Luận văn cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí phần đông nam bể trầm tích bắc ustyurt, cộng hòa uzbekistan

MỤC LỤC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH VẼ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mở Đầu Bể trầm tích bắc Ustyurt phân bố địa phân hai quốc gia CH Uzbekistan Ch Kazaxtan bể trầm tích có quy mơ lớn khu vực Trung Á Bể hình thành bối cảnh kiến tạo phức tạp xảy Paleozoic-Mesozoic kéo dài sang tận Kainozoi Sự đa dạng điều kiện địa chất, chế hình thành bể thời gian tiến hóa lâu dài dẫn đến thực tế thành tạo trầm tích tham gia vào cấu trúc bể đa dạng phức tạp Các kết nghiên cứu địa chất, địa vật lý bước đầu cho thấy bể có triển vọng dầu khí khả quan Tuy nhiên, mức độ nghiên cứu sơ sài đặc điểm địa chất – kiến tạo phức tạp nên hiểu biết cấu trúc địa chất, đặc điểm địa tầng, lịch sử tiến hóa tiềm dầu khí cịn hạn chế Để định hướng cho việc tìm kiếm thăm dị dầu khí thời gian tới cách hiệu cần phải có nghiên cứu địa chất, địa vật lý chi tiết Một vấn đề cấp thiết khác sống sản xuất hàng ngày với phát triển sản xuất công nghiệp nhu cầu sử dụng lượng ngày gia tăng Trong nguồn lượng lượng mặt trời, lượng gió,… cịn hạn chế khả cung cấp hiệu kinh tế nguồn lượng từ dầu khí đóng vai trò chủ đạo thị trường Trong năm vừa qua, Tập đồn Dầu khí Việt Nam (PVN), Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác dầu khí (PVEP) đẩy manh cơng tác đầu tư tìm kiếm – thăm dò khai thác nước nước Một đối tượng mà PVEP đầu tư tìm kiếm – thăm dị phần diện tích thuộc bể Bắc Ustyurt, nước CH Uzbekistan Xuất phát từ vấn đề nêu trên, học viên lựa chọn đề tài làm luận văn thạc sỹ với tiêu đề “Cấu trúc địa chất triển vọng dầu khí phần đơng nam bể trầm tích bắc Ustyurt, cộng hịa Uzbekistan” nhằm góp phần làm sáng tỏ vấn đề cấu trúc địa chất, địa tầng triển vọng dầu khí khu vực nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình điều kiện giao thơng Bể trầm tích bắc Ustyurt nằm phía tây tây bắc cộng hịa Uzbekistan, tây nam cộng hòa Kazakhstan, hồ Aral biển Caspian Bể trầm tích có dạng hình tam giác, với diện tích khoảng 240000-250000 km2 70% thuộc lãnh thổ Kazakhstan 30% Uzbekistan (Hình 1) Hình Vị trí địa lý địa hình khu vực nghiên cứu Địa hình khu vực có chuyển tiếp từ miền đất thấp Turan (lowland Turan), đồng sang cao nguyên Ustyurt theo hướng từ đông sang tây với độ cao địa hình từ vài mét đến 200m Giao thông khu vực tương đối thuận tiện với hoàn thiện sở hạ tầng đường bộ, đường sắt, đường thủy đường hàng khơng Hệ thống đường tương đối dày điều kiện thuận lợi giúp liên kết tỉnh khu vực tự trị Uzbekistan với Tuyến đường sắt qua trung tâm vùng nối với Kazakhstan tuyến đường huyết mạch giúp phát triển kinh tế khu vực Ngoài khu vực tiếng với sản phẩm từ ngư nghiệp du lịch hệ thống đường thủy phát triển tương đối mạnh Nhìn chung khu vực có điều kiện địa hình, giao thơng thuận lợi cho công tác khảo sát địa chất, địa chấn phục vụ cho việc thu nổ địa chấn 2D phase LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.1.2 Đặc điểm khí hậu Hình Sơ đồ phân bố lượng mưa trung bình hàng năm khu vực Trung Á Hình Sơ đồ phân bố nhiệt độ trung bình khu vực Trung Á LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình Sơ đồ thể phân bố hoang mạc, sa mạc khu vực Trung Á Khu vực nghiên cứu nói riêng phần lớn diện tích Uzbekistan, Turkmenistan Kazakhstan bao phủ hoang mạc sa mạc thuộc nhóm : clay-loess, crushed