Tính cấp thiết của luận văn Bể trầm tích Sông Hồng có các hoạt động tìm kiếm và thăm dò dầu khí tiến hành bởi các công ty dầu khí ở trong và ngoài nước trong nhiều thập kỷ qua.. Lô 102-
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Phạm Khoa Chiết
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐÁ VÀ MÔI TRƯỜNG
TRẦM TÍCH ĐÁ CÁT KẾT MIOCEN SỚM -
GIỮA KHU VỰC LÔ 102-106, BẮC BỂ SÔNG HỒNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2016
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của ai Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin đƣợc đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí theo danh mục tài liệu tham khảo của luận văn
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Phạm Khoa Chiết
Trang 4MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11
1.1 Vị trí địa lý 11
1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và tìm kiếm thăm dò dầu khí 12
1.2.1 Công tác thăm dò địa chấn 12
1.2.2 Công tác khoan thăm dò 14
1.3 Đặc điểm địa chất khu vực 16
1.3.1 Khái quát địa chất bể Sông Hồng 16
1.3.1.1 Đặc điểm địa tầng 17
1.3.1.2 Các yếu tố cấu trúc và kiến tạo 22
1.3.2 Đặc điểm địa chất khu vực lô 102-106 27
1.3.2.1 Đặc điểm địa tầng 27
1.3.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất 29
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1 Cơ sở tài liệu 31
2.2 Các phương pháp nghiên cứu 32
2.2.1 Phương pháp địa chấn - địa tầng 32
2.2.2 Phương pháp địa vật lý giếng khoan 40
2.2.3 Phương pháp thạch địa tầng 44
2.2.4 Phương pháp phân tích thạch học 44
2.2.5 Phương pháp sinh địa tầng 46
CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH CÁT KẾT MIOCEN SỚM - GIỮA LÔ 102-106 47
3.1 Phân bố trầm tích Miocen sớm - giữa 47
3.2 Đặc điểm tướng và môi trường trầm tích 51
3.2.1 Tập trầm tích Miocen sớm (U260-U300) 51
3.2.1.1 Phụ tập dưới tập Miocen sớm 51
3.2.1.2 Phụ tập trên tập Miocen sớm 58
Trang 53.2.2 Tập trầm tích Miocen giữa (U200-U260) 61
3.2.2.1 Phụ tập dưới tập Miocen giữa (U240-U260) 61
3.2.2.2 Phụ tập giữa tập Miocen giữa (U220-U240) 69
3.2.2.3 Phụ tập trên tập Miocen giữa (U200-U220) 74
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
Trang 6DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BCH Bất chỉnh hợp
DWN Chống đáy
ĐB-TN Đông Bắc - Tây Nam
ĐVLGK Địa vậy lý giếng khoan
GK Giếng khoan
HAPC&HF Biên độ cao, song song, liên tục và tần số cao
HAPC&MF Biên độ cao, song song, liên tục và tần số trung bình LAPD&HF Biên độ thấp, song song, đứt đoạn và tần số cao
LAPD&MF Biên độ thấp, song song, đứt đoạn và tần số trung bình MVHN Miền võng Hà Nội
PCOSB Petronas
PVEP Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí
PVN Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam
TB-ĐN Tây Bắc - Đông Nam
Trang 7DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Khối lượng thu nổ địa chấn khu vực lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng 13
Bảng 1.2 Thống kê các GK khu vực lô 102-106 và lân cận 15
Bảng 2.1 Các chỉ tiêu phân loại đá thường gặp ở thềm lục địa Việt Nam 41
Bảng 2.2 Bảng phân loại chất lượng colectơ giữa hạt [5] 45
Bảng 2.3 Phân loại cấp mài tròn các khoáng vật vụn của đá vụn cơ học [5] 45
Bảng 3.1 Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu
2080-2085m (thuộc phụ tập dưới tập U260-U300) 54
Bảng 3.2 Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu
1850-1855m (thuộc phụ tập trên tập U260-U300) 59
Bảng 3.3 Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu
1480-1485m (thuộc phụ tập U240-U260) 63
