Mô hình tầng chứa cát kết miocen hạ bể cửu long, nguồn gốc, qui luật phân bố và khả năng tích tụ dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN * PHẠM VŨ CHƯƠNG MÔ HÌNH TẦNG CHỨA CÁT KẾT MIOCEN HẠ BỂ CỬU LONG, NGUỒN GỐC, QUI LUẬT PHÂN BỐ VÀ KHẢ NĂNG TÍCH TỤ DẦU KHÍ Chuyên ngành: Thạch học-Khoáng vật học-Trầm tích học Mã số: 1.06.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NGỌC LAN 2. TS. NGUYỄN QUỐC QUÂN Thành Phố Hồ Chí Minh, 2010 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình khác. Tác giả Phạm Vũ Chương ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Mục lục ii Danh mục các chữ viết tắt và thuật ngữ tiếng Anh iv Danh mục biểu bảng vi Danh mục hình vẽ vii Mở đầu 1 Chương 1: Lịch sử và phương pháp nghiên cứu 6 1.1 Lịch sử nghiên cứu tầng Miocen hạ bể Cửu Long 7 1.2 Cơ sở tài liệu: 15 1.3 Các phương pháp nghiên cứu: 16 Chương 2: Cấu trúc, địa tầng và hệ thống dầu khí bể Cửu Long 26 2.1 Giới thiệu chung: 27 2.2 Các yếu tố kiến tạo 28 2.3 Địa tầng 35 2.4 Hệ thống dầu khí 43 Chương 3: Đặc điểm tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long 50 3.1 Lô 01-02 51 3.2 Lô 15.1 58 3.3 Lô 15.2 64 3.4 Lô 09-1 69 3.5 Lô 09-2 73 3.6 Lô 09-3 78 3.7 Lô 16: 85 Chương 4: Mô hình tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long 93 4.1 Bề dày: 99 4.2 Độ hạt: 101 4.3 Matrix và Ximăng: 103 iii 4.4 Độ rỗng: 105 4.5 Độ bão hòa nước: 107 4.6 Tỷ số chiều dày hiệu dụng/chiều dày tổng: 109 4.7 Môi trường trầm tích: 111 4.8 Bản đồ tổng hợp 113 Chương 5: Khả năng tích tụ dầu khí tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long 116 5.1 Lô 01-02 117 5.2 Lô 15.1 118 5.3 Lô 15.2 119 5.4 Lô 09-1 121 5.5 Lô 09-2 122 5.6 Lô 09-3 122 5.7 Lô 16: 124 Kết luận và kiến nghị 126 Danh mục công trình của tác giả 128 Tài liệu tham khảo 129 Phụ lục 141 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ TIẾNG ANH Các thuật ngữ Viết tắt Chỉ số hydrocarbon HI Chỉ số trưởng thành nhiệt của đá mẹ Tmax Hệ số phản xạ vitrinit Ro Khả năng sinh của đá mẹ S1, S2 Liên doanh điều hành chung JOC Tổng hàm lượng vật chất hữu cơ TOC Vật chất hữu cơ tạo dầu/khí Kerogen Tròn cạnh TC Bán tròn cạnh BTC Góc cạnh GC Bán góc cạnh BGC Điểm Đ Đường Đu Trôi nổi TN Kém K Rất kém RK Trung bình TB Khá Kh Tốt T Vết V Tổng Công Ty Thăm Dò và Khai Thác Dầu Khí PVEP Viện Dầu Khí VPI Thuật ngữ tiếng Anh: Toàn bộ tên đá, khoáng vật sử dụng theo “Thuật ngữ các khoa học trái đất Anh- Việt” của GS.TSKH. Lê Như Lai-Nhà Xuất Bản Xây Dựng. Toàn bộ tên hóa đá sử dụng thuật ngữ tiếng Anh v DANH MỤC BIỂU BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn đánh giá thông số độ hạt 17 Bảng 1.2: Phân loại cấp mài tròn 18 Bảng 2.1: Các thông số tầng sinh của bể Cửu long 44 Bảng 3.1: Tóm tắt đặc điểm cát kết tầng BI.2 92 Bảng 3.2: Tóm tắt đặc điểm cát kết tầng BI.1 92 Bảng 5.1: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.2 lô 01-02 118 Bảng 5.2: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 01-02 118 Bảng 5.3: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.2 lô 15-1 118 Bảng 5.4: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 15-1 119 Bảng 5.5: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.2 lô 15-2 120 Bảng 5.6: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 15-2 121 Bảng 5.7: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.2 lô 09-1 121 Bảng 5.8: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 09-1 121 Bảng 5.9: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.2 lô 09-3 123 Bảng 5.10: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 