Đồ án tốt nghiệp:Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất và thiết kế giếng khoan tìm kiếm dầu khí 1X cho cấu tạo X thuộc Miền Võng Hà Nội

Đất nước Việt Nam ta rừng vàng biển bạc, tài nguyên khoáng sản phong phú. Cùng với các khoáng sản khác thì dầu khí là một trong những khoáng sản quan trọng bậc nhất. Bởi nó đem lại cho đất nước ta nguồn thu lớn nhất trong tất cả các ngành công nghiệp.Khoa học kỹ thuật càng phát triển cùng với nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên quý báu này trong tương lai, đã khiến một yêu cầu bức thiết đặt ra là làm sao khai thác dầu khí một cách có hiệu quả.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

-*** -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HÀ NỘI – 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

-*** -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

HÀ NỘI – 2012

MỞ ĐẦU

Đất nước Việt Nam ta rừng vàng biển bạc, tài nguyên khoáng sản phong phú.Cùng với các khoáng sản khác thì dầu khí là một trong những khoáng sản quantrọng bậc nhất Bởi nó đem lại cho đất nước ta nguồn thu lớn nhất trong tất cả cácngành công nghiệp

Khoa học kỹ thuật càng phát triển cùng với nguy cơ cạn kiệt nguồn tàinguyên quý báu này trong tương lai, đã khiến một yêu cầu bức thiết đặt ra là làmsao khai thác dầu khí một cách có hiệu quả

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

PHẦN I 8

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT CỦA KHU VỰC MIỀN VÕNG HÀ NỘI 9

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN –KINH TẾ - NHÂN VĂN 9

1.1 Vị trí địa lý tự nhiên 9

1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên 9

1.1.2 Địa hình 11

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 12

1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn 12

1.2.1 Dân Cư 12

1.2.2.Văn hóa-Xã hội 13

1.2.3 Giao thông vận tải 13

1.2.4 Đặc điểm kinh tế 13

1.3 Các yếu tố thuận lợi và khó khăn đối với tìm kiếm thăm dò dầu khí 15

1.3.1 Thuận lợi 15

1.3.2 Khó khăn 15

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT MIỀN VÕNG HÀ NỘI 166

2.1.Giai đoạn thăm dò trước 1987 16

2.1.1 Công tác Địa vật lý 167

2.1.2 Công tác khoan 17

2.2 Giai đoạn 1988 đến nay 17

2.2.1 Công tác ĐịaVật Lý 17

2.2.2 Công tác khoan 19

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT 19

3.1 Địa tầng 21

3.1.1 Móng trước Kainozoi 21

3.1.2.Trầm tích Paleogen 21

3.1.3 Trầm tích Đệ Tứ (Q ) 24

3.2 Kiến tạo 25

3.2.1 Phân vùng kiến tạo 26

3.2.2 Phân tầng kiến trúc 30

3.2.3 Các hệ thống đứt gãy 33

3.4.Lịch sử phát triển địa chất 34

3.4.1 Giai đoạn tiền tạo rift 34

3.4.2 Giai đoạn đồng tạo rift 34

3.4.3 Giai đoạn sau rift 35

3.4.4 Giai đoạn bình ổn 35

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG DẦU KHÍ 36

4.1 Tầng sinh 36

4.1.1.Đá mẹ và tiềm năng sinh 36

4.1.2 Môi trường lắng đọng và phân huỷ VCHC 38

4.1.3 Độ trưởng thành vật chât hữu cơ 39

4.2 Tầng chứa 40

4.2.1.Đá chứa trong móng trước Kainozoi 41

4.2.2.Đá chứa cát kết Oligocen 41

4.2.3.Đá chứa cát kết Miocen 41

4.2.4.Đá chứa carbonat Miocen 41

4.3 Tầng chắn 41

4.4 Kiểu bẫy 42

4.4.1 Các bẫy địa hình vùi lấp (móng phong hóa nứt nẻ) 42

4.4.2 Bẫy khối đứt gãy xoay xéo trong Oligocen 42

4.4.3 Bẫy cấu tạo chôn vùi carbonat 42

4.4.4 Bẫy cấu tạo nghịch đảo kiến tạo Miocen 42

4.5 Thời gian sinh và khả năng dịch chuyển 43

4.5.1 Thời gian sinh hydrocacbon 43

4.5.2 Khả năng dịch chuyển và tích tụ Hydrocarbon 43

PHẦN II ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ CẤU TẠO X 45

CHƯƠNG 5 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT,TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CỦA CẤU TẠO X 45

5.1.Vị trí và mô tả cấu tạo X 45

5.2.Địa tầng 48

5.2.1.Móng trước Kainozoi 48

5.2.2.Trầm tích Paleogen (Eocen-Oligocen) 48

5.2.3.Trầm tích Neogen 48

5.3 Triển vọng dầu khí cấu tạo X 50

5.3.1 Biểu hiện dầu khí trong phạm vi cấu tạo X 50

5.3.2 Đá sinh 50

5.3.3 Đá chứa 51

5.3.4 Đá chắn 51

5.3.5 Bẫy chứa 52

5.3.6 Thời gian hình thành cấu tạo X và dịch chuyển 52

5.4 Đánh giá khả năng thành công của cấu tạo X 52

CHƯƠNG 6 TÍNH TRỮ LƯỢNG CẤU TẠO X 53

6.1 Phân cấp trữ lượng 53

6.1.1 Phân cấp trữ lượng dầu khí của Nga 53

6.1.2 Phân cấp trữ lượng dầu khí của Phương Tây 54

6.2 Các phương pháp tính trữ lượng 54

6.2.1 Phương pháp thể tích 54

6.2.2 Phương pháp cân bằng vật chất 55

6.2.3 Phương pháp giảm áp 55

6.3 Tính trữ lượng cấu tạo X 55

6.3.1 Công thức tính 55

6.3.2 Biện luận các tham số tính trữ lượng 56

PHẦN III THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM 1X TRÊN CẤU TẠO X 67

CHƯƠNG 7 CƠ SỞ ĐỊA CHẤT GIẾNG KHOAN 67

7.1 Mục đích và nhiệm vụ của giếng khoan tìm kiếm 1X 67

7.2 Vị trí giếng khoan dự kiến, đối tượng và chiều sâu thiết kế 67

7.3 Dự báo địa tầng 68

7.4 Dự kiến nhiệt độ và áp suất vỉa 70

7.4.1 Dự kiến về nhiệt độ vỉa 70

7.4.2 Dự kiến về áp suất vỉa 71

7.5 Dự báo đối tượng chứa và tầng chắn 73

7.5.1 Tầng chứa 73

7.5.2 Tầng chắn 73

7.6 Dự báo các phức tạp địa chất có thể xảy ra trong thi công khoan và biện pháp khắc phục 74

7.6.1 Khả năng mất dung dịch 74

7.6.2 Khả năng sập lở thành giếng khoan 74

7.6.3 Khả năng trương nở thành giếng khoan 74

7.6.4 Khả năng mút cần khoan 74

7.6.5 Khả năng khí phun 75

7.7 Gia cố thành giếng khoan 75

7.8 Dung dịch khoan 75

7.8.1 Tác dụng của dung dịch khoan 75

7.8.2 Lựa chọn tỷ trọng dung dịch khoan 76

CHƯƠNG 8 NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT – ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN 78

8.1 Chương trình lấy mẫu 78

8.1.1 Mẫu mùn 78

8.1.2 Mẫu lõi 79

8.1.3 Thử vỉa 80

8.2 Nghiên cứu Địa Vật Lý Giếng Khoan 80

8.3 Dự tính chi phí khoan giếng tìm kiếm 1X 81

CHƯƠNG 9 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 83

9.1.Công tác an toàn lao động 83

9.1.1.Quy định chung với người lao động 83

9.1.2.Quy tắc khi làm việc trên công trình 83

9.1.3.Quy tắc phòng cháy chữa cháy trên công trình biển 83

9.1.4 Hệ thống tín hiệu báo động 84

9.1.5 Phương tiện cứu sinh trên công trình biển 84

9.1.6 Hệ thống kiểm tra điều khiển và phát tín hiệu trên công trình 84

9.1.7 Bảo vệ thiết bị đo điều kiện ngoại cảnh 84

9.1.8 Sơ tán công nhân khỏi công trường khi có sự cố 84

9.2 Bảo vệ môi trường trong lòng đất 84

9.2.1 Tận thu tài nguyên không tái sinh 84

9.2.2 Bảo vệ nguyên trạng các tài nguyên khác 84

9.2.3 Khi sử dụng các tác nhân kích thích vỉa 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

Kết luận 86

Kiến nghị 86

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1.Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng 10