stone gypsum, sandy solonchak (hình 4) Do khu vực đặc trưng khí hậu lục địa khơ nóng vào mùa hè với nhiệt độ trung bình 25-30oC, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn; mùa đơng nhiệt độ trung bình dao động -10 – oC, lượng mưa trung bình hàng năm nhỏ 200mm Do đó, nhận thấy khí hậu khu vực nghiên cứu tương đối khắc nghiệt 1.1.3 Điều kiện kinh tế-xã hội Khu vực nghiên cứu nói riêng Uzbekistan nói chung xã hội khơng đồng nhất, chiếm ưu tộc người Uzbekistan chiếm 76% dân số, lại người Nga - 6%, Tajikistan - 5%, Kazakhstan - 4% nhóm người khác chiếm 9% Nhiều người thuộc nhóm tộc thiểu số rời bỏ đất nước từ sau giành độc lập Điều dẫn tới mát chuyên gia giỏi nhiều lĩnh vực kỹ thuật, công nghiệp nhóm chun mơn khác Tuy nhiên, tình hình cải thiện nhiều Uzbekistan nắm giữ lượng lớn chuyên gia có cấp đào tạo trường đại học uy tín Mỹ Châu Âu Khu vực nghiên cứu có thu nhập đầu người thấp so với khu vực khác thuộc Trung Á Kinh tế vùng phụ thuộc chủ yếu vào nông nghiệp ngư nghiệp Tuy nhiên, nguồn trữ lượng dồi vàng, dầu, khí thiên nhiên, than đá, bạc đồng hứa hẹn tương lai phát triển khơng cho vùng mà cịn đất nước Uzbekistan LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.2 Lịch sử nghiên cứu 1.2.1 Lịch sử cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí a) Cơng tác nghiên cứu địa chất (địa tầng – magma – kiến tạo) Những thông tin cấu trúc địa chất vùng có từ kỷ 19, đặc biệt năm 30 kỷ 20 Đó cơng trình nghiên cứu nhà địa chất Z.L Eversmak, F.N Baziner, A.P Karpinsky, L Smolko, A.D Archagel, A.L Luppi, v.v… Các cơng trình khái quát đặc điểm địa chất, địa tầng, kiến tạo biểu dầu khí vùng Từ năm 1960 kỷ trước, hàng loạt công trình nghiên cứu địa chất tiềm dầu khí vùng Ustyurst cơng bố Đó cơng trình Babeevym, Fedotov (1960), I.G Greenberg, Sukhinin (19601963), J Gladashe (1965), Aralbaeva, Lebeder (1966) Tuy nhiên, cơng trình chủ yếu đề cập đến thành tạo địa chất Mezozoi, đặc biệt thành tạo Jura - Kreta tiềm dầu khí chúng Từ năm 1972, phát trực tiếp dấu hiệu dầu khí thành tạo đá vơi vỡ vụn sinh vật, có tuổi Cacbon hạ giếng khoan thơng số Karakuduk-1, việc nghiên cứu tiềm dầu khí thành tạo Paleozoi thượng quan tâm Một số cơng trình cơng bố dự báo phát triển san hô A.M Akramkhadjaev, K.K Avazkhodjaev, M.K Arifdjanov nnk; nghiên cứu đặc trưng địa hóa cacbuahydro trầm tích Paleozoi thượng D.Xirajidinov, A.Azimor Tài liệu giếng khoan thơng số, tìm kiếm Iu.Iuldsev, A.A.Vadiev, U Aralbaev, L.M Akimenko, L.I Labutina, D.R.Khegai v.v…đã hoàn thành từ năm 2001 đến 2007 Bản đồ cấu trúc tầng Jura thượng; sơ đồ kiến tạo lớp phủ trầm tích khu vực; sơ đồ phân bố đối tượng tiềm dầu khí thành lập (Khegai D.R nnk 2006) Đây tài liệu quan trọng sử dụng báo cáo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồng thời lượng thông tin lớn địa chất dầu khí khu vực cơng bố văn liệu địa chất khu vực cho phép xác định phương hướng tìm kiếm thành tạo trước Jura vùng Trong khu vực này, số cơng ty dầu khí nước ngồi tiến hành tìm kiếm thăm dị dầu khí Gazprom (2006 – 2010), tổ hợp Aral Sea (gồm Uzbeneftigaz, CNPC, Petronas, KNOC, từ 2009 đến nay) Trong đó, Aral Sea phát dầu khí Jura Năm 1991 mỏ Karachalak năm 1993 mỏ Kochalak cho dịng khí khí condensate cơng nghiệp thành tạo Cacbon hạ, mỏ Bắc Urga cho dịng khí công nghiệp thành tạo C3 – P1 Năm 1998, T.S.Shayakubov làm chủ biên nnk thành lập đồ địa chất Uzbekistan tỷ lệ 1/500.000 Năm 