Phương pháp địa tầng phân tập và khả năng áp dụng để nghiên cứu chi tiết lát cắt địa chất của bể trầm tích dầu khí Mã Lai - Thổ Chu

Phương pháp địa tầng phân tập và khả năng áp dụng để nghiên cứu chi tiết lát cắt địa chất của bể trầm tích dầu khí Mã Lai - Thổ Chu

mở đầu Tính cấp thiết của đề tài

Bể trầm tích Mã Lai - Thổ Chu thuộc thềm lục địa Tây Nam Việt

Nam được đánh giá là bể trầm tích đầy triển vọng, đặc biệt là tiềm năng

khí Cho đến nay, một loạt các khảo sát địa chấn và các giếng khoan

thăm dò, khai thác đã được tiến hành tại đây với các biểu hiện dầu khí

rất lạc quan Tuy nhiên, việc nghiên cứu chuyên sâu về địa tầng phân

tập ở bể Mã Lai - Thổ Chu vẫn còn hạn chế, ranh giới một số phân vị

địa tầng chưa có sức thuyết phục, sự biến đổi tướng trầm tích trong từng

đơn vị địa tầng chưa được nghiên cứu sâu Hơn nữa, mặc dù đã có một

lượng lớn các tài liệu địa vật lý và địa chất, song cho tới nay các số liệu

địa chấn và giếng khoan tại đây mới chỉ được phân tích một cách độc

lập Chính vì thế vẫn còn một số tồn tại cần giải quyết trong quá trình

nghiên cứu địa chất dầu khí ở vùng bể này

Việc áp dụng địa tầng phân tập để nghiên cứu chi tiết lát cắt địa

chất của bể trầm tích dầu khí Mã Lai - Thổ Chu là việc làm cần thiết

phục vụ công tác đánh giá triển vọng dầu khí, góp phần gia tăng sản

lượng dầu khí khai thác, đóng góp một phần cho nền kinh tế đang tăng

trưởng của Việt Nam

Mục đích của đề tài

Làm sáng tỏ khả năng áp dụng phương pháp địa tầng phân tập để

khai thác, tổng hợp các tài liệu địa chấn, carota và các tài liệu địa chất

khác nhằm nghiên cứu chi tiết lát cắt địa chất của bể trầm tích dầu khí

Mã Lai - Thổ Chu

Đối tượng nghiên cứu

- Bản chất và nội dung cơ bản của phương pháp địa tầng phân tập

- Qui trình phân tích ĐTPT áp dụng cho các bể trầm tích hạt vụn và

đặc biệt là lát cắt địa chất bể trầm tích dầu khí Mã Lai - Thổ Chu

Nội dung và phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu sự ra đời, phát triển của phương pháp địa tầng phân tập và

khả năng áp dụng cho khu vực bể trầm tích dầu khí Mã Lai - Thổ Chu

- Xây dựng qui trình phân tích địa tầng phân tập chuẩn hoá để khai thác

có hiệu quả nguồn số liệu địa chất, địa vật lý hiện có

- ứng dụng qui trình phân tích địa tầng phân tập để phân tích lát cắt địa chất bể Mã Lai - Thổ Chu: Phân chia thành các tập, nhóm phân tập và phân tập; chính xác hoá các tập và nhóm phân tập đã phân chia; nghiên cứu tướng, môi trường và lịch sử phát triển của các tập và các phân tập; phát hiện và theo dõi sự phân bố và phát triển của chúng để

từ đó làm sáng tỏ cấu trúc địa chất cũng như đánh giá triển vọng dầu khí vùng nghiên cứu

Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Luận án được thực hiện dựa trên nguồn số liệu thu thập từ các đề tài, dự án nghiên cứu về địa chất, địa vật lý trên toàn thềm lục địa Việt Nam và đặc biệt là số liệu địa chấn thu nổ trên vùng thềm lục địa Tây Nam Việt Nam với khoảng 11400 km tuyến địa chấn 2D; tài liệu đo carota của một số giếng khoan do các công ty dầu khí đã khoan tại vùng

bể Mã Lai - Thổ Chu; Các tài liệu cổ sinh, thạch học; các báo cáo khoa học, các đề tài nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước

Luận án đã sử dụng chủ đạo các phương pháp sau:

- Phương pháp địa tầng phân tập

- Các phương pháp xử lý tài liệu địa chấn

- Các phần mềm minh giải, vẽ bản đồ

ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Khẳng định khả năng, hiệu quả áp dụng phương pháp địa tầng phân tập trên lát cắt trầm tích bể Mã Lai - Thổ Chu

- Mở ra khả năng áp dụng phương pháp này đối với các khu vực khác trên toàn thềm lục địa Việt Nam

- Đã xác định và chi tiết hoá cấu trúc địa chất bể Mã Lai – Thổ Chu phục vụ công tác tìm kiếm thăm dò dầu và đặc biệt là khí ở bể này Nhiệm vụ này có giá trị thực tiễn cao, góp phần phục vụ công tác hoạch định và phát triển nguồn năng lượng quốc gia

Những điểm mới của luận án

- Là công trình tổng hợp đầy đủ nguồn tài liệu địa chấn và carota dựa

trên lý thuyết phương pháp ĐTPT để áp dụng nghiên cứu vùng bể trầm

tích Mã Lai – Thổ Chu

- Đã tái xử lý số liệu địa chấn để tăng độ phân giải của mặt cắt địa chấn,

góp phần nâng cao hiệu quả của công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí

- Đã phân chia chi tiết lát cắt địa chất bể trầm tích Mã Lai – Thổ Chu

thành các tập, nhóm phân tập, các miền hệ thống trầm tích và chứng

minh sự tác động tương hỗ giữa cơ chế lắng đọng trầm tích với quá

trình thay đổi mực nước biển khu vực Đông Nam á cũng như toàn

cầu Gắn kết mối quan hệ giữa các phân vị địa tầng đã phân chia với

các yếu tố sinh, chứa, chắn dầu khí

- Đã xây dựng một khung thời địa tầng gắn liền với qui luật thăng giáng

mực nước biển để từ đó xác định nguồn gốc, môi trường và thành phần

thạch học trầm tích nhằm làm cơ sở đánh giá triển vọng dầu khí vùng

nghiên cứu

- Khẳng định sự liên thông và phân bố rộng của các tập cát LST lấp đầy

các lòng sông cổ trong Mioxen - đối tượng chứa tiềm năng Các tập sét

biển tiến giàu vật chất hữu cơ có khả năng sinh tốt

Những luận điểm chính

- Địa tầng phân tập là phương pháp cho phép khai thác hợp lý nhất các

số liệu địa chấn và carota phục vụ việc nghiên cứu chi tiết lát cắt địa

chất và triển vọng dầu khí của bể trầm tích Mã Lai - Thổ Chu

- Bằng việc áp dụng ĐTPT với một quy trình phân tích các số liệu địa

chất - địa vật lý thích hợp, lát cắt địa chất bể trầm tích Mã Lai - Thổ

Chu đã được phân chia thành các tập Oliogxen, Mioxen, Plioxen - Đệ

Tứ Tập Oligoxen được cấu thành bởi ba miền hệ thống trầm tích với

các phân tập phủ chồng, phủ chồng lùi và phủ chồng lấn Mioxen -

khoảng địa tầng xuất hiện nhiều mặt ngập lụt -ranh giới phân cách các

kiểu sắp xếp thô dần và mịn dần trong các phân tập phủ chồng lấn, phủ

chồng và phủ chồng lùi đặc trưng cho sự trầm tích luân phiên trong

Mioxen

- Nguồn gốc, thành phần thạch học, môi trường lắng đọng trầm tích và triển vọng dầu khí của các đơn vị địa tầng vùng nghiên cứu được xác

định trên cơ sở khung thời địa tầng gắn liền với qui luật thăng giáng mực nước biển toàn cầu: Sét biển tiến Oligoxen và sét hạt mịn trong các khoảng địa tầng cô đặc thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến là các tập sét giàu vật chất hữu cơ có khả năng sinh tốt Các tập cát thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp lấp đầy các lòng sông cổ trong Mioxen với khả năng liên thông và phân bố rộng là các tầng chứa sản

phẩm hữu hiệu

Bố cục của luận án

Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận án gồm 154 trang đánh máy và 80 hình vẽ được bố trí theo trình tự sau đây:

Chương 1 giới thiệu sự ra đời và phát triển của phương pháp địa tầng phân tập, bản chất khoa học của phương pháp nghiên cứu và khả năng áp dụng cho vùng bể Mã Lai -Thổ Chu

Chương 2 trình bày quy trình phân tích số liệu địa chất - địa vật lý theo quan điểm địa tầng phân tập để áp dụng phân tích chi tiết lát cắt trầm tích bể Mã Lai -Thổ Chu

Chương 3 trình bày kết quả áp dụng qui trình phân tích địa tầng phân tập trong nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí

bể Mã Lai - Thổ Chu

Lời cảm ơn

Luận án được thực hiện tại Bộ môn Địa Vật Lý, Khoa Dầu Khí, Trường Đại Học Mỏ-Địa chất dưới sự hướng dẫn của GS.TSKH Phạm Năng Vũ và TSKH Phan Trung Điền Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các giáo sư hướng dẫn Tác giả trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Mỏ Địa chất, Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam, Viện Dầu Khí Việt Nam, Trung tâm ứng dụng và Chuyển giao Công nghệ, Ban chủ nhiệm dự án Enreca, Cục địa chất Đan Mạch và Greeland, Khoa

Dầu khí, Bộ môn Địa Vật lý đã khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi trong

quá trình nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đối

với các ý kiến góp ý bổ ích và sự giúp đỡ tận tình của các nhà khoa học

và các đồng nghiệp trong và ngoài ngành dầu khí

Chương 1 - địa tầng phân tập - một phương pháp hiệu

quả nghiên cứu các bể trầm tích

1.1 Sự ra đời và phát triển của phương pháp địa tầng phân tập

ĐTPT ra đời từ đầu thập niờn 50 của thế kỷ 20 do Laurence khởi

xướng Nhưng mói đến những năm 70, một bước ngoặt mang tớnh đột

phỏ đó đưa ĐTPT trở thành một phương phỏp nghiờn cứu lỏt cắt trầm

tớch nhờ cỏc cụng trỡnh khoa học của tập thể cỏc nhà nghiờn cứu thuộc

cụng ty Exxon gồm P.R Vail, R.M Mitchum, J.B Sangree và S

Thompson Năm 1988, Vail đó đề xuất mụ hỡnh 3 chiều của tập trầm

tớch Mụ hỡnh trờn đó được sử dụng để phõn chia chi tiết cỏc tập địa

chấn và xỏc định cỏc tướng địa chấn khỏc nhau Tuy nhiờn do độ phõn

giải hạn chế của địa chấn khụng cho phộp phõn chia lỏt cắt trầm tớch với

độ chi tiết ở mức cú thể phỏt hiện và theo dừi được cỏc tầng chứa nên

D.E Frazier và Compbell đó tiến hành khai thỏc cỏc số liệu địa vật lý

giếng khoan, mẫu lừi và vết lộ để nghiờn cứu tập vụn thụ nụng dần lờn

phục vụ việc liờn kết cỏc tập chứa được hỡnh thành ở điều kiện thềm lục

địa Trờn cơ sở cỏc nghiờn cứu, khỏi niệm phõn tập được đưa ra Khỏi

niệm phõn tập cho phộp theo dừi tin cậy hơn cỏc lớp trầm tớch cú độ dày

vài chục một, tương đương với độ dày của cỏc tập đỏ chứa và dự bỏo sự

thay đổi tướng trong những phần tương đối nhỏ của lỏt cắt địa chất

Theo cỏch đú, ĐTPT đó tạo điều kiện để theo dừi và liờn kết khụng gian

cỏc tập trầm tớch cựng thời, từ đú tỡm ra quy luật phõn bố tướng trầm

tớch trong khụng gian 3 chiều Hơn thế nữa, nú cũn tạo ra cỏc cơ sở để

dự bỏo tin cậy và khoa học sự phõn bố tướng theo thời gian cũng như

khụng gian Chớnh nhờ cỏc ưu điểm trờn nờn ĐTPT ngày nay đó được

ỏp dụng rộng rói trờn thế giới phục vụ việc phõn tớch cỏc số liệu địa

chấn cũng như phõn tớch tổng hợp cỏc số liệu địa chất, ĐVLGK phục vụ

việc xỏc định và theo dừi cỏc miền hệ thống dầu khớ, đặc biệt là cỏc tầng chứa

Ở Việt Nam, ngay từ những năm cuối thập kỷ 80, cỏc nhà địa chất

- địa vật lý đó đưa phương phỏp ĐTPT vào ỏp dụng để phõn tớch cỏc tài liệu địa chấn Cựng với việc ỏp dụng ĐTPT trờn thế giới, ở nước ta, phương phỏp ĐTPT đó được ỏp dụng khỏ rộng rói và hiệu quả của phương phỏp này được đỏnh giỏ cao