09-3 123 Bảng 5.11: Thông số và kết quả tính trữ lượng tầng BI.1 lô 16 125 Bảng 5.12: Tổng hợp trữ lượng tầng Miocen hạ, bể Cửu Long 125 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ tướng đá môi trường lục địa 20 Hình 1.2: Sơ đồ tướng đá môi trường ven biển-biển 20 Hình 2.1: Sơ đồ vị trí bể Cửu Long 27 Hình 2.2: Vị trí kiến tạo 28 Hình 2.3: Hình thái kiến trúc bề mặt Moho bể Cửu Long 29 Hình 2.4: Mặt cắt thể hiện sự thay đổi bề mặt Moho và bề dày vỏ lục địa trước Kainozoi bể Cửu Long 30 Hình 2.5: Bản đồ hình thái kiến trúc nóc móng bể Cửu Long 30 Hình 2.6: Các cấu trúc listric của tầng E 31 Hình 2.7: Nếp uốn sau trầm tích bên cạnh đứt gãy trong tầng D và C 32 Hình 2.8: Các pha biến dạng chính từ Jura đến nay 35 Hình 2.9: Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long 36 Hình 2.10: Đặc điểm địa hóa đá sinh tầng E 44 Hình 2.11: Đặc điểm địa hóa đá sinh tầng D 45 Hình 2.12: Hệ số phản xạ vitrinit 45 Hình 2.13: Các đới chứa trong móng. 46 Hình 2.14: Mối quan hệ độ rỗng – độ thấm trong tầng F, bể Cửu long 47 Hình 2.15: Mối quan hệ độ rỗng – độ thấm tầng BI. 48 Hình 3.1: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 01 và 02 49 Hình 3.2: Cát kết Arkos, kích thước hạt trung bình đến thô, chọn lọc kém 52 Hình 3.3: Cát kết Arkos và Fenspat Grauvac 53 Hình 3.4: Khoáng vật sét chủ yếu 53 Hình 3.5: Cấu tạo phân lớp xiên chéo, nhịp trầm tích mịn dần lên trên 54 Hình 3.6: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 mỏ RB 55 Hình 3.7: Sét kaolinit bán tự hình 56 vii Hình 3.8: Cát kết Arkos, Arkos mảnh đá và Fenspat Grauvac 57 Hình 3.9: Khoáng vật sét kaolinit và smectit 57 Hình 3.10: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.1 mỏ RB 58 Hình 3.11: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 15-1 59 Hình 3.12: Cát kết chủ yếu là Arkos và Arkos mảnh đá 60 Hình 3.13: Cát kết Arkos có kích thước mịn đến trung bình 60 Hình 3.14: Cấu tạo phân lớp, mịn dần lên trên 61 Hình 3.15: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 mỏ SD 62 Hình 3.16: Cát kết Arkos, Arkos mảnh đá, Fenspat Grauvac 63 Hình 3.17: Cát kết mịn đến trung bình 63 Hình 3.18: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 15-2 64 Hình 3.19: Cát kết Arkos, ximăng sét và ít cacbonat 65 Hình 3.20: Gờ cát ảnh hưởng bởi sóng và thuỷ triều 66 Hình 3.21: Trầm tích thô dần từ dưới lên đến phụ tầng III sau đó mịn dần lên trên 66 Hình 3.22: Cát kết Arkos và Arkos mảnh đá 68 Hình 3.23: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.1 mỏ HS. 68 Hình 3.24: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 09-1 69 Hình 3.25: Cát kết Arkos 70 Hình 3.26: Đường cong địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 70 Hình 3.27: Cát kết chủ yếu là Arkos và Arkos mảnh đá 71 Hình 3.28: Phân lớp ngang gợn sóng 72 Hình 3.29: Đường cong địa vật lý giếng khoan tầng BI.1 72 Hình 3.30: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 09-2 73 Hình 3.31: Cát kết Arkos, Fenspat Grauvac 74 Hình 3.32: Cát kết Fenspat Grauvac rất mịn đến mịn, góc cạnh 75 Hình 3.33: Cát kết rất mịn, chọn lọc trung bình 75 Hình 3.34: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 cấu tạo COĐ 76 Hình 3.35: Cát kết Arkos từ rất mịn đến trung bình 77 viii Hình 3.36: Cát kết Arkos, Fenspat Grauvac 78 Hình 3.37: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 09-3 79 Hình 3.38: Cát kết Arkos, Fenspat Grauvac 80 Hình 3.39: Cát kết Fenspat Grauvac hạt trung bình đến thô 80 Hình 3.40: Khoáng vật sét chủ yếu là smectit 81 Hình 