2007, Daewoo International Corporation Uzbekneftegaz lập báo cáo đầu tư cho lô Koskudyk Ashibulak, vùng Ustyurt, nước cộng hịa Uzbekistan b) Cơng tác địa vật lý Cơng tác thăm dò trọng lực cho vùng Ustyurt tỷ lệ 1/200.000 1/500.000 nhà địa vật lý Uzbekistan hoàn thành từ năm 50 kỷ trước Từ hàng không tiến hành giai đoạn 1957-1967, đặc biệt gần (2001) công tác thăm dị từ hàng khơng độ phân giải cao thực cho khu vực Công tác thăm dò địa chấn vùng Ustyurt năm 1957 Các cơng tác thăm dị địa chấn khu vực phương pháp liên kết sóng khúc xạ tiến hành năm 1964-1973 1977-1979 Kết thành lập đồ cấu tạo bề mặt móng vùng Ustyurt tỉ lệ 1:500.000 Bên cạnh đó, cơng tác địa chấn phương pháp sóng phản xạ phục vụ cho LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cơng tác tìm kiếm chi tiết thực từ năm 1973 Kết cơng tác thăm dị địa chấn thành lập đồ cấu trúc Jura (T III), đồ Jura (TIV’), đồ Jura (TIV”), Permi-Trias (TV) theo bề mặt móng Paleozoi PZ (TVI) Đặc biệt, năm 1987 phát cấu tạo Karachalak, giếng khoan cấu tạo vào thành tạo Paleozoi cho dịng khí condensate cơng nghiệp Khối lượng cơng tác địa chấn - địa vật lý tính đến năm 2011 thể hình 2.1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình Bản đồ basemap công tác nghiên cứu địa vật lý khu vực nghiên cứu lân cận c) Công tác khoan Trước năm 1998 khu vực khoan 74 giếng khoan thăm dò phần trung tâm vùng từ sau 1998, đặc biệt từ 2006 đến khoan 11 giếng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Đánh giá triển vọng dầu khí phần đơng nam bể trầm tích bắc Ustyurt 4.1 Biểu chứa dầu khí Các phát dầu khí đề cập sơ lược chương báo cáo Cần phải nhấn mạnh biểu chứa dầu khí thể rõ nét thành tạo Jura – thành tạo chứa dầu khí truyền thống Uzbekistan Đối với khu vực đơng bể Bắc Ustyurt, biểu dầu khí đối tượng chủ yếu phát gờ nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala Đây gờ nâng đánh giá có triển vọng tiềm dầu khí cao khu vực Biểu lần đầu ghi nhận vào năm 1963 khoan giếng khoan thơng số cấu tạo Alambek Khí phát từ thành tạo Jura Ở phía bắc đới nâng vào năm 1968 mỏ khí - condensat Kuanish phát Tầng sản phẩm tầng cát kết lót đáy có tuổi Jura với độ dày 60 – 70m Vào năm 1977, vùng Tây Barsakelmes, giếng khoan số số từ tập cát kết phần trầm tích Jura thu dịng khí với lưu lượng 100.000m3/ ngày đêm Dịng dầu cơng nghiệp thu từ cát kết thành tạo Jura giếng khoan số Vào năm 1983 phía nam Alambek phát mỏ khí – condensat Akchalak Tầng sản phẩm tầng cát kết lót đáy thành tạo Jura tầng thấu kính cát kết có tuổi Jura Đến nay, đới nâng Kuanish – Koskala phát 15 diện tích có triển vọng (Alambek, Kuanish, Barsakelmes Tây, Karakuduk, Barsakelmes đông, Akchalak, Karachalak, Kushkair Trung Tâm, Bắc Karaumbet, muryn, Tribiny, Adzibai, Chink, Priozer) có mỏ cho dịng khí condensat công nghiệp tập sản phẩm tuổi Jura (Kuanish, Tây Barsakelmes, Akchalak, Kochalak) Các cấu tạo lại có biểu khí tầng sản phẩm tuổi Jura, dịng khí khơng cơng nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các biểu dầu khí phát trũng Sudochi Ở phát diện tích triển vọng Urga, Sudochi, Daily, Aral, Bắc Urga, Kungrad Trong phát mỏ cho dịng khí condensat công nghiệp tầng sản phẩm thành tạo Jura: Urga, Daily, Aral Dải nâng Berdah xác định nhiều diện tích có triển vọng dầu khí thành tạo Jura Đó Surgil, Berdah, Berdah Đông, Berdah Bắc, Uchsay, Arka Kungrad Ở phát mỏ có biểu khí khoan tầng sản phẩm tuổi Jura cấu tạo Muynak