1.2 Nội dung cơ bản của địa tầng phân tập

1.2.1 Tính chu kỳ của quá trình trầm tích và khả năng dự báo lát

cắt trầm tích

ĐTPT là lĩnh vực nghiờn cứu cỏc bể trầm tớch dựa vào xem xột mối quan hệ của cỏc thành tạo trầm tớch với sự thăng giỏng mang tớnh chu

kỳ của MNB Nếu sự thay đổi của MNB mang tớnh chu kỳ thỡ cỏc loại trầm tớch (tướng trầm tớch) được tạo ra cũng thể hiện sự luõn phiờn mang tớnh chu kỳ Điều này cho phộp dự bỏo được lỏt cắt trầm tớch (theo phương thẳng đứng cũng như theo phương nằm ngang)

1.2.2 Các đơn vị trầm tích

Tập trầm tích: Tập là đơn vị cơ bản của lỏt cắt trầm tớch Nú là tập hợp cỏc lớp trầm tớch nằm chỉnh hợp nhau, liờn quan với nhau về nguồn gốc và được giới hạn ở núc và đỏy bằng cỏc ranh giới bất chỉnh hợp địa tầng gồm phần bất chỉnh hợp và phần chỉnh hợp liờn kết từ cỏc phần bất chỉnh hợp

Bất chỉnh hợp: Bất chỉnh hợp là bề mặt bào mũn, phơi lộ, giỏn đoạn trầm tớch, phõn chia cỏc lớp già hơn với cỏc lớp trẻ hơn Trờn bề mặt này tồn tại cỏc dấu hiệu giỏn đoạn trầm tớch rừ ràng như: cắt cụt, bào mũn, đào khoột, phơi lộ Bất chỉnh hợp là cỏc bề mặt phơi lộ liờn quan tới quỏ trỡnh hạ MNB

Miền hệ thống trầm tớch: được hiểu là tổ hợp phõn bố trong khụng gian 3 chiều của cỏc tướng đỏ được thành tạo trong những mụi trường trầm tớch nhất định ứng với những giai đoạn thăng giỏng nhất định của MNB trong một chu kỳ trầm tớch

Phõn tập: là đơn vị địa tầng nhỏ nhất của lỏt cắt trầm tớch Phõn tập

là một phần của tập, gồm một số lớp trầm tớch nằm chỉnh hợp nhau

được giới hạn ở núc và đỏy bởi cỏc mặt ngập lụt liờn quan đến quỏ trỡnh

tăng đột ngột của MNB làm xuất hiện lớp biển tiến từ bờ ra đến thềm

lục địa

Nhúm phõn tập: là tổ hợp cỏc phõn tập liờn quan với nhau về nguồn

gốc, phủ chồng lờn nhau theo những dạng riờng biệt (phủ chồng lấn,

thoỏi hoỏ, phủ chồng) và được giới hạn ở núc và đỏy bằng cỏc bề mặt

ngập lụt

Chương 2 - QUY TRèNH PHÂN TÍCH CÁC SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

- ĐỊA VẬT Lí THEO QUAN ĐIỂM ĐTPT

2.1 Xử lý số liệu địa chấn

Vì số liệu địa chấn không được xử lý theo các yêu cầu của ĐTPT

nên các mặt cắt địa chấn cần phải được xử lý nhằm đảm bảo cỏc yờu

cầu sau:

- Cú độ phõn giải cao: để tăng độ phõn giải đũi hỏi phải sử dụng cỏc

bộ lọc dải rộng, trong một số trường hợp cú thể sử dụng lọc ngược

- Áp dụng cỏc biện phỏp cần thiết đảm bảo hiệu chỉnh chớnh xỏc

được cỏc ảnh hưởng khuyếch tỏn mặt súng, hấp thụ súng và cỏc

biện phỏp xử lý khỏc nhằm để trường súng trờn cỏc mặt cắt địa chấn

phản ỏnh tốt nhất tớnh năng phản xạ súng thực của lỏt cắt

- Áp dụng cỏc biện phỏp xử lý để hạn chế tối đa phụng nhiễu, đặc

biệt là nhiễu phản xạ nhiều lần, cho phộp nhận được mặt cắt địa

chấn phự hợp nhất so với mặt cắt thực

2.2 Phõn tớch cỏc mặt cắt địa chấn và cỏc đường cong carota theo

ĐTPT

2.2.1 Phõn chia tập địa chấn

Phân chia tập địa chấn dựa trên các tiêu chớ của địa chấn - địa tầng:

Hỡnh dạng bờn trong của ranh giới phản xạ song; Tớnh liờn tục; Mật độ

của cỏc ranh giới phản xạ; Tớnh năng phản xạ song

2.2.2 Xỏc định cỏc ranh giới bất chỉnh hợp địa chấn

Đối với bất chỉnh hợp ở núc tập địa chấn thỡ việc xỏc định sự tồn tại của nú được dựa vào dấu hiệu chống núc, bào mũn cắt xộn và đào khoột Cũn bất chỉnh hợp ở đỏy của tập sẽ được phỏt hiện dựa vào dấu hiệu kề ỏp, phủ đỏy

Cỏc ranh giới của tập địa chấn là cỏc bề mặt gồm phần bất chỉnh hợp được xỏc định dựa vào sự tồn tại cỏc dấu hiệu bất chỉnh hợp và phần kộo dài của ranh giới bất chỉnh hợp sang phần chỉnh hợp Phần chỉnh hợp này được xỏc định bằng cỏch liờn kết pha từ phần bất chỉnh hợp sang phần chỉnh hợp

