PETROVIETNAM DẤU HIỆU VÀ DỰ BÁO VÙNG CÓ TRIỂN VỌNG KHÍ HYDRATE Ở BIỂN ĐƠNG VIỆT NAM TS Trịnh Xn Cường, KS Nguyễn Mạnh Hùng KS Nguyễn Hoàng Sơn, TS Tạ Quang Minh Viện Dầu khí Việt Nam Email: cuongtx@vpi.pvn.vn Tóm tắt Các tài liệu thu nhiều vùng Biển Đông lân cận (khu vực Shenshu, Tây Bắc Hồng Sa, Lơ 129 - 132, vùng nước sâu khơi Brunei) chứng minh tồn khí hydrate Tài liệu địa chấn dấu hiệu khí hydrate rõ nhiều khu vực Tây Hồng Sa, trung tâm bể Phú Khánh, Đơng Bắc bể Nam Côn Sơn vùng trung tâm trũng Vũng Mây Các dấu hiệu khí hydrate có cho thấy vùng phủ bể Phú Khánh, Nam Cơn Sơn Vũng Mây có tiềm cao Trong vùng nghiên cứu, khí hydrate methane tồn trầm tích độ sâu nước biển khoảng 550m (tương ứng 7,8oC) Bề dày đới ổn định khí hydrate cho trường hợp methane tăng dần từ phần sườn thềm/đới cao (0 - 120m) phía trung tâm Biển Đơng (lên tới 200m dày hơn) Dựa tài liệu địa chấn, từ xác định 11 vùng có tiềm khí hydrate khác vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) Việt Nam (vùng 200 hải lý) Khu vực tách giãn Biển Đơng vùng có triển vọng nhất, vùng khác có triển vọng từ trung bình đến cao Trong vùng có triển vọng cao xếp thứ tự sau: Đông Bắc Nam Côn Sơn, trung tâm Vũng Mây, trung tâm bể Phú Khánh, Tây Hoàng Sa Từ khóa: Khí hydrate, dấu hiệu khí hydrate, Biển Đơng, tiềm khí hydrate, GHSZ, BSR Giới thiệu Việc nghiên cứu tìm kiếm thăm dị khí hydrate thách thức lớn ngồi tìm kiếm nguồn lượng thay nhiên liệu hóa thạch đảm bảo an tồn lượng tương lai, cịn góp phần khẳng định chủ quyền quyền tài phán quốc gia khu vực Biển Đông Để triển khai công tác nghiên cứu, tài liệu giới khu vực Biển Đông thu thập nhằm đánh giá tổng quan hệ phương pháp nghiên cứu kết tìm kiếm, thăm dị; từ xác lập dấu hiệu, tiền đề (hải dương học, địa chất, địa hóa, địa vật lý…) liên quan đến khí hydrate Các tích tụ khí hydrate hình thành gần bề mặt đáy biển (Hình 1) vùng khí hydrate ổn định (GHSZ) với biểu sau: Khí hydrate nằm gần bề mặt đáy biển số trường hợp mặt đáy biển; kích thước tích tụ tương đối nhỏ (vài km2) có hàm lượng khí hydrate đáng kể; tích tụ với hàm lượng khí hydrate cao (có thể lên tới 100%) có dạng khối nằm trầm tích nằm đáy biển; thường có khí khu vực tích tụ khí hydrate chứng cho thấy nguồn khí gần đáy tích tụ khí hydrate ln đổi (Hình 2) Các vùng có tiềm chứa khí Dạng xi măng phân tán Dạng kết hạch Dạng mạch Dạng khối (a) Khí hydrate dạng khối Khí hydrate dạng kết hạch, dạng mỏng Dạng lấp đầy lỗ rỗng Khí hydrate dạng mạch Khí hydrate dạng khối Nguồn cung cấp khí hydrocarbon (b) Hình Các dạng kết tụ khí hydrate (a) vị trí khí hydrate xuất tự nhiên với hình dạng kích thước khác (b) [ 1, ] DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 23 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ Hình Ảnh minh họa cấu trúc ống thoát lưu thể tổ hợp với thể khí hydrate (thốt khí, nước bão hịa khí, núi lửa bùn) [3] QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa hydrate nhận dạng theo dấu hiệu địa vật lý địa hóa như: (i) đặc điểm riêng biệt dấu hiệu địa chấn phản xạ mô đáy biển BSR (bottom simulation reflection - đánh dấu ranh