Nguồn phát sóng địa chấn mới

Như chúng ta đã biết, sóng địa chấn phát ra từ nguồn đi vào lòng đất có 2 loại chính là sóng dọc (P) và sóng ngang (S). Cho đến nay, hầu hết trong thăm dò địa chấn chỉ dùng sóng P. Trong lúc đó sóng S có đặc điểm nổi bật là tốc độ chậm, không truyền qua chất lỏng, điều này giúp cho chất lượng phân dị các lớp tốt hơn, giải quyết được các khó khăn do phân lớp mỏng gây ra và giúp phát hiện trực tiếp dầu khí - nước ngầm thông qua so sánh các đặc trưng hấp thụ sóng P và S. Điều này về lý thuyết đã biết từ lâu, nhưng công nghệ thu phát sóng S rất khó khăn, giá thành cao nên cho đến nay vẫn còn đang quá trình nghiên cứu, thử nghiệm.
Trong thăm dò địa chấn biển, việc thu phát sóng được tiến hành trên mặt nước do đó sóng S không thu được. Vì vậy, muốn thu sóng S phải tìm cách đặt nguồn thu tại đáy biển. Trong thời gian đầu, các thí nghiệm được tiến hành bằng 2 tàu thu và phát sóng riêng biệt. Tàu phát sóng di chuyển trên mặt biển, phát sóng âm bằng các súng hơi. Tàu thu sóng gồm một hệ thống cáp có gắn máy địa chấn ký và thuỷ chấn ký (geophone, hydrophone) dưới dạng mạng lưới cố định, đặt ngầm tại đáy biển, liên kết với bộ phận ghi sóng bằng một dây cáp dài 6 km. Máy thuỷ chấn ký dùng để thu sóng P và địa chấn ký dùng thu sóng S. Như vậy tại một địa điểm, hai sóng P và S được thu đồng thời. Nếu hệ thống thiết bị thu được đặt lâu dài, cố định tại một địa điểm thì ngoài việc thực hiện thăm dò địa chấn 4C còn có thể thực hiện cả thăm dò địa chấn 4D.
 Việc đặt hệ thống thiết bị thu ở đáy biển rất khó khăn, đặc biệt là ở vùng nước sâu trên 30m, địa hình gồ ghề, thời tiết và điều kiện hải dương học phức tạp. Điều này dẫn đến giá thành cao, thị trường khó chấp nhận. Để loại bỏ những nhược điểm của hệ thống thu sóng bằng dây cáp ngầm (OBC – Ocean Bottom Cables), gần đây các nhà sáng chế đề xuất thiết bị địa chấn đáy biển tự chìm nổi, viết tắt là SLA- OBS (self – landing and Ascending Ocean Bottom Seismic System). Về bản chất, SLA – OBS là một trạm địa chấn tự quản, bao gồm một bộ phao, một bộ neo điều khiển bằng âm học, một bộ ghi sóng có độ chính xác cao, một thuỷ chấn ký, một bộ tự cảm, một địa chấn ba thành phần và một bộ nguồn điện ắc quy, đặt gọn trong một thiết bị chứa hình ống. Những cải tiến mới nhất đối với thiết bị vi điện tử năng lượng thấp dùng cho bộ thu và chứa số liệu cũng như công nghệ giao động tinh thể cho phép các nhà chế tạo tạo ra các máy tự ghi số liệu cho hệ thống ghi 4 kênh liên tục (một thành phần dịch chuyển thẳng đứng và 2 thành phần dịch chuyển nằm ngang của sóng S và biến thiên áp suất trong lớp nước của sóng P). Thiết bị này có thể dùng dài hạn cả năm tại một địa điểm với một bộ ắc quy gọn nhẹ chỉ vài kilogam.
Hệ thống SLA – OBS hoạt động tự động. Nó không cần dây cáp nối với tàu địa chấn. Để sử dụng, người ta dùng một cần cẩu thả trạm xuống đáy biển nhờ bộ neo nặng. Nó có thể hoạt động ở độ sâu nước biển đến trên 6000m. Sau khi tiếp đất, trạm được đưa vào chế độ làm việc tự động đồng thời với quá trình phát sóng tới. Việc đánh dấu thời gian được thực hiện nhờ một đồng hồ tự bù nhiệt độ. Khi quá trình thu phát sóng xong thì bộ neo được tháo ra bằng một bộ ngắt điều khiển âm học và trạm SLA – OBS tự nổi lên mặt nước nhờ bộ phao và số liệu ghi được được chuyển về trạm xử lý qua hệ thống vệ tinh.
Lợi thế lớn nhất của hệ thống này là tỷ lệ năng lượng/ cường độ sóng tới chuyển đến các tầng sâu cao hơn nhiều lần so với nguồn phát sóng đặt nổi trên mặt nước, loại bỏ được các sóng lặp (multiples) và sóng ma (ghosts) gây ra bởi hiện tượng sóng dội (reverberations) giữa đáy biển và mặt biển cũng như tạo ra được nguồn sóng S mạnh, thậm chí là sóng S phân cực.
Theo tin công bố trên tạp chí Worldoil (tháng 3/2004) thì hãng Schlumberger phối hợp các tổ chức khoa học Nauy vừa đưa ra 2 mẫu nguồn phát mới nhất, một mẫu gọi là nguồn 2 ống (two – tube) và một mẫu gọi là nguồn 4 ống (four – tube) trong đó bộ nguồn 4 ống có  nhiều ưu việt hơn trong thao tác đặt máy ở đáy biển, định vị thiết bị. Các nguồn này đã thử nghiệm thành công tại căn cứ Rosharon ở Houston của Schlumberger. Về phương diện môi trường, thiết bị này không gây ảnh hưởng tiêu cực lên hệ sinh thái, nhất là sinh vật đáy biển.
Hiện nay công ty dầu khí BP đã bày tỏ ý định sử dụng công nghệ mới này trong hoạt động thăm dò – khai thác dầu khí của mình.