3.41: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 cấu tạo ĐM 81 Hình 3.42: Cát kết Fenspat Grauvac hạt trung bình đến thô 82 Hình 3.43: Khoáng vật sét smectit 83 Hình 3.44: Cát kết Arkos, Fenspat Grauvac 83 Hình 3.45: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.1 cấu tạo ĐM 84 Hình 3.46: Sơ đồ phân bố các cấu tạo lô 16 85 Hình 3.47: Cát kết Arkos, Fenspat Grauvac 86 Hình 3.48: Cát kết Fenspat Grauvac hạt mịn, chọn lọc kém 87 Hình 3.49: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.2 mỏ TGT 87 Hình 3.50: Cát kết trung bình-thô, chọn lọc kém 89 Hình 3.51: Cát kết Arkos, Arkos mảnh đá, Fenspat Grauvac 89 Hình 3.52: Ảnh chụp từ mẫu lõi 90 Hình 3.53: Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng BI.1 mỏ TGT 91 Hình 4.1: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Tây Bắc-Đông Nam ở khu vực phía Bắc 95 Hình 4.2: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Tây Bắc-Đông Nam ở khu vực trung tâm 95 Hình 4.3: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Tây Bắc-Đông Nam ở khu vực phía Nam 96 Hình 4.4: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Đông Bắc-Tây Nam ở khu vực rìa phía Tây 96 Hình 4.5: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Đông Bắc-Tây Nam ở khu vực trung tâm 97 ix Hình 4.6: Mặt cắt địa chấn-địa chất theo hướng Đông Bắc-Tây Nam ở khu vực rìa phía Đông 97 Hình 4.7: Mặt cắt địa vật lý giếng khoan dọc theo chiều dày bể 98 Hình 4.8: Mặt cắt địa vật lý giếng khoan ngang qua bể 98 Hình 4.9: Bản đồ bề dày trầm tích tầng BI.2 99 Hình 4.10: Bản đồ bề dày trầm tích tầng BI.1 100 Hình 4.11: Bản đồ phân bố độ hạt tầng BI.2 101 Hình 4.12: Bản đồ phân bố độ hạt tầng BI.1 100 Hình 4.13: Bản đồ phân bố tổng hàm lượng ximăng và matrix tầng BI.2 103 Hình 4.14: Bản đồ phân bố tổng hàm lượng ximăng và matrix tầng BI.1 104 Hình 4.15: Bản đồ phân bố độ rỗng tầng BI.2 105 Hình 4.16: Bản đồ phân bố độ rỗng tầng BI.1 106 Hình 4.17: Bản đồ phân bố độ bão hòa nước tầng BI.2 107 Hình 4.18: Bản đồ phân bố độ bão hòa nước tầng BI.1 108 Hình 4.19: Bản đồ phân bố tỷ số chiều dày hiệu dụng/chiều dày tổng tầng BI.2 109 Hình 4.20: Bản đồ phân bố tỷ số chiều dày hiệu dụng/chiều dày tổng tầng BI.1 110 Hình 4.21: Bản đồ môi trường trầm tích tầng BI.2 bể Cửu Long 111 Hình 4.22: Bản đồ môi trường trầm tích tầng BI.1 bể Cửu Long 112 Hình 4.23: Bản đồ phân bố hệ số đặc điểm chứa tầng BI.2 bể Cửu Long 113 Hình 4.24: Bản đồ phân bố hệ số đặc điểm chứa tầng BI.1 bể Cửu Long 114 Hình 5.1: Bản đồ cấu tạo tầng BI.2 mỏ A, F, C, D và E 117 Hình 5.2: Bản đồ cấu tạo tầng BI.2 lô 15-1 119 Hình 5.3: Bản đồ cấu tạo tầng BI.2 mỏ L, M và tầng BI.1 mỏ N, O 120 Hình 5.4: Bản đồ cấu tạo tầng Miocen hạ mỏ Q, S và T 122 Hình 5.5: Bản đồ cấu tạo tầng BI.1 mỏ U 123 Hình 5.6: Bản đồ cấu tạo tầng BI.1 W, V X và Y 124 [...]... thạch học trầm tích, địa chấn, địa vật lý giếng khoan nhằm nghiên cứu chi tiết, định lượng về đặc điểm tầng chứa, từ đó xây dựng mô hình để xác định qui luật phân bố và đánh giá khả năng tích tụ dầu khí của tầng Miocen vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn cao, do đó tôi đã chọn đề tài: Mô hình tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long, nguồn gốc, qui luật phân bố và khả năng tích tụ dầu khí ... kết luận, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 5 chương, 199 trang với 100 hình và 17 bảng Chương 1 : Lịch sử và các phương pháp nghiên cứu Chương 2 : Cấu trúc, địa tầng và hệ thống dầu khí bể Cửu Long Chương 3 : Đặc điểm tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu long Chương 4 : Qui luật phân bố tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu long Chương 5 : Khả năng tích tụ dầu khí tầng chứa cát kết Miocen. .. khoan - Nghiên cứu qui luật phân bố các tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long bằng mô hình 2D thông qua xây dựng mặt cắt, bản đồ cho cả bể - Đánh giá khả năng tích tụ dầu khí của tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long sử dụng phương pháp thể tích kết hợp với phép tương tự 3 Những luận điểm bảo vệ: - Tầng Miocen hạ bể Cửu Long được chia thành 2 tầng BI.2 và BI.1 Cả 2 tầng đều có nguồn gốc từ đá granitoit,... sáng tỏ đặc điểm, nguồn gốc, qui luật phân bố và khả năng tích tụ dầu khí của tầng chứa cát kết Miocen hạ bể Cửu Long Nhiệm vụ: - Xác định nguồn gốc, đặc điểm tầng chứa Miocen hạ bể Cửu Long: đặc điểm thạch học trầm tích như độ hạt, độ chọn lọc, độ mài tròn, thành phần đá, ximăng, matrix… và đặc điểm chứa như độ rỗng, độ bão hòa và tỷ số chiều dày hiệu dụng/chiều dày tổng thông qua phân tích tài liệu địa... phương pháp địa tầng phân tập để phân chia địa tầng trầm tích Kainozoi phía Bắc bể Cửu Long Theo đó Ông xếp trầm tích Miocen hạ vào tập T40 với 2 kiểu nhóm phân tập khác nhau: kiểu phủ chồng bên dưới và phủ chồng lùi Tập T40 cũng được chia thành 2 tầng: tầng sét kết Rotalia và tầng bên dưới sét kết Rotalia - Tầng sét kết Rotalia gồm chủ yếu là sét kết với một ít bột kết và cát kết có chứa hóa đá thuộc... đổi về đặc điểm tầng chứa ở mỗi khu vực khác nhau Tuy nhiên họ chưa chỉ ra được nguồn gốc, bản chất cũng như ranh giới của sự khác biệt đó Vì vậy việc cập nhật thông tin, sử dụng phương pháp thạch học trầm tích kết hợp với địa chấn và địa vật lý giếng khoan để phân tích đặc điểm, nguồn gốc tầng chứa cho cả bể, xây dựng mô hình để xác định qui luật phân bố và đánh giá khả năng tích tụ dầu khí của chúng... liệu phân tích mẫu bao gồm tài liệu mô tả mẫu vụn khoan, phân tích mẫu lát mỏng (349 mẫu), phân tích Rơnghen (XRD) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) (140 mẫu) và mô tả mẫu lõi (11 đoạn mẫu) của Viện Dầu Khí - Tài liệu phân tích thử vỉa nhằm xác định hệ số thành hệ cho tính toán trữ lượng (9 giếng) của nhà thầu dầu khí Để xác định đặc điểm tầng chứa, xây dựng mô hình 2D và tính toán khả năng tích tụ dầu. .. pháp thạch học trầm tích, địa chấn, địa vật lý giếng khoan, xây dựng mô hình và tính toán trữ lượng nhằm nghiên cứu đặc điểm tầng chứa theo quan điểm định lượng, làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá tiềm năng dầu khí và tính toán trữ lượng 4 - Về mặt kết quả: • Đã phân tích, tổng hợp và xác định được đặc điểm thạch học trầm tích, đặc điểm chứa của cát kết tầng BI.1 và BI.2 trên toàn bộ bể Cửu Long,. .. rỗng vỉa chứa thay đổi từ 10-29%, độ thấm từ 15-5000mD và tỷ số bề dày hiệu dụng vỉa chứa thay đổi từ 0,2 đến 1 Phạm Xuân Kim và đồng tác giả (1999) [22] đã sử dụng phương pháp thạch học trầm tích để nghiên cứu tầng chứa Miocen hạ bể Cửu Long Do tài liệu còn rất hạn chế, các tác giả chỉ nghiên cứu đặc điểm tầng chứa ngay bên dưới tầng 9 Rotalia Họ đi đến kết luận là trầm tích Miocen hạ bể Cửu Long... thay đổi đặc điểm chứa trong 2 tầng này • Đã xây dựng được mô hình 2D, tìm ra qui luật phân bố và đánh giá khả năng tích tụ dầu khí của cát kết tầng BI.1 và BI.2 bể Cửu Long Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: - Tổ hợp các phương pháp nghiên cứu của luận án tạo nên một hệ phương pháp luận, phương pháp hệ nghiên cứu mới, giúp hệ thống hóa các phương pháp nghiên cứu đặc trưng đá chứa cho một đối