Hình 1.2 Vị trí Miền Võng Hà Nội phần đất liền Tây Bắc bể Sông Hồng 11

Hình 2.1 Công tác khảo sát, nghiên cứu khu vực 17

Hình 2.2 Bản đồ cấu trúc Miền Võng Hà Nội (theo Anzoil,1996 & PIDC 2004)………18

Hình 3.1.Cột địa tầng tổng hợp Miền Võng Hà Nội……… 20

Hình 3.2 Bản đồ phân vùng kiến tạo Miền Võng Hà Nội 26

Hình 3.3 Mỏ khí Tiền Hải-C trong đới nghịch đảo Miocen (A) và mỏ khí 28

Hình 3.4 Giếng khoan 103-TH-1X trên mặt cắt địa chấn qua cấu tạo Hồng Long phát hiện khí condensate trong cát kết Miocen(theo PIDC,2004)……… 30

Hình 3.5 Phân tầng cấu trúc khu vực miền võng Hà Nội 31

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn quan hệ HI-Tmax vùng Đông Nam dải Khoái Châu-Tiền Hải MVHN 36

Hình 4.2 Sơ đồ trưởng thành tại nóc Oligocen/đáy Miocen dưới,MVHN và kế cận (theo PIDC,2002) ……… 40

Hình 5.1 Vị trí cấu tạo X 46

Hình 5.2 Mặt cắt AB qua cấu tạo X 47

Hình 5.3 Mặt cắt CD qua cấu tạo X 47

Hình 6.1 Bản đồ đẳng sâu nóc Phù Cừ 57

Hình 6.2 Bản đồ nóc Phù Cừ 1 58

Hình 6.3 Bản đồ đẳng sâu nóc Phong Châu 59

Hình 6.4 Bản đồ đẳng sâu nóc Oligocen 60

Hình 6.5 Biểu đồ quan hệ áp suất và độ sâu Gk PV-KXA-1X 63

Hình 6.6 Biểu đồ quan hệ độ sâu và nhiệt độ Gk PV-KXA-1X 64

Hình 7.1.Vị trí giếng khoan 1X 68

Hình 7.2 Cột địa tầng dự kiến của giếng khoan 1X 70

Hình 8.1.Thiết đồ kỹ thuật địa chất giếng khoan 1X 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 4.1 Giá trị trung bình độ giàu VCHC và tiềm năng sinh tại các giếng khoan

MVHN 38

Bảng 4.2: Độ trưởng thành VCHC (theo chiều sâu) của đá mẹ tại các giếng khoan 39

Bảng 6.1 Thành phần khí của giếng khoan PV-KXA-1X 61

Bảng 6.2 Các thông số tính trữ lượng khí tại chỗ của cấu tạo X 65

Bảng 6.3 Kết quả tính trữ lượng khí tại chỗ và thu hồi của cấu tạo X 66

Bảng 7.1 Bảng dự kiến nhiệt độ của GK 1X theo chiều sâu 71

Bảng 7.2 Hệ số dị thường ở các khoảng độ sâu 72

Bảng 7.3 Bảng dự kiến áp suất của GK 1X theo chiều sâu 73

Bảng 7.4 Áp suất nứt vỉa ở các khoảng độ sâu của GK 1X 77

Bảng 7.5 Tỉ trọng dung dịch khoan giếng 1X 78

Bảng 8.1 Tính toán chi phí dự toán giếng khoan 1X 82

PHẦN I NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT CỦA KHU VỰC

MIỀN VÕNG HÀ NỘI

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN –KINH TẾ - NHÂN

VĂN1.1 Vị trí địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên.

Bể trầm tích Sông Hồng nằm trong khoảng 105o30’ – 110o30’ kinh độ Đông,

14o30’ – 21o00’ vĩ độ Bắc Về địa lý, bể Sông Hồng có một phần nhỏ diện tíchnằm trên đất liền thuộc đồng bằng Sông Hồng, còn phần lớn diện tích thuộc vùngbiển Vịnh Bắc Bộ và biển miền Trung thuộc các tỉnh từ Quảng Ninh, đến BìnhĐịnh Bể có cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi từ đất liền ra biển theo hướng TâyBắc - Đông Nam và Nam và phân thành 3 vùng địa chất: vùng Tây Bắc, vùngTrung Tâm và vùng phía Nam Bể có lớp phủ trầm tích Đệ Tam dày hơn 14 km, códạng hình thoi kéo dài từ miền võng Hà Nội ra vịnh Bắc Bộ và biển miền Trung(hình 1.1)

Hình 1.1.Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng.

(1) Vùng Tây Bắc;(2) Vùng Trung Tâm;(3) Vùng Phía Nam

Dọc rìa phía Tây bể trồi lộ các đá móng Paleozoi-Mesozoi Phía Đông Bắc tiếpgiáp bể Tây Lôi Châu, phía Đông lộ móng Paleozoi-Mesozoi đảo Hải Nam, ĐôngNam là bể Đông Nam Hải Nam và bể Hoàng Sa, phía Nam giáp bể trầm tích PhúKhánh Tổng số diện tích của bể khoảng 220.000 km2

Miền Võng Hà Nội nằm về phía Tây Bắc của bể Sông Hồng với tọa độ địa lý

19053’20’’ đến 21030’ vĩ độ Bắc và 105021’10’’ đến 106038’49’’kinh độ Đông.Miền Võng Hà Nội có dạng hình tam giác, có diện tích khoảng 9000 km2 mà đỉnh

ở gần Việt Trì và cạnh đáy quy ước là dải ven biển Hà Nam-Ninh Thái Hải Phòng dài trên 100 km (hình 1.2)

Bình-Hình 1.2 Vị trí Miền Võng Hà Nội phần đất liền Tây Bắc bể Sông Hồng.

Miền Võng Hà Nội được phân thành các dải nằm kẹp giữa 2 đới đứt gãy SôngChảy và đứt gãy Sông Lô; dải Đông Bắc từ đới đứt gãy Sông Lô về phía Đông Bắccủa Miền võng Hà Nội; còn dải Tây Nam nằm giữa đới đứt gãy Sông Chảy vàSông Hồng Trong đó dải trung tâm do hoạt động nghịch đảo vào cuối Miocentrung đã tạo lên các cấu trúc lồi: Tiền Hải ở vùng trung tâm và Kiến Xương ở phíaTây Nam, còn dải Đông Bắc bắt gặp đá móng carbonat tuổi Cacbon - Pecmi Trầmtích ở Miền Võng Hà Nội chủ yếu là lục nguyên chứa than, tướng sông –hồ, châuthổ, ven bờ-biển nông có bề dày đạt tới 7000m

1.1.2 Địa hình

Địa hình tương đối bằng phẳng,ít đồi núi,3/4 diện tích là đồng bằng,thấp dầntheo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với độ cao trung bình so vớimực nước biển là từ 5-20m.

Mức chênh lệch thuỷ triều trung bình của khu vực là 2m Dòng chảy phổ biến theohướng Đông Bắc - Tây Nam phụ thuộc vào hệ thống sông ngòi đổ ra từ đồng bằngBắc Bộ, thường có cường độ rất mạnh vào mùa hè và yếu hơn về mùa đông

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

Là vùng đặc trưng của đới khí hậu nhiệt đới gió mùa,khí hậu phân thành haimùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa kéo dài từ tháng 6 đến tháng 9 và mùakhô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau tạo điều kiện cho đa dạng hóa sảnphẩm nông nghiệp

1.1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình năm là 23- 26°C.Nhiệt độ dao động từ mức thấp nhất là

5oC từ tháng 12 đến tháng 1, cho tới hơn 39oC vào tháng 6 là tháng nóng nhất

Độ ẩm tương đối trung bình 85% cả năm

1.1.3.2 Gió

Trong vùng có hai mùa gió chính:

- Gió mùa Đông Bắc: chủ yếu thổi theo hướng Bắc – Đông Bắc ở phía vịnhBắc Bộ tốc độ gió trung bình là 4 – 5 m/s, ở phía Nam tốc độ trung bình từ 3 – 4m/s

- Gió mùa Tây Nam: xuất phát từ trung tâm áp thấp Ấn Độ - Mianma hút gió

từ Bắc Ấn Độ Dương qua vịnh Bengan vào nước ta Thời gian hoạt động từ tháng

5 đến tháng 10

Ngoài ra theo tài liệu tổng cục khí tượng thủy văn tính đến năm 2009, trungbình một năm khu vực chịu ảnh hưởng từ 8 đến 9 cơn bão, gây nhiều thiệt hại vềvật chất cho nhân dân trong vùng Hầu hết các cơn bão lớn đều xảy ra vào tháng 7,

