Đặc điểm và mô hình địa chất 3D thành tạo Mioxen Đông Bắc lô 103, bể trầm tích Sông Hồng phục vụ công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Hiến Pháp ĐẶC ĐIỂM VÀ MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D THÀNH TẠO MIOXEN ĐÔNG BẮC LÔ 103, BỂ TRẦM TÍCH SÔNG HỒNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ DẦU KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Hiến Pháp ĐẶC ĐIỂM VÀ MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D THÀNH TẠO MIOXEN ĐÔNG BẮC LÔ 103, BỂ TRẦM TÍCH SÔNG HỒNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ DẦU KHÍ Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THẾ HÙNG XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học TS Nguyễn Thế Hùng GS.TS Trần Nghi Hà Nội - 2016 Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết luận văn Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 2.1 Mục tiêu 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi đối tƣợng nghiên cứu luận văn Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu bể trầm tích Sông Hồng 1.2 Đới nghịch đảo Miocen Tây Bắc bể Sông Hồng 1.3 Đặc điểm địa tầng 1.4 Vị trí kiến tạo lô 103-107 11 1.5 Hệ thống dầu khí khu vực nghiên cứu 13 1.5.1 Đá sinh 13 1.5.2 Đá chứa 14 1.5.3 Đá chắn 15 1.5.4 Nạp bẫy 15 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Cơ sở tài liệu 17 2.2 Cách tiếp cận vấn đề phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Cách tiếp cận vấn đề 18 2.2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 18 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D KHU VỰC ĐÔNG BẮC LÔ 103 21 3.1 Phƣơng pháp xây dựng mô hình địa chất 3D 21 3.1.1 Định nghĩa 21 3.1.2 Địa chất thống kê 21 3.1.3 Variogram 24 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ 3.2 Quy trình xây dựng mô hình địa chất 3D 28 3.2.1 Mô hình hóa cấu trúc 30 3.2.2 Thô hóa liệu giếng khoan 32 3.2.3 Mô hình phân bố thạch học trầm tích 33 3.2.4 Mô hình thông số 34 3.2.5 Tính toán trữ lƣợng chỗ đánh giá rủi ro 35 3.2.6 Chuyển giao sang nhóm mô hình khai thác (MHKT) 37 3.3 Mô hình địa chất cho mỏ khí X, Đông Bắc lô 103 37 3.3.1 Giới thiệu mỏ khí X 37 3.3.2 Mô hình cấu trúc 40 3.3.3 Thô hóa liệu giếng khoan 44 3.3.4 Phân tích liệu 45 3.3.5 Mô hình phân bố thạch học 46 3.3.6 Mô hình thông số 54 3.3.7 Tính trữ lƣợng chỗ 61 3.3.8 Rủi ro mô hình 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 Kết luận 63 Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng Hình 1.2 Vị trí bắc bể Sông Hồng, bể bắc Vịnh Bắc Bộ đồ H nh 1.3 Mặt cắt địa chấn khu vực theo hƣớng ĐB-TN cắt qua lô 102-106 H nh 1.4 Mặt cắt địa chấn biểu diễn cấu trúc nghịch đảo đặc trƣng khu vực Hình 1.5 Cột địa tầng tổng hợp bể Sông Hồng [2] 10 Hình 1.6 Vị trí lô 103-107 b nh đồ kiến tạo khu vực [13] 11 H nh 1.7 Các đới