2.2.3 Chớnh xỏc hoỏ cỏc tập địa chấn và cỏc ranh giới BCH

Để chớnh xỏc hoỏ cỏc ranh giới BCH và cỏc tập địa chấn đó phõn chia được cần tiến hành liờn kết địa chất cỏc ranh giới địa chấn địa tầng

và so sỏnh cỏc ranh giới này với cỏc ranh giới địa tầng đó được phõn chia theo tài liệu giếng khoan

Khõu quan trọng trong chớnh xỏc hoỏ cỏc ranh giới địa tầng của lỏt cắt trầm tớch là phõn tớch tổng hợp cỏc ranh giới địa chấn địa tầng với cỏc số liệu carota Với mục đớch này cần lựa chọn ra cỏc ranh giới địa tầng tựa

Ngoài tài liệu carota, để chớnh xỏc hoỏ cỏc ranh giới tập nhất thiết phải khai thỏc cỏc số liệu địa chất giếng khoan, đặc biệt là tài liệu sinh địa tầng như cỏc điểm dị thường phức hệ cổ sinh, cổ mụi trường, ranh giới tuổi,…

2.3 Phõn chia cỏc nhúm phõn tập và phõn tập

2.3.1 Phõn chia cỏc miền hệ thống trầm tớch trờn cỏc mặt cắt địa chấn

Hệ thống biển thấp: Trờn cỏc mặt cắt địa chấn hệ thống biển thấp

cú thể xỏc định dựa vào cỏc dấu hiệu: tồn tại cỏc thể gũ đồi , cỏc dấu hiệu đào khoột cắt xộn và nờm lấn biển thấp Đỏy của hệ thống này phải tồn tại cỏc bề mặt phơi lộ được đặc trưng bằng cỏc dấu hiệu bào mũn cắt xộn và đào khoột ở phần thềm cổ và dấu hiệu phủ đỏy ở khu vực bồn trũng sõu

Hệ thống biển tiến: Hệ thống biển tiến nằm đố trờn mặt bào mũn và

chống núc của hệ thống biển thấp và được đỏnh dấu bằng bề mặt biển

tiến Núc của nú là mặt ngập lụt cực đại nằm đố trực tiếp trờn tập sột

phõn lớp mỏng của mặt cắt cụ đặc Đặc trưng quan trọng của trường

súng địa chấn trờn miền hệ thống trầm tớch biển tiến là tồn tại cỏc mặt

phản xạ được xếp thành dạng phủ chồng thoỏi hoỏ

Hệ thống biển cao: Trờn mặt cắt địa chấn, miền hệ thống trầm tớch

biển cao được đặc trưng bởi nờm chồng lấn dạng xichma nằm đố trờn

núc của miền hệ thống trầm tớch biển tiến - bề mặt ngập lụt cực đại

Núc của hệ thống biển cao là bề mặt bào mũn phơi lộ với sự xuất hiện

cỏc thành tạo bói bồi phỏt triển rộng hầu khắp trờn phần thềm mở rộng

2.3.2 Chớnh xỏc hoỏ cỏc miền hệ thống trầm tớch bằng cỏc số liệu

carota

Do hạn chế về độ phõn giải của cỏc mặt cắt địa nờn để chớnh xỏc

hoỏ vị trớ và đặc biệt là ranh giới cỏc miền hệ thống trầm tớch đũi hỏi

phải sử dụng cỏc số liệu carota Để sử dụng cỏc tài liệu carota nhằm

phõn chia cỏc nhúm phõn tập (miền hệ thống trầm tớch), cỏc giếng

khoan được gắn với nhau qua đường thẳng nằm ngang trựng với ranh

giới tựa Quỏ trỡnh liờn kết được thực hiện theo nguyờn tắc phõn chia lỏt

cắt giếng khoan thành cỏc nhúm phõn tập phủ chồng lựi, phủ chồng lấn

và phủ chồng và vạch ra ranh giới giữa chỳng là cỏc bề mặt ngập lụt

Cỏc kết quả phõn chia này là cơ sở quan trọng để chớnh xỏc hoỏ cỏc kết

quả phõn tớch hệ thống dầu khớ trờn cỏc mặt cắt địa chấn

2.3.3 Thiết lập khung thời địa tầng

Khung thời địa tầng được xõy dựng trờn cơ sở tớch hợp cỏc kết quả

minh giải tài liệu địa chấn phản xạ, kết quả phõn tớch ĐTPT giếng

khoan và phõn chia chi tiết lỏt cắt trầm tớch dự bỏo tướng trầm tớch,

theo dừi một cỏch chớnh xỏc sự phỏt triển của cỏc phõn tập, khắc phục

được tỡnh trạng liờn kết địa tầng và dự bỏo tướng trầm tớch xuyờn thời

2.3.4 Xỏc định và theo dừi cỏc phõn tập

Để phõn chia và theo dừi cỏc phõn tập, phải sử dụng cỏc tài liệu giếng khoan mà chủ yếu là số liệu carota và mẫu địa chất

Tài liệu carota phải gồm ớt nhất hai đường gama (GR) và điện trở (Res), ngoài ra cũn cú thể sử dụng đường đo thế (PS), nơtron, mật độ Cỏc đường cong carota phải được thể hiện trờn mặt cắt và gắn với nhau dọc đường tựa Để phõn chia cỏc phõn tập, trước hết phải xỏc định được cỏc bề mặt ngập lụt, trờn đường cong carota ranh giới này được xỏc định bởi sự tăng đột ngột và ổn định trờn khoảng từ vài một đến vài chục một của đường cong GR hay PS và sự giảm rừ rệt của đường Res Tiếp theo tiến hành nhận dạng sự thay đổi đường cong carota để phõn chia cỏc phõn tập