8, 9,10 Trong cơn bão tốc độ gió có thể lên tới 50m/s hoặc cao hơn

1.1.3.3 Mưa

Lượng mưa trung bình năm là: 1400 – 2000mm, trung bình tháng là: 200 –300mm Lượng mưa lớn nhất vào thời gian vào tháng 7 và tháng 10, ở một số nơi

có thể gây lũ

1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn

1.2.1 Dân Cư

Vùng là nơi dân cư tập trung đông đúc nhất trong cả nước Mật độ dân sốtrung bình 1926 người/km2(2009) chiếm 26% dân số cả nước Những nơi dân cưđông nhất là Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Ninh Bình…Dân cưđông đúc có thuận lợi là nguồn nhân công dồi dào, giá nhân công rẻ nhưng mấtcân bằng về diện tích đất đai do đó ảnh hưởng đến kinh tế

1.2.2.Văn hóa-Xã hội

- Giáo dục: đây là vùng có trình độ dân trí cao như nhất trong cả nước

Hệ thống giáo dục cơ sở,trung học phát triển rộng khắp từ nông thôn đến thànhthị, các trường đại học, cao đẳng, trung cấp có mặt ở tất cả các thành phố

- Y tế: Trong vùng có mạng lưới y tế phát triển rộng khắp từ tuyến Trung Ương, tuyến tỉnh, đến tuyến huyện và y tế cơ sở (cụm xã, xã, phường, cơ quan, xí nghiệp) Bao gồm các bệnh viện chuyên khoa và các bệnh viện đa khoa, viện điều dưỡng Các phòng khám tư, hiệu thuốc tư nhân đã được phép hoạt động

Ngoài ra trong vùng còn có rất nhiều khu vui chơi giải trí, thể thao Các khunày phần lớn là tập trung ở Hà Nội

1.2.3 Giao thông vận tải

Giao thông trong vùng giữ vai trò quan trọng là cửa ngõ phía bắc của Tổ quốc;

hệ thống giao thông hiện có như: mạng lưới đường bộ, đường sông, đường biển,đường hàng không, đường sắt, cảng biển Hải Phòng, cảng hàng không quốc tế sânbay Nội Bài là những đầu mối nối liền giữa Miền Võng Hà Nội với các vùng kinh

tế trong nước và mở rộng quan hệ giao lưu với các nước trong khu vực và thế giới.Ðịa bàn Miền Võng Hà Nội lại "cận kề" với nước bạn Trung Quốc (thị trường tolớn của cả thế giới) và "cách không xa" các nước vùng Ðông - Bắc Á

1.2.4 Đặc điểm kinh tế

Vùng này là nơi duy nhất trong cả nước tập trung nhiều trung tâm và thànhphố Công nghiệp, Văn hóa, Khoa học Kĩ thuật, trong đó có thủ đô Hà Nội, trựctiếp hoặc gián tiếp giúp cho sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng

Vùng này là nơi có nền kinh tế rất phát triển, nhiều khu công nghiệp Điều này

đã từng bước giải quyết việc làm tại chỗ cho lực lượng lao động thường xuyêntăng lên, tiến tới nâng cao chất lượng cuộc sống của nhân dân trong vùng

Trong vùng có mặt đầy đủ các ngành kinh tế đó là:

- Nông nghiệp: Tài nguyên thiên nhiên của vùng khá đa dạng Đất là tàinguyên quan trọng nhất của vùng, trong đó quý nhất là đất phù sa sông Hồng.Đồng bằng sông Hồng là nơi có nhiều khả năng để sản xuất lương thực, thựcphẩm

+ Trong cơ cấu ngành nông nghiệp, ngành trồng cây lương thực luôn giữ địa

vị hàng đầu Diện tích cây lương thực khoảng 1,2 triệu ha, chiếm khoảng 14% diệntích cây lương thực của cả nước Sản lượng lương thực là 6,1 triệu tấn, chiếm 18%sản lượng lương thực toàn quốc Diện tích trồng cây lương thực 1,2 – 1,3 triệu ha,chiếm 18,2% diện tích cây lương thực cả nước

+ Nguồn thực phẩm của vùng phụ thuộc nhiều vào ngành chăn nuôi, nhất làchăn nuôi gia súc nhỏ, gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản Hiện nay, chăn nuôi lợn rấtphổ biến và thịt lợn là nguồn thực phẩm quan trọng trong bữa ăn hàng ngày củanhân dân Đàn lợn của vùng chỉ đứng sau vùng núi và trung du Bắc Bộ về số lượngvới gần 4,3 triệu con, chiếm 22,5% đàn lợn của toàn quốc

Như vậy, vùng là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm dồi dào, đáp ứngđược nhu cầu của cuộc sống nhân dân trong vùng

- Công nghiệp: Là vùng có cơ cấu ngành công nghiệp khá đa dạng từ lớn đếnnhỏ, trong đó nổi lên một số ngành trọng đểm như chế biến nông-lâm-thủy sản,công nghiệp sản xuất hàng hóa tiêu dùng, may xuất khẩu, công nghiệp cơ khí, điện

tử, hóa chất

Tài nguyên có giá trị đáng kể là các mỏ đá (Hải Phòng, Hà Nam, Ninh Bình,sét cao lanh (Hải Dương), than nâu (Hưng Yên), khí tự nhiên (Thái Bình) Vềkhoáng sản thì vùng có trữ lượng lớn về than nâu, đá vôi, sét, cao lanh Đặc biệt,

mỏ khí đốt Tiền Hải đã được đưa vào khai thác nhiều năm nay và đem lại hiệu quảkinh tế cao

- Du lịch: Vùng còn có tiềm lực lớn để phát triển mạnh ngành kinh tế du lịch.Phía đông vùng giáp vịnh Bắc Bộ, tổng chiều dài bờ biển 620 km, có tài nguyên dulịch biển đặc sắc với nhiều bãi biển đẹp, cảnh quan nổi tiếng Trong vùng có độngHương Tích, được mệnh danh "thiên nam đệ nhất động", Ao Vua, Suối Hai, TamCốc, Bích Ðộng, Côn Sơn, Phố Hiến, Có hơn 1.700 di tích lịch sử - văn hóađược xếp hạng, chiếm 70% số di tích của cả nước Ðó là những cơ sở để phát triểnkinh tế du lịch đa dạng, phong phú, tạo sức hấp dẫn thu hút ngày càng nhiều dukhách trong nước, ngoài nước đến tham quan

- Ngành dịch vụ: Do ở khu vực này tập trung một số thành phố lớn như HàNội, Hải Phòng, Quảng Ninh… Nên mạng lưới thông tin phát triển nhanh chóng.

Số lượng gia đình có máy điện thoại khá cao, tập trung hầu hết như ở các thànhphố lớn Bên cạnh đó, trong vùng đã có hệ thống điện thoại di động phủ sóng rộngkhắp và phục vụ khách hàng chu đáo như Viettel, Mobile,Vina , mạng internetđược phổ biến rộng rãi trong các công ty, các nhà máy, xí nghiệp và cả trong các

hộ gia đình, đáp ứng và đảm bảo nhu cầu thông tin, liên lạc trong cũng như ngoàinước

Nguồn năng lượng điện phục vụ cho các ngành công nghiệp và nhân dântương đối tốt Điện đã về đến các vùng nông thôn, vùng xa xôi hẻo lánh, tuy giáthành ở những nơi đó còn cao nhưng hiện nay đang có nhiều hoạt động nhằm giảmgiá thành, phù hợp đối với người tiêu dùng Trong vùng còn có một số nhà máyđiện lớn như: Sông Đà, nhiệt điện Phả Lại…

1.3 Các yếu tố thuận lợi và khó khăn đối với tìm kiếm thăm dò dầu khí

1.3.1 Thuận lợi

Nếu chọn thời gian thực hiện công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí từ tháng 1đến tháng 4 thì vào thời điểm này khá thuận lợi vì ít mưa, gió yên, sóng biểnkhông dâng cao

Khu vực có những cơ sở hạ tầng phục vụ khá tốt cho công tác tìm kiếm thăm

dò dầu khí như cảng, sân bay, hệ thống bệnh viện, hệ thống giao thông thuận tiện,mạng lưới thông tin đa dạng, để liên lạc từ giàn khoan đến đất liền, tiềm năng vềkinh tế trong vùng là rất lớn, nguồn lao động trẻ dồi dào, trình độ dân trí cao…

Dân cư đông đúc cũng ảnh hưởng tới công tác khảo sát Địa vật lý tại MiềnVõng Hà Nội

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT MIỀN

VÕNG HÀ NỘI

Dưới đây là tóm tắt đánh giá hoạt động tìm kiếm thăm dò (TKTD) từ trướcđến nay tại Miền võng Hà Nội (MVHN) Hoạt động tìm kiếm thăm dò bao gồmcông tác địa vật lý,công tác khoan có thể chia làm 2 giai đoạn chính:

2.1.Giai đoạn thăm dò trước 1987

Công tác thăm dò điện cấu tạo được thực hiện trong các năm 1964-1969 trêndiên tích 26.000 km2 với tỉ lệ1/200.000 Còn ở vùng Tiền Hải,Kiến Xương đã thửnghiệm với các phương pháp thăm dò điện khác nhau như đo sâu điện, đo sâu từvới tỉ lệ 1/100.000 và 1/25.000 Hạn chế chung của các nghiên cứu này là phân bốchủ yếu ở phần trung tâm miền võng với mật độ khảo sát mang tính khu vực

Do thiếu số liệu về chiều sâu của móng kết tinh nên việc giải thích tài liệu gặpkhó khăn và sơ đồ dựng được có độ tin cậy không cao

Giai đoạn này còn tiến hành thăm dò địa chấn khúc xạ (1962-1973), phản xạ(1973-1975) và phản xạ điểm sâu chung (1975 đến nay) với các tỉ lệ khác nhau từ1/200.000-1/25.000 Khoảng trên 9.000km tuyến địa chấn được thu nổ bằng các

trạm máy ghi tương tự SMOV cũ của Liên Xô cũ trước đây Và công tác thăm dònày mới chỉ tập chung ở khu vực trung tâm MVHN trên các đơn vị cấu trúc nhưtrũng Đông Quan, trũng Phượng Ngãi, dải nâng Tiền Hải, Kiến Xương Còn cácvùng rìa Đông Bắc và Tây Nam hầu như không có hoặc rất ít tài liệu địa chấn.

