Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật dầu khí: Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng - thấm cho tầng móng nứt nẻ thuộc mỏ X, lô 15-Y, bồn trũng cửu long

TOM TAT LUAN VANLuận văn với dé tài: “Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thấm chotầng móng nứt né thuộc mỏ X, Lô 15-Y, bồn tring Cửu Long” khảo sát mộtcách có hệ thống các phương pháp kh

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

XÂY DUNG MÔ HINH PHAN BO ĐỘ RONG —THAM CHO TANG MONG NUT NE THUQC MO

X, LO 15-Y, BON TRUNG CUU LONG

Chuyén nganh: KY THUAT DAU KHIMã số : 60.52.06.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHI MINH, tháng 01 năm 2018

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

PHAM HUYNH KIEU TRINH

XÂY DUNG MO HÌNH PHAN BO ĐỘ RONG —THAM CHO TANG MONG NUT NE THUQC MO

X, LO 15-Y, BON TRUNG CUU LONG

Chuyén nganh: KY THUAT DAU KHIMã số : 60.52.06.04

Cán bộ hướng dẫn khoa hoc 1: TS Mai Cao Lân - 5 se csc+s+

Cán bộ chấm nhận xét Ì: -i- (te SeEES3EESESEEEESEEEEEESEEEEEEeErErersrseree

Cán bộ chấm nhận xét 2: G- te EES3E5ESESEEEESEEEEEESESEEEEeErErsrsrseree

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp HCMngày 19 tháng 01 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vi của Hội đông cham bảo vệ luận văn thạc sĩ)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: PHAM HUYNH KIEU TRINH MSHV: 1570282

Ngày, tháng, năm sinh: 18/01/1990 5552 <<<<<<ss Nơi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Dầu Khí - - << se: Mã số: 60 52 06 04 I TÊN ĐÈ TÀI: XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHAN BO ĐỘ RONG - THÂM CHO

TANG MONG NUT NE THUỘC MO X, LÔ 15-Y, BON TRỮNG CUU LONGIl NHIEM VU VA NOI DUNG:

1 Tống hợp dữ liệu: địa chất, địa chan, địa vat lý giếng khoan, kết quả thử via, 2 Khảo sát một cách có hệ thống các phương pháp pho biến hiện nay áp dụng trong

mô hình hóa phân bố độ rỗng — thắm cho tang móng nứt nẻ.3 Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thắm cho tang móng nứt né mỏ X, Lô 15-

Y, bồn trũng Cửu Long Qua đây, luận van cũng tong hop và đối sánh kết quả từcác phương pháp mô hình hóa thuộc tính vỉa khác nhau dựa trên việc kiểm tra kếtquả mô hình tĩnh và kiểm tra kết quả phục hồi lịch sử khai thác tại các giếng khoan

trong khu vực nghiên cứu.

Ill NGÀY GIAO NHIEM VU : ch raIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Vv CÁN BỘ HƯỚNG DAN : TS MAI CAO LAN

Tp HCM, ngay tháng năm

CÁN BO HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA

Học viên xin bay tỏ lòng biết on sâu sắc tới TS Mai Cao Lân đã tận tìnhhướng dẫn học viên trong suốt quá nghiên cứu và thực hiện luận văn.

Học viên cũng xin chân thành cảm ơn các anh chị phòng Subsurface - Công ty

Liên doanh Điều hành chung Cứu Long cùng các bạn bè cũng như người thân trong gia

đình đã chia sẻ kinh nghiệm chuyên môn, động viên, khuyến khích và tạo điều kiện dé

học viên hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn.

Học viên

Pham Huỳnh Kiều Trinh

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh ll

TOM TAT LUAN VAN

Luận văn với dé tài: “Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thấm chotầng móng nứt né thuộc mỏ X, Lô 15-Y, bồn tring Cửu Long” khảo sát mộtcách có hệ thống các phương pháp khác nhau để trên cơ sở đó xây dựng mô hình

thuộc tính cho vỉa móng nứt nẻ mỏ X.

Nội dung chính của luận văn là hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và các phươngpháp áp dụng trong quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thắm cho tangmóng nứt nẻ mỏ X Các phương pháp mô hình khối liên tục tương đương, mạngNơron nhân tạo ANN, mô hình Halo, mô hình Halo cải tiễn được khảo sát riêngbiệt trong quy trình mô hình hóa phân bố độ rỗng cho mỏ X Riêng đối với môhình phân bồ độ thắm, ngoài phương pháp truyền thống trong đó độ thấm được xácđịnh dựa vào mối quan hệ rỗng — thắm, phương pháp mạng noron nhân tao ANNcũng được đi sâu khảo sát trong luận văn nay Ngoài ra, kết qua chỉ tiết được trìnhbày trong từng phương pháp áp dụng và đối chiếu với số liệu thực tế tại các giếngkhoan dé kiểm tra chất lượng mô hình

Đóng góp của luận văn là trình bày tính ứng dụng của các phương pháp

khác nhau trong quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thấm cho tang

móng nứt nẻ mỏ X.

Luận văn bao gồm ba chương chính, trong đó bao gém các hình vẽ minhhọa, công thức, đồ thị và bảng số liệu sử dụng cho mục đích minh giải và tính toán

Tom tat nội dung của từng chương được diện giải như sau:

Chương | của luận văn trình giới thiệu vi trí địa lý chung của khu vực

nghiên cứu, đồng thời sơ lược về lịch sử quá trình tìm kiếm thăm dò cũng như cácđặc điểm kiến tạo địa chất của khu vực Ngoài ra trong chương nảy cũng trình bàytính cấp thiết của việc xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thâm cho tầng móngnứt nẻ và bài toán cần giải quyết

Chương 2 của luận văn trình bày nền tảng lý thuyết của quy trình xây dựngmô hình phân bố rỗng — thắm trong móng nứt nẻ Các yếu tô địa chất đặc trưngảnh hưởng đến sự phân bồ thuộc tính vỉa trong móng nứt nẻ cũng được đưa ra phân

tích Phan chính của chương tập trung vào việc tong hợp co sở lý thuyết của cácphương pháp mô hình hóa phân bố độ rỗng trong đá móng nứt nẻ hiện nay đangđược sử dụng: phương pháp mô hình khối liên tục tương đương, mạng noron nhântạo ANN, phương pháp Halo và Halo cải tiễn Ngoài ra, mô hình hóa phân bố độthấm bằng phương pháp truyền thống dựa trên quan hệ rỗng — thâm và phươngpháp ANN cũng được trình bảy Qua đó là sự phân tích và đánh giá ưu nhược điểm

của từng phương pháp áp dụng.

Chương 3 của luận văn làm rõ quy trình và kết quả từng bước trong quytrình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng — thấm cho tang móng nứt nẻ thuộc mỏX , Lô 15-Y, Bồn tring Cửu Long Phần quan trọng của Chương là sự trình baycác phương pháp mô hình hóa phân bó độ rỗng riêng biệt: phương pháp mô hìnhkhói liên tục tương đương mà bản chất là sự giảm độ rỗng theo chiều sâu từ bề mặtnóc móng, bên cạnh đó là phương pháp mạng nơron nhân tạo ANN với co sở cốtlõi là sự liên kết thuộc tinh địa chấn với tai liệu địa vật lý giếng khoan, ngoai racòn phương pháp theo mô hình Halo và Halo cải tiễn với bản chất là sự giảm độrong theo chiều sâu từ mặt nóc móng và giảm độ rỗng theo chiều ngang khi ra xađới đứt gãy — nứt nẻ và các phương pháp mô hình hóa phân bố độ thấm: bằngphương pháp mạng noron nhân tạo ANN áp dụng cho mô hình độ rỗng theo ANNvà phương pháp quan hệ rỗng — thấm áp dụng cho mô hình độ rỗng Halo va Halocải tiễn Phần cuối của Chương trình bày quá trình kiểm tra trên số liệu thật tại mộtsố giếng khoan nhằm đánh giá và nhận xét về kết quả mô hình phân bố rỗng — thắm

từ các phương pháp khác nhau.

