đặc điểm thạch học _ vật lý, các mô hình vật lý đánh giá độ rỗng, độ nứt nẻ, độ rỗng khối của đá món

Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông LỜI CẢM ƠN Bài khoá luận này được thực hiện và hoàn thành dưới sự giúp đỡ, động viên của mọi người. Trước tiên em xin được gửi lời cảm ơn đến ban chủ nhiệm khoa cùng toàn thể quý thầy cô khoa ĐỊA CHẤT nói chung và thầy cô bộ môn Đòa Chất Dầu Khí nói riêng đã cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập qua. Em xin được gủi lời biết ơn sâu sắc đến giáo viên, Thạc Só Phan Văn Kông đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện Khoá Luận. Cám ơn người thân và bạn bè đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian qua. Trong suốt quãng đường học tập bản thân em không tránh khỏi những thiếu sót , khuyết điểm mong được sự niệm tình tha thứ và góp ý quý báu của các thầy cô. Tp.HCM, Tháng 07/2004 Phan Đặng Thông Phan Đặng Thông 1 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông MỤC LỤC Lời mở đầu trang 3 CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỔNG QUÁT CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG Lòch sử nghiên cứu 5 I/ Đặc điểm đòa lý tự nhiên. 8 II/ Đặc điểm đòa tầng. 9 III/ Đặc điểm kiến tạo. 13 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VẬT LÝ ĐÁ MÓNG BỂ CỬU LONG 18 I/ Thành phần và sự phân bố của đá móng. 19 II/ Đặc điểm thạch học – khoáng vật đá móng Cửu Long. 20 III/ Nguồn gốc phát triển và điều kiện thành tạo. 26 CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH VẬT LÝ ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỖNG 28 NỨT NẺ VÀ ĐỘ RỖNG KHỐI CỦA ĐÁ CHỨA MÓNG A/ Đặc tính không gian lỗ rỗng 29 I/ Nguyên nhân tạo độ rỗng trong đá móng. II/ Đặc tính thấm chứa của đá móng phong hoá nứt nẻ. B/ Các mô hình vật lý đánh giá độ rỗng nứt nẻ 38 và độ rỗng khối của đá chứa móng C/ Các mô hình điện trở suất của đá nứt nẻ. 56 Phan Đặng Thông 2 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Phan Đặng Thông 3 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông LỜI NÓI ĐẦU Dầu khí Việt Nam ngày càng phát triển và đang đóng góp một phần quan trọng trong nền kinh tế. Để đạt được kết quả này, ngành dầu khí đã không ngừng nâng cao áp dụng Khoa học kỹ thuật tien tiến trong lónh vực thăm dò, tìm kiếm.Số lượng mỏ ngày càng được phát hiện ra nhiều ở các tầng đất đá khác nhau và đặc biệt là đá móng phong hoá và nứt nẻ. Với đề tài :” Đặc điểm Thạch học _ vật lý, các mô hình Vật Lý đánh giá độ rỗng, độ nứt nẻ, độ rỗng khối của đá móng chứa dầu bồn trũng Cửu Long” không ít các nhà đòa chất dầu khí trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu dựa vào mẫu thu thập được từ các giếng khoan. Đi đôi với việc khai thác tìm kiếm các bồn dầu khí là cần phải xem xét, đánh giá độ thấm chứa, độ rỗng, độ nứt nẻ của đá chứa móng. Trước khi vào sâu vấn đề này em đã giới thiệu đôi nét về các đặc điểm bồn trũng Cửu Long bao gồm :Lòch sử nghiên cứu, vò trí đòa lý,đòa tầng, các hoạt động kiến tạo, lòch sử hình thành bồn trũng, tiềm năng dầu khí,đặc điểm thạch học đá móng. Sang chương II em đi sâu vào các đặc điềm về thạch học của bồn trũng Cửu Long. Và chương III là chương cuối và cũng là chương em đề cập , phân tích chi tiết về các phương thức đánh giá độ rỗng, độ nứt nẻ của đá chứa móng bể Cửu Long. Đề tài này được hình thành trong quá trình sưu tập