6000m/s, do hiệu ứng

lọc của quả đất, tần số giảm còn khoảng 20Hz. Trong trường hợp

đó bước

sóng tăng lên khoảng 250÷300m và độ phân giải là 35÷75m.

Trong địa chấn phân giải cao thường dùng nguồn phát có tần

số cao (f=2,5÷7,5 KHz đối với hệ Transducer; f=400÷4000Hz đối

với hệ Boomer). Giả sử dùng nguồn phát sóng có tần số là 400Hz,

tốc độ truyền sóng trong đá trầm tích là 1800m/s thì độ dày nhỏ

nhất có thể xen giữa hai tầng phản xạ sẽ là ∆h=1800/

(4×400)=1,125m.

II.2 Mối quan hệ giữa độ phân giải thẳng đứng với chiều sâu

nghiên cứu.

Đối với tần số, độ phân giải được tính theo cơng thức:



d



0.5v 1

 

2f

4



Trong đó:

d là độ phân giải thẳng đứng.

.

v là tốc độ truyền sóng ………

.

f là tần số sóng.



.



λ là bước sóng.

Như vậy, để tăng độ phân giải thẳng đứng cần phải tăng tần

số phát thu sóng. Năng lượng sóng bị giảm dần trong quá trình lan

truyền và liên quan đến các yếu tố như: tán xạ, hấp thụ năng

lượng khi truyền qua các tập đất đá. Hiệu ứng chung là năng



14



lượng của sóng bị giảm dần khi tần số sóng được tăng. Sóng có

tần số càng cao thì năng lượng bị mất đi càng lớn. Do vậy để tăng

chiều sâu nghiên cứu thì phải giảm tần số phát sóng.

→ Độ phân giải thẳng đứng và chiều sâu nghiên cứu là hai vấn đề

đối lập nhau về thay đổi tần số.



III Độ phân giải ngang và các yếu tố ảnh hưởng.

III.1 Độ phân giải ngang.

Bên cạnh việc xem xét độ phân giải thẳng đứng thì độ phân

giải ngang cũng được quan tâm . Sự bất đồng nhất của đất đá thể

hiện ranh giới xâm nhập của đất đá và đá có trước, các đứt gãy,

các khe nứt ,…



,…



Độ phân giải ngang là khả năng phân biệt trên lát cắt địa

chấn theo chiều ngang.

Độ phân giải ngang này phụ thuộc vào diện tích đới Fresnel

thứ nhất, diện tích đới Fresnel càng lớn thì độ phân giải ngang

càng cao. Năng lượng sóng đến một điểm trên mặt quan sát từ

một mặt phản xạ không phải là một điểm mà thực chất đến từ

một diện tích nhất định trên mặt phản xạ. Đó chính là đới Fresnel

thứ nhất mà chúng ta đã đề cập tới ở phần trên.

.

Sóng địa chấn truyền đi trong mơi trường với mặt sóng là

hình cầu, khi truyền sóng mặt sóng mở rộng dần và biên độ giảm.

Trong mơi trường có tốc độ khơng đổi thì biên độ tỷ lệ nghịch với

khoảng cách đến nguồn.



.



Độ phân giải ngang của phương pháp đạt được phụ thuộc

chủ yếu vào kích thước của đới cầu này. Các thể địa chất có kích



15



thước nhỏ hơn đới Fresnel sẽ khơng có khả năng ghi được trên

băng địa chấn.

Trong thực tế , tốc độ tăng theo chiều sâu nên biên độ giảm

nhanh hơn. Sự mở rộng mặt sóng theo chiều sâu cũng dẫn đến

việc giảm độ phân giải.

Độ phân giải ngang khơng chỉ phụ thuộc vào bước sóng λ mà

còn phụ thuộc vào độ sâu h từ tuyến quan sát đến đối tượng khảo

sát







được



tính



bằng



bán



kính



R



của



đới



Fresnel:



:

Ví dụ:



h=30m, v=1800m/s, và f=5000Hz thì độ phân giải ngang



∆x=3m.

h=300m, v=2000m/s và f=1000Hz thì độ phân giải ngang

∆x=17m.

.Ngồi ra độ phân giải ngang còn phụ thuộc vào tốc độ chạy

của tàu và chu kỳ phát xung.Với phương pháp địa chấn phân giải

cao, tốc độ chạy tàu bình thường 6÷7 km/h nghĩa là vào khoảng

2÷3 m/s. Chu kì phát xung ∆t về nguyên tắc được lựa chọn thỏa

mãn yêu cầu:



:

∆t > t ghi, t ghi là thời gian ghi sóng.



.



→ Vậy các yếu tố của vùng Fresnel ảnh hưởng đến độ phân giải

địa chấn: tần số (f) hoặc chu kỳ (T) , tốc độ truyền sóng (v), diện

tích đới Fresnel thứ nhất và vào độ sâu h từ tuyến quan sát đến

đối tượng khảo sát và được tính bằng bán kính R của đới Fresnel.



16



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II Độ phân giải thẳng đứng và các yếu tố ảnh hưởng.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×