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh IV

MỤC LỤCPHAN MỞ ĐẦU ccc c2 0020020000000 10 10101111 xxx n nx ng nh nhau |CHUONG 1 TONG QUAN VE DOI TƯỢNG NGHIÊN CUU VA BÀI TOÁNCAN GIẢI QUYẾTT c2 c2 0101211211111 21111 k1 ky Ty ky cty ch con 7

I.I — VỊ trí địa lý ng ng 9H HH nh kg vớ 7

1.2 Lich sử tìm kiếm thăm dò . c2 222222 81.3 Dac điểm dia tang —KiéN td eee cccccccececcecccececcesecececeusucucseneueaes 91.3.1 Dac điểm địa tang bebe c cee ee eee c ceases eeeeeeseeeeeeeesseeeeeesseeeuneseeeueesees 91.3.2 Dac điểm kiẾn ta0 c.cccccececececcececeecececuceceucuceeeusucavevensucs 161.4 Sự can thiết trong xây dựng mô hình phân bố độ réng-tham cho tang móng

nut nẻ và bài toán cân Vidi QUYẾT c2 2S 16

1.4.1 Su cần thiết xây dựng mô hình phân bố độ réng-tham cho tang móng1.4.2 Bài toán cần giải qUYẾT c cQQQQn SH nh nh nhu ng 17CHUONG 2 NEN TANG LY THUYET CUA VIỆC MÔ HINH HOA PHAN BORONG — THAM CHO TANG MONG NUT N cà cài 182.1 Cac yếu tô địa chat đặc trưng của tang móng nứt nẻ - 182.2.1 Thành phan thạch học và các khoáng vật trong đá móng 182.1.2 Hệ thống đứt gãy — nứt nẻ trong đá móng - -. : 192.1.3 Kiến trúc không gian rỗng trong đá móng c<¿ 202.2 Cơ sở tính toán độ rỗng trong tầng móng nứt nẻ - 22

PA re ams © 5 (03 0 000 no ( 22

2.2.2 Tinh toán độ rồng thứ sinh tại giếng - ccccccccsccẰ: 232.2.3 Tính toán độ rỗng thứ sinh cho toàn mỏ -. -.- 242.3 Cơ sở tính toán độ thấm trong tầng móng nứt nẻ : 37

2.3.2 Tinh toán độ thấm tại giẾng CS nỲ nh ch sen 382.3.3 Tinh toán độ thâm cho toan mỏ -cccccccccccccccscs sa 39CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HINH PHAN BO RONG — THAM CHO TANGMONG NUT NE THUOC MO X, LO 15-Y, BON TRUNG CUU LONG 423.1 Tong hợp dữ liệu đầu va0 eee cee ceececceccceccececesteceuscuscuseuscusenscs 433.2 Xây dựng mô hình cau trúc cho tang móng nứt né mỏ X 48

3.2.1 Xây dựng mô hình đứt gãẫy ằ 483.2.2 May dựng khung lưới cho mô hình 49

3.2.3 Xây dựng mặt ranh giới địa chất - -c sec se, 503.2.4 Phân tầng địa chất c-ccnnnn HH nh nh nh nhu sét 51

3.2.5 Phan chia lỚp - c2 e eee SH SE eee E1 v2 52

3.2.6 Phân chia khối S2 S nhớ 533.3 Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng cho tang móng nứt nẻ mỏ X 553.3.1 Xác định độ rỗng thứ sinh tại giẾng - c cà 563.3.2 Xây dựng mô hình phân bố độ rỗng cho toàn mỏ - 653.4 _ Xây dựng mô hình phân bố độ thắm cho tầng móng nứt nẻ mỏ X 943.4.1 Xác định độ thâm tại giếng bebe cece eeeecceeeeeeeseeeueeceeeeeueceeeuuesceeeees 953.4.2 Xây dung mô hình phân bố độ thấm cho toản mỏ 963.5 Kiểm tra chất lượng mô hình -cc cv sa 1053.6 Thảo luận kết quả nghiên cứu -. cv se sxa 108KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ TS S SH 111TAI LIEU THAM KHẢO cà chê 113

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh VI

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1-1 Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long - ccccccccecsc-c.ce ÐHình 1-2 Cột địa tang tong hợp bé Cửu Long - -.cc c2 c ca 14Hình 1-3 Cột địa tầng lô 15-Y và mỏ X -cc cv sea 15Hình 1-4 Mặt cắt địa chan doc theo cau tạo X ccccccc 2n srei 16Hình 2-1 Mô hình cau trúc không gian rỗng đặc trưng của đá mong Granit nứt

10 —— ä 20

Hình 2-2 Qua trình luyện mạng Nơ-ron nhân tạo 32

Hình 2-3 Mô hình đứt gãy Halo và hàm mô tả phân bố độ rỗng - 33

Hình 2-4 Mô phỏng quan hệ rỗng — thắm trong móng nứt nẻ 41

Hình 3-1 Quy trình xây dựng mô hình phân bố réng-tham cho tang móng nứt nẻHình 3-2 Khối mong nâng mỏ X bị chia cắt bởi các đứt gãy 43

Hình 3-3 Kết quả minh giải địa chan theo phương pháp PSDM va CBM trên mặtcắt đọc cầu tạo móng MO X - c2 44Hình 3-4 Kết quả minh giải địa chan theo phương pháp PSDM va CBM trên mặtcắt sâu 3300m trong cau tạo móng mỏ X - c-.ccccccScsssseeeeed 44Hình 3-5 Ban đồ cấu trúc nóc tang móng mỏ X va hệ thống đứt gãy được minhgiải từ tài liệu địa chấn - c Ă c1 TH ng TT nh nh chưa 45Hình 3-6 Quy trình xây dựng mô hình cấu trúc cho tầng móng nứt nẻ mỏ X 48

Hình 3-7 Mô hình đứt gãy tang móng nứt nẻ mỏ X -: 49

Hình 3-8 Mô hình mang 6 lưới Skeleton tang móng nứt nẻ mỏ X 50

Hình 3-9 Mặt ranh giới nóc va đáy cho mô hình tầng móng nứt nẻ mỏ X 51

Hình 3-10 Mô hình phan tang khối móng mỏ X - << c<< 2 52Hình 3-11 Mô hình phân chia lớp trong tầng móng nứt nẻ mỏ X 53

Hình 3-12 Cơ sở phân chia các khối trong mô hình tang móng nứt nẻ mỏ X 54Hình 3-13 Mô hình phân chia các khối cho tang móng nứt nẻ mỏ X 55Hình 3-14 Quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng cho tang móng nứt nẻ mỏ

Hình 3-15 Phân bố thạch học dọc theo từng giếng trong cau tạo mỏ X 57Hình 3-16 Đá Granit bị nứt nẻ va lap đầy khoáng vật thứ sinh trong cau trúc móng

Hình 3-17a Kết quả phân tích thành phan khoáng vật trong mau vụn tại độ sâu<4000m của giếng Z-mỏ XX - G9 1 1 1118181815111 511111111111 ckrki 59Hình 3-17b Kết quả phân tích thành phần khoáng vật trong mẫu vụn tại độ sâu>4000m của giếng Z-mỏ X c1 SH Hy HH như nh nh chày 59Hình 3-18 Đặc trưng đường cong Địa vật lý giếng khoan đối với các loại đá và

khoáng vật khác nhau -ccccc S 22 22x, 60Hình 3-19 Đai mạch Mafic được xác định từ log (màu xanh ở track 3) trùng khớp

với việc xác định thì phân tích thạch học (điểm xanh lá 6 track 2) — tại giếng 3XHình 3-20 Liên kết thạch học giếng khoan qua móng mỏ X 63Hình 3-21 Đặc trưng đới đứt gãy và khảo sát phân bố rỗng thứ sinh dọc thànhgiếng khoan Đông Bắc 2P, khoảng độ sâu 3000-3100mMD 64Hình 3-22 Kết quả tính toán độ rỗng thứ sinh tại một số giếng khoan qua móng mỏ

Hình 3-23 Quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng theo phương pháp môhình khối liên tục tương đương đơn giản - c2 cv cà 66Hình 3-24 Khao sát sự giảm độ rỗng thứ sinh theo chiều sâu từ nóc tang móng 66Hình 3-25 Quan hệ độ rỗng — độ sâu trong từng khối mỏ X 67Hình 3-26 Mặt cắt dọc mô hình phân bố độ rỗng theo phương pháp mô hình khối

liên tục tương đương đơn g1ản - << s*2 69

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh Vill

Hình 3-27 Quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng theo phương pháp

Hình 3-28 Trung bình hóa giá trị độ rỗng thứ sinh tại một số giếng khoan qua tầng

Hình 3-33 Kiểm tra sự tương quan giữa mô hình phân bố độ rỗng thứ sinh theoANN và độ rỗng thứ sinh tại giếng khoan - .c c2 79Hình 3-34 Biéu đồ đối sánh giữa độ rỗng thứ sinh theo ANN và độ rỗng thứ sinhtại giếng khoan - -cc HH TH SH TY TK HE nh Thy nh Thy ch ch 79Hình 3-35 Mặt cắt dọc mô hình phân bố độ rỗng cho tầng móng nứt nẻ mỏ X theo

phương pháp ANN cQ Q0 ee nen eee ng HH n ng viên 80

Hình 3-36 Quy trình xây dựng mô hình phân bố độ rỗng theo phương pháp

Hình 3-37 Minh giải đứt gãy trên Cube địa chấn CBM và thuộc tính Ant

2s 01 ŸỲễỲŸỲăỲăỶỶỶỶỶẳỶỶẳỶỶ 82

Hình 3-38 Thống kê hướng các đứt gãy trong móng mỏ X 83Hình 3-39 Tiêu chí phân loại đứt gãy trong mô hình Halo cho tang móng mỏ