triển vọng dầu khí bể sông Hồng [2] 16 Hình 3.1 Minh họa giả thiết tính bất biến 22 H nh 3.2 Ƣớc tính giá trị Kriging 23 Hình 3.3 Minh họa mô hình thực tế (Corbett Jensen 1992) 24 Hình 3.4 Biểu đồ Variogram đơn giản 25 Hình 3.5 Các dạng hàm mẫu, với γ chuẩn hóa đến 1(Deutsch 2002) [12] 26 Hình 3.6 So sánh mô hình mẫu 27 Hình 3.7 Quy trình xây dựng mô h nh địa chất [16] 28 Hình 3.8 Giới thiệu phần mềm Petrel [16] 28 H nh 3.9 Các bƣớc mô hình hóa cấu trúc 30 Hình 3.10 Minh họa chia kích cỡ ô lƣới [12] 31 Hình 3.11 Minh họa trình thô hóa liệu 32 Hình 3.12 Mô hình thạch học cho hệ thống sông 34 Hình 3.13 Hình ảnh thực địa mô hình thông số dựa vào liệu giếng khoan 35 Hình 3.14 Vị trí mỏ X khu vực nghiên cứu [13] 38 Hình 3.15 Mặt cắt dọc mỏ khí X 39 Hình 3.16 Bản đồ cấu tạo tầng C50, C90 mỏ X 39 H nh 3.17 Mô h nh đứt gãy mỏ khí X 40 H nh 3.18 Đầu vào mô bề mặt địa tầng 41 Hình 3.19 Bề mặt địa tầng mô tầng C50, C70 mỏ khí X 41 Hình 3.20 Mô tập chứa 42 Hình 3.21 Phân chia lớp 43 H nh 3.22 Đánh giá mô h nh cấu trúc 44 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ H nh 3.23 So sánh đƣờng cong sau thô hóa với đƣờng ban đầu 44 H nh 3.24 Đƣờng cong xác suất phân bố theo lớp C70 45 Hình 3.25 Bản đồ tƣớng khu vực mỏ khí X 46 Hình 3.26 Mô phân bố thạch học phƣơng pháp SIS 48 Hình 3.27 Quy trình tính toán phân tích thuộc tính địa chấn 51 Hình 3.28 Kết phân tích thuộc tính địa chấn 52 Hình 3.29 Thuộc tính biên độ cực tiểu tầng C90 52 Hình 3.30 Mô phân bố thạch học cho mỏ X 53 Hình 3.31 Kết mô thạch học phƣơng pháp SIS cho tầng C90 54 Hình 3.32 Một số lát cắt độ sâu khác mô hình phân bố thạch học 54 Hình 3.33 Mô độ rỗng phƣơng pháp GRSF 55 H nh 3.34 So sánh độ rỗng mô với độ rỗng giếng khoan 56 Hình 3.35 Quan hệ rỗng thấm mỏ X 56 Hình 3.36 Minh họa độ bão hòa nƣớc 57 H nh 3.37 Độ bão hòa nƣớc, chiều cao cột chất lỏng chất lƣợng đá chứa 58 Hình 3.38 Quan hệ chất lƣợng đá chứa áp suất mao dẫn 58 Hình 3.39 Quan hệ độ bão hòa nƣớc áp suất mao dẫn mỏ khí X 59 H nh 3.40 Phƣơng tr nh tính độ bão hoà nƣớc 60 H nh 3.41 So sánh độ bão hòa nƣớc giếng mô hình C70 60 H nh 3.42 Độ bão hòa nƣớc trung bình vỉa chứa C70, C90 61 Hình 3.43 Phân bố trữ lƣợng chỗ với 200 lần chạy mô 62 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Ranh giới khí nƣớc mỏ X 43 Bảng 3.2 Các thông số Variogram 45 Bảng 3.3 Mối quan hệ thông số địa chất địa chấn [1] 49 Bảng 3.4 Kết tính trữ lƣợng 62 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BCH Bất chỉnh hợp ĐN Đông Nam MVHN Miền võng Hà Nội NNK Những ngƣời khác NTG Tỉ số bề dày chứa hiệu dụng/bề dày vỉa chứa TB Tây Bắc TTB-ĐĐN Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam TVDSS HVCH: Nguyễn Hiến Pháp True vertical depth subsea - Chiều sâu thực theo phƣơng thẳng đứng so với mực nƣớc biển HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận văn Đất nƣớc ta đà phát triển không ngừng ngành công nghiệp Trong đó, ngành công nghiệp dầu khí ngành mũi nhọn việc thúc đẩy phát triển kinh tế, trị, xã hội Để đảm bảo nguồn khí bổ sung cho sản lƣợng khí suy giảm Miền võng Hà Nội, Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) nhƣ tập đoàn dầu khí Việt Nam tiếp tục đầu tƣ t m kiếm thăm dò dầu khí lô 103 Với kết phân tích tổng hợp tài liệu địa chất-địa vật lý có lô 103 vùng lân cận cho thấy đặc điểm địa chất khu vực phía Bắc bể Sông Hồng phức tạp, bao gồm nhiều đơn vị cấu trúc với tiềm dầu khí khác cần phải nghiên cứu chi tiết Mặc dù có số giếng khoan xác nhận tồn dầu khí khu vực nghiên cứu song số lƣợng giếng khoan thăm dò tài liệu địa chấn 3D hạn chế nên hiểu biết đặc điểm cấu trúc địa chất, quy luật phân bố thân cát nhiều điểm chƣa rõ Những vấn đề làm ảnh hƣởng nhiều đến việc khoanh vùng đánh giá triển vọng dầu khí, lựa chọn cấu tạo tiềm vị trí đặt lỗ khoan thăm dò thẩm lƣợng Để giảm thiểu rủi ro góp phần nâng cao hiệu công tác tìm kiếm thăm dò khai thác dầu khí khu vực lô 103, Bồn trũng Sông Hồng, việc tiến hành nghiên cứu làm sáng tỏ cấu trúc địa chất, dự đoán quy luật phân bố thân cát, tính toán thông số vỉa chứa theo mô hình 3D yêu cầu cấp thiết có ý nghĩa thực tế sản xuất Do vậy, học viên lựa chọn đề tài "Đặc điểm mô h nh địa chất 3D thành tạo Miocen Đông Bắc lô 103, bể trầm tích Sông Hồng phục vụ công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí" làm luận văn tốt nghiệp cao học Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 2.1 Mục tiêu Đề tài nghiên cứu nhằm mục tiêu sau: - Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất dầu khí khu vực nghiên cứu - Mô h nh hóa 3D để làm rõ phân bố đá chứa Miocen - Đánh giá trữ lƣợng dầu khí vỉa đá chứa Miocen HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc địa chất khu vực lô 103, Bồn trũng Sông Hồng - Nghiên cứu phân bố đá chứa Miocen, mô hình hóa 3D tính trữ lƣợng dầu khí đối tƣợng vùng nghiên cứu Phạm vi đối tƣợng nghiên cứu luận văn - Đối tƣợng nghiên cứu tầng chứa Miocen Kainozoi - Phạm vi nghiên cứu: Đông Bắc lô 103, Bắc bồn trũng Sông Hồng Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài - Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc kiến tạo vùng nghiên cứu phục vụ cho việc nghiên cứu địa chất khu vực - Chính xác hóa phân bố thân cát chứa dầu khí phục vụ cho công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí - Tính toán thông số vỉa chứa trữ lƣợng vỉa chứa để đƣa phƣơng án phát triển mỏ Cấu trúc luận văn Luận văn đƣợc bố cục thành chƣơng, không kể phần mở đầu kết luận, nội dung tập trung vào chƣơng mô h nh địa chất 3D khu vực Đông Bắc lô 103, chƣơng mục theo thứ tự nhƣ sau: CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D