2.4 Phõn tớch tướng và dự đoỏn mụi trường cỏc thành tạo trầm tớch

Việc xỏc định tướng đặc biệt quan trọng trong nghiờn cứu hệ thống dầu khớ Tướng trầm tớch được chia thành cỏc dạng: Tướng lục địa,

tướng chuyển tiếp và tướng biển

Để xỏc định tướng cần tiến hành phõn tớch cỏc mặt cắt địa chấn kết hợp với phõn tớch cỏc số liệu carota Trờn cỏc mặt cắt địa chấn, tướng được xỏc định chủ yếu dựa vào hỡnh thỏi cỏc mặt phản xạ và tớnh năng phản xạ súng Ngoài ra cần phải khai thỏc cỏc số liệu địa vật lý và địa chất cỏc giếng khoan để phõn chia lỏt cắt thành cỏc phõn tập, nhúm phõn tập đặc trưng cho cỏc loại tướng trầm tớch khỏc nhau

2.5 Thành lập cỏc sơ đồ, bản đồ Sau khi chớnh xỏc hoỏ cỏc ranh giới tập, nhúm phõn tập cũng như

hoàn thành việc phõn tớch tướng trờn cỏc mặt cắt địa chấn, cỏc kết quả

phõn tớch ĐTPT được tổ hợp dưới dạng cỏc bản đồ, mặt cắt Cỏc bản đồ

và mặt cắt phải được dựng ở cỏc tỷ lệ phự hợp với mức độ chi tiết và

đỏp ứng cỏc nhiệm vụ khảo sỏt đặt ra

Chương 3 - Kết quả áp dụng qui trình phân tích ĐTPT

để nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí bể m∙ LAI - thổ chu

3.1 Những nét tổng quan về bể Mã Lai - Thổ Chu

3.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

Bể trầm tích Mã Lai - Thổ Chu thuộc TLĐTNVN chiếm diện tích

khoảng 107.000 km2, có bờ biển dài khoảng 280 Trầm tích đáy biển

hiện đại thuộc vùng bể Mã Lai - Thổ Chu được hình thành chủ yếu do

sóng biển và tác động của dòng thuỷ triều Độ sâu đáy biển hiện tại

không vượt quá 50-70m nước

3.1.2 Đặc điểm khí hậu

Vùng nghiên cứu đặc trưng cho khí hậu cận xích đạo TLĐTNVN rất

hiếm khi xảy ra giông và bão, vì thế đây là yếu tố khá thuận lợi co việc

tiến hành công tác thăm dò dầu khí ở khu vực này

3.1.3 Lịch sử nghiên cứu và tình hình tìm kiếm thăm dò dầu khí bể

Mã Lai - Thổ Chu và vùng lân cận

Ngay từ những năm 1973, công ty Mandrel đã tiến hành khảo sát địa

vật lý khu vực tại vùng bể này Song hoạt động dầu khí tại đây bắt đầu

phát triển mạnh từ năm 1990, các lô 46, 50, 51 đã được giao thầu cho

PetroFina và đã tiến hành khoan 11 giếng khoan thăm dò, trong đó có 9

giếng khoan gặp sản phẩm dầu khí Hiện nay Liên doanh Truong Son

JOC đang tiến hành khoan thăm dò và khai thác trong khu vực lô 46, 50,

51 và đạt được những thành công đáng kể

3.1.4 Đặc điểm địa tầng và cấu kiến tạo

3.1.4.1 Đặc điểm địa tầng

Địa tầng trầm tích của khu vực nghiên cứu được chia thành 2 phần

cơ bản: các thành tạo trước Đệ Tam; các thành tạo trầm tích Đệ Tam

chiếm khối lượng chủ yếu trong trầm tích Kainozoi và là đối tượng

chính trong công tác tìm kiếm thăm dò, khai thác dầu khí ở bể trầm tích

Mã Lai - Thổ Chu Địa tầng trầm tích Đệ Tam được xác định và phân

chia thành:

- Địa tầng trầm tích Oligoxen: chủ yếu là sét kết nâu xám xen kẽ các

lớp bột kết màu nâu phân lớp dày-dạng khối và cát kết hạt thô Tuổi

Oligoxen được xác định dựa trên cơ sở có mặt của Bào tử phấn hoa đới

F.trilobata

- Địa tầng trầm tích Mioxen dưới: chủ yếu là sét kết màu nâu sáng-nâu

xẫm, mềm-chắc, bán khối-dạng khối, xen cát kết, bột kết, phiến sét và các lớp than nâu Tuổi Mioxen sớm được xác định bởi các đới Bào tử

phấn hoa, Foraminifera và Tảo

- Địa tầng trầm tích Mioxen giữa: trầm tích Mioxen giữa phân bố rộng

rãi và chủ yếu là sét kết màu xám xanh-xám nâu, xen cát kết và than nâu Tuổi Mioxen giữa được xác định dựa trên cơ sở gặp phong phú các

hóa đá Foraminifera, Bào tử phấn hoa và Nannofossil

- Địa tầng trầm tích Mioxen trên: trầm tích Mioxen trên phân bố trong

toàn vùng nghiên cứu gồm sét kết màu xám sáng, xám nhạt xen cát kết ven bờ và có chứa than nâu Tuổi Mioxen muộn được xác định trên cơ

sở đới Stenochlaena laurifolia, các hóa đá Foraminifera và Nannofoills

- Địa tầng trầm tích Pleistoxen-Hiện tại: trầm tích Plioxen – hiện tại

phân bố rộng trong vùng nghiên cứu Đó là các tập sét kết màu xám sáng, nhạt, xen các lớp cát kết được thành tạo trong môi trường đồng

bằng ven biển, biển mở

3.1.4.2 Đặc điểm cấu kiến tạo vùng nghiên cứu

a Phân tầng cấu trúc: Vùng nghiên cứu được phân chia thành 2 tầng

cấu trúc: (1) bao gồm toàn bộ phức hệ móng cố kết, biến tính, cacbonat, phun trào, xâm nhập có tuổi Paleozoi, Mezozoi ; (2) bao gồm các trầm

tích Kainozoi hoặc là lớp phủ trầm tích Kainozoi

b Các yếu tố cấu trúc: Vùng nghiên cứu được chia thành ba đơn vị cấu

trúc chính: (1) Đơn nghiêng bình ổn Đông Bắc bể; (2) Đơn nghiêng phân dị Đông Bắc bể; (3) Đới phân dị địa hào-địa luỹ hướng Bắc Tây Bắc-Nam Đông Nam