tài liệu, những hiểu biết trong quá trình học tập tại trường. Do vậy không tránh khỏi những sai sót cả nội dung lẫn hình thức tác giả. Em rất mong được sự giúp đỡ phê bình của các thầy cô cũng như sự đóng góp của các bạn đọc. Phan Đặng Thông 4 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM TỔNG QUÁT CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG Phan Đặng Thông 5 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU : Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đông bắc thềm lục đòa Việt Nam, với tọa độ đòa lý : nằm giữa 9 0 – 11 0 vó độ Bắc, 106 0 30 - 109 0 kinh độ Đông, kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết đến cửa sông Hậu. Bồn trũng Cửu Long có diện tích 56.000 km 2 , phía Đông Nam được ngăn cách với trũng Nam Côn Sơn bởi khối nâng Côn Sơn, phía Tây Nam được ngăn cách với bồn trũng vònh Thái Lan bởi khối nâng Korat, phía Tây Bắc nằm trên phần rìa của đòa khối Kontum. Bồn trũng Cửu Long được các nhà đòa chất nghiên cứu từ lâu. Công tác nghiên cứu đòa chất, đòa vật lý ở đây có thể đánh giá là khá tỉ mỉ và thu được nhiều kết quả tốt, cùng với việc tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí được tiến hành mạnh mẽ ở mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng và đã đạt được kết quả có giá trò kinh tế lớn. Nói chung lòch sử bồn trũng Cửu Long chia làm ba giai đoạn : 1 . Giai đoạn trước 1975:  Vào đầu những năm 60 đã có những dự đoán về tìm năng dầu khí ở bồn trũng, nó trở thành đối tượng tìm kiếm dầu khí của một số công ty nước ngoài.  Năm 1960 – 1970, công ty Man Drel đã đo đòa vật lý thềm lục đòa phía Nam với mạng lưới tuyến khảo sát 39 km * 50 km.  Năm 1960, công ty Mobil Oil đã phủ mạng lưới tuyến khảo sát đòa vật lý 8 km * 8 km và 4 km * 4 km trên khu vực lô 9 và lô 16.  Năm 1974, công ty Petty Ray đã tiến hành nghiên cứu đòa vật lý với mạng lưới tuyến 2 km * 2 km trên khu vực lô 9.  Đầu năm 1975, công ty Mobil Oil đã khoan giếng khoan BH –1X trên cấu tạo Bạch Hổ, khi thử vỉa tầng Mioxen hạ đã thu được dòng dầu công nghiệp đầu tiên với lưu lượng 2400 thùng / ngày đêm. 2. Giai đoạn 1975 – 1980 : Phan Đặng Thông 6 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông  Năm 1976, công ty Pháp đã tiến hàng đo đòa vật lý theo mạng lưới tuyến khu vực và liên kết đòa chấn ở các lô 6, 16, 17 vào các khu vực đồng bằng sông Cửu Long.  Năm 1978, công ty Geco của Na Uy đã tiến hành đo mạng lưới đòa vật lý 8 km * 8 km và 4 km * 4 km và khảo sát chi tiết mạng lưới 2 km * 2 km, 1 km * 1 km trên khu vực lô 9, lô 16.  Năm 1979, công ty Deminex đo đòa vật lý lô 15 với mạng lưới 3,5 km * 3,5 km và tiến hành khoan 4 giếng 15A – 1X, 15B, 15C – 1X, 15G – 1X. 3.Giai đoạn 1980 đến nay : a. Năm 1980, liên doanh dầu khí giữa Việt Nam và Liên Xô đã thành lập và tiến hành thăm dò, khai thác dầu khí rộng rãi trên toàn bồn trũng. b. Năm 1984, liên đoàn đòa vật lý Thái Bình Dương của Liên Xô đã tiến hành khảo sát khu vực một cách chi tiết với các mạng lưới như sau : • Mạng lưới 2 km * 2 km ở các cấu tạo Bạch Hổ, Rồng, Tam Đảo. • Mạng lưới tuyến 1 km * 1 km ở các cấu tạo Rồng, Tam Đảo, khu vực lô 15. • Mạng lưới 0,5 km * 0,5 km ở cấu tạo Bạch Hổ. c. Đến nay, đòa chất bồn trũng Cửu Long đã được nghiên cứu tỉ mỉ và chi tiết thể hiện qua các báo cáo về dầu khí được hoàn thành bởi Viện Nghiên Cứu Khoa Học và Thiết Kế Biển của xí nghiệp liên doanh Việt Xô cùng với trữ lượng dầu đã được đánh giá và khai thác ở các mỏ Bạch Hổ, Rồng. Phan Đặng Thông 7 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông I. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN : Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đông thềm lục đòa Nam Việt Nam, trong khoảng giữa 9 0 – 11 0 vó độ Bắc, 106 0 30 - 109 0 kinh độ Đông, kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết đến cửa sông Hậu, với diện tích hiện tại (400.000 km 2 ) có thể so sánh với châu thổ của các con sông lớn như : sông Mixixipi, sông Trường Giang,……… Lượng nước sông Mekong đổ ra biển trung bình 38.000 m 3 /giây, lượng phù sa 0,25 kg/m 3 . Như vậy hàng năm sông Mekong đưa ra biển hàng triệu tấn phù sa. Ngoài ra nguồn cung cấp vât liệu trầm tích còn phải kể đến con sông khác như : sông Vàm Cỏ Tây, Vàm Cỏ Đông, sông Sài Gòn,…… Về chế độ gió : bồn trũng Cửu Long có thể nhận thấy hai chế độ gió mùa rõ rệt - chế độ gió mùa Đông, và chế độ gió mùa Hè. Chế độ gió mùa Đông : đặc trưng bởi gió mùa Đông Bắc, kéo dài từ tháng 11 đến cuối tháng 8. Vào đầu mùa tốc độ gió trung bình sau đó tăng dần lên và lớn nhất vào tháng 1 và tháng 2. Đây là thời kỳ biển động nhất trong năm, gây nhiều ảnh hưởng đến các hoạt động trên biển. Chế độ gió mùa hè : đặc trưng bởi gió mùa Tây Nam kéo dài từ cuối tháng 5 đến giữa tháng 9, với hướng gió chủ yếu là Tây Nam. Ngoài ra còn hai thời kỳ chuyển tiếp từ gió mùa Đông Bắc sang gió mùa Tây Nam từ đầu tháng 4 đến cuối tháng 5 và thời kỳ chuyển tiếp từ gió mùa Tây Nam sang Đông Bắc vào tháng 9 đến tháng 11. Chế độ dòng chảy : dưới tác động gió mùa ở vùng biển Đông tạo dòng đối lưu vào hướng và tốc độ được xác đònh bằng hướng gió và tốc độ gió. Về khí hậu : bồn trũng Cửu Long được đặc trưng là khí hậu xích đạo, chia làm hai mùa rõ rệt : mùa khô và mùa mưa. Nhiệt độ bề mặt và đáy biển Phan Đặng Thông 8 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông gần như bằng nhau. Trên mặt nhiệt độ trung bình vào mùa đông từ 27 0 C đến 28 0 C. Còn ở độ sâu 20 m nước, mùa đông nhiệt độ trung bình 26 0 C đến 27 0 C, mùa hè 28 0 C đến 29 0 C. Nhìn chung vùng nghiên cứu có khí hậu khô ráo, độ ẩm trung bình 60%…… Bồn trũng Cửu Long nằm gần Vũng Tàu, TP.HCM và các khu vực trọng điểm kinh tế, các khu công nghiệp là các cơ sở dòch vụ tốt cho công tác thăm dò khai thác dầu khí, rất thuận lợi cho việc xây dựng cơ sở sử dụng, chế biến các sản phẩm dầu khí như nhà máy tua bin khí, nhà máy phân bón, nhà máy hóa lỏng khí, lọc dầu… II. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG: Giai đoạn từ năm 1980 đến nay, với số lượng giếng khoan ngày càng tăng trên bồn trũng cho phép hiểu biết ngày càng nhiều hơn về đòa tầng và cấu trúc của bồn trũng này. Đòa tầng của bồn trũng Cửu Long đã thành lập dựa vào kết quả phân tích mẫu vụn, mẫu lõi, tài liệu carota và các tài liệu phân tích cổ sinh từ các giếng khoan trong phạm vi bồn trũng, bao gồm các thành tạo móng trước Kainozoi và các trầm tích Kainozoi. 1. Phần đá móng trước Kainozoi Đá móng là đá magma toàn tinh với các đai mạch Diabaz và Pocphia Bazan Trachit được đacë trưng bởi mức độ không đồng nhất cao về tính chất vật lý thạch học như đã phát hiện ở các giếng khoan lô 9 và lô 16. Đá móng ở đây bao gồm các loại Granit Biotit thông thường, Granodiorit, và Adamelit biotit màu sáng, ngoài ra còn có Monzonit và Diorit á kiềm. Các đá này tương đương một số phức hệ của lục đòa, còn phức hệ Hòn Khoai γ(T)hk, Đònh Quán Phan Đặng Thông 9 + Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông γδ(J 3 ).