giới hydrate vùng khí tự do) tương ứng với đáy GHSZ (gas hydrate stable zone), hay dấu hiệu dị thường có liên quan khí khác đặc trưng vận tốc biên độ (Velocity - Amplitude features) dị thường biên độ, tạo khoảng trắng (seismic blanking zones), điểm sáng/mờ (bright/dim spots), cột khí (gas chimney); (ii) phân bố ion chloride âm nước thành hệ lỗ rỗng hàm lượng khí cao dị thường đất đá trầm tích; (iii) quan sát khí hydrate mắt thường trình lấy mẫu khoan biển sâu Ngồi cịn phải dựa vào hàng loạt phương pháp nghiên cứu bổ trợ khác để có lý giải phù hợp Khi có giếng khoan, tài liệu địa vật lý giếng khoan đóng vai trị quan trọng việc phát đới chứa khí hydrate Các đường cong siêu âm (DT) đường cong điện trở (LLD, LLS) đặc biệt phương pháp đo hình ảnh nhiệt, hình ảnh giếng khoan cho phép phát đới dị thường khí hydrate giếng khoan, tính tốn độ rỗng, hàm lượng khí hydrate khí tự nằm lớp khí hydrate giếng khoan Hiện tại, Việt Nam chưa có giếng khoan riêng cho tìm kiếm thăm dị khí hydrate nên chưa có điều kiện kiểm nghiệm chứng Dấu hiệu xuất khí hydrate Hình Độ sâu nước biển vị trí điểm phân bố khí hydrate phát Biển Đơng [4] QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa Hình Các chứng xuất khí hydrate khu vực Shenshu (Trung Quốc), phía Đơng Bắc Biển Đơng [5] 24 DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 Các dấu hiệu xuất khí hydrate Biển Đơng công bố nhiều báo nghiên cứu khảo sát Fugro Geotek (Mỹ) cho Cục Khảo sát Địa chất biển Guangzhou (GMGS), Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc (CGS) Bộ Đất đai Tài nguyên Trung Quốc Ở Việt Nam nghiên cứu địa chất - địa vật lý - địa hóa phục vụ cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí cung cấp nhiều thơng tin quan trọng cho nghiên cứu khí hydrate Các thông tin từ khu vực 129 - 132 (VGP) 157 - 159 (ExxonMobil) quý giá cơng tác tìm kiếm thăm dị khí hydrate Qua tài liệu có thơng tin thu thập thấy dấu hiệu khí hydrate xuất nhiều tuyến địa chấn nhiều khu vực phát khí hydrate qua hàng loạt giếng khoan (Hình 3) Khu vực ngồi khơi Nam Cơn Sơn, tài liệu địa chấn thể phổ biến đặc điểm đảo ngược pha địa chấn, điểm sáng, gas blanking cột khí Các đặc trưng xuất PETROVIETNAM có quan hệ gần gũi với vùng có đứt gãy lát cắt sâu hơn, khí bị rị rỉ trực tiếp từ tích tụ lớn phía Có khu vực phía Bắc Biển Đông có tích tụ khí hydrate Ở phía Nam Biển Đơng, phát khí hydrate cơng bố với chứng rõ ràng tài liệu địa chấn Dưới số đặc điểm phát thơng tin liên quan Hình Các chứng xuất khí hydrate khu vực Tây Hồng Sa, với đứt gãy đa giác phía Tây Hoàng Sa mặt BSR mặt cắt địa chấn [6] Hình Biểu mặt BSR ống khí Lơ 129, 130, 131 132 [4] Hình Mối liên hệ ống khí quan sát tài liệu địa chấn với sóng thủy âm dị thường địa hóa vùng ổn định khí hydrate Lô 129 - 132 [4] Khu vực nước sâu Shenshu thuộc phía Nam bể Châu Giang, Trung Quốc, Đơng Bắc Biển Đơng (Hình 4) có độ sâu trung bình 1.235m so với mặt nước biển Khảo sát khí hydrate GMGS triển khai với vị trí khoan tới độ sâu 1.500m, thử vỉa lấy mẫu thực khoảng 250m bề mặt đáy biển Một chương trình tổng hợp đo logging, lấy mẫu lõi, mẫu