c Đặc điểm đứt gãy khu vực nghiên cứu: Bể Mã Lai – Thổ Chu được

giới hạn bởi hai hệ thống đứt gãy trượt bằng chính ở phía Bắc bể, yếu tố cấu trúc chính khống chế triển vọng dầu khí là các đứt gãy trượt bằng hướng BTB-NĐN phát triển trong giai đoạn tách dãn nội lục Paleogen Còn ở phía Nam bể, yếu tố cấu trúc chính khống chế

triển vọng là đứt gãy trượt bằng hướng TB-ĐN liên quan tới hoạt

động tách giãn trong Paleogen và cấu trúc tuyến tính sâu hướng Đ-T

được tái hoạt động trong giai đoạn tách giãn Paleogen

3.2 Minh giải cấu trúc bể Mã Lai – Thổ Chu theo các kết quả phân

tích ĐTPT

3.2.1 Cơ sở dữ liệu

- 11413.2 km tuyến địa chấn 2D

- Tài liệu địa vật lý giếng khoan của 5 giếng

3.2.2 Kết quả xử lý lại tài liệu địa chấn

Sau khi lựa chọn 3 tuyến địa chấn VF 90-135, VF 90-36, VF 92-44

để xử lý thử nghiệm, chu trình xử lý đã lựa chọn được áp dụng cho toàn

bộ các tuyến địa chấn Chất lượng lát cắt tái xử lý được cải thiện rõ rệt,

đáp ứng yêu cầu của phân tích ĐTPT (hình 3.12)

Mặt cắt nguyờn thủy Mặt cắt tỏi xử lý

Hình 3.12 Chất lượng lát cắt tái xử lý được cải thiện

3.2.3 Các ranh giới địa chấn và các tập địa chấn

Đã phân chia được 5 tập địa chấn (S0, S1, S2, S3, S4) với 6 ranh

giới (H0, H1, H2, H3, H4, H5) (Hình 3.14) dựa trên các tiêu chí:

Ranh giới giữa các tập địa chấn có mức độ ổn định tương đối tốt trên

phạm vi rộng để có thể liên kết chúng ra toàn vùng với mức độ tin cậy

và; Ranh giới phân chia các tập địa chấn được đặc trưng bởi các

trường sóng như hỡnh dạng thế nằm, tớnh liờn tục, mật độ, biờn độ, tần

số của cỏc ranh giới khỏc biệt so với phần lỏt cắt địa chấn nằm trờn

và dưới nú

3.2.4 Chớnh xỏc hoỏ cỏc tập địa chấn, phõn chia cỏc nhúm phõn tập

và phõn tập

3.2 4.1 Phân tích địa tầng phân tập các giếng khoan

Các ranh giới đã phân chia được đối sánh và gắn kết với các ranh giới địa chất: H0- mặt móng Đệ Tam, H1- ranh giới trong Oligoxen, H2

- nóc tập Oligoxen, H3 - ranh giới trong Mioxen hạ, H4 - nóc Mioxen hạ, H5 - nóc Mioxen trung, H6 - nóc Mioxen thượng ứng với các tập S0, S1, S2a, S2b, S3, S4 Chính xác hóa tuổi địa chất cho các ranh giới này dựa trên nguyên tắc: Trong từng giếng khoan, các ranh giới này được xác định dựa trên tài liệu GR và tài liệu đo mặt độ cùng với việc kết hợp

đối sánh kết quả phân tích sinh địa tầng và sự thay đổi của đường cong mực nước biển Đông Nam á và toàn cầu Ranh giới tựa để phõn chia địa tầng cỏc giếng khoan ở đõy chớnh là mặt ngập lụt cực đại trong tập S4

Hình 3.14 Phân chia chi tiết lát cắt trầm tích Tập S1: Ranh giới bên dưới của tập này - H0 xác định dựa trên sự giá trị đo sonic giảm thấp, gama thấp, điện trở cao Ranh giới bên trên của tập - H2- tuổi Oligoxen, với đặc trưng giá trị đo gama tăng cao, điển trở suất giảm thấp, sonic cao Tập này được cấu thành từ các phân tập kiểu phủ chồng lấn ở dưới, phủ chồng lùi ở trên và trên cùng là dạng phủ chồng lấn

Tập S2 gồm 2 nhóm phân tập S2a, S2b với ranh giới phân cách H3 tuổi Mioxen sớm S2a gồm các phân tập kiểu thô dần lên với đặc trưng phản xạ địa chấn biên độ cao, phân lớp á song song với độ liên tục khá