Từ năm 1970-1985 ở MVHN đã khoan 42 giếng khoan tìm kiếm thăm dò vàkhai thác khí có chiều sâu từ khoảng 600-4.250m với tổng khối lượng khoảng trên100.000m khoan Trong số diện tích gồm cấu tạo, bán cấu tạo khép vào đứt gãy,cấu tạo dạng mũi, đới vát nhọn địa tầng đã khoan tìm kiếm chỉ phát hiện được một

mỏ khí nhỏ TH-C vào 1975

Tuy không mấy thành công do hạn chế về vốn, phương pháp và công nghệ,nhưng kết quả các giếng khoan và tài liệu địa chất thời đó đã bước đầu cho thấybức tranh cấu trúc và triển vọng dầu khí của MVHN Công tác thăm dò dầu khítạm dừng , chỉ duy tri hoạt động khai thác mỏ khí Tiền Hải C

2.2 Giai đoạn 1988 đến nay

Từ khi luật Đầu tư nước ngoài được ban hành công tác tìm kiếm thăm dò dầukhí ở thềm lục địa Việt Nam bước vào giai đoạn hoạt động mở cửa nên từ năm

1988 đến nay đã có 12 hợp đồng dầu khí được ký kết để TKTD ở bể Sông Hồng,

trong đó 9 hợp đồng đã kết thúc do không có phát hiện thương mại, hiện còn 3 nhàthầu đang hoạt động là Petronas, Vietgasprom và Maurel&Prom (MVHN).

2.2.1 Công tác ĐịaVật Lý

Năm 1994-1997 công ty Anzoil đã thực hiện 3 đợt thu nổ địa chấn 2D với khốilượng 2.214km, trong đó có 813km tuyến ở vùng nước nông ven bờ

Hình 2.2 Bản đồ cấu trúc Miền Võng Hà Nội (theo Anzoil,1996 & PIDC 2004).

Kết quả của đợt khảo sát này đã chính xác hóa được cấu trúc, phát hiện thêm được các cấu tạo mới như B10, D14, K2 (hình 2.2)

Anzoil đã hực hiện 3 chiến dịch thu nổ địa chấn 2D:

- Từ 10/1994 – 5/1995, thu nổ 703 km trên đất liền (CGG thu nổ)

- Từ 5/1995 – 8/1995, thu nổ 813 km vùng nước nông ven bờ (Horizon thunổ)

- Từ 11/1996 – 5/1997, thu nổ 698 km trên đất liền (Geco – Prakla thu nổ)

Như vậy Anzoil đã thu nổ mới 2.214 km tuyến địa chấn 2D, thực hiện đượckhối lượng gấp hai lần so với cam kết Điều đáng nhấn mạnh ở đây là, mặc dù tàiliệu mới có tốt hơn hẳn, nhưng phần lát cắt Oligocen phía dưới vẫn chưa được rõràng Việc này chỉ có thể khắc phục dần bằng những đợt xử lý mới cho từng đốitượng và bằng cách nghiên cứu phương pháp thu nổ mới (tăng độ phân giải vàchiều sâu nghiên cứu) trong tương lai.

2.2.2 Công tác khoan

Từ năm 2002, công ty dầu khí Maurel&Prom thay thế Anzoil điều hành tạiMVHN, đã khoan thêm hai giếng B26-1X và B10-2X nhằm thăm dò thẩm lượngđối tượng carbonat chứa dầu nhưng không thành công

Cũng trong năm 2001-2002 PIDC đã khoan tiếp hai giếng khoan (1) trên cấutạo Phù Cừ (PV-PC-1X) là một cấu tạo nghịch đảo ở dải nâng Khoái Châu-TiềnHải, đạt chiều sâu 2.000m, kết quả không như mong đợi; (2) giếng khoan trên cấutạo Xuân Trường (PV-XT-1X) đạt chiều sâu 1.877m, giếng khoan không gặpmóng như dự kiến nhưng giếng có biểu hiện tốt về khí và condensat, mặt cắt chothấy tại đây có đá mẹ Oligocen tốt với hàm lượng carbon hữu cơ rất cao, có tiềmnăng sinh dầu

Anzoil đã phân ra ba đới triển vọng gắn liền với 3 loại bẫy dầu khí cần tìmkiếm thăm dò:

- Đới 1: Đới cấu tạo vòm kèm khối đứt gẫy nghiêng Oligocen chủ yếu phân bố

ở trũng Đông Quan và dưới các đới nâng vòm Miocen hiện đang bị che khuất dotài liệu địa chấn chưa rõ

- Đới 2: Đới các cấu tạo chôn vùi với các đá carbonat hang hốc và nứt nẻ phân

bố ở rìa Đông – Bắc MVHN

- Đới 3: Đới cấu tạo nghịch đảo Miocen phân bố ở rìa tây nam MVHN (PhùCừ)

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT

Miền Võng Hà Nội hiện tại là phần đất liền và là cánh nghiêng hướng tâm của

bể Sông Hồng Đặc điểm cấu trúc nổi bật của Miền Võng Hà Nội là cấu trúc uốnnếp phức tạp bị nghịch đảo trong Miocen, dải nâng Khoái Châu-Tiền Hải cùngmột loạt cấu tạo vòm rất điển hình nằm dọc theo đứt gãy chìm trên trũng ĐôngQuan Đặc điểm cấu trúc này là kết quả của nối kết của pha nén ép ngang xảy ra

mạnh nhất vào cuối Miocen do sự thay đổi hướng từ trượt trái sang trượt phải củađứt gãy Sông Hồng.

Đã có rất nhiều sự phân chia địa tầng, mỗi quan điểm mới lại có sự phân chiamới xong chỉ khác nhau về độ sâu của ranh giới các tầng, còn về số tầng và thứ tựcủa nó thì không có gì thay đổi.Trong đồ án này em lấy theo sự phân chia địa tầngcủa Viện Dầu Khí (VPI)

Hình 3.1 Cột địa tầng tổng hợp Miền Võng Hà Nội.

3.1 Địa tầng

3.1.1 Móng trước Kainozoi

Móng trước Kainozoi ở khu vực MVHN và lân cận lộ ra khá đa dạng tại cácđới rìa ngoài và phân thành nhiều đới thành hệ-cấu trúc khác nhau Ngay giữatrung tâm MVHN đã phát hiện được móng Mesozoi tại giếng khoan 104 (3941 m-TD) chủ yếu gồm: ryolit và tuf Mesozoi Tại rìa Tây Nam MVHN đá móng cổnhất gồm các đá biến chất kết tinh gneis, phiến biotit-amphybol Proterozoi gặptrong các giếng khoan 15 (Nam Định), 57 (Hải Hậu)… Còn rìa Đông-Bắc (khuvực các giếng khoan B10-1X, B10-2X, B26-1X…) đã gặp đá móng là các thànhtạo đá vôi Cacbon-Permi của hệ tầng Bắc Sơn, đá vôi và đá phiến silic Devongiữa-trên hệ tầng Lỗ Sơn, cát kết phiến sét màu đỏ xen cuội kết Devon dưới của hệtầng Đồ Sơn (Devon-PZ)

Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này là 316m

Trên các mặt cắt địa chấn,hệ tầng Phù Tiên được thể hiện bằng tập địa chấnnằm ngang phủ bất chỉnh hợp ngay trên mặt đá móng trước Kainozoi

Tuổi của hệ tầng được xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa, đặc biệt là:

Trudopollis và Ephedripites.

Hệ tầng được thành tạo trong môi trường sườn tích-sông hồ

Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này là : 1.148m.

Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Phù Tiên

Hệ tầng này chứa những tập sét đầm hồ dày có khả năng sinh dầu tốt

Tuổi của hệ tầng được xác định nhờ vào hóa thạch động vật thân mềm nước

Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này là 1.180m

Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Đình Cao và các đá cổ hơn

Tuổi của hệ tầng được xác định nhờ vào hóa thạch bào tử phấn hoa:

Thành phần thạch học của hệ tầng: thành phần trầm tích xen kẽ nhau có tínhchu kỳ liên tục rõ rệt giữa các lớp, cát kết hạt trung với các bột kết phân lớp dạngsóng, thấu kính xiên chéo, mặt lớp có mica và tấm kính thực vật Bột sét kết màuđen cấu tạo khối Trong đó có chứa nhiều hóa thạch thực vật và than nâu Cát kếthạt mịn đến trung, có độ chọn lọc và mài tròn từ trung bình đến tốt màu xám, xámsáng, ít khoáng vật phụ, ngoài tuamalin, zirkon như các tầng dưới còn thấy xuấthiện nhiều granat.

Điều đáng lưu ý là sét kết của hệ tầng thường có tổng hàm lượng vật chất hữu

cơ bằng 0,86%wt, đạt tiêu chuẩn của đá mẹ sinh dầu

Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 1.500-2.000m

Hệ tầng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Phong Châu

Tuổi của hệ tầng được xác định theo Florschuetzia trilobata với Fl.semilobata.

Hệ tầng được hình thành trong môi trường đồng bằng châu thổ có xen các phabiển chuyển dần sang châu thổ ,châu thổ ngập nước-tiền châu thổ theo hướng tăngdần ra vịnh bắc bộ

3.1.2.3.3 Trầm tích Miocen trên, hệ tầng Tiên Hưng (N 1

3

th)

Hệ tầng được Golovenok V.K,Lê Văn Chân(1966) đặt theo tên địa phương,nơimặt cắt chuẩn được mở ra từ 250-1.010m ở giếng khoan 4 Tiên Hưng-Thái Bình.Thành phần thạch học là cát hạt mịn chiếm tỷ lệ lớn xen kẹp với bột kết, sétkết màu xám đến xám đen gắn kết yếu và sét than tạo nên những nhịp gồm 3-4thành phần, cấu tạo phân lớp dày Cát hạt thô, thành phần tương đối đồng nhất, chủ

là thạch anh, ít mảnh palagiocla, mảnh đá, khoáng vật phụ điển hình là granat, ítturmalin, zircon, sphen, epidot, rutil, ilmenit,…Hầu như không gặp gluconit, ximăng gắn kết chủ yếu là sét Đôi chỗ xen kẹp với các lớp sạn sỏi có độ chọn lọc vàmài tròn từ trung bình đến kém

Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 760-3.000m

Thực tế xác định ranh giới giữa hệ tầng Tiên Hưng và hệ tầng Phù Cừ nằmdưới thường gặp nhiều khó khăn Phan Huy Quynh, Đỗ Bạt (1985) đã phát hiện ởphần dưới của hệ tầng một tập cát kết rất rắn chắc màu xám chứa các vết in lá thựcvật phân bố tương đối rộng trong các giếng khoan ở Miền Võng Hà Nội, đây coi làdấu hiệu chuyển sang giai đoạn trầm tích lục địa sau hệ tầng Phù Cừ và đáy củatập cát kết này có thể coi là ranh giới dưới của hệ tầng Tiên Hưng

Tuổi của hệ tầng được xác định theo các hóa đá đá thực vật chủ yếu là dạng

cây bụi đầm lầy (Quercus, Lagladaceac, Betulaceal, Lauraceae…).

Hệ tầng được hình thành trong môi trường trầm tích chủ yếu là đồng bằngchâu thổ, xen những pha biển ven bờ(trũng Đông Quan) và tam giác châu ngậpnước phát triển theo hướng đi ra vịnh Bắc Bộ

3.1.3 Trầm tích Đệ Tứ (Q )

3.1.3.1 Trầm tích Pliocen, hệ tầng Vĩnh Bảo (N2 vb)

Tại mặt cắt trong giếng khoan 3 ở Vĩnh Bảo-Hải Phòng đánh dấu giai đoạnphát triển cuối cùng của trầm tích Đệ Tam trong Miền Võng Hà Nội ở độ sâu 240-510m

Thành phần thạch học: chủ yếu là cát, hạt mịn màu xám, vàng chanh phân lớpdày có độ lựa chọn tốt, đôi nơi có những thấu kính hay lớp kẹp cuội, sạn hạt nhỏxen kẽ, bên trên có thành phần bột tăng dần

Chiều dày của hệ tầng từ 200-500m

Ở phần đáy của hệ tầng, nơi tiếp xúc với hệ tầng Tiên Hưng, thấy mặt bấtchỉnh hợp rõ từ các mặt gián đoạn bào mòn ở Miền Võng Hà Nội đến các dạngbiển tiến phần trung tam của Vịnh Bắc Bộ

Tuổi của hệ tầng được xác định nhờ vào trùng lỗ Globigeria bulloides,

Globigeria nepenthes,…

Môi trường trầm tích của hệ tầng là môi trường thềm biển

3.1.3.2 Trầm tích Pleistocen, hệ tầng Hải Dương (Q)

Trầm tích của hệ tầng này được phân bố trên khắp MVHN với đặc trưng gồmcuội, sạn, sỏi và cát hạt thô Cát sắc cạnh với thành phần đa khoáng: thạch anh,granat, ilmenit, epidot và turmalin Cuội thường là cuội cát kết thạch anh Bề dầytrung bình từ 80m-100m

Hóa đá động vật mới chỉ tìm thấy một ít Foraminifera ở GK6 (152m) trong một lớp cát hạt nhỏ, mịn như Cassidulina, Globigerina, Cibicides, Bolivina.

Trầm tích hệ tầng Hải Dương chủ yếu thành tạo trong môi trường lục địa, lũtích có ít pha biển Đánh dấu một giai đoạn nâng lên mạnh mẽ của MVHN vào đầu

kỷ Đệ Tứ

3.1.3.3 Trầm tích Holocene, Hệ tầng Kiến Xương (Q)

Trầm tích của hệ tầng này gồm các lớp hạt mịn: cát hạt nhỏ, bột, sét Dưới đáy,tiếp giáp với hệ tầng Hải Dương là một lớp sét màu đen chứa nhiều tàn tích thựcvật chưa bị phân hủy hết, có nơi tạo thành những lớp than bùn dày Than bùn phân

bố nhiều ở khu vực Tây Bắc Miền võng: Khoái Châu, Yên Mỹ, Hà Nội, Sơn Tây.Trong các lớp than bùn còn thấy nguyên vẹn các thân cây Tại các giếng khoan venbiển, trong các lớp sét chỉ còn các bã thực vật, nhưng ở các khoan này phía trênlớp than bùn trong các lớp cát hạt mịn và bột còn tìm thấy nhiều hóa đá động vật

biển thuộc các ngành khác nhau: Foramnifera, Ostracosda, Balanus, các Mollusca biển, Radiolaria, san hô giống như trong biển hiện nay Những lớp chứa hóa đá

này đánh dấu một đợt biển tiến rộng khắp MVHN trong thời kỳ Holocen

3.2 Kiến tạo

Bể trầm tích Kainozoi Sông Hồng là bể dạng kéo toác (pull apart) có hướng Tây

Bắc – Đông Nam được khống chế ở hai cánh bởi các đứt gãy trượt bằng ngang.Miền Võng Hà Nội là phần đầu mút Tây Bắc trên đất liền của bể trầm tíchSông Hồng được hình thành và khống chế bởi hệ thống đứt gãy có phương TâyBắc – Đông Nam, đó là các đứt gãy Sông Lô, Sông Hồng, Vĩnh Ninh, Sông Chảy.Đây là các đứt gãy lớn, được hình thành trong Mesozoi tái hoạt động trongKainozoi Các đứt gãy này chia cắt Miền Võng Hà Nội thành các đơn vị kiến tạoriêng biệt với các đặc điểm cấu kiến tạo khác nhau Dựa vào đặc điểm các khối cấutrúc có thể phân Miền Võng Hà Nội thành 3 đơn vị cấu trúc chính: Đới đơnnghiêng rìa Đông Bắc; Đới trung tâm; Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam (hình3.2)

Hình 3.2 Bản đồ phân vùng kiến tạo Miền Võng Hà Nội.