đq, phức hệ Cà Ná γ(K 2 )cn và Ankroet (γak). Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trước và trong Kainozoi các đá này bò phá hủy bởi các đứt gãy, kèm theo nứt nẻ đồng thời các hoạt động phun trào Andesit, Bazan đưa lên thâm nhập vào một số các đứt gãy và nứt nẻ. Tùy theo từng khu vực các đá khác nhau mà chúng bò nứt nẻ, phong hóa ở các mức độ khác nhau. Đá móng bò thay đổi ở những mức độ khác nhau bởi quá trình biến đổi thứ sinh. Trong số những khoáng vật biến đổi thứ sinh thì phát triển nhất là canxit, zeolit và kaolinit. Đá móng Granit với hàm lượng thạch anh lớn hơn so với loại khác nên tính cứng dòn dễ tạo nứt nẻ trong quá trình kiến tạo. Tuổi tuyệt đối của đá móng kết tinh thay đổi từ 245±7 triệu năm đến 89±3 triệu năm (từ nghiên cứu đá móng Bạch Hổ). Granit tuổi Creta có hang hốc và nứt nẻ cao, góp phần thuận lợi cho việc chuyển dòch và tích tụ dầu trong móng. Tới nay, các thành tạo móng được khoan với chiều dày hơn 1600m (giếng khoan 404 mỏ Bạch Hổ) và mức độ biến đổi của đá có xu thế giảm theo chiều sâu, đặc biệt ở chiều sâu hơn 4500m thì quá trình biến đổi giảm rõ rệt. 2. Các trầm tích Kainozoi : Việc phân chia các thành tạo trầm tích Kainozoi không thống nhất giữa các nhà đòa chất, do đó có những sự khác biệt trong sự phân chia các thành tạo này. Theo tài liệu của Vietsovpetro “Thống nhất đòa tầng trầm tích Kainozoi bồn trũng Cửu Long” – 1987, các thành tạo trầm tích Kainozoi có những đặc điểm sau :  Các thành tạo trầm tích theo bình đồ cũng như mặt cắt khá phức tạp, bao gồm các loại đá lục nguyên tướng châu thổ và ven biển. Phan Đặng Thông 10 [...]... TRÚC KHÔNG GIAN LỖ RỖNG: Hai kiểu không gian lỗ rỗng chính thường gặp trong đá móng là lỗ rỗng dạng khe nứt/ vi khe nứt và lỗ rỗng dạng hang hốc/ vi hang hốc a/ Lỗ rỗng khối : Là các đường nứt nguyên sinh của đá do ảnh hưởng sức căng phát sinh khi magma chuyển động và sự co rút của khối magma khi nguội đặc Đá chỉ có độ rỗng khối được xếp vào loại đá không chứa vì giá trò độ rỗng giữa các hạt thấp (0,01%)... nên các đá biến chất nhiệt động mà đá ban đầu là Granitoid Đá nứt nẻ biến đổi mạnh là do hoạt động kiến tạo các khoáng vật thuỷ nhiệt tự sinh như Zeolit và Canxit lấp đầy các lỗ rỗng và khe nứt ( Nguyễn Xuân Vinh ,1999) Đá phong hoá xuất hiện khi khối móng nhô lên mặt đất và chòu tác động của nước bề mặt.Sau một thời gian dài đá móng mài mòn và biến đổi một cách mạnh mẽ do các hoạt động vật lý, hoá học, ... Kông b/ Độ rỗng Khe nứt – Vi Khe Nứt: Lỗ rỗng nứt nẻ thường hiện diện ở đới cà nát do ảnh hưởng của các hoạt động kiến tạo Đặc trưng là các vi nứt nẻ và các nứt nẻ lớn Lỗ rỗng do nứt nẻ không chỉ đa dạng về hình thái, kích cỡ, sự phân bố mà cả nguồn gốc, điều kiện phát sinh và bảo tồn chúng Độ rỗng khe nứt và vi khe nứt thay đổi trong 1 phạm vi lớn theo cả chiều sâu và rộng từng khu vực Giá trò độ rỗng. .. hưởng của hoạt động kiến tạo, móng của bồn trũng Cửu Long bò dập vỡ thành các hệ thống đứt gãy Ở đây ghi nhận 2 hệ thống chính: Hệ thống Đông Bắc – Tây Nam được hình thành từ sớm và hệ thống á vó tuyến, á kinh tuyến được hình thành chủ yếu trong Plitoxen – Đệ tứ Phan Đặng Thông 28 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông CHƯƠNG III : CÁC MÔ HÌNH VẬT LÝ ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỖNG NỨT NẺ VÀ ĐỘ RỖNG KHỐI CỦA ĐÁ CHỨA... Neogen khi đá móng của vùng nghiên cứu lộ ra trên bề mặt và bò tác động của các yếu tố khí hậu, hóa học, cơ học tạo ra lớp phong hóa có bề dày khác nhau tùy thuộc vào đòa hình cổ của mặt móng, trong đó các quá trình rữa lũa hòa tan trước hết là các khoáng vật ít bền vững nhất của các nhóm fenspat, mica kết quả dẫn đến sự phá hủy đá gốc, mở rộng thêm các khe nứt và hình thành không gian trống của các hang... đối với các lỗ rỗng khe nứt ,đặc biệt là các khe nứt dài và rộng thì các nguyên nhân đầu tiên là do kết quả của các quá trình hoạt động kiến tạo làm cho đá bò nứt vỡ Các khe nứt được hình thành do sự đập vỡ trực tiếp ở các bề mặt phá hủy của các đứt gãy kiến tạo Hoạt động kiến tạo xảy ra vào thời jura_creta và kết thúc vào mioxen giữa mà thời kỳ mạnh nhất là creta và sau đó là oligoxen Cùng với các quá... khoáng vật chính( TRỊNH XUÂN CƯỜNG, tạp chí Dầu khí số 5 – 2002 ) phổ biến là Zeolit (Laumonit, Ankacime, Mordenite), canxit quartzit, Kaolinit, Clorit, anbit và epidot, pyrit Các khoáng vật Sunfua kim loại kẽm đồng, bạc cũng xuất hiện phân tán trong các nứt nẻ và lỗ rỗng II/ ĐĂC ĐIỂM THẠCH HỌC – KHOÁNG VẬT ĐÁ MÓNG CỬU LONG: ª Khái quát về các đặc diểm thạch học đá móng: Kết quả phân tích thạch học, thạch. .. hoá và hoà tan mạnh hay yếu các thành phần không bền vững của các đá Độ rỗng hang hốc và vi hang hốc chiếm vai trò chính lỗ hỗng của đá móng Tuy nhiên tỷ lệ của chúng dao động trong một phạm vi lớn tuỳ thuộc vào đá móng bò biến đổi bởi các quá trình hoạt động thuỷ nhiệt và phong hoá ở mức độ nào Giá trò độ rỗng hang hốc dao động từ 0 – 5% hay đến 8%, đôi khi tới 10% Lỗ rỗng hang hốc có kích thước thường... mật độ khe nứt cao thì phân nhánh càng phức tạp, khi đó các khe nứt thường cắt nhau hoặc chúng được nối thông với các lỗ rỗng hang hốc/ vi hang hốc Chính nhờ các khe nứt nối liên thông như vậy mà đã làm cho tính chất chứa và đặc biệt là tính thấm của đá móng tốt lên rất nhiều Các lỗ rỗng khe nứt tuy chiếm số lượng thấp nhưng lại đóng vai trò quyết đònh đến tính thấm chứa của đá móng Mật độ phân bố của. .. xem là đá tươi nhưng cũng là nơi diễn ra các hoạt động nhiệt dòch mạnh me,õ một mặt làm tăng thêm độ rỗng, mặt khác thành tạo phổ biến tổ hợp các khoáng vật thứ sinh lấp một phần hoặc hoàn toàn các khe nứt làm giảm đi độ rỗng thấm Phan Đặng Thông 31 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: Phan Văn Kông + KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MỘT SỐ MẪU LÕI KHOAN CỦA ĐÁ MÓNG: Tính chất của độ rỗng và sự liên quan đến độ thấm . nứt nẻ. Với đề tài :” Đặc điểm Thạch học _ vật lý, các mô hình Vật Lý đánh giá độ rỗng, độ nứt nẻ, độ rỗng khối của đá móng chứa dầu bồn trũng Cửu Long” không ít các nhà đòa chất dầu khí trong. 3: CÁC MÔ HÌNH VẬT LÝ ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỖNG 28 NỨT NẺ VÀ ĐỘ RỖNG KHỐI CỦA ĐÁ CHỨA MÓNG A/ Đặc tính không gian lỗ rỗng 29 I/ Nguyên nhân tạo độ rỗng trong đá móng. II/ Đặc tính thấm chứa của đá móng phong. thấm chứa của đá móng phong hoá nứt nẻ. B/ Các mô hình vật lý đánh giá độ rỗng nứt nẻ 38 và độ rỗng khối của đá chứa móng C/ Các mô hình điện trở suất của đá nứt nẻ. 56 Phan Đặng Thông 2 Khoá