lưu thể phân tích tàu triển khai Có giếng khoan khảo sát giếng lấy mẫu cho nghiên cứu nhiên có vị trí lấy hydrate Các số liệu phân tích cho thấy hàng loạt điểm khí tồn lớp vỏ carbonate tự sinh liên quan (tạo oxy hóa methane) Khí hydrate có mặt với bề dày từ 10 đến 25m nằm đáy GHSZ vị trí Khí hydrate tìm trầm tích dạng phân tán sét giàu mảnh vụn foram hạt mịn Nhiệt độ đáy biển khu vực khoảng 3,3oC Kết cho thấy bề dày tầng hydrate có thay đổi giếng đạt từ 10 - 43m Hàm lượng khí hydrate lớn qua phân tích cho thấy dao động khoảng 25 - 48% thể tích lỗ rỗng Phát minh chứng tồn khí hydrate trầm tích Biển Đơng Dựa tài liệu địa chấn 2D/3D tài liệu siêu âm, hệ thống đứt gãy đa giác điểm phun đáy (pockmarks) xây dựng cho khu vực Tây Bắc Hoàng Sa Các mặt cắt 3D thể rõ đặc trưng dạng mạch tạo thành điểm giao cắt nhánh đứt gãy đa giác (Hình 5) Dịng lưu thể dịch chuyển dọc theo mạng lưới đứt gãy hệ thống ống dẫn Các phản xạ hỗn loạn, mặt trượt đáy biển thường xuất vùng có đứt gãy đa giác Trong phần phía Tây Bể Nam Hải Nam dịng dung dịch dịch chuyển lên bề mặt đáy biển điểm phun đáy hình thành DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 25 THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ phía đứt gãy đa giác Các tài liệu cho thấy BSR đa số nằm phía hệ thống đứt gãy đa giác Có thể dễ dàng nhận dạng BSR vùng trắng phần lát cắt Các đứt gãy kéo dài từ 150 - 1.000m có biên độ dịch chuyển từ 10 - 40m khoảng cách đứt gãy thay đổi từ 40 - 800m Vì coi đứt gãy đa giác đường dẫn cho lưu thể với khí methane kèm từ hình thành khí hydrate phần nước sâu số khu vực Bắc Biển Đông Ở khu vực nước biển sâu khoảng 1.100m, áp suất nước biển khoảng 13,53MPa với giá trị gradient địa nhiệt 45oC/100m Bề dày tầng chứa khí hydrate đạt 230m Trong q trình triển khai cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí Lô 129 - 132, nhà thầu Vietgazprom thu thập nhiều thông tin biểu khí hydrate khu vực Các số liệu đo địa vật lý, lấy mẫu phân tích tiêu thạch học, trầm tích địa hóa phần lát cắt (bao gồm địa hình đáy biển, nghiên cứu cột nước thủy âm phương pháp địa vật lý khác đo dòng nhiệt chỗ lấy mẫu ống phóng trọng lực) Trong q trình triển khai thu thập nhiều mẫu lưu thể nước khí để phân tích hóa học đồng vị phóng xạ Ở diện tích lơ nghiên cứu tài liệu địa chấn thông thường chất lượng tốt Qua xử lý cho thấy hàng loạt dấu hiệu trực tiếp khí hydrate đặc trưng mặt BSR rõ nhiều tuyến dấu hiệu điểm sáng, vùng nhiễu loạn dạng ống khí (Hình 6) Các tài liệu thủy âm cho thấy mối liên hệ chặt chẽ với tài liệu địa chấn Tại vị trí có ống khí (gas vent) hay dọc theo đứt gãy kéo lên bề mặt thấy dấu hiệu khí phun quan sát rõ tài liệu thủy âm (Hình 7) Ở diện tích lơ biểu địa hóa mơ tả chi tiết rõ đặc điểm khí hydrate khu vực lô Trong năm gần Brunei triển khai nghiên cứu, điều tra tìm kiếm thăm dị dầu khí khu vực biển sâu Nhiều khu vực tài liệu địa chấn 2D 3D có chất lượng tốt phát dấu 26 DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa Hình Dấu hiệu khí hydrate với BSR rõ tài liệu địa chấn vùng biển Brunei [7] QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa Hình Biểu khí hydrate với BSR vùng trắng rõ tài liệu địa chấn vùng biển Phú Khánh [4] QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa Hình 10 Biểu khí hydrate với BSR cắt ngang tầng trầm tích, vùng khí vùng trắng rõ tài liệu địa chấn vùng bể Tư Chính - Vũng Mây Đông Bắc Nam Côn Sơn [4] PETROVIETNAM hiệu rõ ràng tồn khí hydrate nhiều vùng Brunei Các tài liệu địa chấn vị trí có ống khí phản xạ tương ứng với mặt BSR (Hình 8) diện tích nghiên cứu Độ sâu mặt BSR vào khoảng 0,2 - 0,25s tương ứng với độ sâu 100 - 270m Nhiều nghiên cứu xác định diện phân bố chế hình thành triển khai, nhiên hoạt động lấy mẫu vật đo đạc thực địa bổ sung chưa triển khai Sử dụng tài liệu địa chấn thơng thường có sẵn khu vực Biển Đông để xác định dấu hiệu trực tiếp khí hydrate tới thời điểm không thu nổ tài liệu địa chấn đa kênh phân giải cao cho tìm kiếm khí hydrate Qua tài liệu có được, khơng tài liệu địa chấn khu vực Lô 129 - 132 Việt Nam có biểu trực tiếp khí hydrate, mà số 25.000km tuyến địa chấn 2D phân tích, minh giải cho thấy nhiều dấu hiệu trực tiếp mặt BSR, vùng trắng, vùng thoát khí, vùng núi lửa bùn (Hình - 11) hầu hết vùng biển Việt Nam Trên nhiều mặt cắt thấy mặt BSR cắt qua ranh giới địa tầng với biên độ phản xạ mạnh (Hình 9) cột khí phát triển xuyên cắt qua vùng trắng, chí tạo thành họng bùn bề mặt biển (Hình 10) Các khu vực có BSR gắn liền với đới đứt gãy đa giác phổ biến Có thể bắt gặp dạng cấu trúc khu vực Đông Bắc Phú Khánh, Đông Bắc Nam Côn Sơn vùng trũng trung tâm Vũng Mây (Hình 12) Các dấu hiệu khí hydrate vùng biển Việt Nam rõ, nhiên biểu cần phải phù hợp với điều kiện hình thành bảo tồn Hai yếu tố nhiệt độ áp suất quan trọng việc khống chế hình thành khí hydrate vùng nước lớp đất đá trầm tích đáy biển tạo vùng ổn định khí hydrate (Hình 13) Điều kiện để hình thành bảo tồn khí vùng biển Việt Nam cần đầy đủ yếu tố vùng khác giới, yếu tố vật chất liên quan đến thành phần khí tạo Hình 11 Biểu khí hydrate với BSR mặt cắt địa chấn xử lý lại [4] Hình 12 Biểu khí hydrate với BSR mặt cắt địa chấn có hệ thống đứt gãy polygon hydrate (khí nước), thời gian hình thành (thời gian nước lỗ rỗng bão hịa khí hydrocarbon, thời gian phát triển mở rộng khí hydrate), khơng gian (dạng cấu trúc đá trầm tích) điều kiện ổn định hình thành khí hydrate (thành phần khí, trầm tích, thành phần nước lỗ rỗng thành phần khoáng vật) cần xem xét cụ thể Thời gian hình thành khí hydrate phịng thí nghiệm từ vài phút, vài có vài ngày Trong thực tế thời gian hình thành tính theo thang thời gian địa chất kéo dài hàng chục năm, chí vài triệu năm yếu tố nhiều trường hợp khơng thể bỏ qua q trình địa chất, thăng giáng nước biển giai đoạn khác Thời gian hoạt động địa chất làm thay đổi yếu tố ổn định phá vỡ cấu trúc khí hydrate hình thành, nghiên cứu khí hydrate cần ý đến trầm tích hình thành trước đặc biệt q trình hình thành trầm tích Pliocene - Đệ Tứ, kết trình hoạt động có quy luật riêng DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 27 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ biệt có quan hệ với chặt chẽ chuyển động