Nghiên cứu cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng dầu khí và thiết kế giếng khoan tìm kiếm trên cấu tạo A, thuộc lô 102 bể trầm tích Sông Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THANH SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO A LÔ 102 BỂ SÔNG HỒNG HÀ NỘI – THÁNG 6/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THANH SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO A LÔ 102 BỂ SÔNG HỒNG Cán bộ hướng dẫn Cán bộ phản biện ThS. Trần Thị Oanh Bộ môn địa chất dầu khí TS. Nguyễn Thị Minh Hồng Bộ môn địa chất dầu khí KS. Nguyễn Sơn Du PVEP HÀ NỘI – THÁNG 6/2014 MỞ ĐẦU Dầu khí đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển về mọi mặt của cuộc sống. Hàng năm ngành công nghiệp dầu khí đă đóng góp nhiều tỷ USD vào ngân sách nhà nước. Dầu khí vừa là nguồn năng lượng vừa là nguồn nguyên liệu quan trọng đối với nhiều ngành kinh tế. Tuy nhiên, ngày nay nhu cầu sửa dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên của con ngường ngày một tăng cao, nhưng trữ lượng dầu khí thì có hạn, vì vậy việc khai thác tối ưu nguồn tài nguyên như giá này là một vấn đề luôn được quan tâm. Các kết quả của công tác nghiên cứu, tìm kiếm thăm dò trong thời gian qua đã xác định được các bể trầm tích có triển vọng dầu khí: Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay-Thổ Chu, Tư Chính Vũng Mây, nhóm bể Trường Sa và Hoàng Sa… Do đặc điểm hình thành và phát triển riêng của từng bể nên chúng có đặc điểm cấu trúc, địa tầng cũng như hệ thống dầu khí khác nhau. Vì vậy, tiềm năng dầu khí của mỗi bể là khác nhau. Trong số các bể trầm tích kể trên thì bể trầm tích Sông Hồng có tiềm năng dầu khí lớn. Nhưng việc phát hiện và khai thác dầu khí ở bể trầm tích này vẫn đang hạn chế, gặp nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu về cấu trúc địa chất cũng như những nguyên nhân khách quan khác. Được phép của Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, theo sự phân công của Bộ môn Địa chất dầu khí - Khoa Dầu khí em đã được đến thực tập tốt nghiệp tại ban Tìm Kiếm Thăm Dò thuộc Tổng Công Ty Thăm dò và Khai thác Dầu khí PVEP. Trong quá trình thực tập em đã nghiên cứu, thu thập tài liệu làm đồ án tốt nghiệp được tiếp xúc với thực tế sản xuất đã giúp em củng cố hơn những kiến thức thu được trong quá trình học tập ở Trường. Sau thời gian thực tập dưới sự giúp đỡ, định hướng nhiệt tình của các thầy, các cô trong bộ môn Địa chất dầu khí và các anh chị trong PVEP đã lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là ”Nghiên cứu cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng dầu khí và thiết kế giếng khoan tìm kiếm trên cấu tạo A, thuộc lô 102 bể trầm tích Sông Hồng”. Bố cục của đồ án bao gồm các phần chính sau: Mở đầu Chương I: Khái quát chung về khu vực nghiên cứu Chương II: Đặc điểm địa chất cấu tạo A Chương III: Thiết kế giếng khoan tìm kiếm A – 1X trên cấu tạo A. Kết luận và kiến nghị. Sau 3 tháng nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo ThS. Trần Thị Oanh cùng tập thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Địa Chất Dầu, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất những người trực tiếp hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới KS. Nguyễn Sơn Du – Ban Tìm Kiếm Thăm Dò - PVEP và những người giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tập tại đây. Do hạn chế về mặt chuyên môn cũng như về thời gian nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, vậy rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo cũng như các bạn để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 6 năm 2014 Lê Thanh Sơn MỤC LỤC MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên và kinh tế nhân văn 2 1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 2 1.1.2. Đặc điểm kinh tế nhân văn 6 1.1.3. Đánh giá các thuận lợi khó khăn 9 1.2. Lịch sử nghiên cứu bể Sông Hồng và lô 102 10 1.2.1. Giai đoạn trước năm 1987 10 1.2.2. Giai đoạn từ năm 1988 đến nay 11 1.2.3. Lịch sử nghiên cứu lô 102 – 106 13 1.3. Địa tầng 16 1.3.1. Móng trước Kainozoi 17 1.3.2. Trầm tích Kainozoi 18 1.3.2.1. Hệ Paleogen 18 1.3.2.2. Hệ Neogen 20 1.3.2.3. Hệ Đệ Tứ 23 1.4. Cấu – Kiến tạo 24 1.4.1. Phân vùng kiến tạo 24 1.4.1.1. Đới Tây Nam 26 1.4.1.2. Đới Trung Tâm 26 1.4.1.3. Đới đơn nghiêng Đông Bắc 27 1.4.2. Các hệ thống đứt gãy 28 1.5. Lịch sử phát triển địa chất bể Sông Hồng 31 1.5.1. Giai đoạn san bằng kiến tạo 31 1.5.2. Giai đoạn đồng tách giãn (Synrift) 31 1.5.3. Giai đoạn sau tách giãn 32 1.5.4. Giai đoạn tạo thềm (Plioxen) 32 1.6. Hệ thống dầu khí 34 1.6.1. Đá sinh 34 1.6.2. Đá chứa 35 1.6.3. Đá chắn 36 1.6.4. Các loại bẫy 37 1.6.5. Di chuyển dầu khí 38 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO A 41 2.1. Đặc điểm địa chất của cấu tạo A 42 2.1.1. Vị trí cấu tạo A trong khu vực nghiên cứu 42 2.1.2. Địa tầng 42 2.1.2.1. Trầm tích Kainozoi 42 2.2.2.2. Trầm tích Đệ Tứ 43 2.1.2. Đánh giá tiềm năng dầu khí của cấu tạo A 44 2.2. Tính trữ lượng dầu khí cấu tạo A 47 2.2.1. Cơ sở phân cấp trữ lượng 47 2.2.1.1. Phân cấp trữ lượng của Nga (Liên Xô cũ) 47 2.1.1.2. Phân cấp trữ lượng theo các nước phương Tây 48 2.2.2. Các phương pháp tính trữ lượng 48 2.2.3. Đánh giá trữ lượng cấu tạo A 50 2.2.3.1. Công thức tính: 50 2.2.3.2. Biện luận và lựa chọn tham số tính trữ lượng 51 CHƯƠNG III THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM A-1X TRÊN CẤU TẠO A 55 3.1. Cơ sở địa chất giếng khoan 56 3.1.1. Mục đích và nhiệm vụ của giếng khoan tìm kiếm A-1X 56 3.1.2. Giếng khoan dự kiến thiết kế 56 3.1.3. Dự báo địa tầng 59 3.1.4. Dự kiến nhiệt độ 60 3.1.5. Dự kiến áp suất vỉa 61 3.1.6. Dự kiến khả năng phức tạp có thể gặp khi khoan 63 3.2. Tính toán và thiết kế giếng khoan A-1X 66 3.2.1. Gia cố thành giếng khoan 66 3.2.2. Lập cấu trúc giếng khoan 66 3.2.2.1. Cấu trúc giếng khoan 66 3.2.2.2. Lựa chọn cấu trúc giếng khoan 67 3.2.2.3. Cấu trúc giếng 67 3.2.3. Dung dịch khoan 70 3.2.3.1. Tác dụng của dung dịch khoan 70 3.2.3.2. Tính chất cơ bản của dung dịch khoan 70 3.2.3.3. Lựa chọn mật độ (tỷ trọng) dung dịch khoan 71 3.2.4. Xác định áp suất nứt vỉa 72 3.2.5. Lựa chọn phương pháp khoan 73 3.3. Nghiên cứu địa chất, địa vật lý giếng khoan 77 3.3.1. Nghiên cứu địa chất giếng khoan 77 3.3.1.1. Phương pháp lấy mẫu 77 3.3.1.2. Bảo quản mẫu 79 3.3.2. Nghiên cứu địa vật lý giếng khoan 79 3.4. An toàn lao động và bảo vệ môi trường 82 3.4.1. Các công tác an toàn lao động 82 3.4.2. Bảo vệ môi trường 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1 1.1 Vị trí của bể Sông Hồng 2 2 1.2 Phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng 4 3 1.3 Vị trí lô 102 – 106 5 4 1.4 Mỏ khí Tiền Hải-C trong đới nghịch đảo kiến tạo Mioxen và mỏ khí D14 ở đới trũng Đông Quan với khối đứt gãy xoay xéo trong Oligoxen. 