3.2.1 Phân vùng kiến tạo

3.2.1.1 Đơn nghiêng rìa Đông Bắc

Đơn nghiêng rìa Đông Bắc được giới hạn bởi đứt gãy Sông Lô về phía TâyNam Đá móng là các trầm tích lục nguyên có tuổi từ Trias đến Jura, đá vôi tuổiCacbon sớm Chiều dày lớp phủ Kainozoi khoảng 150m – 200m, có nơi tới 1000m(trũng Hải Dương) và lớn hơn Trong đơn nghiêng này, bằng phương pháp trọnglực một số đơn vị cấu trúc nhỏ hơn được phát hiện (nhô Gia Lương, trũng HảiDương, nâng Thanh Hà và nhô Tiên Lãng) Móng bị một loạt các đứt gãy thuận

Cấu Tạo X

nhỏ hướng Tây Bắc – Đông Nam phân cách thành các khối nâng B, B26, B6.

3.2.1.2 Đới trung tâm

Đới trung tâm là phần nằm giữa các đứt gãy Sông Lô và Sông Chảy Đặc điểmchính của đới kiến tạo này là sự sụt lún mang tính khu vực rõ rệt với chiều dày lớpphủ Đệ Tam tới 7000m Đới này, được chia thành 2 phụ đới khác nhau là trũngĐông Quan và đới nghịch đảo Miocen

* Trũng Đông Quan

Trũng Đông Quan được giới hạn bởi hai đứt gãy chính là đứt gãy Sông Lô ởphía Đông Bắc và đứt gãy nghịch Vĩnh Ninh ở phía Tây Nam và còn kéo dài ravung biển nông thuộc lô 102

Đây là đới sụt lún sâu của MVHN và có xu hướng giảm dần về phía ĐôngBắc

Đặc điểm nổi bật của đới này là các trầm tích Miocen dày 3.000m, uốn võngnhưng ổn định, ít hoạt động kiến tạo và nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích Eocen-Oligocen, dày hơn 4.000m, đã bị nâng lên, bào mòn cắt xén cuối thời kỳ Oligocen.Hoạt động kiến tạo nâng lên, kèm với việc dịch chuyển trái vào thời kỳ đó đãtạo nên một mặt cắt Oligocen có nhiều khối đứt gãy thuận xoay xéo Các khối đứtgãy xoay xéo này là những bẫy dầu khí quan trọng, mà một số trong đó đã đượcphát hiện là mỏ khí D14 (hình3.3)

Hình 3.3 Mỏ khí Tiền Hải-C trong đới nghịch đảo Miocen (A) và mỏ khí

D14 ở đới trũng Đông Quan với khối đứt gãy xoay xéo trong Oligocen

(theo Anzoil, 1996)

* Đới nghịch đảo Miocen

Đới nghịch đảo này có người còn gọi là đới nghịch đảo Khoái Châu, Tiền Hải

- Kiến Xương Đới nghịch đảo nằm kẹp giữa đứt gãy Vĩnh Ninh phía Đông Bắc vàphía Tây Nam là đứt gãy Sông Chảy kéo dài từ đất liền ra biển

Các cấu tạo đặc trưng cho cho nghịch đảo kiến tạo Miocen là cấu tạo Tiền Hải,Hoa Đào, Cây Quất ở các lô 102, 103, 106, 10 Hoạt động nghịch đảo này giảmdần, tạo thành mũi nhô Đông Sơn kéo dài đến lô 108, 109 Nguồn gốc của nghịchđảo kiến tạo là do dịch chuyển trượt bằng phải của hệ đứt gãy Sông Hồng vào thời

kỳ cuối Miocen Nên mặt cắt trầm tích Miocen bị nén ép, nâng lên, bị bào mòn cắtxén mạnh, mất trầm tích từ vài trăm và có thể đến hàng nghìn mét, thời gian thiếu

vắng trầm tích từ một đến vài triệu năm Càng về phía Tây Nam của MVHN, hiệntượng bào mòn cắt xén càng mạnh hơn, do ở đây vừa có dịch chuyển ngang vừa cóhiện tượng quay theo chiều kim đồng hồ.

Do tác động của pha hoạt động nén ép này nên đã gây ra sự uốn nếp mạnh, đểgiải toả năng lượng, hàng loạt đứt gãy nghịch được sinh ra, trong đó tiêu biểu nhất

là đứt gãy Vĩnh Ninh (tái hoạt động và trở thành đứt gãy nghịch), đồng thời hìnhthành hàng loạt cấu tạo hình hoa (flower structures) như các cấu tạo: Khoái Châu,Phù Cừ, Tiên Hưng, Kiến Xương và Tiền Hải

Tuy đây là đối tượng tìm kiếm thăm dò hết sức quan trọng, nhưng do cấu tạođược hình thành muộn hơn so với pha tạo dầu chính và lại bị bào mòn cắt xén quámạnh nên khả năng tích tụ dầu khí bị hạn chế Trầm tích Miocen đã nằm rất sâutrong địa hào cổ nên đất đá bị nén ép chặt bởi áp suất tĩnh, cho dù sau khi bị đảomặt cắt được nâng lên nhưng đất đá này vẫn giữ độ rỗng nguyên sinh thấp có từtrước, rồi lại chịu thêm các quá trình biến đổi thứ sinh nên độ rỗng lại càng kém đi.Phương hướng tìm kiếm thăm dò cho các cấu tạo loại này là chọn các cấu tạobình ổn về mặt kiến tạo ít bị bào mòn và có thời gian bào mòn ngắn nhất trongMiocen (hình3.4)

Hình 3.4 Giếng khoan 103-TH-1X trên mặt cắt địa chấn qua cấu tạo Hồng

Long phát hiện khí condensate trong cát kết Miocen(theo PIDC,2004)

3.2.1.3 Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam

Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam được giới hạn bởi đứt gãy Sông Chảy và rìaTây Nam của miền võng Đặc điểm của đới này là móng phân dị phức tạp cả vềthành phần, tuổi địa chất cũng như bề mặt cổ địa lý của nó Do chiều dày khônglớn (400 – 600m) cho nên đới này không có ý nghĩa trong đánh giá tiềm năng dầukhí

3.2.2 Phân tầng kiến trúc

Là một bể trầm tích có lịch sử phát triển địa chất phức tạp từ Paleogen đếnnay, bể Sông Hồng cũng như khu vực Miền Võng Hà Nội với nhiều pha căng giãn-nén ép, nghịch đảo kiến tạo, nâng lên – hạ xuống, bào mòn cắt xén, oằn võng donhiệt, kèm sự thăng giáng mực nước biển, vì thế theo không gian và thời gian, cấutrúc địa chất và môi trường trầm đọng không đồng nhất từ móng trước Kainozoiđến hiện tại Cũng vì thế, Miền Võng Hà Nội bao gồm nhiều đơn vị cấu trúc khácnhau, ẩn chứa tiềm năng dầu khí khác nhau

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về địa tầng, kiến trúc, mặt cắt địa chấn, địachất, ta thấy vùng nghiên cứu có 2 tầng cấu trúc chính (Hình 3.5)

- Tầng cấu trúc dưới

- Tầng cấu trúc trên

Hình 3.5 Phân tầng cấu trúc khu vực miền võng Hà Nội.

3.2.2.1 Tầng cấu trúc dưới

Tầng cấu trúc dưới bao gồm các tầng trước Kainozoi, là toàn bộ phần móng bịvùi lấp bởi các trầm tích Kainozoi lên trên trầm tích móng có tuổi từ Paleozoi giữa– muộn C – P và cả Mz Tầng cấu trúc này bị khống chế bởi các đứt gãy Tây Bắc –Đông Nam đối lập nhau, các đứt gãy này cùng với sự nâng lên, bào mòn, hòa tan

đã làm cho móng trở thành nứt nẻ, hang hốc Hơn thế nữa các trầm tích Kanozoi

phủ lên trên nó đã tạo thành dạng “địa hình vùi lấp” trong móng Đây là đối tượngchứa dầu khí tốt (đã phát hiện chứa dầu ở B10 - Anzoil).