Bảng 3.4 Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu
720-725m (thuộc phụ tập U220-U240) 71
Bảng 3.5 Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#7 tại khoảng chiều sâu
1705-1710m và 1735-1740m (thuộc phụ tập U240-U260) 77
Trang 8DANH MỤC ẢNH
Ảnh 3.1.Ảnh lát mỏng thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 2080-2085m
(thuộc phụ tập dưới tập U260-U300) 54
Ảnh 3.2 Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 1850-1855m
(thuộc phụ tập trên tập U260-U300) 59
Ảnh 3.3 Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 1480-1485m
(thuộc phụ tập U240-U260) 63
Ảnh 3.4 Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 720-725m
(thuộc phụ tập U220-U240) 71
Ảnh 3.5 Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#7 tại khoảng chiều sâu 1705-1710m (trái)
và 1735-1740m (phải) (thuộc phụ tập U200-U220) 77
Trang 9DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1.Vị trí và chiều sâu mực nước biển lô 102-106 11
Hình 1.2 Các khảo sát địa chấn và khoan đã thực hiện ở lô 102-106 13
Hình 1.3 Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng [4] 17
Hình 1.4 Cột địa tầng khái quát từ Bắc vào Nam bể Sông Hồng [4] 18
Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc nóc móng Đệ Tam và các đơn vị kiến tạo chính khu vực
lô 102-106 và vùng lân cận (PVEP, 2013) 23
Hình 1.6 Mặt cắt địa chấn hướng Tây Nam - Đông Bắc mô tả cấu trúc khu vực
lô 102-106 (PVEP, 2013) 23
Hình 1.7 Cột địa tầng tổng hợp Bắc bể Sông Hồng (PVEP, 2013) 29
Hình 2.1 Các kiểu kết thúc các pha sóng phản xạ, liên hệ địa tầng và thời địa tầng của các tập địa chấn 34
Hình 2.2 Mối quan hệ giữa các hình dạng phản xạ địa chấn đặc trưng với
kiến trúc thạch học và môi trường lắng đọng trầm tích 35
Hình 2.3 Độ liên tục của phản xạ 37
Hình 2.4 Biên độ sóng phản xạ 38
Hình 2.5 Phân tích tướng địa chấn theo phương pháp ABC 39
Hình 2.6 Các dạng tướng trầm tích thể hiện trên đường cong Gamma Ray 42
Hình 2.7 Các dạng tướng và môi trường thành tạo liên quan đến đường cong Gamma Ray theo phân loại của Emery 43
Hình 2.8.Các kiểu tướng và môi trường trầm tích tại vùng châu thổ theo phân loại của Kenneth [24] 43
Hình 3.1 Quy trình thành lập bản đồ tướng địa chấn và môi trường trầm tích 47
Hình 3.2 Bề dày trầm tích Miocen sớm (U260-U300) 48
Hình 3.3 Bề dày trầm tích Miocen giữa (U200-U260) 49
Hình 3.4 Mặt cắt địa chấn khu vực I - I’ đã minh giải 49
Hình 3.5 Mặt cắt địa chấn khu vực II - II’ đã minh giải 50
Hình 3.6 Mặt cắt địa chấn khu vực III - III’ đã minh giải 50
Trang 10Hình 3.7 Đặc điểm trầm tích tập U260-U300 khi liên kết qua các GK GK#1,
GK#2 và GK#3, lô 102 52
Hình 3.8 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dưới tập U260-U300 khu vực
trung tâm lô 102 53
Hình 3.9 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dưới tập U260-U300 khu vực GK#3, lô 102 53
Hình 3.10 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dưới tập U260-U300 khu vực
cấu tạo Đồ Sơn, phía Tây lô 106 và Đông Nam lô 102 55
Hình 3.11 Đặc điểm trầm tích tập U260-U300 khi liên kết qua các GK GK#1, GK#4, GK#5 và GK#6 khu vực lô 102-106 56
Hình 3.12 Bản đồ tướng phản xạ địa chấn phụ tập dưới tập U260-U300,
lô 102-106 57
Hình 3.13 Bản đồ môi trường trầm tích phụ tập dưới tập U260-U300,
lô 102-106 57
Hình 3.14 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập trên tập U260-U300 khu vực
GK#3, lô 102 60
Hình 3.15 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập trên tập U260-U300 khu vực
GK#4, lô 102-106 60
Hình 3.16 Bản đồ tướng phản xạ địa chấn phụ tập trên tập U260-U300,