KHU VỰC ĐÔNG BẮC LÔ 103 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu bể trầm tích Sông Hồng Bể trầm tích Sông Hồng nằm khoảng 105030' - 110030' kinh độ Đông, 14030' - 21000' vĩ độ Bắc Bể có dạng kéo dài phát triển theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam (TB-ĐN) với khoảng 650 km chiều dài, 150 km chiều rộng với độ dày trầm tích trũng sâu lên đến 17 km (Ren JY nnk., 2011) Ranh giới bể đƣợc xác định phía Đông Bắc tiếp giáp với phụ bể Bạch Long Vĩ bể Hoàng Sa nằm phía Nam Phần đất liền thuộc bể Sông Hồng đƣợc gọi Miền Võng Hà Nội (Hình 1.1) [2] Hình 1.1 Vị trí phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng (1) Vùng phíaTây Bắc; (2) Vùng Trung Tâm; (3) Vùng Phía Nam HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Tổng diện tích bể khoảng 220.000 km2, phía Việt Nam chiếm khoảng 126.000 km2 Bể Sông Hồng có cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi từ đất liền biển theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam Nam, bao gồm vùng địa chất khác Vùng phía Tây Bắc bao gồm miền võng Hà Nội số lô phía Tây Bắc vịnh Bắc Bộ nhƣ 103-107, 102-106 Đặc điểm cấu trúc bật vùng cấu trúc uốn nếp phức tạp kèm nghịch đảo kiến tạo Miocen Vùng Trung tâm từ lô 108-110 đến lô 114-115 Vùng có cấu trúc phức tạp Các cấu tạo có cấu trúc khép kín kế thừa móng phía Tây, đến cấu trúc sét diapir bật trung tâm Vùng phía Nam từ lô 115 đến lô 121 Vùng có cấu trúc khác hẳn so với hai vùng v có móng nhô cao địa lũy Tri Tôn tạo thềm carbonat ám tiêu san hô, bên cạnh phía Tây địa hào Quảng Ngãi phía Đông bán địa hào Lý Sơn có tuổi Oligocen Về cấu trúc bể Sông Hồng đƣợc giới hạn 02 hệ thống đứt gãy phát triển theo hƣớng Tây Bắc-Đông Nam hƣớng Đông Bắc-Tây Nam (Hình 1.2) Các đứt gãy hƣớng Tây Bắc-Đông Nam có nguồn gốc liên quan đến hoạt động giãn tách mở rộng Biển Đông, đứt gãy trƣợt đặc trƣng khu vực đới đứt gãy Sông Hồng [11] Hai đứt gãy khống chế hình dạng nhƣ khối lƣợng trầm tích đổ vào bể đứt gãy Sông Chảy đứt gãy Sông Lô Hƣớng chuyển động trƣợt kiểu đứt gãy đóng vai trò quan trọng trình phát triển hình thành bể Sông Hồng chủ đề nhiều đề tài nghiên cứu Ru (1988) cho bể Sông Hồng có hƣớng phát triển TB dọc theo mặt trƣợt Riedel (mặt trƣợt thứ sinh) dƣới tác động trƣờng ứng suất tách giãn hƣớng TTB-ĐĐN Nghiên cứu Zhang Hao (1979), Gong Li (1997) hay Li nnk., (1998) lại cho bể Sông Hồng bể kéo toạc hoạt động trƣợt phải tạo nên đứt gãy phát triển theo hƣớng TN BN Tuy nhiên, Guo nnk., (2001) lại coi bể đƣợc thành tạo theo chế trƣợt trái theo mô hình bể kéo toạc với hệ đứt gãy sụt bậc không cân xứng liên quan đến hoạt động tách giãn hƣớng ĐN quay theo chiều kim đồng hồ khối Đông Dƣơng (Indochina) dọc theo hệ đứt gãy Sông Hồng HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Các