3.2.2.2 Tầng cấu trúc trên

Đây là tầng phát triển lên trên phần móng, bao gồm các trầm tích Kainozoiphủ bất chỉnh hợp lên tầng cấu trúc dưới Tầng này bao gồm các phức hệ: Eocen –Oligocen, Miocen, Pliocen - Đệ Tứ chiều dày trầm tích lên tới 1.000m bao gồmtrầm tích lục nguyên, lục nguyên cacbonat, hoặc đôi chỗ chứa than Theo đặc điểmkiến trúc, môi trường trầm tích và lịch sử hình thành chia tầng này thành 3 phụtầng nhỏ hơn:

3.2.2.2.1 Phụ tầng cấu trúc dưới

Bao gồm các thành tạo từ Eocen đến Oligocen, là các trầm tích vụn thô thuộctướng lũ tích, bồi tích ở phần dưới và chuyển lên là cát kết, bột kết và sét kết thuộctướng châu thổ đầm hồ và có thể có cả tướng vũng vịnh, ven bờ

Phụ tầng được giới hạn bởi hai mặt bất chỉnh hợp khu vực là mặt móng trướcKainozoi nóc Oligocen Trong khu vực nghiên cứu đã có một số giếng khoan gặpmóng ở phần rìa nhưng chưa thấy có sự xuất hiện của trầm tích Eocen, có thể gặptrong các địa hào, bán địa hào, vòm Chúng bị các đứt gãy phân cắt phức tạp

3.2.2.2.2 Phụ tầng cấu trúc giữa

Bao gồm các thành tạo Miocen là các trầm tích lục nguyên, vụn thô chứa thanbao gồm sét, cuội, sỏi, bột kết với môi trường từ đồng bằng châu thổ, ven bờ tớibiển nông

Phụ tầng này phủ bất chỉnh hợp lên phụ tầng phía dưới, được giới hạn bởi 2mặt bất chỉnh hợp: đáy Oligocen và nóc Miocen Phụ tầng chịu ảnh hưởng mạnh

mẽ của hoạt động căng giãn – nén ép nghịch đảo, nâng lên, hạ xuống, bào mòn –cắt xén, uốn võng kéo dài từ Miocen sớm cho đến Miocen muộn Do đó bị chia cắtbởi các đứt gãy, uốn nếp biến vị mạnh, hàng loạt các cấu tạo mới hình thành dọccác đứt gãy nghịch

3.2.2.2.3 Phụ tầng cấu trúc trên

Phụ tầng cấu trúc trên bao gồm các trầm tích Pliocen – Đệ Tứ gồm các hệ tầngVĩnh Bảo – Hải Dương – Kiến Xương Bao gồm các trầm tích vụn bở rời, cát, sạn,bột kết và một số nơi có than bùn, sét phân lớp ngang, song song, độ phân giải rõ,môi trường chủ yếu là biển nông và lục địa Phụ tầng này nằm trên mặt bất chỉnhhợp cuối Miocen, ổn định và mở rộng đến các đới rìa của Miền Võng Hà Nội và

không bị các đứt gãy cắt qua.

3.2.3 Các hệ thống đứt gãy

Có 4 đứt gãy lớn chạy qua khu vực này đó là đứt gãy Sông Lô, đứt gãy VĩnhNinh, đứt gãy Sông Chảy và đứt gãy Sông Hồng Trong đó đứt gãy Sông Chảy vàđứt gãy Vĩnh Ninh tạo thành một đới nghịch đảo Miocen, do dịch chuyển trượtbằng phải của hệ thống đứt gãy Sông Hồng vào thời kỳ cuối Miocen Vì vậy mặtcắt trầm tích Miocen bị nén ép, nâng lên, bị bào - mòn cắt xén mạnh, mất trầm tích

từ vài trăm cho đến hàng nghìn mét

Trong vùng nghiên cứu phát triển nhiều hệ thống đứt gãy khác nhau Hệ thốngđứt gãy chính mang tính khu vực, có phương TB – ĐN, kéo dài từ trong đất liền rađến tận vịnh Bắc Bộ Đây là các đứt gãy cổ và tái hoạt động nhiều lần trong thời

kỳ Kainozoi, có kích thước lớn cả về chiều dài lẫn biên độ dịch chuyển, phát triểnsâu trong móng chính vì vậy chúng đóng một vai trò quan trọng trong tiến trìnhphát triển địa chất, phân chia cấu trúc của bể

3.2.3.1 Hệ thống đứt gãy nằm theo hướng Tây Bắc-Đông Nam.

Đứt gãy hình thành do sự hoạt động trượt bằng trái trong giai đoạn Oligocen

và Miocen (có thể có tuổi N1 hoặc ít hơn) Đứt gãy này đóng vai trò như một ranhgiới phân cách giữa đới nâng cao Tây Nam và trũng trung tâm Phát triển ở khuvực Tây-Tây Bắc, bao gồm hệ thống các đứt gãy khu vực và địa phương gồm cảđứt gãy thuận nghịch Đứt gãy thuận là đứt gãy cổ hình thành trước Kainozoi,móng bị dập vỡ làm xuất hiện hàng loạt các đứt gãy như đứt gãy Sông Hồng, Sông

Lô và đứt gãy Sông Chảy, đứt gãy Hưng Yên…Sau này vào pha hình thành vàphát triển bể trầm tích Sông Hồng, các đứt gãy như đứt gãy Sông Chảy, đứt gãySông Lô lại tái hoạt động trong trường ứng suất tách giãn, cường độ hoạt động củachúng rất mạnh có chiều dài và biên độ dịch chuyển lớn Đứt gãy chờm nghịchđược hình thành và phát triển chủ yếu trong pha nén ép Miocen giữa Hàng loạtđứt gãy được hình thành nhưng đáng lưu ý nhất là đứt gãy Vĩnh Ninh và KiếnXương

3.2.3.2 Hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam

Chúng tạo với hệ thống đứt gãy khu vực góc gần 30 độ, là những đứt gãy địaphương hình thành muộn và hầu hết là nhũng đứt gãy thuận với biên độ dịchchuyển nhỏ như đứt gãy Thái Bình, Kiến Xương, Tiên Lãng, Hưng Yên, NinhBình

Hệ đứt gãy cùng phương với hệ uốn nếp Caledonit Catazi cổ hơn và kéo dài từTây Lôi Châu sang Nhưng trên phần diện tích các lô của vùng nghiên cứu thì trởnên yếu hơn khi gặp hệ đứt gãy Sông Lô - Vĩnh Ninh Đặc điểm của hệ đứt gãynày là phát triển mạnh trong thời kỳ Paleogen và tái hoạt động trong thời kỳ đầucủa Neogen.

Vai trò của các hệ thống đứt gãy đối với các tích tụ Dầu khí:

Hầu hết các cấu tạo vòm, bán vòm trong vùng nghiên cứu đều nằm kế cận vớicác đứt gãy Do đó các đứt gãy này đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phá hủy,bảo tồn các tích tụ dầu khí Trong đó các hệ thống đứt gãy phát triển theo hướngTây Bắc – Đông Nam nằm trong trũng trung tâm thường đóng vai trò là các mànchắn kiến tạo rất tốt, ngoài ra vào các thời kỳ hoạt động kiến tạo có thể chúng cònđóng vai trò là các đường dẫn dầu và khí di chuyển từ những tầng sinh thấp hơnlên các bẫy chứa Còn vùng rìa Đông Bắc và đới nghịch đảo Bạch Long Vĩ, đóngvai trò là các màn chắn thì hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng Đông Bắc – TâyNam là chủ đạo

3.4.Lịch sử phát triển địa chất

3.4.1 Giai đoạn tiền tạo rift

Đây là giai đoạn san bằng kiến tạo xảy ra trong suốt thời kỳ Paleocen và diễn

ra đều khắp trên toàn bộ diện tích bể trầm tích

Giai đoạn này đã diễn ra trong một thời gian tương đối dài, bề mặt móng trướcKainozoi đã được cố kết, sau đó bị nâng lên bào mòn mạnh mẽ mà không có sự bùđắp về trầm tích và sự san bằng kiến tạo đã xảy ra Điều này được chứng minh khimột số giếng khoan trong vùng nghiên cứu như 81, 203, B10 đã khoan qua trầmtích Kainozoi gặp đá móng trước Kainozoi

3.4.2 Giai đoạn đồng tạo rift

Giai đoạn này xảy ra đồng loạt trên toàn bộ bể Sông Hồng, đây là giai đoạnquan trọng trong sự hình thành và phát triển bể trầm tích được bắt đầu vào Eocen –Oligocen và kéo dài đến Miocen dưới

Các trầm tích Đệ Tam được thành tạo trong điều kiện lục địa và phát triểnthành các dải hẹp của các trầm tích lục nguyên thô ở phía Bắc và rìa Đông Bắc,còn các trầm tích mịn thường là sét giàu vật chất hữu cơ sinh dầu thành dải hẹpchạy từ trung tâm đến lô 103 rồi theo hướng kéo dài vào trung tâm của bể Chúngđược thay thế dần bởi tướng cát, bột kết ven bờ

Như vậy vào thời kỳ Eocen-Oligocen, các thành tạo trầm tích được hình thànhcùng với quá trình sụt lún gây ra bởi các hoạt động tách giãn ở Biển Đông Do địahình thay đổi và lún chìm khác nhau đã tạo nên những sự thay đổi tướng từ sông

hồ đến tam giác châu ven biển

Quá trình này kết thúc bằng chuyển động dương tạo nên bề mặt bào mòn khuvực cuối Oligocen quan sát thấy trên thềm lục địa và khu vực phụ cận