13 5 1.5 Cột địa địa tầng tổng hợp khu vực nghiên cứu 16 6 1.6 Bản đồ móng và các đới cấu trúc chính bể Sông Hồng 25 7 1.7 Các đơn vị cấu trúc khu vực nghiên cứu 30 8 1.8 Đồ thị phân loại nguồn gốc vật chất hữu cơ lô 102- 106 và vùng lân cận 35 9 1.9 Mô hình khái quát hệ thống dầu khí lô 102-106 40 10 2.1 Vị trí cấu tạo A trong khu vực nghiên cứu 46 11 2.2 Bản đồ đẳng sâu tầng U220 54 12 3.1 Vị trí giếng khoan A-1X trên mặt cắt địa chất theo hướng Tây Bắc – Đông Nam 57 13 3.2 Vị trí giếng khoan A-1X trên mặt cắt địa chất theo hướng Tây Nam – Đông Bắc 58 14 3.3 Cấu trúc giếng khoan A – 1X dự kiến 69 15 3.4 Thiết đồ kỹ thuật giếng khoan A-1X 81 DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1 2.1 Kết quả tính trữ lượng khí tại chỗ cấu tạo A 53 2 3.1 Bảng dự kiến nhiệt độ của giếng khoan A – 1X theo chiều sâu 61 3 3.2 Hệ số dị thường ở các khoảng độ sâu 62 4 3.3 Bảng dự kiến áp suất của giếng khoan A-1X theo chiều sâu 63 5 3.4 Tính toán cột ống chống giếng khoan 68 6 3.5 Bảng giá trị dung dịch khoan theo chiều sâu 72 7 3.6 Bảng kết quả áp suất thủy tỉnh và áp suất nứt vỉa theo các khoảng sâu 73 1 CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU [...]... đạt kết quả khả quan Nếu kể cả các giếng khoan ở Cồn 15 Đen và 2 giếng ở lô 104 thì khu vực nghiên cứu đã khoan 12 giếng khoan vào các đối tượng được đánh giá là tối ưu nhất trong đó phải kể đến cấu tạo Cây Quất trong lô 102 về hình thái khá giống Tiền Hải C và cấu tạo Bạch Trĩ nằm giữa phụ bể Huế Các cấu tạo này hội tụ mọi yếu tố quan trọng của hệ thống dầu khí song các phát hiện dầu khí ở các giếng. .. thầu dầu khí thực hiện Từ năm 1990 đến 2004 đã khoan 25 giếng, trong đó các nhà thầu khoan 24 giếng và Tổng công ty Dầu khí/ PVSC (PIDC) khoan 1 giếng, bình quân 2.900 m /giếng Giếng nông nhất là giếng 104-QV-1X trên cấu tạo Quả Vải (lô 104 của OMV) đạt 1050 m, giếng sâu nhất là 112-BT-1RX của Shell trên cấu tạo Bạch Trĩ đạt 4.114 m Trong số 25 giếng khoan được thi công ở bể Sông Hồng, ngoại trừ một giếng. .. khoan cấu tạo có chiều sâu từ 165-1200m với tổng khối lượng khoảng trên 22000 m khoan Kết quả các giếng khoan và tài liệu địa chất thu được đã bước đầu cho thấy bức tranh cấu trúc và triển vọng dầu khí của MVHN Từ năm 1970-1985 ở MVHN đã khoan 42 giếng khoan tìm kiếm thăm dò và khai thác khí có chiều sâu từ khoảng 600-4250m với tổng khối lượng khoảng trên 100 nghìn mét khoan Trong số 11 diện tích gồm cấu. .. trọng, mức độ bào mòn, sự thiếu vắng trầm tích và hệ thống dầu khí trong thang địa tầng đó Hình 1.5 Cột địa tầng tổng hợp khu vực nghiên cứu (Theo VPI) 17 Cột địa tầng tổng hợp được nghiên cứu và xây dựng dựa trên cơ sở tài liệu về mẫu lõi, kết hợp với