nghiên cứu phần bờ bể Sông Hồng cho thấy hệ đứt gãy Sông Hồng đứt gãy trƣợt trái sụt bậc giai đoạn từ 35 đến 20 triệu năm trƣớc (Ma) (Leloup nnk., 1995; Zhang & Zhong, 1996), sau chuyển sang chuyển động trƣợt phải vào khoảng Ma Hình 1.2 Vị trí bắc bể Sông Hồng, bể bắc Vịnh Bắc Bộ đồ phân vùng kiến tạo lãnh thổ Việt Nam vùng kế cận [13] Sự hình thành phát triển bể Sông Hồng chịu khống chế chặt chẽ đới đứt gãy Sông Hồng liên quan đến hoạt động giãn tách phạm vi lớn tƣợng xoay theo chiều kim đồng hồ khối Đông Dƣơng mà nguyên nhân va chạm mảng Ấn Độ mảng Á-Âu Ban đầu bể hình thành với việc giãn tách từ từ theo hƣớng TB-ĐN thời kỳ đầu kỷ Eocen hƣớng chung khu vực liên quan đến hƣớng mở rộng biển Đông Việt Nam cổ theo hƣớng ĐB-TN với việc khu vực đƣợc nâng lên tạo hàng loạt bể giãn tách phát triển dọc theo rìa Nam thềm Trung Hoa (Nielsen nnk., 1998) Sự va chạm mảng Ấn Độ với mảng Á-Âu thời gian cuối HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Eocen đến đầu Oligocen (40 Ma) làm cho khối Đông Dƣơng xoay phía Đông Nam Trong khối Đông Dƣơng bị đẩy lên xoay phía Đông Nam th khối Nam Trung Hoa đứng yên (Yang Besse, 1993) Hiện tƣợng tách giãn trƣợt trái gây hoạt động kiến tạo sụt bậc trƣợt khối Đông Dƣơng kéo theo xoay góc từ 15-20 độ theo chiều kim đồng hồ làm cho đứt gãy Sông Hồng dịch chuyển so với vị trí ban đầu khoảng 200-800 km (Tapponnier nnk., Leloup, 1991) Chuyển động trƣợt trái khởi đầu cho việc hình thành nên bể Sông Hồng Hoạt động trƣợt chủ yếu xuất dọc theo đứt gãy sông Chảy Sông Lô Trong suốt giai đoạn tách giãn địa hào bán địa hào đƣợc hình thành lấp đầy trầm tích sông, đầm hồ Do sụt lún tiếp tục, thể tích nƣớc tăng lên hồ đƣợc mở rộng tiến đến giao thoa với biển tạo khoảng trống rộng lớn cho trầm tích biển đến biển nông, biển r a Tuy nhiên, đến thời kỳ Oligocen muộn, dƣới ảnh hƣởng hoạt động giãn tách đáy mở rộng biển Đông phía Đông Nam gây tƣợng nén ép bể Sông Hồng Hoạt động dẫn đến đảo ngƣợc nâng lên số khu vực bể Sông Hồng hình thành cấu tạo dạng vòm đƣợc phủ lên trầm tích trẻ hơn, suốt thời kỳ cuối Oligocen Một lƣợng trầm tích đáng kể mặt cắt Oligocen bị Các mặt BCH góc quan sát phổ biến tuyến địa chấn Bề mặt BCH đƣợc coi mốc đánh dấu quan trọng phân tách tập trầm tích đồng giãn tách (syn-rift) với tập trầm tích sau giãn tách (post-rift) Hình 1.3 Mặt cắt địa chấn khu vực theo hƣớng ĐB-TN cắt qua lô 102-106 HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Chuyển động trƣợt trái tiếp tục dọc theo hệ đứt gãy Sông Hồng kết hợp với lún chìm nhiệt sau giai đoạn tách giãn mở làm bể Sông Hồng lún chìm nhanh Hiện tƣợng sụt lún nhanh đƣợc đánh dấu trầm tích biển tiến làm cho bể đƣợc mở rộng phía đất liền thời kỳ Miocen sớm Tuy nhiên, đến Miocen giữa, trôi hƣớng Đông khối Đông Dƣơng bị mảng Sunda chặn lại (Lee