kiến tạo thay đổi mực nước biển thời kỳ Qua đồ tổng lượng hydrocarbon di thoát (quy dầu) từ tầng đá mẹ bể trầm tích cho thấy khu vực có tổng lượng sinh thành lớn đa số nằm vùng có độ sâu nước biển 500m nước khơng đủ điều kiện hình thành khí hydrate Khu vực lớn 500m nước vùng Hoàng Sa, Phú Khánh, Nam Cơn Sơn Tư Chính - Vũng Mây tổng lượng hydrocarbon di thoát hầu hết nhỏ x 106m3/km2 (Hình 14) Mặt khác, đứt gãy sâu kết thúc Miocene trung hầu hết khu vực (Hình - 10) tồn tầng chắn Miocene thượng mang tính khu vực phần Pliocene có khả chắn tốt nên khối lượng khí dịch chuyển tới gần bề mặt đáy biển không đáng kể, ngoại trừ số khu vực có đứt gãy phát triển lên phần lát cắt Các dấu hiệu khí sinh vật xác định thành phần khí thành phần đồng vị phóng xạ, khơng có nghĩa hydrate hình thành khí sinh chỗ Qua phân tích cho thấy hầu hết khí hydrate hình thành từ khí dịch chuyển từ trầm tích nằm sâu bao gồm khí sinh vật trưởng thành nhiệt [2] Tuy nhiên, hầu hết khí hydrate thu có thành phần khí CH4 chiếm ưu thế, thành phần hydrocarbon nặng từ C2+ tới C7 tồn nhận dạng mơi trường tự nhiên, thành phần hydrocarbon có C2+ chủ yếu có thành phần trưởng thành nhiệt tồn Nhiệt độ nước biển Đường cong ổn định khí hydrate dạng sll sH Đường cong ổn định Methane nước biển Đáy biển Mặt đáy đới khí hydrate-1 Gradient địa nhiệt Mặt đáy đới khí hydrate-2 Hình 13 Nhiệt độ, áp suất, gradient nhiệt độ thành phần khí hydrocarbon khác hình thành nhiều dạng khí hydrate có phân bố theo phương thẳng đứng khác [4] QĐ Hoàng Sa QĐ Hoàng Sa Đảo Phú Quốc QĐ Trường Sa Đảo Phú Quốc QĐ Trường Sa (a) (b) Hình 14 Tổng lượng dầu khí di từ tầng đá mẹ trưởng thành nhiệt (a) sinh học (b) [4] 28 DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 PETROVIETNAM thành phần tạo nhiều hội tìm thấy khí hydrate trầm tích nằm độ sâu lớn (Hình 13) Việc xác định nhiệt độ đáy biển quan hệ Hình 15, đường cong cân pha gradient địa nhiệt xác định vùng ổn định khí hydrate Hình 16 Nhìn chung, đặc trưng nhiệt độ đáy Biển Đông thay đổi sau: Nhiệt độ đáy biển (theo Wang) Nóc đới khí hydrate ổn định Nhiệt độ đáy biển (theo xu từ tài liệu giếng) Ranh giới cân pha - Khu vực thềm - 14oC; Đáy biển Shenshu - Khu vực sườn thềm - 6oC ; Đáy đới khí hydrate ổn định khu vực Shenshu - Khu vực trung tâm bể - 3oC; - Nhiệt độ giảm gần tuyến tính theo chiều sâu nước biển, 2.800m nhiệt độ có xu ổn định khoảng 2,0 - 2,2oC Với đặc trưng nhiệt áp độ khống hóa nước biển khu vực nghiên cứu, đới khí hydrate ổn định (top gas hydrate zone - TGHZ) khu vực nghiên cứu thay đổi khoảng 550m so với mặt nước biển tương ứng với nhiệt độ TGHZ vào khoảng 7,8oC (Hình 15 16) Từ dự báo Đáy đới khí hydrate ổn định khu vực IODP 1143 Đáy biển IODP 1143 Hình 15 Biểu đồ nhiệt độ - áp suất methane hydrate cách xác định vùng ổn định khí hydrate cho hai điểm Shenshu IODP 1143 [4] Nhiệt độ Nhiệt độ QĐ Hoàng Sa QĐ Hoàng Sa QĐ Trường Sa QĐ Trường Sa (a) (b) Hình 16 Bản đồ nhiệt độ đáy biển (a) đồ dự báo gradient địa nhiệt (b) khu vực Biển Đơng [8] DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 29 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ Bề dày QĐ Hồng Sa QĐ Trường Sa Hình 17 Bản đồ dự báo bề dày tầng chứa khí hydrate [4] QĐ Hồng Sa Núi lửa phun trào Tách dần biển Đông Vùng sườn thềm Vùng có kiến tạo ổn định Vùng dịng chảy biển mạnh Vùng đứt gãy hoạt động mạnh Vùng có đứt gãy phun trào Đứt gãy phát triển qua Miocene QĐ Trường Sa Đứt gãy phát triển đến mặt biển Hình 18 Dự báo yếu tố rủi ro ảnh hưởng tới hình thành bảo tồn khí hydrate lát cắt Pliocene - Đệ Tứ khu vực nghiên cứu [4] 30 DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 nhiệt độ đáy biển (Hình 15), gradient địa nhiệt vùng Biển Đơng (Hình 16) biểu đồ quan hệ nhiệt độ - áp suất methane hydrate (Hình 13), đồ dự báo bề dày khí hydrate xây dựng (Hình 16) Kết cho thấy có biến đổi bề dày tầng khí hydrate lớn khu vực thềm nông vùng nhô cao Biển Đơng (Hình 17) Ở khu vực trung tâm tách giãn Biển Đơng bề dày khí hydrate lớn có xu suy giảm vùng lân cận gradient nhiệt phần đáy biển cao Nhìn chung, mức độ biến đổi tiêu bề dày hiệu dụng, mức độ bão hòa, bề dày hiệu dụng khí hydrate khác biệt khu vực phụ thuộc không vào điều kiện nhiệt độ, áp suất, cân pha mà phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động địa chất trẻ khác Do để đánh giá định lượng tiềm khí hydrate Biển Đơng yếu tố ảnh hưởng phân tích tổng hợp (Hình 18) để đánh giá mức độ tác động đến trình hình thành bảo tồn khí hydrate Dự báo vùng có triển vọng khí hydrate Với yếu tố đảm bảo việc hình thành chứng khí hydrate sơ thấy vùng tồn khí methane hydrate thềm lục địa biển Việt Nam chủ yếu nằm độ sâu 550m nước tương ứng với nhiệt độ đáy biển nhỏ 7,5 - 7,8oC, trường hợp có thành phần C2+ lớn bắt gặp khí hydrate độ sâu nông bề dày tầng ổn định lớn (Hình 13) Bề dày đới chứa khí methane hydrate lớp trầm tích nhìn chung có xu vát mỏng dần phần rìa Tây khu vực nhô cao đảo thuộc khu vực Tư Chính - Vũng Mây, Trường Sa Hồng Sa Có thể phân chia vùng (Hình 19) sau: PETROVIETNAM QĐ Hoàng Sa QĐ Hoàng Sa QĐ Trường Sa QĐ Trường Sa Khu vực triển vọng cao Khu vực triển vọng trung bình Khu vực có triển vọng thấp Khu vực khơng tồn khí hydrate khơng đánh giá Hình 19 Bản đồ phân vùng triển vọng khí hydrate Biển Đơng [4] - Khu vực có triển vọng khí hydrate cao: khu vực gần trùng với trũng Đệ Tam, nguồn hydrocarbon sinh vật từ tầng nông Pliocene - Đệ Tứ có lượng lớn hydrocarbon trưởng thành nhiệt từ sâu dịch chuyển lên phía Trên sở phân tích điều kiện nguồn hydrocarbon, chế độ nhiệt độ, biểu trực tiếp mức độ thu thập tài liệu phân khu vực theo thứ tự ưu tiên đánh số Hình 19 Khu vực Đơng Bắc Nam Cơn Sơn (1) có tài liệu khẳng định tồn tại, nhiên quy mô mức độ phân bố tiêu để đánh giá tiềm ẩn số cần làm rõ Khu vực Trung tâm trũng Vũng Mây (2) có đặc điểm dấu hiệu rõ khí hydrate tương tự vùng Đơng Bắc Nam Cơn Sơn phía Nam Brunei Khu vực trung tâm bể Phú Khánh nhìn chung có điều kiện thuận lợi Tuy nhiên, trầm tích sâu có xu nâng cao hướng Tây nên dịch chuyển dầu khí từ sâu theo chiều thẳng đứng bị hạn chế, đóng góp nguồn sinh vào hình thành khí hydrate phần trung tâm bị ảnh hưởng Các vùng rìa khu vực vùng có đứt gãy sâu xuyên cắt lên