H

H H

H

H

H4

H

S1

S2 S2

S1

S3 S3 S4

và giá trị điện trở suất thấp, gama cao, sonic cao S2b được cấu thành từ

các phân tập kiểu mịn dần lên với đặc trưng phản xạ địa chấn biên độ

thấp hơn, tần số cao, độ liên tục kém đến không liên tục, đường cong

carota thay đổi giảm dần với giá trị gama, sonic thấp và đôi khi gặp giá

trị đường cong điện trổ suất tăng vọt Ranh giới bên trên của tập S2

được nhận biết khá rõ dựa vào sự thay đổi đột ngột của đường cong

gama và điện trở suất và được liên kết trùng khít với ranh giới địa chấn

H4 có tuổi Mioxen sớm

Tập S3 được chia thành hai nhóm phân tập S3a, S3b S3b với kiểu

phân tập thô dần cùng các đặc trưng đường cong gama thấp, sonic cao

S3a gồm các phân tập kiểu phủ chồng bao gồm các phân tập mịn dần

lên và thô dần lên Ranh giới phân chia hai kiểu phủ chồng này cũng

chính là ranh giới đánh dấu sự thay đổi lớn của mực nước biển và đây là

khoảng địa tầng xuất hiện nhiều mặt ngập lụt nhất Trên khoảng địa

tầng này quan sát thấy giá trị đường cong điện trở suất thay đổi đột ngột

đánh dấu sự tồn tại của các vỉa than mà chính trong giai đoạn ngập lụt

đã tạo nên Trong số các mặt biển tiến đã tồn tại mặt ngập lụt cực đại

MFS phân tách hai kiểu phân tập kể trên với dấu hiệu của khoảng địa

tầng từ giàu sét sang giàu cát

Tập S4 với các phân tập kiểu phủ chồng ở dưới, phủ chồng lùi ở

giữa và phủ chồng lấn ở trên Ranh giới bên trên của tập S4 là mặt ranh

giới H6 - nóc Mioxen thựơng và được nhận biết với các đặc trưng đường

cong gama dạng khối với giá trị thấp, điện trở cao Ranh giới bên dưới

của tập là mặt H5 được xác định dựa vào sự thay đổi kiểu xếp chồng từ

phủ chồng lấn ở dưới thuộc tập S3 sang dạng phủ chồng lên nhau Dạng

phủ chồng lùi ở giữa tập S4 với các lớp trầm tích mỏng, mịn dần lên

được thành tạo trong môi trường đồng bằng ngập lụt ven bờ trong khi

phân tập thô dần lên kiểu phủ chồng lấn ở trên thành tạo trong môi

trường đồng bằng bồi tích - đồng bằng ven bờ

3.2 4.2 Xõy dựng băng địa chấn tổng hợp

Tại mỗi vị trí giếng khoan, trên cơ sở hai đường cong siêu âm và mật

độ, tiến hành tính toán băng địa chấn xung sau đó kết quả này được tích chập với hình dạng xung được tổng hợp từ tài liệu địa chấn 2D trong khoảng từ ranh giới H6 đến H0 So sánh băng địa chấn tổng hợp với tài liệu địa chấn gốc cho thấy các ranh giới địa chấn phản ánh tốt các ranh giới địa tầng trong lát cắt trầm tích và đồng thời chứng minh cho tính

đúng đắn của việc lựa chọn các ranh giới đã xác định

3.2 4.3 Xõy dựng khung thời địa tầng

Khung thời địa tầng bể Mó Lai - Thổ Chu được xõy dựng cho phép chớnh xỏc hoỏ sự phỏt triển và phõn bố của cỏc phõn tập và theo dõi ảnh hưởng của quá trình thăng giáng MNB tới các phân tập này: MNB trong các đầm hồ dâng cao hình thành nhóm phân tập S1b với các tích tụ mịn dần lên dạng phủ chồng lùi trong Oligoxen muộn; Nhóm phân tập S2a gồm các phân tập kiểu thô dần lên trong môi trường đồng bằng ngập nước; các vỉa than thành tạo trong giai đoạn ngập lụt với sự dâng cao MNB đánh dấu sự xuất hiện hàng loạt mặt biển tiến để lại di tích là các tập sét mỏng mịn; mặt ngập lụt cực đại MFS phân tách hai kiểu phân tập mịn dần lên và thô dần lên là bằng chứng chuyển đổi của khoảng địa tầng từ giàu sét sang giàu cát trong Mioxen trung MNB hạ thấp trong Mioxen muộn hình thành các lớp cát phủ đầy các lòng sông cổ với kiểu phân tập thô dần lên trong nhóm phân tập S4a, b mà nhờ khung thời địa tầng ta có thể dễ dàng theo dõi sự phân bố của chúng (hình 3.21b, 3.23b)

Hình 3.20 Tập S3 được chia thành 2 nhóm phân tập

Tập sét

Tập than biển

TST

S S3

S3

LST

FS FS

MF

Hình 3.21b Cát Mioxen thuộc miền LST lấp đầy lòng sông cổ

Hình 3.23 Khung thời địa tầng xây dựng cho vùng nghiên cứu

Hình 3.45 Các thân cát lấp đầy các lòng sông cổ trong Mioxen

S FS

M FS

Biờn độ PX cao, độ liờn tục tốt

Biờn độ PX thấp, độ liờn tục kộm -

TB

Biờn độ PX cao, độ liờn tục tốt

Lũng sụng lấp đầy (Channel fill)

Cỏt lũng sụng lấp đầy

Cỏt thụ,

Bựn,mảnh vụn

Dải cỏt khe vỏt

O L I G

M I O E

S Ớ M U

G I Ữ

M U

S Ớ

5

1

1

2

2

3

5

T/ Thố

Trầm tớch vụn lục địa bồi tớch

Trầm tớch đầm hồ

Trầm tớch sụng ngũi chõu thổ

Lũng sụn lấp đầy g

Giỏn đoạn trầm tớch/Mất trầm tớch

Trầm tớch biển

Tậ Thay đổi MNB

9b 9a

Chi lưu

Cạnh vỏt khe

Lũng sụng bị loại bỏ /hay dải bựn gian triều

Doi cỏt lưỡi liềm/ hay

cỏt thềm biển

Lũng sụng xuyờn cắt vào thềm (khỏi niệm)

Lũng sụng

Sột giàu v.ch hữu cơ

3.2.5 Liên kết và vẽ bản đồ

Kết quả phân tích chi lát cắt địa chất bể Mã Lai – Thổ Chu được biểu diễn trên các bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày, sơ đồ tướng trầm tích và

cổ môi trường, mặt cắt phục hồi

3.3 Tướng và môi trường trầm tích của các phân vị địa tầng theo quan điểm ĐTPT

3.3.1 Tướng môi trường trầm tích Oligoxen

Các trầm tích Oligoxen chủ yếu là các lớp bột kết màu nâu phân lớp dày-dạng khối và cát kết hạt thô thuộc môi trường trầm tích lục địa bồi tích, sông suối gần nguồn cung cấp vật liệu Một số nơi xuất hiện môi trường đầm lầy do nuớc tràn phủ các đầm hồ

3.3.2 Tướng môi trường trầm tích Mioxen sớm

Mioxen hạ điển hình cho trầm tích được lắng đọng trong môi trường

đồng bằng ngập nước, diện phân bố của các trầm tích này cũng rộng hơn so với thời kỳ Oligoxen chỉ bó hẹp trong các trũng Các kiểu trầm tích quạt bồi tích, lũ tích, kênh cát, các tập than được thành tạo trong

điều kiện đồng bằng châu thổ phân bố theo một dải suốt từ lô 49, 50,

51, một phần lô B và lô 46

3.3.3 Tướng môi trường trầm tích Mioxen trung

Khu vực phía đông nam vùng nghiên cứu tồn tại các lòng sông cổ, các thấu kính cát là biểu hiện của môi trường đồng bằng sông suối Biển xuất hiện và phát triện rộng