Lawver,1994,1995; Hall, 1996), làm cho đứt gãy Sông Hồng chuyển từ trƣợt trái sang trƣợt phải khối Trung Hoa tiếp tục trôi phía Đông mảng Ấn Độ tiếp tục chìm phía bắc Sự thay đổi hƣớng chuyển động đƣợc ghi nhận khu vực bể Sông Hồng hình thành bất chỉnh hợp gần đáy Miocen trung tài liệu địa chấn nhiều nơi quan sát thấy xuất tƣớng kênh rạch sâu (deep channel incision) nhƣ việc dễ dàng nhận thấy chuyển dịch vị trí đới trũng trầm tích (Vejbaek et al., 1996) Tuy nhiên, nhiều tác giả khác lại cho chuyển hƣớng dịch chuyển từ trái sang phải xảy thời gian cuối Miocen đến thời kỳ đầu Pliocen - sớm (Phách, 1994; Pigott Ru năm 1994; Rangin nnk., 1995) Các hoạt động trƣợt làm h nh thành cấu trúc nghịch đảo yếu tố đáng kể chế h nh thành bẫy dầu khí bể Sông Hồng 1.2 Đới nghịch đảo Miocen Tây Bắc bể Sông Hồng Đới nằm địa hào sâu, chiều sâu móng km phạm vi từ đất liền đến lô 102,103,107 nhƣng sau bị nghịch đảo thời kỳ từ Miocen đến cuối Miocen muộn, vài nơi nghịch đảo kiến tạo hoạt động đầu thời kỳ Pliocen Đới nghịch đảo nằm kẹp đứt gãy Sông Chảy phía Tây Nam đứt gãy Vĩnh Ninh phía Đông Bắc, kéo dài từ đất liền biển Nguồn gốc nghịch đảo kiến tạo dịch chuyển trƣợt phải hệ thống đứt gãy Sông Hồng vào thời kỳ cuối Miocen Vì vậy, mặt cắt trầm tích Miocen bị nén ép, nâng lên, bị bào mòn cắt xén mạnh, trầm tích từ vài trăm đến hàng nghìn mét, thời gian thiếu vắng trầm tích từ đến vài triệu năm Càng phía Tây-Nam MVHN, tƣợng bào mòn cắt cụt mạnh HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Hình 1.4 Mặt cắt địa chấn biểu diễn cấu trúc nghịch đảo đặc trƣng khu vực 1.3 Đặc điểm địa tầng Các hệ tầng bể trầm tích Sông Hồng nói chung, khu vực lô 103-107 bao gồm từ đá móng cacbonat trƣớc Đệ Tam, đá móng biến chất trầm tích Oligocen, Miocen đƣợc xác lập nhiều giếng khoan khơi nhƣ đất liền khu vực miền Bắc Việt Nam (Hình 1.5) Móng trƣớc Đệ Tam Đá móng đƣợc phát giếng khoan 106-YT-1X, 106-HL-1X, 106-YT-2X 106-HR-2X, 107-PL-1X Thành phần thạch học bao gồm đá trầm tích biến chất mạnh đá Cacbonat có tuổi từ kỷ Péc-mi tới kỷ Devon chí già Đá móng cacbonat quan sát số giếng khoan thƣờng có phần bị phong hóa nứt nẻ mạnh Đá móng cacbonat phong hóa nứt nẻ đối tƣợng thăm dò lô 106 phần phía Đông lô 107 Đá móng trầm tích-biến chất tuổi Devon bắt gặp số điểm lộ Đồ Sơn đảo vịnh Bái Tử Long Thành hệ đƣợc phát giếng khoan đất liền nhƣ cấu tạo B10 Ngoài đá móng biến chất đƣợc gặp giếng khoan khu vực nhƣ 104-QN-1X hay phía Đông Bắc lô 107 101-CB-1X HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Trầm tích Oligocen-Eocen (Hệ tầng Đình Cao-Phù Tiên) Đá trầm tích Oligocen-Eocen gặp giếng khoan 102-TB-1X, PV107-BAL-1X, 107-PA-1X, 106-DS-1X 101-HM-1X Trầm tích Oligocen-Eocen đặc trƣng đá cát kết, sét kết lớp mỏng đá vôi xen kẽ với lớp than mỏng Theo kết minh