Hình 3-41 Mô hình khoảng cách đến nóc tang móng mỏ X - - 84Hình 3-42 Mô hình khoảng cách đến hệ thống đứt gãy hướng Bac Nam và TâyBăc-Đông Nam trong móng mỏ X c7 5c c1 set 85Hình 3-43 Mặt cat doc mô hình phân bố độ rỗng cho tang móng nứt né mỏ X theo

phương pháp Halo - << eee 2202021 nh hàn 87

Hình 3-44 Quy trình xây dung mô hình phân bố độ rỗng theo phương pháp Halo8 0 88Hình 3-45 Kết qua phân loại các đứt gãy cắt qua giếng khoan 89Hình 3-46 Kết quả phân loại các đứt gãy không cat qua giéng khoan 90Hình 3-47 Kết quả phân loại 108 đứt gãy được sử dụng trong xây dựng mô hìnhphân bố độ rỗng theo phương pháp Halo cải tiễn - -<- <<: 91Hình 3-48 Mặt cắt dọc mô hình phân bố độ rỗng theo từng nhóm đứt gãy 93Hình 3-49 Mặt cắt dọc mô hình phân bố độ rỗng cho tầng móng nứt nẻ mỏ X theophương pháp Halo cải tiẾn cecceeceecesesceccusceeceuceceucenceuscusceeeens 94Hình 3-50 Quy trình xây dựng mô hình phân bố độ thắm cho tang móng nứt nẻ

Hình 3-51 Kết quả tính toán độ thắm tai một số giếng khoan qua móng mỏ X 96Hình 3-52 Trung bình hóa giá trị độ rỗng thứ sinh tại một số giếng khoan qua tầng

0001198001909 0n KÓO 97

Hình 3-53 Biéu đồ so sánh giữa giá tri độ thấm được trung bình hóa và giá trỊ tạigiếng khoan ccc n 201021111111 111111111 T1 HT kv ch nh hy cư 97Hình 3-54 Luyện mạng xây dựng mô hình phân bố độ thấm theo phương pháp

Hình 3-55 Kiểm tra sự tương quan giữa mô hình phân bố độ thắm theo ANN vađộ thắm tại giếng khoan - . - -c- c SE S SE S1 SE Sky nh nh nhớt 100Hình 3-56 Biéu đồ đối sánh giữa độ thấm theo ANN và độ thâm tại giếng

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh X

Hình 3-57 Mặt cat dọc mô hình phân bố độ thắm cho tầng móng nứt né mỏ X theo

101Ui1505)71970720102Ẽ5Ẽ5 5 A eee EEE EE ee ees 101

Hình 3-58 Mặt cat dọc mô hình phân bố độ thắm cho tang móng nứt nẻ mỏ X theophương quan hệ rỗng — thâm (từ mô hình phân bố độ rỗng Halo) 102Hình 3-59 Mặt cat dọc mô hình phân bố độ thắm cho tầng móng nứt nẻ mỏ X theophương quan hệ rỗng — thâm (từ mô hình phân bố độ rỗng Halo cải tiễn) 105Hình 3-60 Đối chiếu đường log độ rỗng thứ sinh tại giếng 3X và giá trị được dẫnxuất từ mô hình phân bố độ rỗng thứ sinh bang các phương pháp khác nhau 104Hình 3-6 1 Mặt cắt dọc giếng 3X thé hiện thuộc tính địa chan và kết quả phân bốđộ rỗng bang các phương pháp khi so sánh với đường log độ rỗng thứ sinh 105Hình 3-62 Kết quả phục hồi lịch sử khai thác giếng 5P — khu vực Đông Bắc mỏ

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1-1 Kết quả phân tích thạch học lát mỏng và thử via ở tang móng mỏ X 9

Bảng 3-1 Thống kê dữ liệu các giếng khoan trong móng mỏ X 45

Bảng 3-2 Thành vật khoáng vật chính của các loại đá trong móng mỏ X 57

Bảng 3-3 Các thông số khoáng vật trong đá móng mỏ X - : 60

Bảng 3-4 Phương trình tính độ rỗng dựa trên quan hệ độ rỗng — độ sâu trong từngkhối mỏ X cccc c2 2n 002 n1 ng ng ng ng ng ng ng ng ng nh nh nu n nn nr na rời 68Bảng 3-5 Thống kê các thuộc tính địa chấn đặc trưng giúp xác định đứt gãy-nứtnẻ frong móng MO ÄXL -c-ccnQ nn nn n ng HH EEE HH HH nh nh kh EEE 73Bảng 3-6 Thống kê sự tương quan giữa thuộc tính địa chan và độ rỗng thứ sinh tạicác giếng trên từng trường hợp thay đối kích thước 6 lưới trong mô hình mỏ X 77

Bang 3-7 Nhóm các thuộc tinh địa chan và khảo sát mối tương quan với độ rỗngthứ sinh tại giẾng - - c1 SH SH HH KH Ty TT nh nh nh ky củ 78Bảng 3-8 Phương trình ham phân bồ độ rỗng theo phương thắng đứng và phương042010 00PE::ađaaiiiiẳaẳầaẳầẳầaẳâaiiaâỶâẳỶỞỎỞỎỔỎỔỐỐỐỐỎỐỐỐỐẢ 86

Bảng 3-9 Tiêu chí phân loại các đứt gay cat qua giếng khoan 89

Bang 3-10 Tiêu chí phân loại đứt gãy không cắt qua giếng khoan 90Bảng 3-11 Phương trình tính độ rỗng theo phương đứng và phương ngang cho khuvực Đông Bac của mỏ - cc c0 SH SH ng nh nh nh như ch cớ 92Bảng 3-12 Phương trình tính độ rỗng theo phương đứng và phương ngang cho khu

vực Tây Nam CỦa HỎ -cc nnn EEE EEE HH nh ng 92

Bảng 3-13 Tương quan giữa thuộc tinh địa chan và độ thấm tại các giếng trong mô

hình mỏ X cenceuceuceuccectteeeeccenseeceneeeeeenceneenans 98

HV: Pham Huynh Kiéu Trinh XI

DANH MỤC TU VIET TAT

e DPVLGK - Dia Vật Lý Giéng Khoan

e ANN —Artificial Neural Networke AHM — Advanced Halo Modele NTG-—Net To Gross

e CBM - Controlled Beam Migratione PSDM -— Pre-Stack Depth Migratione FMI -— Formation Micro Imagee DST-— Drill Stem Test

e BHP -— Bottom Hole Pressuree VSP -— Vietsovpetro

e Petronas — Petroliam Nasional Berhade CLJOC — Cửu Long Joint Operating Companye HVJOC — Hoan Vũ Joint Operating Companye TLJOC — Thang Long Joint Operating Companye PVEP-— PetroVietnam Exploration & Productione JVPC — Japan Vietnam Petroleum Corporation.

DANH MỤC THUẬT NGỮ TIENG ANH

e Artificial Neural Network — Mạng Nơron nhân tao

e Net To Gross — Bè dày hiệu dunge Log-— Biểu dé các đường cong địa vật lý giếng khoane Formation Micro Image (FMI) — Phương pháp quét hình ảnh thành giếng khoan

bang vi dién cuc

e Matrix — Khung đá

e Bottom hole Pressure — Ap suất đáy giếnge Co-Kriging — Thuật toán mô phỏng ngẫu nhiêne Joint Operating Company — Công ty điều hành chung

e Vietsovpetro — Liên doanh Việt Nga

e Japan Vietnam Petroleum Corporation — Công ty dầu khí Việt Nhật

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh XIV

PHAN MO DAU

1 — Tính cấp thiết của đề tài luận văn

Đá móng nứt nẻ là một trong những đối tượng chứa dầu khí quan trọng ởbổn tring Cửu Long Tại khu vực này, k t qu tm ki m và thăm dò đ phát hi nnhiều cấu tạo chứa dau có giá trị thương mại lớn được đưa vao phát triển và khaithác như: mỏ Bạch Hỗ (VSP) năm 1986, mỏ Rang Đông (JVPC) năm 1998, mỏ

Ruby (Petronas) năm 1998, mỏ Sư Tu Den (CLJOC) năm 2003, mỏ Sư Tu Vàngnăm 2008, mỏ Cá Ngu Vàng (HVJOC) năm 2008 va mỏ H i Sư Den (TLJOC)năm 2013

Đá móng nứt nẻ chứa dau tại bồn trũng Cửu Long có thành phần đa khoángvà chịu nh hưởng của nhiều quá tr nh hoạt động ki n tạo phức tap: n n p, cănggi n, nhi t dịch, co ngót, bi n đối thứ sinh Theo đó, sự phân bố củah thống đứt

g y- khe nut rat phức tap và khó dự báo Thuc t cho thấy, độ rỗng - thấm của đối

tượng đá móng nứt nẻ lại phụ thuộc chủ y u vào cau trúc không gian lỗ hong vasự phân bố củah thống các đới đứtg y — nứt nẻ Tuy nhiên, trong quá tr nh nghiêncứu và ứng dụng, mô h nh mô phỏng còn tôn tại nhiều bất cập, gây khó khăn cho

công tác qu n lý và dự báo khai thác mỏ.