3.4.3 Giai đoạn sau rift

Toàn bộ diện tích bể Sông Hồng lúc này đã bước vào giai đoạn mở rộng, lúnchìm và oằn võng trọng lực do vật liệu trầm tích mới được tăng cường, bể được

mở rộng ra các phía Trong khi đó tại khu vực Miền Võng Hà Nội bể lại bị nén épmạnh làm toàn bộ các thành tạo được hình thành từ trước và trong Miocen hạ bịuốn nếp mạnh do đó xuất hiện hàng loạt đứt gãy chờm nghịch mới, bị nghịch đảo

và hình thành hàng loạt các cấu tạo hình hoa Pha nén ép này có lẽ kéo dài đến tậncuối Miocen trên làm bề mặt Miocen muộn của khu vực này nâng cao, cùng vớipha biển thoái trên toàn bộ thềm lục địa Việt Nam nên mặt nóc Miocen trên càngđược nâng cao, nhiều nơi bị phong hóa, bào mòn, cắt cụt trước khi bị trầm tíchPliocen phủ lên trên

Sau pha biển lùi cuối Miocen muộn là đến pha biển tiến đầu Pliocen, biển tiếnmạnh hình thành trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo với thành phần chủ yếu là cát hạt

mịn, có nhiều glauconit, có mặt hóa đá Foraminifera Vào Pliocen, một giai đoạn

kiến tạo mới với chuyển động nâng cao toàn khu vực, biển rút ra khỏi Miền võng,trầm tích Đệ Tứ bắt đầu hình thành

3.4.4 Giai đoạn bình ổn

Toàn bể trầm tích bước vào giai đoạn bình ổn trong Đệ Tứ Tuy vào thờiPleistocen quá trình vận động kiến tạo và trầm tích vẫn tiếp tục như đã xảy ra trongPliocen nhưng đến cuối Pleistocen, đầu Holocen thì tốc độ sụt lún trong toàn bộ bểtrầm tích Sông Hồng đã chậm lại và kết hợp với mực nước biển thoái nên đã xảy rapha dừng trầm tích ngắn Dấu vết để lại là một bất chỉnh hợp địa tầng có thể quansát rất rõ trên mặt cắt địa chấn, địa chất

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG DẦU KHÍ

Trong vòng 3 thập kỷ lại đây, Miền Võng Hà Nội đã khoan 57 giếng khoan,phần lớn các giếng khoan tìm kiếm thăm dò đều biểu hiện dầu khí từ trung bìnhđến tốt Nhiều giếng phát hiện có cả khí và condensat Có 3 phát hiện Khí – Dầuđánh dấu mốc lịch sử quan trọng trong công cuộc tìm kiếm dầu khí ở Miền Võng

Hà Nội: THC; B10 và D14 Đặc biệt là B10 cho dòng dầu tuy nhỏ bé nhưng đãkhẳng định cho một quan điểm thăm dò đúng đắn mở ra hướng thăm dò mới hiệnnay không những ở Miền Võng Hà Nội mà cho cả nhiều lô lân cận

4.1 Tầng sinh

4.1.1.Đá mẹ và tiềm năng sinh.

Đá mẹ là Oligocen và Miocen dưới Thành phần kerogen của các tầng đá mẹthường không giống nhau ở các đới cấu trúc khác nhau trong bể

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn quan hệ HI-Tmax vùng Đông Nam dải Khoái

Châu-Tiền Hải MVHN

Tại rìa Đông Bắc MVHN khi khảo sát tại vùng Đồng Ho và phần sâu của đảoBạch Long Vĩ đã phát hiện ra các đá mẹ là sét và sét than trong các tập Oligocen

có kerogen cả loại I và loại II có khả năng sinh dầu và khí Các đá mẹ này cũng rấtgiàu vật chất hữu cơ (TOC = 7÷18% Wt), S2 khoảng 21÷41mg/g và có chỉ sốhydrogen cao (HI = 200÷600 mgHC/gTOC), nhưng độ phản xạ vitrinit trung bình

Ro = 0,45(Tmax = 428÷439 oC, đang bước vào giai đoạn trưởng thành (hình 4.2)

- Đá mẹ tầng Miocen dưới

Tầng sinh Mioxen dưới tại MVHN và vịnh Bắc Bộ chủ yếu là các tập sét, than sinh thành trong các pha ngập lụt chính của các trầm tích châu thổ Phần lớncác kết quả phân tích cho thấy đá mẹ có kerogen loại III là chính, chỉ một số mẫu ởBạch Long Vĩ có biểu hiện loại II Kết quả phân tích mẫu thu thập trong các giếngkhoan tại các lô 102, 103, 104, 112, 114 cho thấy giá trị tổng carbon hữu cơ từtrung bình đến rất giàu(TOC=0.45÷18%), song chỉ số hydrogen thấp(HI <200mgC/gTOC) ngoại trừ phần đảo nổi Bạch Long Vĩ với giá trị cao (HI >300mgC/g TOC)

- Các đá sét từ Miocen giữa đến trẻ hơn hầu như chưa có khả năng sinh

Nhìn chung do trầm tích bể Sông Hồng bị chôn vùi rất sâu, địa nhiệt cao(khoảng 3,7÷4,5oC/100 m) nên hiện tại đá mẹ Eocen-Oligocen là các tầng đá mẹchính nói chung đã trải qua tất cả các pha tạo sản phẩm từ dầu đến khí ẩm,condensat và khí khô Trong đó pha tạo dầu chính đã xảy ra cách đây khoảng30÷18 triệu năm, tạo khí ẩm và condensat cách đây 20÷8 triệu năm và tạo khí khôcách đây 10÷5 triệu năm Trong khi đó, trầm tích Miocen mà chủ yếu là Miocendưới nếu bị chôn vùi sâu đã trưởng thành, thường có pha tạo dầu chính cách đâykhoảng 15÷8 triệu năm, tạo khí ẩm và condensat cách đây 10÷5 triệu năm và tạokhí khô từ khoảng 7 triệu năm nay Do vậy, khi đánh giá lựa chọn một cấu tạotriển vọng cần lưu ý những điểm sau:

+ Ở thời điểm hiện tại, trầm tích đang trong pha tạo khí khô là chủ yếu, diện tích

có đá mẹ trong cửa sổ sinh dầu rất hạn hẹp Các cấu tạo hình thành trước hoặcđồng thời trầm tích Miocen sớm-giữa có thể tích tụ một lượng lớn dầu khí Nhưngnếu bị bào mòn cắt cụt mạnh sau đó hoặc thiếu trầm tích của lớp phủ chắn thì cấutạo đó rất khó lưu giữ dầu, mà chỉ có thể là một tích tụ khí và condensat

+ Các cấu tạo phát triển muộn trong Miocen-Pliocen chỉ có thể đón nhận và tích

tụ khí, trường hợp thuận lợi nhất là khí condensat

+ Các cấu tạo hình thành trước và đồng trầm tích Oligocen có thể đón nhận vàtích tụ dầu, nhưng vị trí của nó phải thuận lợi: nằm cạnh các địa hào không sâulắm, ổn định trong quá trình phát triển bể, không hoặc ít bị bào mòn, ít phá hủy củakiến tạo sau đó

khoan

TOC(%) theo địa tầng S2 (mg/g) theo địa tầng

TiênHưng

PhùCừ

PhongChâu

Đìnhcao –PhùTiên

TiênHưng

PhùCừ

PhongChâu

ĐìnhCao –Phù TiênTiên

1X

2.181.32

0.460.140.580.1-

1.470.320.781.7-24

Tiền

Hải

63106103

3.180.650.3-0.8

0.70.830.94

0.31.91.32

0.31.2

1.110.79

0.290.950.61

2.24.271.17

0.5-0.320.12

Bảng 4.1 Giá trị trung bình độ giàu VCHC và tiềm năng sinh tại các giếng

khoan MVHN

Độ giàu VCHC được đánh giá theo chỉ tiêu chính là tổng hàm lượng cácbonhữu cơ (%TOC) Kết quả xác định độ giàu VCHC từ những năm 1970 đến nayđược tổng hợp trong bảng 4.1 ở trên

4.1.2 Môi trường lắng đọng và phân huỷ VCHC

Các chất chiết từ các mẫu thuộc hệ tầng Tiên Hưng, Phù Cừ ở khu vực KiếnXương, Tiền Hải gần giống nhau, với đặc trưng của tính trội lẻ dâng cao ở vùngC17, C19, C27, C29, C31, chứng tỏ VCHC lục địa chiếm ưu thế Một quan sátkhông thể bỏ qua là trong khi 2 mẫu condensat ở DST#4 của giếng khoan PV-ĐQD-1X thể hiện nguồn gốc cùng với tập hợp VCHC lục địa và thực vật bậc caothì mẫu condensat ở DST#2 lại thể hiện bản chất nguồn gốc đầm hồ, cửa sôngcùng với tập sét Oligocen của PV-ĐQD-1X, dầu ở B – STB - 1X và condensatgiếng khoan D14-STL-1X

4.1.3 Độ trưởng thành vật chât hữu cơ