tài liệu cổ sinh, bào tử phấn hoa, thạch học Lô 102- 106 thuộc khu vực phía Bắc bể Sông Hồng, bởi vậy địa tầng trầm tích khu vực tương đối phức tạp, được... ngoài (1987), bể Sông Hồng được tăng cường đầu tư và nghiên cứu TKTD cả trên đất liền và phần ngoài khơi với các hợp đồng phân chia sản phẩm (PSC) và cùng điều hành (JOC) Kết quả đã có thêm một số phát hiện dầu khí mới cả ở trong đất liền và ở cả ngoài khơi bể Sông Hồng Lịch sử nghiên cứu, kết quả tìm kiếm thăm dò và khai thác có thể chia làm hai giai đoạn chính, giai đoạn trước năm 1987 và từ năm 1988... con người cũng như các phương tiện vận hành trên biển, ảnh hưởng không nhỏ đến các công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí 10 1.2 Lịch sử nghiên cứu bể Sông Hồng và lô 102 Công tác Tìm Kiếm Thăm Dò (TKTD) dầu khí ở bể Sông Hồng đã được tiến hành từ đầu thập kỷ 60 của thế kỷ trước, nhưng chủ yếu chỉ được thực hiện trên đất liền và đến năm 1975 đã phát hiện được mỏ khí Tiền Hải C (TH-C) Từ khi có chính sách... lô hợp đồng 102- 106 do Nhà thầu PCVL điều hành Đây là tin vui đồng thời đã làm thay đổi các quan niệm tìm kiếm thăm dò dầu khí khu vực phía Bắc bể Sông Hồng 16 1.3 Địa tầng Địa tầng của bể Sông Hồng tương đối phức tạp bao gồm móng trước Kainozoi, trầm tích Paleogen, trầm tích Neogen và trầm tích Plioxen-Đệ Tứ Móng, lớp phủ, thành phần thạch học và môi trường trầm đọng biến đổi từ Bắc vào Nam Đồng... nước ngoài được ban hành (1987) công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam bước vào giai đoạn hoạt động mở rộng và sôi động trên toàn thềm, trong đó có bể Sông Hồng Kể từ năm 1988 đến nay đã có nhiều hợp đồng dầu khí được ký kết để tìm kiếm thăm dò ở bể Sông Hồng Sau khi ký hợp đồng các nhà thầu đã tích cực triển khai công tác khảo sát địa chấn và khoan thăm dò Ở Miền Võng Hà Nội năm 1994-1997,... khảo tài liệu thu nổ địa chấn năm 1983, 1984 Công ty Shell đã thắng thầu các lô 102, 114 và 116 (ở phụ bồn Huế) Total thắng thầu lô 106, 107 và 103 gần với bể Beibuwan của Trung Quốc và đã phát hiện dầu ở các khối đứt gãy Năm 1989 BP trúng thầu ở lô 117,118 và 119 IPL ở lô 115 và Sceptre lô 111 Năm 1992, vùng cấu tạo trước cửa Sông Hồng được bàn giao cho Idemitsu (lô 102) và OMV (lô 104) Cũng năm 1992... kiến tạo, nâng lên-hạ xuống, bào mòn-cắt xén, uốn võng do nhiệt, kèm sự thăng giáng mực nước biển, vì thế, theo không gian và thời gian, cấu trúc địa chất và môi trường trầm đọng không đồng nhất mà biến đổi từ Bắc vào Nam, từ đất liền ra biển, từ móng trước Kainozoi đến trầm tích hiện đại Cũng vì thế, bể Sông Hồng bao gồm nhiều đơn vị cấu trúc khác nhau, ẩn chứa tiềm năng dầu khí khác nhau Lô 102- 106 . SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN TÌM KIẾM TRÊN CẤU TẠO A LÔ 102 BỂ SÔNG HỒNG Cán bộ hướng dẫn Cán bộ. môn Địa chất dầu khí và các anh chị trong PVEP đã lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là Nghiên cứu cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng dầu khí và thiết kế giếng khoan tìm kiếm trên cấu tạo A,. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THANH SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VÀ THIẾT KẾ GIẾNG KHOAN