Trong thời gian qua, đ có nhiều phương pháp được áp dụng trong quy tr nhmô h nh hóa phân bố độ rỗng — thâm cho tang móng nứt nẻ nhưng chưa xây dựngđược phân bố độ rỗng và độ thắm phù hợp nên trữ lượng dau khí tại chỗ được tínhtheo mô h nh còn tiềm ân nhiều sail chd nd nvi cthi tk và lựa chọn vị trí cácgi ng khoan phát triển mỏ không thực sự hi u qu , khó khăn trong công tác dự báokhai thác Nh n chung, chưa có nghiên cứu nào kh o sát một cách tổng hợp cácphương pháp phố bi n hi nnay V cơ sở lý thuy t của từng phương pháp có nhữngđặc thù riêng va mức độ phù hợp với các y u tô địa chất riêng cho từng vùng nênrất khó dé đánh giá về một phương pháp mô h nh hóa có tốt hay không

Như vậy vi c tong hợp các gi i pháp phố bi n hi n nay nhằm dự báo phânbố độ rỗng độ thấm của đá móng nứt nẻ với độ tin cậy cao hơn là một yêu cầu h tsức cấp bách và thực t

Trước những yêu cau cấp thi t như trên, tac gi chon dé tài “Xây dựng môhình phân bố độ rỗng — thấm cho tang móng nứt né thuộc mỏ X, lô 15-Y, bon

tring Cứu Long” làm luận van tot nghĩ p.2 Mục tiêu và nhiệm vu cua luận van

Kh o sát một cách cóh thống các phương pháp khác nhau trong quy tr nhmô h nh hóa trường rỗng — thấm cho tang móng nứt nẻ

Xây dựng mô h nh phân bố độ rỗng — thắm cho tầng móng nứt nẻ mỏ X, Lô15-Y, bồn trũng Cửu Long

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Tổng hợp co sở lý thuy t của vi c xây dựng mô h nh móng nứtnẻ với nội dung chủ chốt kh o sát các phương pháp pho bi n hi n nay áp dụngtrong mô h nh hóa phân bố độ rỗng — thâm cho tang móng nứt nẻ

Nội dung 2: Trên cơ sở các dữ li u đầu vào thu được, xây dựng mô h nhphân bố độ rỗng — thắm cho tầng móng nứt nẻ thuộc mỏ X, lô 15-Y, bổn tring CửuLong Qua đây, luận văn cũng tổng hợp và đối sánh k tqu từ các phương phápmô h nh hóa thuộc tính vỉa khác nhau dựa trên vi c kiểm tra k t qu mô h nh tĩnhvà kiểm tra k tqu phục hồi lich sử khai thác tại các gi ng khoan trong khu vực

nghiên cứu.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu của nội dung 1:

e Thuthậpvàh thống hóa tài li u

Phương pháp nghiên cứu của nội dung 2:

e Thu thập và phân tích dữ li u đầu vào.e© Mô hnh hóa: dựa vào các số li u thu thập được dé m6 t cau trúc và

phân bố thuộc tinh vỉa móng nứt né.e Đối chỉ uso sánh: dựa trên vi c kiểm trak tqu mô h nh tĩnh và kiểm

trak tqu phục hỏi lịch sử khai thác để đánh giá và nhận định về phương

pháp phù hợp hơn.

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 2

5 Đối tượng nghiên cứu va phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là thân dầu trong đá móng nứt nẻ mỏ X, lô 15-Y,thuộc bồn trũng Cửu Long

Phạm vi nghiên cứu: tập trung xây dựng mô h nh phân bố rỗng — thắm vati n hành kiểm tra chất lượng mô h nh k t qu

6 Cơ sở tài liệu của luận văn

Luận văn thực hi n trên cơ sở: Các tài li u thu thập được tại Công ty điềuhành chung Cửu Long (Cuu Long JOC) và các tai li u, bai báo đ công bố trongcác tap chí, các hội nghị về Dau khí và luận văn tốt nghĩ p, đề tài nghiên cứu của

các trường đại học trong và ngoài nước.

Tài li u địa chan, tài li u địa vật lý gi ng khoan, số li u khai thác của cácgi ng thuộc mỏ X, bổn trũng Cửu Long

Các k t qu phân tích m u lõi, liên k t dia tầng, k tqu thử via, của cácgi ng thuộc mỏ X, bổn trũng Cửu Long

Tài lí u phân tích các đặc điểm pha ki n tạo của khu vực.7 Tong quan tình hình nghiên cứu

Từ lúc phát hi n đối tượng đá móng nứt nẻ chứa dầu khí thương mại chođ n nay, các công tr nh nghiên cứu về phân bố rỗng thấm và đặc trưng vỉa chứavới mục tiêu nâng cao hiểu bi t và tối ưu công tac qu n lý mỏ hi uqu cho đốitượng này đ được triển khai trong nước và trênth giới Các nghiên cứu này chủy ugi ¡quy t các van dé vềh thống chứa, đường d n và sự phân bố các đặc tínhcủa đá Nhiều phương pháp đ được đưa ra từ thí nghỉ m, toán học cũng như thựctiễn suy luận Một số công tr nh nghiên cứu tiêu biểu như:

Trên thé giớiLouis H Reiss (1980) đ tr nh bay những nghiên cứu của m nh về via nứtnẻ Đặc điểm vỉa chứa và kênh d n được làm rõ thông qua các mô h nh Tác gigi i thích rõ co ch năng lượng via, co ch thấm d n Những phương pháp môphỏng, khai thác, do địa vật ly cũng được tac gi tổng hop và th o luận Cuốn sách

này là nguôn tông hợp những ki n thức cơ b n về via nut nẻ tự nhiên, lam nent ng

cho đối tượng móng nứt nẻ

RA Nelson GGP (2001), trong công tr nh nghiên cứu d tr nh bay chi ti t

h phương pháp đánh giá thân dau trong đá móng nứt nẻ thông qua vi c đánh giáchất lượng mạng lưới nứt nẻ, dự báo nguồn gốc các đứt g y - nứt nẻ va sự nhhưởng đ n mô h nh phân bố trường rỗng - tham trong toàn móng Từ thực nghi m,

công tr nh nghiên cứu này đ đưa ra các hướng tính toán những chỉ tiêu thuộc tinh,

tuy nhiên các biểu đồ quanh cũng như công thức tính toán chỉ là đặc trựng địa

phương trong phạm vi nghiên cứu của công tr nh này Mặc dù th , các nghiên cứu

véh thống đứt g y và nứt nẻ của công tr nh sẽ có ý nghĩa rất lớn khi áp dụng

trong vi c xây dựng mô h nh móng nứt nẻ tại Vi t Nam.

Trong nước

Nguyen Anh Duc, Nguyen Huy Ngoc, Nguyen Lam Anh (2014) đ áp

dụng phương pháp mạng thân kinh nhân tao (Artificial Neural Network - ANN)vào xây dựng mô h nh móng nứt nẻ Các k tqu cho thấy, van dé về sai khác độphân gi i địa chấn va địa vật lý có thé hi u chỉnh được Ưu điểm của hướng nghiêncứu nay là sự tích hợp giữa tải li u địa chan va tài li u địa vật lý gi ng khoan Cácthuộc tính địa chấn được chọn là đầu vào của mạng ANN, và mạng được luy n với“giám sat” là đường độ rỗng trung b nh hóa (đ được upscale) của các gi ng khoanhi ncó.K tqu đạt được là độ rỗng dự báo theo ANN cho toàn bộ vỉa móng Tuynhiên, mô h nh nay giống mô h nh khối liên tục tương đương và tính chất từng khenứt riêng lẽ không được xử lý (như: hướng phát triển, kích thước, độ mở ) Hơnnữa phương pháp nay đòi hỏi chất lượng của tai li u dia chấn và số lượng của tàili u địa vật lý gi ng khoan để có được mô h nh thuộc tính móng nứt nẻ tin cậy hơn

Cũng theo tài li u lưu hành nội bộ của Cuu Long JOC (2014), vi c áp dụngphương pháp ANN trong xây dựng mô h nh móng mỏ A đ không thật sự mang

lạihi uqu tối ưu nhất mặc dùh số tương quan giữa độ rỗng dự báo từ ANN vàđộ rỗng có được từ gi ng khoan là rất cao, lý do là mô h nh khai thác không khớpso với số li u thử via tại các gi ng thăm dò - thâm lượng và quy tr nh hi u chỉnhcho phù hợp là rất khó khăn

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 4

Tài li u lưu hành nội bộ của Cuu Long JOC (2014), cho thay phương phápHalo e iti nkh thi nhất trong thời điểm hi n tại để xây dựng mô h nh móng nứt

nẻ cho cấu trúc móng mỏ B Từ thực nghi m cho thấy, tại mỏ B, bổn trũng Cửu

Long, phương pháp Halo c 1 ti n được áp dụng dựa trên sự tích hợp tài li u địa

chat, địa chan, địa vật lý gi ng khoan, dữ li u khai thác, cũng như sự phân tíchva phân loại từng nhóm đứt g y — nứt nẻ và đánh giá tính thắm — chứa trong từngnhóm, đây là một trong những ưu điểm chính của phương pháp Và trong bướchi u chỉnh mô h nh hoản toàn khớp so với các số li u thử via và số li u khai thác.Điều này sẽ làm gi m thiêu rủi ro cho mô h nh địa chất và tăng mức độ tin cậy chocác dự báo phát triển trong móng

Thật vay, mô h nh địa chất cho đối tượng móng nứt nẻ rat phic tap va tontại nhiều rủi ro Do các nứt nẻ xuất hi n ở các ty 1 khác nhau và tính bat đồng nhấtcao Một phan từ quá tr nh h nh thành các khe nứt trong móng rất phức tạp và nhạyvới điều ki n địa chất Dưới điều ki n áp suất chất lưu, ki n tạo, nhi t dich và ứngsuất, các khe nứt bat đầu xuất hi n và có các thuộc tính rỗng — thấm riêng bi t.Vi c mô h nh hóa hợp lý cho mỏ X dưới các điều ki n địa chất, cau trúc via móng,

vàch độ thủy động lực sẽ được kh o sát trong luận văn.