giải địa vật lý giếng khoan giếng PV-107-BAL1X, 107-PA-1X 102-TB-1X thành hệ thƣờng có độ rỗng nhỏ (nhỏ 10%), độ thấm thấp đá bị nép ép biến đổi thứ sinh Một số vỉa thành hệ đƣợc thử nhƣng không cho dòng Trái ngƣợc với giếng kể trên, độ rỗng cát kết tuổi Oligocen giếng 106-DS-1X 101-HM-1X tốt hơn, nằm khoảng từ 12% tới 17% Trầm tích Miocene dƣới (Hệ tầng Phong Châu) Thành hệ gặp giếng khoan 102-TB-1X, 102-CQ-1X, 103TH-1X, 103T-G-1X, PV-107-BAL-1X 103-HAL-1X Trầm tích Miocen dƣới bao gồm lớp cát kết, sét kết lớp đá vôi với lớp than mỏng Tƣơng tự nhƣ đá tuổi Oligocen-Eocen, chất lƣợng chứa Miocen dƣới thấp bị nén ép thạch học biến đổi thứ sinh Cát kết mỏng với độ rỗng thấp (từ 7% đến 10%) Độ thấm cát kết Miocen dƣới nhƣ kết phân tích mẫu giếng khoan 103T-G1X thấp Trầm tích Miocen (Hệ tầng Phù Cừ) Trầm tích Miocen Hệ tầng Phù Cừ đƣợc gặp tất giếng khoan lô 103-107 Trầm tích Miocen bao gồm cát kết, sét kết lớp bột kết Độ rỗng khoảng từ 13% đến 20% , độ thấm khoảng từ 10 mD đến 120 mD Đây đối tƣợng thăm dò Trầm tích Miocen (Hệ tầng Tiên Hƣng) Trầm tích Hệ tầng Tiên Hƣng gồm cát kết, sét kết bột kết xen kẹp Dựa vào tài liệu địa vật lý giếng khoan tài liệu karota khí vỉa Miocen chứa nƣớc Biểu chứa dầu khí lớp trầm tích bắt gặp giếng nhƣ 106-HL-1X 107-PL-1X Theo kết liên kết địa chấn mô hình bể, dầu khí biểu tập U170 U150 (107-PL-1X) đƣợc cho có nguồn gốc di cƣ từ đá mẹ dƣới sâu HVCH: Nguyễn Hiến Pháp HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ Trầm tích Pliocen-Đệ Tứ (Hệ tầng Vĩnh Bảo-Hải Dƣơng-Kiến Xƣơng) Trầm tích đƣợc tất giếng khoan phát bao gồm bột/sét xen kẹp, với độ hạt trầm tích từ mịn đến trung b nh Sét thƣờng có màu xám sáng xám xanh, bở rời Cát sạch, màu xám sáng, bở rời, chứa nhiều thạch anh có sắc mờ đục đến suốt với độ hạt từ mịn đến trung b nh đôi chỗ có mảnh vỡ hóa thạch trùng lỗ (foraminiferal) với pyrit glauconit Bột kết màu xám, bở rời cấu trúc khối đến bán khối, với đá khung argilit Thành hệ đƣợc biết đến nhƣ tầng đánh dấu khu vực Các vỉa cát phần dƣới mặt cắt đá chứa tốt Hình 1.5 Cột địa tầng tổng hợp bể Sông Hồng [2] HVCH: Nguyễn Hiến Pháp 10 HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ 1.4 Vị trí kiến tạo lô 103-107 Hình 1.6 Vị trí lô 103-107 b nh đồ kiến tạo khu vực [13] Trên b nh đồ kiến tạo (Hình 1.6), diện tích lô 103&107 trải dài nhiều khu vực khác nhau: diện tích phần phía tây lô 103 thuộc đới Sông Mã, diện tích phần trung tâm lô 103 thuộc đới nâng Nam Định, diện tích phần phía đông lô 103 phần phía tây lô 107 thuộc vùng trũng trung tâm bắc bể Sông Hồng, diện tích phần trung tâm phía đông lô 107 thuộc vùng phía tây bể vinh Bắc Bộ Bề mặt móng khu vực lô 103&107 bị tác động chia cắt nhiều đứt gãy lớn khu vực phƣơng TB-ĐN: đứt gãy Sông Hồng (F7), đứt gãy Sông Chảy (F6), phần kéo