Sơ Đồ Biểu Diễn Các Bước Thực Hiện Trong Phương Pháp Xây Dựng Mô Hình Độ

cụ thể như sau:

Phương pháp địa vật lý giếng khoan

- Tiến hành kiểm tra và hiệu chỉnh các tài liệu địa vật lý giếng khoan

- Minh giải thành phần thạch học, FMI, độ rỗng của các giếng khoan có trong khu vực.

- Sử dụng kết quả minh giải độ rỗng, kết quả minh giải nứt nẻ FMI để lựa chọn tổ hợp tối ưu các thuộc tính địa chấn và xây dựng mô hình độ rỗng

Hình 2.29. Sơ đồ biểu diễn các bước thực hiện trong phương pháp xây dựng mô hình độ rỗng bằng phương pháp ANN và Co-Kriging.

Phương pháp địa chấn

- Tiến hành kiểm tra và hiệu chỉnh sự trùng khớp của tài liệu địa chấn bằng băng địa chấn tổng hợp (Synthetic Seismogram) để đảm bảo độ tin tưởng và chính xác của cube địa chấn đầu vào.

- Tiến hành minh giải tầng móng và minh giải hệ thống các đứt gãy tồn tại trong khu vực mỏ Hải Sư Đen.

- Tiến hành chạy một số các thuộc tính địa chấn (RMS, Envelope, Ant-tracking, Relative Acoustic Impedance, Cosine of Phase, Gradient Magnitude, Variance, Sweetness and Reflection Intensity), khuếch đại tín hiệu phản ánh các hệ thống nứt nẻ trong móng nhằm tìm ra các thuộc tính phù hợp nhất với khu vực nghiên cứu, có khả năng phản ánh tốt nhất các đặc tính của hệ thống nứt nẻ trong khu vực.

- Lựa chọn tổ hợp tối ưu các thuộc tính địa chấn cho công tác mô hình độ rỗng.

Phương pháp toán học

Đây là phương pháp xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ cho móng granitoid ở mỏ Hải Sư Đen. Trên cơ sở tổ hợp các thuộc tính địa chấn tối ưu, kết quả minh giải độ rỗng nứt nẻ bằng các tài liệu địa vật lý giếng khoan và các kết quả nghiên cứu đặc điểm nứt nẻ khác đã thu thập được trong vùng nghiên cứu.

Phương pháp toán học lần đầu tiên được đề xuất để xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ ở Việt Nam và có thế mạnh so với các phương pháp khác là có thể tận dụng tối đa các tài liệu sẵn có trong khu vực nghiên cứu và tổ hợp có trọng số các tài liệu này. Phương pháp toán học bao gồm các bước sau:

- Xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ ban đầu bằng phương pháp ANN trên cơ sở tổ hợp tối ưu các thuộc tính địa chấn đã lựa chọn được và kết quả minh giải độ rỗng nứt nẻ theo tài liệu địa vật lý giếng khoan của 05 giếng khoan trong khu vực mỏ Hải Sư Đen (HSD-1X, HSD-2X/ST, HSD-3X. HSD-4X và, VD-1X).

- Xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ bằng thuật toán Co-Kriging khi kết hợp mô hình ban đầu đã xây dựng trên với các đặc điểm nứt nẻ đã tổng hợp được trong vùng nghiên cứu.

- Kiểm tra mô hình độ rỗng đã xây dựng bằng cách so sánh kết quả độ rỗng tại vị trí giếng khoan từ mô hình với kết quả minh giải từ tài liệu địa vật lý giếng khoan và kết quả thử vỉa. Ngoài ra, giếng khoan không được sử dụng trong quá trình xây dựng mô hình là giếng VD-2X và HSD-5XP được đưa vào mô hình và xuất ra giá

trị độ rỗng tại vị trí hai giếng khoan này và so sánh với kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan để kiểm chứng độ tin cậy và chính xác của mô hình.

- Phân tích mô hình kết quả bằng cách phân chia các khu vực triển vọng đã có giếng khoan và chưa có giếng khoan. Đối với các khu vực đã có giếng khoan, kết quả mô hình độ rỗng xây dựng được dùng để đánh giá và chứng minh độ tin cậy và chính xác của phương pháp. Đối với các khu vực chưa có giếng khoan, đề xuất các vị trí tiềm năng có thể đặt vị trí giếng khoan thăm dò thẩm lượng và khai thác trong tương lai.

CHƯƠNG 3

ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG GRANITOID MỎ HẢI SƯ ĐEN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ

3.1. Đặc điểm nứt nẻ theo tài liệu Địa vật lý giếng khoan

"Tầng chứa móng granitoid nứt nẻ" ở khu vực mỏ Hải Sư Đen có thành phần thạch học bao gồm đá granodiorite, granite, monzogranite... Đôi khi gặp các đá xâm nhập trẻ dạng đai mạch xuyên cắt, lấp đầy khoảng rỗng và các khe nứt trong móng. Hoạt động biến đổi hậu magma cũng hình thành các khoáng vật thứ sinh trám đầy khe nứt, ảnh hưởng đến khả năng thấm chứa của đá móng.

Thông thường, phân biệt thành phần thạch học của đá móng trên tài liệu địa vật lý giếng khoan và trên tài liệu địa chấn là một việc khó. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, với chất lượng tài liệu được xử lý tốt, sự khác biệt về thành phần khoáng vật, thành phần hóa học cũng được phản ánh trên các đường cong địa vật lý giếng khoan (hình 3.1; bảng 3.1) [9].

Hình 3.1. Đặc trưng đường cong Địa vật lý giếng khoan đối với các loại đá và khoáng vật khác nhau.