8 Y nghĩa khoa học và thực tiễnÝ nghĩa khoa học

Luận văn tông hợp lại co sở lý thuy t từng bước trong quy tr nh xây dựngmô h nh móng nứt nẻ Điểm đóng góp của luận văn là kh o sát một cách tổng hợpcác phương pháp xây dựng mô h nh phân bố trường rỗng như: phương pháp Môh nh khối liên tục tương đương đơn gi n, ANN, Halo và Halo c iti n, bên cạnh đólà các phương pháp mô h nh hóa phân bố độ thắm băng ANN và phương pháp quanh rỗng - thấm Vi c xem x t và đối sánh giữa các phương pháp được thực hi ndựa trên k tqu đối chỉ u với lịch sử khai thác của các gi ng trong khu vực nghiên

cứu.

Mô h nh hóa phân bố độ rỗng và độ thâm có ý nghĩa rất lớn cho vi ¢ tínhtrữ lượng, xây dựng mô h nh mô phỏng khai thác và tối ưu hóa quỹ đạo gi ng

Y nghĩa thực tiễnTừ vi c tận dụng tối đa các thuộc tính được d n xuất từ tài li u dia chan

trong phương pháp ANN và vi cc iti n mô h nh Halo từ quy tr nh phân loại đứt

g y - nứt nẻ thật chỉ ti t nhằm gi m thiểu rủi ro trong mô h nh hóa phân bố thuộc

tính vỉa móng nứt nẻ.

Ktqu nghiên cứu các phương pháp khác nhau trong mô h nh hóa vỉa

móng cho ý nghĩa thựct cao, cung cấp sự kh o sát tổng quan ở nhiều khía cạnhcác phương pháp dé có thé phân tích và đánh giá về k tqu mô h nh dự báo củatừng phương pháp, nham gi m thiểu rủi ro, tăng hi u qu trong công tác thăm dò,phục vụ công tác thi tk quỹ đạo gi ng khoan thấm lượng va phát triển

Áp dụng hướng nghiên cứu nảy trong xây dựng mô h nh phân bố rỗng —thấm cho tang móng nứt nẻ thuộc mỏ X, Lô 15-Y, bồn trũng Cửu Long

9, Cau trúc luận văn

Luận văn gôm mở dau, k t luận - ki n nghị và nội dung chính với 3 chươngnhư sau:

e Chương 1 Tổng quan vẻ đối tượng nghiên cứu và bai toán cần gi i

CHUONG 1 TONG QUAN VE DOI TUONG NGHIEN CUU

VA BAI TOAN CAN GIAI QUYET

Chương nay sé m6 t về đối tượng nghiên cứu va phạm vi nghiên cứu của dé tải.Lịch sử tìm ki m thăm dò của đối tượng và các đặc điểm địa tang —ki n tao ctingsẽ được kh o sát một cách tổng quát Ngoài ra, trên cơ sở tính cấp thi t của dé tai,trong Chương sẽ vạch ra bài toán cần ph i gi i quy t của dé tài: nghiên cứu quytr nh và các phương pháp áp dụng trong vi c xây dựng mô hình phân bố trườngrong — thắm trong tầng móng nut nẻ

1.1 Vị trí địa lý

Bồn tring Cửu Long nằm chủ y u trên phần thềm lục địa ngoài khơi phíaNam VỊ t Nam và một phần trên đất liền thuộc khu vực cửa sông Cửu Long, vớitọa độ địa ly trong kho ng 9°00’ — 11900? vi Bắc, 106930? — 109900? kinh Đông

Bề tỉ p giáp với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bé Nam Côn Sơnbởi đới nâng Côn Sơn, phía Tây là đới nâng Khorat — Natuna và phía Đông Bắc làđới cat trượt Tuy Hòa ngăn cách với bé Phú Khánh

Có di n tích kho ng 25000 kmZ, bao gồm các lô: 9, 15, 16, 17 va một phan

của các lô: 1, 2, 25 và 31, đóng góp 30% trữ lượng va 95% s n lượng khai thác

dau khí Bé Cửu Long có di n tích tương đối nhỏ nhưng là bể trầm tích quan trongnhất của Vi t Nam về dau khí

1.2 Lich sử tìm kiếm thăm do [14]

Ngày 6/8/2000, khoan gi ng -1X ở phần Tây Nam cấu tạo X Gi ng khoanđ thử được 5655 thùng/ngày từ tầng móng, 1366 thùng/ngày từ Oligocene và 5600

thùng/ngày từ Miocene dưới.

Ngày 11/3/2001, khoan gi ng -2X Pilot, sau đó trong quá tr nh khoan đmở rộng vi tri sang -2XST Ktqu thử via từ móng của -2XST là 13223thùng/ngày.

Ngày 9/7/2001, -3X được khoan dé thắm lượng phan trung tâm của cau tao

X Gi ng khoan cho dòng với lưu lượng 2763 thung/ngay từ móng và 4662

thùng/ngày từ Miocene dưới Gi ng khoan này đ xác nhận sự có mặt của của dầuởc hai bên đứt gãy lớn chia đôi cau tạo X

Ngày 14/9/2002, khoan gi ng -4X để thâm lượng phan Tây Bắc mỏ X K t

qu thử via: 7576 thùng/ngày từ móng va 14000 thùng/ngày từ Oligocene trên(C30).

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 8

B ygi ng khai thác (-1P/2P/3P/4P/5P/6PST/7P) phục vụ cho giai đoạn khaithác sớm được khoan và hoàn thi n thành công trong thời gian từ tháng 11/2002

đ n tháng 8/2003 Dòng dau chính thức được khai thác vào ngày 29/10/2003 và

mỏ cho lưu lượng kho ng 60000 thùng/ngày.

Bảng 1-1 Kết qua phân tích thạch hoc lát mỏng và thứ via ở tang móng mỏ X[14]

Granitbiotit + granit biotit hocblend +1x 5655

granodiorite va tonalitGranitbiotit + granit biotit hocblend +2XST 13223

Chùm đai mafic xuyên qua một thé

nút nẻ.

Đá móng granit bao gồm kho ng 12-34% (chủ y u 18-29%) quartz, 9-38%

(chủ y u 15-30%) K-feldspar (chi m ưu th orthoclase và thỉnh tho ng

microcline), 14-40% (chủ y u 22-26%) plagioclase (fenspat trắng đ n oligiocla)

va 2-10% mica (biotit va muscovit).

Khoáng vat thứ sinh thường là chlorit, epidot, zeolit, calcit và những khoáng

vật mờ đục như pyrit và thỉnh tho ng là những oxit sắt Quartz monzodiorit vàmonzodiorit bao gôm từ 2-10% quartz, 15-20% K-feldspar, 40-50% plagioclase

(chi mưuth oligiocla) và 1-3% mica (biotit và muscovit), với những khoáng vật

thứ sinh chỉ mưuth trong đá móng granit Đá bazan/andesit bao gồm 5-25% bantinh (chủ y u plagiocla va hi m khi orthocla, pyroxen, olivin), với 1 khối đá mịn75-85% vi tinh plagiocla, thủy tinh núi lửa, phần nhỏ orthocla, pyroxen

M u mùn khoan gồm 10% biotit nâu đồng đen, trong 1 kho ng sạch (ít sét),quartz trong mờ đ n đục và trang duc, feldspar mịn xám đ n hơi hồng (ít), với

calcit thông thường, zeolit, chlorit va 1 lượng nhỏ epidot, hornblend và pyrit.

Đá granit tươi thường điển h nh là các đá felsit mịn từ rất trong đ n trongmờ với nhiều “khối” biotit thô xanh đen sáng bóng Plagiocla có thể được nhậnbi t trong đá granit tươi đ n đá granit bi n đổi ít với ki n trúc tinh thé thô đ n rấtthô Plagiocla ít tan trong axit hydrochloric và tạo ra huyền phù lờ mờ

Đá granit bi n đối bao gồm kaolinit (từ 10% trong granit tươi đ n 30% tronggranit bi n đối nặng) và các khoáng vat mafic đ bi n đổi

Sự bi n đổi thủy nhi t thường được nhận thấy gan các đai xâm nhập, đó cóthể lak tqu của các hoạt động thủy nhi tk t hợp với sự xâm nhập

PHU THONG OLIGOCEN MUON - HE TANG TRÀ TAN DƯỚI — TẬP E

(Từ 2650-2900m d n kho ng 2700-3000mSS, dày 100m)

Tập E năm dưới lớp sét k t nâu vàng giàu hữu cơ và được nhận bi t bởi lớpcát k t hạt thô và trên tang móng phong hóa Tập này thường mỏng hoặc vắng mặttrong hầu h t các phân và chỉ hi n di n trên sườn của cau trúc Chi mưuth ở đâylà cát k t hạt thô với một it bột k t và sự hi n di n xuyên suốt của các mạch đá vôi

rat mong.