dài đứt gãy Vĩnh Ninh (F5) đứt gãy Sông Lô (F4) Các đứt gãy đóng vai trò ranh giới phân chia khu vực nhƣ đề cập đồng HVCH: Nguyễn Hiến Pháp 11 HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng Luận văn Thạc sĩ thời phân cấp chiều sâu móng tạo nên khu vực có độ sâu khác Ngoài ra, phần trung tâm phía tây lô 107 nằm vùng phía tây Vịnh Bắc Bộ (Tonkin Gulf), bề mặt móng chịu phá hủy mạnh hệ thống đứt gãy thuận nghịch phƣơng ĐB-TN Lô 103-107 nằm khơi phía Bắc vịnh Bắc Bộ phía Tây Bắc bể sông Hồng cách 150 km phía Tây Nam cảng Hải Phòng Diện tích bể sông Hồng khoảng 126.000 km2 diện tích lô nghiên cứu khoảng 13.478 km2 Lô 103-107 trải dài đới kiến tạo khác Để tiện cho phần thể nội dung tiếp theo, chia lô khu vực lô 103-107 làm đới nhƣ sau: Đới 1: nằm rìa phía Tây Nam lô 103 thuộc đới kiến tạo sông Mã phông kiến tạo chung Giới hạn đứt gãy Sông Hồng Tại khu vực lô nghiên cứu, đến thời điểm chƣa có giếng khoan nhƣ chƣa có liệu đới Đới 2: nằm phần trung tâm lô 103 thuộc đới kiến tạo Nam Định phông kiến tạo chung, kéo dài theo phƣơng Tây Bắc-Đông Nam với bề rộng đới khoảng 30km, giới hạn phía Tây Nam đứt gãy sông Hồng phía Đông Bắc đứt gãy Sông Chảy Tại khu vực lô nghiên cứu chƣa có tài liệu giếng khoan nhƣng cận lô 103 phía Nam có giếng khoan 104-QV-1X, 104-QN-1X, 104-QMV-1X, theo tài liệu giếng khoan QMV-1X thành phần thạch học chủ yếu cát kết, sét kết, lớp than mỏng, đá granite có lớp đá vôi mỏng xen kẽ Đới 3: nằm phần lô 103-107 thuộc đới kiến tạo Bắc bể Sông Hồng phông kiến tạo chung, trải dài theo phƣơng Tây Bắc-Đông Nam, giới hạn phần hợp đứt gãy Vĩnh Ninh đứt gãy Sông Lô phía Đông Bắc đứt gãy Sông Chảy phía Tây Nam Tại khu vực có nhiều giếng đƣợc khoan nhƣ: T-G-1X, T-H-1X, HD-1X, HAL-1X, HALN-1X, DL-1X, DL-2X, HOL-1X, BAL-1X….theo tài liệu giếng khoan, thành phần thạch học chủ yếu sét kết, cát kết, lớp đá vôi lớp than mỏng, trầm tích khu vực tƣơng đối dày, trũng phần trung tâm đạt đến độ sâu lớn gần 9500 m đƣợc lấp đầy trầm tích Kainozoi Phạm vi nghiên cứu luận văn nằm hoàn toàn đới HVCH: Nguyễn Hiến Pháp 12 HDKH: TS Nguyễn Thế Hùng ... - Nguyễn Hiến Pháp ĐẶC ĐIỂM VÀ MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D THÀNH TẠO MIOXEN ĐÔNG BẮC LÔ 103, BỂ TRẦM TÍCH SÔNG HỒNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ DẦU KHÍ Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60440201... điểm mô h nh địa chất 3D thành tạo Miocen Đông Bắc lô 103, bể trầm tích Sông Hồng phục vụ công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí" làm luận văn tốt nghiệp cao học Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 2.1 Mục tiêu... MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng Hình 1.2 Vị trí bắc bể Sông Hồng, bể bắc Vịnh Bắc Bộ đồ H nh 1.3 Mặt cắt địa chấn khu vực theo hƣớng ĐB-TN cắt qua lô