Đá granodiorite: có thành phần thạch học chủ yếu là thạch anh (23-33%), fenspat Kali (12-20%), plagioclase (37-46%), khoáng vật mica, canxit và các khoáng vật sét chiếm từ 1-6%. Đá granodiorite còn được gọi là nhóm đá granitoid có giá trị GR thấp do chứa ít thành phần fenspat Kali, giàu khoáng vật màu và khoáng vật sét hơn nhóm đá granite và monzogranite nên đặc trưng có giá trị GR thấp, Neutron và mật độ cao hơn đá granite và monzogranite.

Đá granite, monzogranite: có thành phần thạch học chủ yếu là thạch anh (21- 34%), fenspat Kali (23-36%), plagioclase (21-31%), khoáng vật mica, calcite và các khoáng vật sét khác chiếm từ 1-6%. Đá granite và monzogranite có thành phần fenspat Kali nhiều hơn hẳn nhóm đá granodiorite nên có giá trị GR cao hơn, thành phần khoáng vật plagioclase và khoáng vật màu thấp hơn so với đá granodiorite nên có giá trị Neutron và mật độ thấp hơn.

Đá mạch-xâm nhập nông granite aplite: có thành phần khoáng vật tương đồng với granite và monzogranite. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các khoáng vật phụ như zircon làm cho giá trị GR khi đi qua các mạch Aplite cao hơn hẳn so với đá granodiorite và granite. Đá mạch trung tính có thành phần andesite, mafic: các đá phun trào Andesite, bazan có tuổi trẻ hơn đá nền granitoid (Eoxen?) có thành phần trung tính đến bazơ xuất hiện dưới dạng đai mạch, trám lấp các khe nứt, hiếm fenspat kali, giàu thành phần các nhóm khoáng vật pyroxen, olivin... Đây là các nhóm khoáng vật giàu sắt, magiê, thường chứa các bao thể nước trong cấu trúc mạng tinh thể nên chúng có giá trị GR thấp, Neutron và mật độ cao.

Ngoài ra, vì các đá mạch và đá phun trào trẻ (có tuổi Kainozoi) phong phú nhóm khoáng vật giàu sắt nên giá trị điện trở suất cũng giảm hẳn so với nền đá granitoid.

Các đới nứt nẻ mở: các đới nứt nẻ mở trong đá móng có độ thấm tốt, thường được lấp đầy bởi dung dịch khoan, làm cho giá trị GR thấp và mật độ thấp, Neutron và Vp/Vs tăng cao khi đi qua các đới nứt nẻ mở, giá trị điện trở suất cũng giảm hẳn so với với nền đá granitoid chặt xít.

Bảng 3.1. Nhận biết các đới nứt nẻ và đá mạch trẻ thông qua đặc tính các đường cong địa vật lý giếng khoan.

Log

Biểu hiện

Mô tả

Đới nứt nẻ

Mạch phun trào

Siêu âm

Giá trị cao

Không rõ

Sự có mặt của đới khe nứt làm gia tăng độ rỗng của đá, việc khe nứt mở bị lấp đầy bởi các khoáng vật

thứ sinh hay chất lưu có trở kháng âm học thấp hơn đá gốc làm tăng thời gian truyền sóng.

Đường

kính GK

Giá trị cao

Không rõ

Các đới tập trung nhiều khe nứt thường dễ xảy ra sập

lở thành giếng nên có đường kính giếng khoan tăng cao.

Mật độ

Giá trị thấp

Giá trị cao

Sự có mặt của đới khe nứt sẽ làm mật độ của đá giảm, do đó giá trị RHOB đo được thấp hơn so với các đới nguyên. Hàm lượng các khoáng vật nặng

tăng cao trong các đá mạch làm giá trị RHOB cao hơn đá granitoid.

Neutron

Giá trị cao

Các đới nứt nẻ mở bị lấp đầy bởi các chất lưu hoặc chứa các khoáng vật thứ sinh có hàm lượng hydro cao nên giá trị NPHI cao. Các đá mạch có nhiều thành phần các khoáng vật nặng chứa bao thể nước

trong cấu trúc tinh thể khoáng vật cũng làm giá trị NPHI cao.

Điện trở suất

Giá trị thấp

Trong đới khe nứt xảy ra sự xâm nhập của dung dịch mùn khoan dẫn điện, nên các đường đo điện trở suất tại các độ sâu nghiên cứu khác nhau (MSFL, LLS, LLD) có sự phân tách nhau và giảm. Sự xuất hiện của các khoáng vật nặng giàu Fe, có khả năng dẫn điện tốt trong đá mạch làm giá trị điện

trở suất thấp.

Phóng xạ tự nhiên

Giá trị thấp

Sự có mặt của đới khe nứt làm gia tăng độ rỗng của đá, việc khe nứt tách bị lấp đầy bởi các khoáng vật

thứ sinh, đá phun trào hay chất lưu có hàm lượng K thấp hơn đá gốc làm giảm giá trị phóng xạ tự nhiên.

GR (API)	Density (g/cc)	Neutron (v/v)	Vp/Vs
Granite Aplite	180-245	2,55-2,62	0,01-0,03	1,66-1,70
Đá mạch	70-100	2,60-2,70	0,1-0,15	1,70-1,80
Monzogranite	120-159	2,55-2,70	0,03-0,09	1,60-1,80
Granodiorite	50-70	2,70-2,80	0,10-0,2	1,40-1,65
Đới nứt nẻ	100-123	2,54-2,60	0,06-0,08	1,80-1,90