HV: Pham Huynh Kiéu Trinh 10

PHU THONG OLIGOCEN MUON - HE TANG TRA TAN GIỮA — TAP D

(Từ 2180/2300m — 2400mSS đ n kho ng 2475—2900mSS, day 350-600m)

Tap D nam bên dưới tang cát C30 Tập D bao gồm các lớp xen kẽ nhau: đá

sét giàu hữu co, cát k t, bột k t, đá vôi mong và thỉnh tho ng có than Das t giàu

hữu co ở đây th mỏng hơn lớp cùng nguồn gốc trong tập C

Tập D có thể được chia nhỏ làm 2 phần Phần trên bao gồm các đơn vị vỉaD10, D20, D30 và D35 thì chỉ mưuth là sétk t, cátk t, và bộtk txuất hi n xen

kẽ chủ y u trong kho ng D20-D30 Những mạch đá vôi mỏng thì hi n di n xuyên

suốt Phần dưới (từ đơn vị via D40 đ n D80) bao gồm cát k t, bột k t va sét k t

xen kẽ nhau, với đá vôi mỏng và than đá.

PHU THONG OLIGOCEN MUON - HE TANG TRÀ TAN TREN - TẬP C

Bột k t có mau hơi xám đ n hơi xám xanh, rat mỏng đ n mong, không k t

tinh, phan loại đ n sét k t.

Sét k t màu vàng nâu và thỉnh tho ng xám nhạt d n xám xanh, mỏng manh

đ n chắc chăn, không k ttính đ n răn chắc, thỉnh tho ng chứa bột và mica rất nhỏ.PHU THONG MIOCEN SOM - HE TANG BACH HO - TẬP BI

(Từ 1650-1750mSS đ n kho ng 2080-2110mSS, dày từ 410-440m đ n 490m)

Tập B1 bao gồm xen kẽ cát k t, bột k t và sét k t

Tập BI được chia làm 2 phan: “Bach Hồ trên” mở rộng tới ranh giới bất

Hệ tang Bach Hồ trênBao gồm tầng sét Rotalia (sét Bạch Hồ) ở phần trên cùng với phần lớn làsét k t và phần dưới là xen kẽ của sét k t, cát k t và bột k t.

Tầng sét RotaliaTang sét Rotalia day từ 15m đ n20m Chi muuth là sétk t với một phần

nhỏ bột k t.

Sét k t có màu xám xanh, xám sáng, xám sáng xanh 6 liu (sét k t-2), hi m

khi xen 1 n nâu đỏ, xám đỏ (sét k t-1), mềm tới chắc, vô định hình tới dạng khối,thỉnh tho ng có chứa tinh thé mica, bột k t và đá vôi, trở nên ran chắc hơn

Hệ tầng Bạch Hồ dướiH tầng Bạch Hồ dưới kéo dài từ bất chỉnh hợp Miocen tới nóc của tập Cbao gồm cát k txen 1 n bột k t và sét k t

Cátk + có thành phần chính là fenpat với một ít đá arkose và arkose, có maunâu xám sáng, từ xanh cho đ n xám xanh ô liu, từ thô đ n rất thô, góc cạnh đ n bo

tròn.

Bột k t có màu xám sáng d n xám vàng, xanh xám, vô định h nh đ n gan

dạng khối, nhiễu kaolinit với biotit.PHU THONG MIOCEN GIỮA — HE TANG CON SƠN - TẬP B2

(Từ độ sâu 1180m đ n kho ng 1650m, dày kho ng 465-480m đ n 575m).

Tập nay bao gồm cát k t vừa cho đ n thô (thỉnh tho ng có dolomit) với sự

xen 1 n của sét k t-1, một ít sét k t-2, vài mạch ngang dolomit và than mong.

Cát k t có màu từ xám xanh ô liu đ n xám nâu sáng từ vừa cho đ n thô, ít

góc cạnh đ n bo tròn, có dấu v t của pirit và nguyên li u than

Sét k t-1 chi mưuth và có nhiều màu sắc nâu đỏ, xám cam hồng, thỉnh

tho ng nâu vàng, thỉnh tho ng xen l n lốm đốm sét k t-2, rất mềm, vô định hình,

dính và hòa tan được.

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 12

Da vôi mau trăng nhạt, xám vừa cho tới xám vàng, gan dạng khôi và thường

găn k t với nhau, phân phi n.PHU THONG MIOCEN MUON - HE TANG DONG NAI— TẬP B3

(Từ độ sâu 580m d n kho ng 1175-1190mSS, day 595-615m)

Tập này bao gém cát k t xen 1 n sét k t, những mạch ngang dolomit và

lignit/than mong.

Cat k t hau như có dang các hat bở rời màu xám xanh 6 liu, nau vàng nhạt.Kích thước hat thay đối từ vừa tới thô, phan lớn từ vừa đ n trung bình, hình dạng

góc cạnh đ n tròn, độ lựa chọn từ nghèo đ n vừa ph 1.

Sét k t nhiều màu sắc, phần lớn là sét k t-1 màu nâu đỏ va nâu vàng, rất

min, vô định h nh, dính và hòa tan được.

Đá vôi có màu trang nhạt, xám sáng đ n xám vàng, thỉnh tho ng rất rắnchắc

Dolomit có màu xám cam, hông, xám nâu và trắng mờ, dạng bở rời cho đ nkhối

THONG PLIOCEN - KY DE TU - HỆ TANG BIEN ĐÔNG - TẬP A(Từ đáy biển đ n kho ng 570-586mSS, dày 525-540m)

Tập này gồm có cát k t với các khối sét k t và thường xen | n đá vôi, vớinhững tầng lignit mỏng gân đáy Những vùng này có thành phần hóa thạch cao

Cát k t rất không c6 k tvàm u min khoan thường là các hạt bở rời có mau

xám xanh 6 liu đ n xám xanh, thỉnh tho ng vàng nhạt và xám Cát k t từ vừa đ n

có dạng hạt (thường là các hạt thô) hơi góc cạnh đ n gần tròn

Sétk t nhận thấy là sét k t-2 xám vừa đ n xám sáng và xám xanh 6 liu đ nxám xanh đậm, rất mịn, không có hình dạng nhất định và hòa tan được Đá vôi cómàu trắng nhạt đ n xám vàng, có thể bở rời, có chứa cát và glauconit, độ rỗng rat

kmđn vừa

- ©

2 Zz: ã

S

=b2 s

CLIO Cát hạt thô, bở rời, sết, xen =

kẽ lớp carbonat, than, hóa 2

a2 Cát thô - min, sét, các via =

(BHT) carbonat, than, héa thach: co"

Trude tao rift

Hình 1-2 Cột dia tang tổng hop bé Cửu Long

CHUONG 1aa ANAOOITd ANAOOIN aNav0d |IIYL 44 NAIL ‘3 : IN2OĐILTOOL aa ugny 811) wos udny —# oH eg uự[ #1L | ng eali Vv Ps * * Ỳ e= 8uọq uoIqJ IẺN Øuoq ưøoS U0.) suo 0q «& sP uạI[L | long z long ugay, long Ooaes 002 - 009 0S¿ - 009 _ 009 - 00S 00S - 00 ¿| 086-00£ |ooe<-o| 00S<- 00z 000} <ay = 3 ===e-© Sot " iSa 5 < = a œ@ © O WwW u_ =`^ = pane ỊLENN - 2LNN LLNN - OLNN a 3as‘2 đZN-6LN 8LN - SIN £LN-6N az 9N ‘92 Bugyy s¿oq o3ÖN bão:= SỊL = : yr= | 2s= a gã= =-:= 9d 25= a ” SI|£UOIbM9UI '|1 IJOdA9| 74 Đ)8Q0|I1) 81Z2@nu2S10|- =2 - winipfuooe $3snpejooyjAud rep nd Top nud 5s: mg fo yuiy) oo 19q $04402p4\p£d sepodeoujua, SØ)JJOdSISO2I/)89I2) 2 =‘qns ‘yaw 74 | 9H Ipsemoy 'W\ P1 DO “ #8: : nọt wanpodons 60 5s 5 sugu ugig - 8uou ugig ua tea Bueg Buog | - NEYO 5818 WHE], - 9H Bugg - IAn[V¬- e = oF ` = Ỹ= ugiq UIA Sugu Udi - Suou uglg Suou usig ‘oq )ỦJA - 9H On cS ned TUM BA neg ned

A

amo15-Y valộ

1.3.2 Đặc điểm kiến tao

Đặc điểm ki n trúc mỏ X là khối móng được nâng lên trong quá trình táchgi n giai đoạn Oligocene giúp mở rộng bé Cửu Long

Khối móng nâng nay có đường khép kín lớn nhất tại -4000 mSS, kéo dai theophương Đông Bắc — Tây Nam Khối móng nâng mỏ X còn bị chia cắt bởi các đứtgãy chủ y u có phương Tây Bắc -Đông Nam, còn có sự xuất hi n của một vai đứtø y hướng Đông Bắc-Tây Nam và hướng Đông Tây

Trà Tân trên

-: » NY vM `(All Ava ‘yt NS Trà Tân dưới

34 die VỆ LÀ ho ance aNợ REE VI Xà ary Aa Yeae hey PN Wane Mono

và nhược điểm riêng, có những đặc thù riêng và có thê phù hợp với y u tô địa riêng

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 16

cho chất từng vùng Hi n tại chưa có nghiên cứu nào kh o sát một cách tong hopcác phương pháp phổ bi n mô hình hóa trong tang móng nứt nẻ nhằm dự báo phân

bô độ rong, độ thầm với độ tin cậy cao hơn.