gờ nâng Valdobranznoe phát dầu Đối với thành tạo trước Jura, biểu dầu khí phát giếng khoan thơng số Karakuduk-1 từ đá vơi có tuổi Paleozoi muộn Đến phát mỏ: Karachalak, Kochakak gờ nâng Kuanish – Koskala mỏ Bắc Urga trũng Sudochi Tính đến ngày 1.1.2009, tồn vùng Bắc Ustyurt phát 14 mỏ khí, condensat-khí sau: Kuanish, Kokchalak, Karachalak, Akcholak, Đơng Barxakelmes, Urga, Daily, Berdah, Đông Berdah, Nắc Berdah, Uchsay, SurgilBắc Aral, Shagrirluk Shege Các mỏ tìm nằm khoảng địa tầng Paleozoi, Jura hạ, Jura trung Jura thượng Về mặt trữ lượng, mỏ nhỏ Karachalak, Kokchalak v.v… đến mỏ lớn Surgil – Bắc Aral Các mỏ Paleozoi thường gắn với thành tạo cacbonat tổ hợp thạch kiến tạo D3-C2 Các mỏ Jura thường liên quan đến bẫy kiểu kiến trúc – thạch học Đa số mỏ nhiều vỉa chứa, ví dụ mỏ Surgil – Bắc Aral có đến 22 vỉa collector, chứa 57 vị trí có khí – condensat Bên cạnh mỏ tìm ra, số diện tích cịn ghi nhận dịng dầu khí cơng nghiệp, khơng cơng nghiệp Các dịng khí cơng nghiệp gặp diện tích Kushkair Trung Tâm, Bắc Urga, Chibini, không công nghiệp gặp Priozer, bắc Karaumbet, Aral Các biểu dầu gặp giếng khoan diện tích Karakuduk, Tây Barsakelmes, Đơng Myunak, Bắc Aral LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ biểu dầu khí nêu thấy khu vực đông bể Bắc Ustyurt vùng có tiềm dầu khí lớn 4.2 Hệ thống dầu khí 4.2.1 Hệ thống dầu khí thành tạo địa chất 4.2.1.1 Hệ thống dầu khí thành tạo tiền Cambri-Devon Các thành tạo tiền Cambri – Devon gặp số giếng khoan phía Nam Đơng Nam vùng Đó đá phiến thạch anh, sericite, graphit Đá bị biến chất có tuổi tiền Cambri Koskala, Cambri- Silua Montraklin Ở giếng khoan Muynak – 1, đông bắc vùng thành tạo cát kết, bột kết, sét kết xếp vào Devon Như vậy, thành tạo tiền Cambri – Devon phía nam, đơng nam khu vực đơng bể Bắc Ustyurt thành tạo biến chất, nằm độ sâu lớn khơng có khả sinh, chứa dầu khí Điều chứng minh giếng khoan tìm kiếm Nam Karaumbet Các thành tạo gặp từ độ sâu 2880m khoan vào đến 330m Đó đá phun trào bị phân phiến, clorit hóa, đơi chỗ có nứt nẻ, cứng Biểu khí yếu, ví dụ khí Metan dao động từ 0.0316% độ sâu 3190m đến 0.0738% độ sâu 3075m, điện trở suất 25 – 55 ohm; giá trị log độ rỗng dao động từ 2.1 đến 5.2% Kết nghiên cứu vật lý đá chứa cho thấy độ rỗng mở khoảng 2909 -2913m 0.76%; 2927-2928m 1.07% 3048-3049m 0.49% 4.2.1.2 Hệ thống dầu khí thành tạo Devon – Cacbon -giữa (D3-C2) Theo tài liệu giếng khoan, thành tạo phân bố rộng rãi vùng; gờ nâng Kuanish – Koskala, Bắc trũng Sudochi Đông Bắc vùng nghiên cứu (Muynak-1) Tham gia vào thành tạo đá vôi sinh vật bị nứt nẻ, hang hốc thành tạo acgilite màu đen với lớp mỏng cát kết, bột kết Chúng hình thành thềm lục địa thụ động đại dương cổ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ural – Thiên Sơn Các thành tạo tạo nên điệp Karakuduk nêu Độ dày thay đổi từ 200m đến 1000m Theo Abetov A.E nnk (2002) tập sét kết màu đen giàu vật liệu hữu phân tán Hàm lượng cacbonat hữu cao, đạt từ 0.84 đến 1.54% Với hàm lượng này, sét kết điệp Karakuduk hoàn toàn thuộc loại đá sinh dầu khí Loại HC chủ yếu thuộc kiểu sapropel chứng tỏ điệp số chứa vật chất hữu lỏng Trong tập đá vôi bên dưới, hàm lượng hữu đạt 1% Trầm tích điệp Karakuduk thành tạo môi trường thềm lục địa thụ động, môi trường ven bờ, điều kiện khử thuận lợi cho việc tích tụ vật liệu hữu Như khả sinh loại sét màu đen thành tạo tốt Acgilit bị chia cắt nhiều hệ thống nứt nẻ có độ rộng khe nứt