3.3.4 Tướng môi trường trầm tích trong Mioxen muộn

Các thành tạo bồi tích lòng sông, hồ-đầm lầy mang tính địa phương phân bố theo dải hẹp Trầm tích Mioxen muộn không giàu Foraminifera bám đáy, nhưng ngược lại sư phong phú và đa dạng các bào tử phấn hoa khẳng định rằng trầm tích trong giai đoạn này được thành tạo trong môi trường đồng bằng bồi tích đến đồng bằng ngập nước ven biển Sau quá trình gián đoạn trầm tích xảy ra cách đây khoảng 10.5 triệu năm là thời

kỳ biển tiến

3.4 Lịch sử phát triển địa chất bể Mã Lai – Thổ Chu theo kết quả

phân tích ĐTPT

3.4.1 Giai đoạn tách dãn và sụt lún tạo bể trong Oliogxen

Hoạt động kiến tạo chủ yếu tác động mạnh mẽ đến khu vực nghiên

cứu là quá trình tách dãn nội lục tạo bể Vào giai đoạn đầu của thời kỳ

tách dãn, trầm tích lấp đầy phủ bất chỉnh hợp trên móng trước Đệ Tam

gồm các nhóm phân tập thô dần phủ chồng lấn lên nhau mang đặc trưng

của hệ thống trầm tích LST Tiếp đó mực nước trong các đầm hồ dâng

cao hình thành các tích tụ mịn dần lên dạng phủ chồng lùi với thành

phần chủ yếu là sét màu nâu, nâu xám giàu vật chất hữu cơ mà chính

chúng là tầng sinh và là tầng chắn rất hiệu quả Mực nước dâng cao và

ngừng khi đã kịp thời thành tạo tập trầm tích biển tiến TST với các dạng

phân tập thô dần phủ chồng lấn Đến giữa Oligoxen - pha hoạt động

nâng lên, MNB toàn Đông Nam á giảm, móng bị nâng lên và nhiều nơi

bị phơi lộ Sau đó toàn vùng nghiên cứu lại trải qua thời kỳ tiếp tục tách

dãn và sụt lún Các trầm tích của hệ thống trầm tích LST với các phân

tập mịn dần lên dạng phủ chồng lấp đầy các trũng Không gian trầm tích

tăng nhanh cùng với sự dâng cao của mức nước góp phần tích tụ các

trầm tích thuộc hệ thống TST và chúng lấn nhanh phủ đầy các khối nhô

cao với kiểu phủ chồng lùi dạng mịn dần lên Mực nước càng dâng và

đạt mức cao nhất rồi lại giảm dần tạo nên các trầm tích thuộc hệ thống

HST với các phân tập thô dần lên điển hình cho môi trường đầm hồ,

đồng bằng delta ngập nước chứa các lớp sét giàu vật chất hữu cơ là đôí

tượng sinh dầu tiềm năng

3.4.2 Giai đoạn sau tách dãn Mioxen sớm – Hiện tại

Vào Mioxen sớm, hoạt động tách dãn dần dần yếu đi Vùng nghiên

cứu lại trải qua thời kỳ lún chìm, không gian tích tụ trầm tích tăng lên,

trầm tích xuất hiện trên toàn bộ vùng nghiên cứu với các tập trầm tích

thô dần lên theo kiểu phủ chồng lấn - S2a Các phân tập mịn dần lên và

mỏng thuộc hệ thống TST thành tạo trong môi trường đồng bằng ngập

lụt Mực nước dâng cao và nhanh chóng đạt cực đại đánh dấu bằng việc

thành tạo tập sét dày trong Mioxen hạ Không gian tích tụ giảm nhanh hơn nữa do ảnh hưởng của thời kỳ biển thóai và chuyển động nâng kiến tạo làm cho quá trình trầm tích bị gián đoạn, tập S2a bị phơi lộ và bóc mòn và được đánh dấu bởi bất chỉnh hợp H3 trong phần dưới của lát cắt Mioxen hạ Sau thời kỳ này không gian tích tụ bị thu hẹp lại và hình thành các thành tạo kiểu thô dần phủ chồng lấn trong môi trường đồng bằng ven bờ thuộc hệ thống HST – tập S2b Cuối Mioxen sớm, bể Mã Lai – Thổ Chu bị lún chìm doảnh hưởng co rút nhiệt thạch quyển Không gian tích tụ trầm tích tăng trở lại tạo ra tập trầm tích S3 gồm nhiều nhóm phân tập phủ chồng và phủ chồng lấn phủ chồng lên mặt bất chỉnh hợp H4 MNB dâng lên và đạt cực đại làm ngập lụt toàn vùng vào khoảng thời gian cách đây trên 13 triệu năm MNB sau khi đạt cực

đại đã giảm dần, không gian tích tụ cũng giảm đi, xuất hiện trầm tích HST với các phân tập thô dần lên phủ chồng lấn lên nhau Đến cuối Mioxen trung, hoạt động giao thoa kiến tạo do sự thay đổi hướng hút chìm của mảng ấn Độ và mảng úc là nguyên nhân của chuyển động nâng lên và gây ra hiện tượng phơi lộ, tạo nên những dòng sông dạng dây bị cô lập Chuyển động nâng lên, MNB rút đi làm cho tập S3 bị bóc mòn dẫn tới việc hình thành bất chỉnh hợp Mioxen trung – mặt ranh giới H5 đã chứng minh cho sự phát triển mạnh mẽ của bất chỉnh hợp này là do quá trình hạ thấp mặt nước biển toàn cầu cách đây 10.5 triệu năm

Thời kỳ Mioxen muộn đến hiện tại là pha cuối cùng của tiến trình phát triển bể Mã Lai - Thổ Chu Các dòng sông bị cô lập từ thời kỳ trước được lấp đầy bởi dòng vật liệu mà biển tiến cung cấp tạo ra tập trầm tích S4 gồm các phân tập thô dần lên theo kiểu phủ chồng với thành phần thạch học giàu cát của hệ thống LST MNB tăng chậm trong thời gian dài, không gian trầm tích được mở rộng với nguồn cung cấp trầm tích không lớn nhưng ổn định Mực nước dâng cao nhất vào khoảng 6,7 triệu năm trước đã thành tạo nên phân tập mịn dần lên phủ chồng lùi trong hệ thống TST Sau đó mực nước nhanh chóng rút đi và