Vậy can thi t ph i nghiên cứu một cách tổng hợp về các phương pháp khoahọc kĩ thuật dé ứng dụng vào vi c xây dựng mô hình phân bố trường rỗng — thamtrong đới móng nứt nẻ nhằm phat triển hi uqu các mỏ dau khí đ được phát hi n.1.4.2 Bài toán cần giải quyết

Như những lập luận nêu trên, v chưa có nghiên cứu nào tr nh bày được

phương pháp phù hợp nhất cho vi e xây dựng mô hình thuộc tính via móng nênbài toán được đặt ra là cần ph i đi sâu kh o sát một cách tổng hợp co sở lý thuy tcũng như tính ứng dụng của nhiều phương pháp trong quy trình xây dựng mô hìnhphân bố trường rỗng — thâm cho tầng chứa móng nứt nẻ mỏ X

Các phương pháp phố bi n hi n nay được chọn nghiên cứu trong mô hìnhhóa phân bố độ rỗng là phương pháp mô h nh khối liên tục tương đương, phương

pháp mạng Noron nhân tạo ANN, phương pháp mô h nh Halo và phương pháp

Halo c i tỉ n Bên cạnh đó là phương pháp ANN trong mô hình hóa phân bố độthấm và phương pháp quanh rỗng — tham dé tính toán phân bố thấm áp dụng cho

mô hình Halo và Halo c i ti n Luận văn nghiên cứu co sở lý thuy t các phương

pháp va áp dụng các phương pháp vào quy tr nh xây dựng mô hình phân bố rỗng— thấm cho tang móng nứt nẻ mỏ X

Vi c thử áp dụng nhiều phương pháp khác nhau sẽ hiển thị nhiều khía cạnhcủa mô hình dự báo, cho nên cũng cần thi t ph iso sánh mô hình k tqu qua nhiềuphương pháp và đối chỉ u khi chạy phục hồi lịch sử khai thác để kiểm tra chấtlượng mô hình dự báo trường rỗng — thấm

CHƯƠNG 2 NEN TANG LÝ THUYET CUA VIỆC MO

HÌNH HOA PHAN BO RONG — THÁM CHO TANG MONG

NUT NE

Chương nay sẽ trình bày nền t ng lý thuy t của vi e mô hình hóa phân bố rỗng —thắm cho tầng móng nứt nẻ Với mục đích đó, các y u tô địa chất đặc trưng củatang móng nứt nẻ sẽ được nghiên cứu trên cơ sở có nh hưởng đ n sự phân bố độrỗng — thắm Chương còn di sâu kh o sát về phương pháp tính toán độ rỗng, độthấm tại các gi ng khoan, từ đó tr nh bay cơ sở lý thuy t những phương pháp khácnhau được áp dụng dé xây dựng mô hình phân bố rỗng — thấm cho toàn mỏ.2.1 Cac yếu té địa chất đặc trưng của tang móng nứt né

Các y u tố địa chất đặc trưng của tang móng nứt nẻ được tập trung kh o sáttrong luận văn này là: y u tố về thành phần thạch học — khoáng vật, h thống đứtgãy — nứt nẻ và ki n trúc không gian rỗng trong đá móng

2.1.1 Thành phan thạch học và các khoáng vật trong đá móng

Đặc trưng về thành phần thạch học và các khoáng vật có nh hưởng nhiềuđ n sự phân bố độ rỗng cũng như độ thắm trong móng nứt nẻ Số lượng khoángvật thứ sinh phụ thuộc vào thành phan thạch hoc cơ b n của đá móng dé bị ph nứng thay th với thủy nhỉ t, và được xác định nhiều hơn trong diorit kho ng 31%,it hon trong granodiorit 18%-23%, và granit 5-8% Vì th „ thành phần thạch họcđá móng có vai trò rất lớn quy t định đ n mật do, hình thái, và quy mô phát triển

cach đứt gay — nút ne.

Thành phần khoáng vật chính của đá móng là: thạch anh, plagiocla, feldspar, biotit và Hornblend, r i rac có muscovit, amphibon, pyroxen Phan lớncác khoáng vật này đều có ph n ứng tích cực với thủy nhi t, ngay c thạch anhnhiều khi cũng bi gam mòn, hoà tan tạo các hang hốc kích thước khác nhau từ vài

K-chục microm td n K-chục milimét.

Khi quá trình thủy nhi tx y ra, các đứt gãy — nứt nẻ cỗ thường bị lắp đầybởi khoáng vật thứ sinh Sự xuất hi n của khoáng vật thứ sinh Zeolit (Z) và cancit(C) d thay th một phan của tinh thé Feldspar (gồm K- feldspar, plagiocla) vaHV: Pham Huynh Kiéu Trinh 18

Biotit Dac bi t zeolit với hàm lượng cao từ 0.5% đ n 18%, thường 4-9% Có thénhận thay mối quanh phụ thuộc giữa lưu lượng và hàm lượng zeolit của đới chứa.Lưu lượng dâu thường thấp ở những đới có hàm lượng zeolit cao hơn 5% Sự cómặt các khoáng vật sét và thứ sinh thường làm gi m số lượng và độ mở của đứt

gãy — nut ne, từ đó làm gi mkh năng chứa trong móng.

Mặc dù sự phân bố các khoáng vật thứ sinh theo chiều sâu không có mộtquy luật rõ r t nào, nhưng có thể nhận thấy là ở phần sâu của móng hàm lượngzeolit thường cao va lắp day phan lớn không gian rỗng của nứt nẻ, đặc bi t dưới

4200-4500m.

Quá trình thủy nhi t luôn tạo hai hi u ứng trái ngược: mở rộng các nứt nẻ

và hang hốc tổn tại trước đó, hoặc khép lại độ mở của nut ne do k t lang va lapday các khoáng vật thứ sinh Nhưng nh n chung, quá tr nh thủy nhi t khi x y ramạnh luôn làm gi m mạnh không gian rỗng của đá chứa

2.1.2 Hệ thống đứt gãy — nứt né trong đá móng

Đặc trưng của vỉa móng nứt nẻ làh thống đứt gãy — nứt nẻ, đây là nhân tốquan trọng nh hưởng đ nkh năng thấm — chứa của móng nứt nẻ

Mạng nứt nẻ hi u dụng đa phan có nguồn gốc ki n tạo, h nh thành đi kèm

h đứt g y, các đới phá hủy ki n tạo, các vùng chịu tác động trường ứng lực cao.

Ở những khu vực đá bị bi n đổi mạnh, hoặc xung quanh các đới đứt gãy, phá huỷlớn, độ rỗng và độ thâm của đá cao hơn hắn so với xung quanh Dòng có lưu lượnglớn thường liên quan đ n các khe nứt hở nguồn gốc ki n tao

Phần lớn cách đứt gãy và nút nẻ hình thành hoặc hoạt động lại vào cuốiOligocen muộn và trong Miocen sớm hướng Đông Bắc — Tây Nam không nhữngcó vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển các cau tạo nói riêng và kỉ ntrúc bế D tam nói chung, mà thường chúng ít bị lắp day bởi khoáng vật thứ sinh,nên chúng được xem như những đối tượng chứa-thấm có tiềm năng cao

Dù ở những nơi hoạt động thủy nhỉ tx y ra cao, làm phần lớn các đới nứtnẻ đều bi lap day bởi khoáng vật thứ sinh, nhưng chuyển động đứt gãy muộn, táihoạt động trong Oligocen muộn-Miocen sớm có thể tạoh nứt nẻ mới, vìth vn

duy tr được tính liên thông củah nứt nẻ cũ như mạng kênh d n tôn tại trước đó.Nhưng nh n chung, ở những nơi có hoạt động thủy nhỉ t phát triển mạnh, thườngthé tích rỗng bị gi m và lưu lượng cũng sẽ gi m theo.

Ktdqu thống kê cho thấy dòng có lưu lượng lớn thường phố bi n ở cánh

treo của các đút gãy thuận, cánh chom của các đứt gay nghịch, hoặc ở những đới,

nơi có sự tái hoạt động đút gãy muộn, sát trước thời gian di chuyển dầu Hoạt độngđứt g y giai đoạn muộn rất quan trọng v các đứt gãy vàh nứt nẻ hình thành ở các

giai đoạn sớm của quá trình phá huỷ móng, có xuth bị tác động mạnh bởi quá

trình khoáng hoá thủy nhỉ t và thường bị lắp day bởi các khoáng vật thứ sinh, làm

gi m độ rong hở, độ thầm của dâu vàh sô s n phâm của đá chứa.

