Journal Paper Format 46 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ Địa chất Tập 58, Kỳ 3 (2017) 46 54 Áp dụng phương pháp khảo sát mẫu đáy biển nghiên cứu đặc điểm hệ thống dầu khí khu vực nước sâu xa bờ, bể Phú Kh[.]
46 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ (2017) 46-54 Áp dụng phương pháp khảo sát mẫu đáy biển nghiên cứu đặc điểm hệ thống dầu khí khu vực nước sâu xa bờ, bể Phú Khánh, Biển Đông, Việt Nam Lê Trung Tâm 1,*, Nguyễn Tiến Long 1, Lê Tuấn Việt 1, Đặng Văn Tỉnh 1, Austin J Kullman 2 Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP), Việt Nam Murphy Nha Trang Oil Co LTD Vietnam, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Q trình: Nhận 26/1/2017 Chấp nhận 19/4/2017 Đăng online 28/6/2017 Bể Phú Khánh bể Frontier, có diện tích khoảng 110,000 km2 Cơng tác thăm dò chủ yếu thực khu vược nước nông, bao gồm thu nổ địa chấn 2D, 3D khoan số giếng thăm dò, kết thăm dò khẳng định hoạt động hệ thống dầu khí khu vực Đối với khu vực nước sâu (>200m), cơng tác tìm kiếm thăm dị cịn nhiều hạn chế, chưa có giếng khoan thăm dị Để làm sáng tỏ số đặc điểm hệ thống dầu khí điều kiện chưa có giếng khoan thăm dò, phương pháp khảo sát mẫu đáy biển áp dụng hợp đồng dầu khí Lơ 144-145 Ưu điểm phương pháp chi phí thấp, sử dụng kết phân tích mẫu phịng thí nghiệm bước đầu nghiên cứu số đặc điểm hệ thống dầu khí đối tượng sâu làm tiền đề cho cơng tác tìm kiếm thăm dò trước định khoan Bài báo trình bày kết bao gồm: kết phân tích địa hóa, kết khảo sát địa nhiệt, kết phân tích thạch học trầm tích Các kết sử dụng làm thông số đầu vào cho việc xây dựng mơ hình bể trầm tích cho tồn (basin modeling) Từ khóa: Bể Phú Khánh Nước sâu Mẫu đáy biển Địa nhiệt Phân tích địa hóa © 2017 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Mở đầu Khu vực nghiên cứu thực hợp đồng dầu khí Lơ 144-145, bể Phú Khánh, Biển Đơng, Việt Nam, điều hành Công ty Murphy Nha Trang Oil Tổng Cơng Ty Thăm Dị Khai Thác Dầu Khí Tổng diện tích Lơ _ *Tác giả liên hệ E-mail: tamlt@pvep.com.vn 26.500km2, chiều sâu mực nức biển dao động từ 700m đến 3500m Các hoạt động tìm kiếm thăm dị khu vực nghiên cứu nói riêng khu vực nước sâu Bể Phú Khánh nói chung chủ yếu có thu nổ địa chấn 2D, chưa có giếng khoan thăm dị Tại vùng nghiên cứu thực thu nổ tổng khối lượng 7600km tuyến địa chấn 2D Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu thể Hình Cấu kiến tạo: Theo nghiên cứu trước đây, bể Phú Khánh nằm thềm lục địa miền trung Việt Nam có dạng hình thoi hẹp kéo dài theo phương Lê Trung Tâm nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 46-54 47 Hình Vị trí Lơ 144-145, bể Phú Khánh, Biển Đông, Việt Nam Bắc Nam Ranh giới phía tây thềm hẹp miền Trung, phía Bắc đới trượt ngang Đà Nẵng, phía Nam đới trượt Tuy Hịa, phía Đơng ranh giới cịn chưa rõ ràng Bể hình thành phát triển qua pha kiến tạo sau: Pha I) Pha san kiến tạo Paleoxen; Pha II) Pha đồng tạo Rift (Eoxen - Oligoxen - Mioxen sớm); Pha III) Pha sụt lún oằn võng (Mioxen - Mioxen muộn); Pha IV) Pha tạo thềm (Mioxen muộn - Đệ tứ) (Nguyen Xuan Huy nnk, 2016) Địa tầng: Nét chung địa tầng trầm tích bể Phú Khánh có biến đổi nham tướng trầm tích mạnh khu vực, đặc biệt phần phía Đơng phía Tây Bề dày trầm tích Kainozoi dày khu vực phía Đơng (có thể tới 10.000 m) mỏng dần khu vực phía Tây Tây Nam bể Trầm tích Kainozoi Lơ phía Bắc mang nét đặc trưng chủ yếu cho tướng trầm tích biển nơng đến biển sâu, chúng có nhiều nét tương đồng với thành tạo trầm tích phát nghiên cứu phần Nam bể Sông Hồng (đặc biệt khu vực địa lũy Tri Tơn) Trong Lơ phía Nam, trầm tích Kainozoi thành tạo chủ yếu điều kiện tam giác châu xen kẽ biển ven bờ biển nơng chúng tương đồng với trầm tích phân bố rìa Đơng Bắc bể Cửu Long phần cực Bắc bể Nam Côn Sơn Địa tầng tổng hợp mặt cắt địa chấn đặc trưng khu vực nghiên cứu thể Hình 2, Hình Cơng tác thực địa khảo sát lấy mẫu đáy biển Để làm sáng tỏ số đặc điểm hệ thống dầu khí điều kiện chưa có giếng khoan thăm dị, phương pháp khảo sát mẫu đáy biển áp dụng hợp đồng dầu khí Lơ 144-145 Vị trí lấy mẫu xác định sở kết khảo sát 17,000km2 Multibeam phân giải cao, sử dụng kết phân tích dị thường backscatter để xác định khu vực liên quan đến vết lộ dầu đáy biển, khu vực lộ đá gốc để lựa chọn vị trí lấy mẫu Tổng cộng 75 mẫu thiết kế, mẫu đáy biển thu thập sử dụng thiết bị chuyên dụng khoan sâu đáy biển 6m 48 Lê Trung Tâm nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 46-54 Hình Địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh (Murphy Nha Trang Oil Co LTD Vietnam, 2017) Hình Mặt cắt địa chấn qua khu vực có tiềm đá sinh Các kết phân tích mẫu nghiên cứu đặc điểm hệ thống dầu khí 3.1 Phân tích địa hóa Các mẫu sử dụng phân tích địa hóa phân tích Mỹ, thực Công ty TDI Brooks, BTI (Mỹ) bao gồm phân tích địa hóa nâng cao Các kết phân tích địa hóa từ phương pháp Total Scanning Fluorescene (TSF), Isotopes, Biomarker, Diamondoid cho phép dự báo mẫu trầm tích có dấu hiệu dầu, khí, condandate hay khơng, nguồn gốc sinh hóa sản phẩm tạo phản ứng craking nhiệt, mức độ trưởng thành, loại đá sinh tuổi thành tạo Kết trình bày chi tiết đây: 3.1.1 Total Scanning Flourescene (TSF) - Tổng cường độ phát quan Đây kỹ thuật phân tích bán định lượng, phát diện dầu khí nhờ vào tính phát quang từ mẫu trầm tích đem phân tích Cường độ phát quang TSF có liên quan tới dấu hiệu hydrocarbon, TSF cao khả liên quan đến Lê Trung Tâm nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 46-54 49 Hình Vị trí khảo sát mẫu đáy biển 75 mẫu bao gồm a) mẫu địa hóa, b) mẫu địa nhiệt, c) mẫu phân tích thạch học trầm tích (Murphy Nha Trang Oil Co., LTD Vietnam, 2017) Hình Hình ảnh thực địa khảo sát lấy mẫu đáy biển dấu hiệu Hydrocarbon lớn (Wheeler, 2011) Ngoài giá trị R1 liên quan tới hydrocarbon, sử dụng để xem xét mức độ xuất Hydrocarbon mẫu loại Hydrocarbon Các mẫu có TSF R1 cao liên quan đến dầu nhiều, TSF cao R1 thấp liên quan đến khí sản phẩm q trình craking nhiệt (Bernard, 2008) Phương pháp TSF thực 130 mẫu, kết xác định 04 mẫu có dấu hiệu dầu khí condensate, biểu đồ kết phân tích mẫu thể Hình + Mẫu MURV0012 (Station 1170): Max TSF 4,429; R1 = 2.16; black oil + Mẫu MURV0021 (Station 1173): Max TSF 49,800; R1 = 1.92; posible micro seepage gas or condensate + Mẫu MURV0060 (Station 1152): Max TSF 2,363; R1 = 1.48; Craked oil seepage Thermogenic gas + Mẫu MURV00111 (Station 1194): Max TSF 19,195; R1 = 0.95; Posible micro seepage thermogenic gas 3.1.2 Isotopes - Đồng vị cacbon Đây phương pháp phân tích ứng dụng thành phần đồng vị Carbon việc xác định loại khí hay nguồn gốc khí, dựa vào tỉ số đồng vị Carbon σ C13 (Pryono, 2007) Kết phân tích 50 Lê Trung Tâm nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(3), 46-54 Hình Kết phân tích TSF mẫu có khả liên quan đến Hydrocarbon 05 mẫu cho kết nguồn gốc bao gồm nguồn gốc sinh hóa (σ C13 = -55 ÷ -85 ‰) số sản phẩm tạo q trình craking nhiệt (σ C13 = -29 ÷ - 54 ‰) Kết thể Hình 3.1.3 Biomarkers Để dự đoán tuổi đá sinh, sử dụng kết phân tích tỉ số 24-Nordiacholestane (NDR) từ mẫu trầm tích có chứa Hydrocarbon Kết phân tích từ 02 mẫu có dấu hiệu Hydrocarbon V0111 V0021 có kết tồn 02 loại đá mẹ có tuổi khác Mẫu V0021 cho kết tỷ số NDR 0.74 cho thấy dầu có nguồn gốc từ đá mẹ tuổi Kainozoi, mẫu V0111 kết tỷ số NDR 0.4 cho thấy nhiều khả đá mẹ có tuổi cổ Tuy nhiên hạn chế mẫu rủi ro từ việc lấy mẫu bề mặt đáy biển nên dự đốn ban đầu, cần tiếp tục có nghiên cứu kỹ kết luận xác tồn tuổi, mơi trường thành tạo đá sinh khu vực Kết phân tích Biomarkers xác định 02 trũng đá sinh thể Hình 3.1.4 Diamondoids Sử dụng kết phân tích số 3- + 4- methyl diamantanes xác định vết lộ có khả liên quan đến dầu, khí Condensate Thơng thường số 200m) has been just began in recent years with only seismic acquisition Exploration well in this area is yet to be drilled therefore petroleum system still owns a large uncertainty The seabed coring, and heat Flow research in the block 144-145 deepwater area was designed and done to assess the presence of a potential working petroleum systems This paper provides the main results of the research including: biostratigraphy, Isotopes, biomarkers, diamondoids, hard substrate and heat flow Analytical results from the program will assist basin modeling and assess the uncertainty of the petroleum system Keywords: Phu Khanh basin, Deepwater, Multi-beam, Seabed coring, Heat flow, Geochemical, Petrography