tầng Pliocene - Đệ Tứ có nguồn cung cấp tốt Khu vực Tây Hồng Sa có biểu tốt có phát vùng lân cận phía Trung Quốc Tuy nhiên, vùng nhạy cảm thiếu tài liệu nên khó đánh giá chi tiết; - Khu vực có triển vọng khí hydrate trung bình khu vực có điều kiện hình thành khí hydrate Tuy nhiên, có số điều kiện khơng thuận lợi nguồn sinh bị hạn chế, có hoạt động kiến tạo trẻ, trầm tích mịn chiếm ưu thế, nhiều khu vực bị nâng cao Xét phân bố tầng sinh, khu vực phía Nam có tiềm cao trầm tích Pliocene - Đệ Tứ dày xuất trầm tích mảnh vụn đá vơi có khả chứa cao Do vậy, khí hydrate phân bố cục với bề dày khí hydrate biến đổi theo khu vực Ngoài ra, tài liệu khu vực hạn chế nên việc đánh giá chưa tồn diện, cần bổ sung tài liệu để xác hóa; - Khu vực có triển vọng khí hydrate khu vực gần trùng với đới tách giãn Biển Đông, hoạt động kiến tạo mạnh liên tục Khu vực trầm tích mỏng, khơng có trầm tích Oligocene vật chất hữu đa số chưa trưởng thành, tầng Pliocene - Đệ Tứ mỏng xa nguồn cung cấp vật liệu, khơng ngoại trừ lượng trầm tích tro núi lửa lớn nên cung cấp khí hydrocarbon cho vùng có điều kiện hình thành khí hydrate Ngồi ra, hoạt động động đất núi lửa thường xuyên nên xuất khí khơng có hydrocarbon CO2, H2S, N Do việc tìm kiếm thăm dị khí hydrate khu vực cịn ẩn chứa nhiều rủi ro Kết luận Với dấu hiệu trực tiếp so sánh với khu vực phát khí hydrate giới vùng biển lân cận khẳng định Việt Nam có tiềm khí hydrate Trên sở phân tích điều kiện hình thành bảo tồn khí hydrate vùng biển Việt Nam dấu hiệu khu vực lân cận biển Đơng thấy vùng tồn khí hydrate chủ yếu nằm độ sâu 550m nước tương ứng với nhiệt độ đáy biển 7,5 - 7,8oC Dựa tài liệu địa chấn, từ xác định 11 vùng có tiềm khí hydrate khác vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) Việt Nam (vùng 200 hải lý) Khu vực có triển vọng khí hydrate cao gần trùng với trũng Đệ Tam, nơi nguồn hydrocarbon sinh vật từ tầng nơng Pliocene - Đệ Tứ có lượng lớn hydrocarbon bổ sung từ sâu dịch chuyển lên phía trên, vùng có triển vọng cao xếp thứ tự sau: (1) Đông Bắc Nam Côn Sơn, (2) Trung tâm Vũng Mây, (3) Trung tâm bể Phú Khánh, (4) Tây Hoàng Sa Khu vực có triển vọng khí hydrate trung bình với đầy đủ điều kiện hình thành khí hydrate, nhiên khu vực có rủi ro nguồn sinh hạn DẦU KHÍ - SỐ 7/2016 31 THĂM DỊ - KHAI THÁC DẦU KHÍ chế, có hoạt động kiến tạo trẻ, trầm tích mịn chiếm ưu thế, có nhiều khu vực bị nâng cao xét phân bố tầng sinh, khu vực phía nước sâu phía Đơng Nam có tiềm cao trầm tích Pliocene - Đệ Tứ dày có trầm tích mảnh vụn đá vơi có khả chứa cao Các khu vực trùng với đới tách giãn Biển Đơng có triển vọng khí hydrate có hoạt động kiến tạo mạnh liên tục, lớp trầm tích mỏng chứa vật chất hữu hoạt động núi lửa thường xun tạo khí khơng phải hydrocarbon dẫn tới tìm kiếm thăm dị khí hydrate khu vực rủi ro Cơng tác tìm kiếm thăm dị khí hydrate thời gian vừa qua cịn nhiều vấn đề chưa sáng tỏ mật độ thăm dò khí hydrate mức sơ bộ, cịn hội để tiếp tục nghiên cứu định hướng triển khai cơng tác tìm kiếm loại tài ngun Tài liệu tham khảo Trịnh Xuân Cường nnk Thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu khí hydrate để xác định dấu hiệu, tiền đề tiềm khí hydrate vùng biển thềm lục địa Việt Nam Viện Dầu khí Việt Nam 2014 S.Wu, G.Zhang, Y.Huang, J.Liang, H.K.Wong Gas hydrate occurrence on the continental slope of the northern South China Sea Marine and Petroleum Geology 2005; 22(3): p 403 - 412 Duanxin Chen, Shiguo Wu, Xiujuan Wang, Fuliang Lv Seismic expression of polygonal faults and its impact on fluid flow migration for gas hydrates formation in deep water of the South China Sea Hindawi Publishing Corporation Journal of Geological Research Article ID 384785 2011 M.J.R.Gee, H.S.Uy, J.Warren, C.K.Morley, J.J.Lambiase The Brunei slide: A giant submarine landslide on the North West Borneo Margin revealed by 3D seismic data Marine Geology 2007; 246 (1): p - 23 T.S.Collett Gas hydrate resources of the United States In Gauter, L (Ed.), National assessment of US oil and gas resource on CD-ROM D.USGS Digital data Series 30 1995 Trịnh Xuân Cường nnk Một số đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến hình thành bảo tồn khí hydrate Biển Đơng Việt Nam Tạp chí Dầu khí 2016; 4: p 24 - 34 T.S.Collett Energy resource potential of natural gas hydrates AAPG bulletin 2002; 86(11): p 1971 - 1992 Trần Châu Giang Cập nhật thông tin, tìm hiểu hoạt động tìm kiếm thăm dị khai thác hydrat khí giới dự báo tiềm hydrat khí Việt Nam Địa chất 2008; 299 H.C.Jong, J.R.Byong, R.L.Sung Korea Gas Hydrate R&D Program 2006 Gas hydrate evidences and prospective areas in the East Sea of Vietnam Trinh Xuan Cuong, Nguyen Manh Hung Nguyen Hoang Son, Ta Quang Minh Vietnam Petroleum Institute Email: cuongtx@vpi.pvn.vn Summary Gas hydrate existence has been proven by direct and indirect data gathered in the East Sea and adjacent areas (Shenshu, North West of Hoang Sa, Blocks 129 - 132, and deep sea offshore of Brunei) Seismic data indicates clear gas hydrate evidences in many places such as the West of Hoang Sa, the Centre of Phu Khanh basin, the North East of Nam Con Son basin and the Centre of Vung May area Available evidences show that the areas overlaying the defined Tertiary basins such as Phu Khanh, Nam Con Son and Vung May may have higher gas hydrate potential In the studied areas, at the water depth of 550m (about 7.8oC), the methane gas hydrate may exist in the subsurface sediments The thickness of the gas hydrate stability zone (GHSZ) in the methane gas case increases from shelf slope/ higher areas (0 - 120m) toward the centre of the East Sea (up to 200m or thicker) Based on seismic and magnetic data and others, 11 areas have been defined with different gas hydrate potential in the exclusive economic zone (EEZ) of Vietnam (within 200 miles) The East Sea spreading area has the least potential, whilst other areas rank from average to high The ranking of potential in descending order can be as follows: (1) North East of Nam Con Son basin, (2) Centre of Vung May basin, (3) Centre of Phu Khanh basin, and (4) East of Hoang Sa Key words: Gas hydrate, gas hydrate evidence, East Sea, gas hydrate potential, GHSZ, BSR 32 DẦU KHÍ - SỐ 7/2016