Các đới cho dòng với lưu luong cao thường liên quan đ n vùng đỉnh cautạo, có lẻ là nơi có trường nén cao, hoạt động đứt gãy lặp lại nhiều lần, vì th mạngnứt né hở được phát triển, hơn nữa quá trình rita lua phong hoá cũng thường tậptrung tại vùng đỉnh cấu tạo

Mặc dù tấtc các đá móng luôn bị chia cắt bởi nứt nẻ, nhưng có thể nhậnthấy làh nứt nẻ hở, với độ liên thông tốt, thường gặp nhiều trong đá granit hơn làtrong diorit, cu thé là trong các đá giòn nhiều hơn trong các đá déo Độ mở, chiều

đài, và mật độ của nút nẻ cũng lớn hơn đối với đá granit Cac thé granit khối thường

bị cat bởi các rãnh nứt sâu, rộng Vì th, đá chứa nứt nẻ granit được xem có khnăng cho dòng tốt nhất

2.1.3 kiến trúc không gian rỗng trong đá móng

Hang hốc

Nút né lớn (macro)

Độ thấm: đến 20DĐộ rỗng: 0,5 - 1,5%Matrix rắn chắc

Độ thấm =0Độ rỗng < (),5%

Vi nứt né

Độ thấm: 1 - 5m]Độ rỗng: đến 10%

Hình 2-1 Cau trúc không gian rỗng đặc trưng của đá móng Granit nứt néHV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 20

Về vi c nghiên cứu y u tố ki n trúc không gian rỗng trong đá móng, có 3

loại được kh o sát như sau:

Lỗ rong giữa hatCác 16 rỗng giữa hạt nguyên sinh hay còn gọi là độ rỗng cấu trúc của khốiđá chưa bị bi n đối ran chắc, không bị bi n đổi thứ sinh, có độ rỗng giữa tinh thérất nhỏ dưới 0.5% và thường không có độ thấm pha đói với dầu, hoặc có nhưng rấtthấp Dạng lỗ rỗng này chỉ có ý nghĩa khi bị các đứt gãy-nứt nẻ xuyên cắt

Lỗ rỗng của các vi mit nẻ - vi hốcCác vi nứt nẻ nam cận các nứt nẻ lớn và bên trong khói đá giữa các đới đứtgãy, chúng là các kênh d n nối các lỗ rỗng nguyên sinh Độ rỗng của các vi nứt nẻnày nhỏ nhưng chỉ m tỷ phần chủ y u không gian rỗng củah nút nẻ và tạo độrỗng micro có kích thước <0.1mm Đặc trưng quan trọng của các vi nứt nẻ là độthấm mao d n Trên lát mỏng, các vi khe nứt có chiều rộng phố bi n (độ mở) 0.01-0.1mm và chiều dai 0.1-2.25mm đôi khi đ n 7-15mm, còn đường kính các vi hốctrung bình 0.3-0.65mm, thường dưới 0.1mm Giá trị độ rỗng đá móng ở đới vi nứtnẻ được tính có nơi d n 10-12%, trung bình 3-4%, nhưng độ thắm pha chỉ I-5mÙD,phụ thuộc vào tính dính ướt và mao d n của đá chứa nut nẻ Mật độ phân bố khenứt / vi khe nứt cũng không đều, ở những nơi đá ít bị bi n đổi thứ sinh thì mật độkhe nứt thấp 0-2 khe nứt / cm2 còn ở những nơi bị phá hủy mạnh thì mật độ khe

nut lên đ n 20-25 khe nut /cm2 có khi 100-150 khe nứt/m t, đặc bị t ở nơi giao

cắt các đứt g y Trong các đới vi nứt nẻ, do có độ thấm rất nhỏ nên dù với giá trịtối đa gradien chênh áp của dòng nước bom p có thé tạo ra (3at/m) v n là rất nhỏkhông thể vượt trội áp suất mao d n của các vi nứt né dé tự ngắm vao va day dầura từ các không gian rỗng vi nứt né nay Y u tố quy t định mức độ tham gia củacác đới vi nứt nẻ vào quá trình cho dòng hoặc day dầu bang bom p nước, tăng khnăng thu hồi là tác động thắm mao d n trong các vi lỗ rỗng và tính dính ướt của bémặt không gian rỗng

Lô rông của các khe nut - hang hdc lớn

Các khe nứt lớn trong móng khá phức tạp, được h nh thành do đồng sinhcùng đứt gãy hoặc h nh thành trong các đới dập vỡ thường bị lấp đầy bởi các mạchbazan, andesit trẻ, tuổi Oligocen muộn — Miocen sớm Những đai mạch này đượcdùng để định phương củah thống các khe nứt tách, rất có ý nghĩa trong t m ki mdầu trong móng nứt nẻ.H_ khe nứt thường tạo thành các đới đan xen, có dang phân

nhánh, liên thông các 16 rong hang hoc, rộng từ vài m tđ n vài chục mét.

Lỗ rỗng hang hốc lớn hình thành chủ y u do bi n đổi thứ sinh, chúng thườngnăm giữa các m nh đá bị vò nhầu trong các đới phá hủy ki n tạo hoặc do sự hòatan các khoáng vật dễ bị bi n đôi dọc theo các khe nứt, đứt gãy hoặc mở rộng cáclỗ rỗng ở đới gần bề mặt nơi chịu tác động mạnh của phong hóa Đường kính lỗrong hang hốc trung bình 0.3-0.65mm, thường dưới 1.0mm; ở những đới bị phá

huỷ mạnh có khi đ n 2-7mm.

Lỗ rỗng khe nứt-hang hốc lớn có vai trò quy t định đ n tính thắm-chứa, vớitrên 80% trữ lượng dầu tại các mỏ hi n đang khai thác ở bé Cửu Long Gia tri độrỗng nứt nẻ- hang hốc được xác định kho ng 0.5-1.5%, nhưng độ thấm lên đ n 20Darcy, với đặc tính thấm thủy động học Theo k t qu thí nghi m,h số day dầubởi nước ở độ mở nứt né 100-500 microm t có độ thâm từ 60-3100 mD đạt gia tricao với h=0.886 Rõ rang các nứt nẻ, hốc lớn là không gian chứa quan trọng ở đámóng và các nứt nẻ lớn với độ thắm cao sẽ là những kênh d n chủ đạo cho dòngdau, đồng thời cũng để nước bơm p xâm nhập va di chuyền, day dau với tốc độnhanh dưới tác động của gradien áp suất bơm

2.2 Cơ sở tính toán độ rỗng trong tang móng nứt né

2.2.1 Giới thiệu

Trong phan nay, luận văn nghiên cứu cơ sở lý thuy t của vi c tính toán độrong thứ sinh trong tang móng nứt nẻ ở hai nội dung chính là tính toán độ rỗng thứsinh tại gi ng va sau đó là xây dựng mô hình phân bố độ rỗng cho toàn mỏ Vi c

xây dựng mô hình phân bô độ rông cho toàn mỏ dựa trên các môi tương quan giữa

HV: Phạm Huỳnh Kiéu Trinh 22

độ rỗng thứ sinh tính tại gi ng khoan với độ sâu từ bề mặt mong, tương quan vớicác thuộc tính địa chan và tương quan với h thống đứt gãy — nut nẻ.

2.2.2 Tính toán độ rỗng thứ sinh tại giếng

Khác với đá trầm tích, trong đối tượng móng th độ rỗng trong các khe nứtlà quan trọng va được lưu tâm hàng dau Các loại đá magma khác nhau th có thànhphân khoáng vật khác nhau d nd n các đặc trưng thâm chứa hay nứt né khác nhau.Các phương pháp địa vật lý gi ng khoan đ tận dụng các đặc tính này để nghiêncứu phương pháp tính toán độ rỗng thứ sinh trong các thànhh đá móng

Đá móng được cầu thành bởi nhiều loại khoáng vật khác nhau tùy theo từngloại đá nên vi c xác định độ rỗng theo các phương pháp truyền thong bang phươngpháp đi n trở thường không chính xác Nhằm khắc phục khuy t điểm trên, phươngpháp thé tích (volumetric method) được sử dung rộng r i để tính độ rỗng trongmóng Phương pháp này có ưu điểm là có thé tính d n nh hưởng của đa khoángđể gi m sai số trong tính toán va tăngh_ số tương quan giữa các đường đo thực t

và các đường log ly thuy t [8, 14].

Dưới sự hỗ trợ của phan mềm Basroc 3.0, Độ rỗng tong của đá móng được

tính toán trên cơ sở gi icach phương tr nh sau:

NPHI = V1*NPHII + V2*NPHI2 + + Vn*NPHIn + ®*NPHIfRHOB = VI*RHOBI + V2*RHOB2 + + Vn*RHOBn + ®*RHOBE

DT = V1*DT1 + V2*DT2 + + Vn*DTn + ®*DTfI=VI+V2+ V3 + 4 Vn + Ó,

Trong đó,e NPHII, NPHI2 NPHIn, RHOB1, RHOB2, , RHOBn, DT1, DT2,

, DTn là các thông số độ rỗng notron, mật độ, thời gian lan truyền của

các khoáng vật.