lô 102-106 60
Hình 3.17 Bản đồ môi trường trầm tích phụ tập trên tập U260-U300,
lô 102-106 61
Hình 3.18 Đặc điểm trầm tích phụ tập U240-U260 khi liên kết qua các GK
GK#1, GK#2 và GK#3, lô 102 62
Hình 3.19 Đặc trưng phản xạ địa chấn của tập trầm tích chứa than trong phụ tập U240-U260 khu vực GK#3, lô 102 64
Hình 3.20 Đặc trưng phản xạ địa chấn phụ tập U240-U260 tại khu vực Tây Nam
lô 102 64
Hình 3.21 Đặc điểm trầm tích tập U200-U260 khi liên kết qua các GK
GK#4, GK#5 và GK#7, lô 106 66
Trang 11Hình 3.22 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U240-U260 khu vực GK#4,
phía Tây lô 106 và Đông Nam lô 102 67
Hình 3.23 Đặc trưng phản xạ địa chấn chống đáy thể hiện ranh giới môi trường tiền châu thổ và sườn châu thổ phụ tập U240-U260 tại khu vực lô 106 67
Hình 3.24 Bản đồ tướng phản xạ địa chấn phụ tập U240-U260, lô 102-106 68
Hình 3.25 Bản đồ môi trường trầm tích phụ tập U240-U260, lô 102-106 68
Hình 3.26 Đặc điểm trầm tích phụ tập U220-U240 khi liên kết qua các GK
GK#1, GK#2 và GK#3, lô 102 70
Hình 3.27 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240 khu vực các GK
GK#1 và GK#2, lô 102 72
Hình 3.28 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240 khu vực GK#4,
phía Tây lô 106 và Đông Nam lô 102 72
Hình 3.29 Bản đồ tướng phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240, lô 102-106 73
Hình 3.30 Bản đồ môi trường trầm tích phụ tập U220-U240, lô 102-106 73
Hình 3.31 Đặc điểm trầm tích phụ tập U200-U220 khi liên kết qua các GK
GK#1 và GK#2, lô 102 75
Hình 3.32 Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U200-U220 khu vực các GK
GK#1 và GK#2, lô 102 76
Hình 3.33 Đặc trưng phản xạ địa chấn chống đáy thể hiện ranh giới môi trường tiền châu thổ và sườn châu thổ phụ tập U200-U220 tại khu vực lô 106 78
Hình 3.34 Bản đồ tướng phản xạ địa chấn phụ tập U200-U220, lô 102-106 78
Hình 3.35 Bản đồ môi trường trầm tích phụ tập U200-U220, lô 102-106 79
Hình 3.36 Mô hình trầm tích tập Miocen sớm - giữa khu vực lô 102-106 80
Trang 12MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của luận văn
Bể trầm tích Sông Hồng có các hoạt động tìm kiếm và thăm dò dầu khí tiến hành bởi các công ty dầu khí ở trong và ngoài nước trong nhiều thập kỷ qua Kết quả thăm dò địa chấn và khoan đã phát hiện được nhiều tích tụ dầu khí có giá trị thương mại ở khu vực này Đồng thời cũng xác định được hai đối tượng chứa chính
là các thành tạo trầm tích lục nguyên hạt thô trong Kainozoi và các thành tạo cacbonate nứt nẻ thuộc tầng móng trước Kainozoi
Lô 102-106 thuộc phần Bắc của bể Sông Hồng, đã được tìm kiếm thăm dò dầu khí bởi các nhà điều hành cả trong và ngoài nước Đến nay, lô 102-106 đã có những phát hiện thương mại trong móng trước Kainozoi và trong trầm tích Kainozoi Đối tượng cát kết trong Kainozoi đã được phát hiện dầu khí tại một số giếng khoan thăm dò trong khu vực lô 102-106 và một loạt các giếng khoan tại khu vực lân cận, trong đó chủ yếu là các tập cát kết tuổi Miocen sớm - giữa như 102-TB-1X (Miocen sớm - giữa), 106-YT-1X (Miocen giữa), 103-T-H-1X (Miocen giữa), 103-HAL-1X (Miocen giữa), 103-DL-1X (Miocen giữa), 107-BAL-1X (Miocen sớm - giữa) và 107-KL-1X (Miocen giữa)) Đối tượng chứa này đã và đang được quan tâm nghiên cứu như là một đối tượng tìm kiếm thăm dò quan trọng của khu vực Mặc dù với những phát hiện trên nhưng cho đến nay việc nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ môi trường trầm tích của đối tượng Miocen sớm - giữa khu vực lô 102-
106 vẫn chưa được thực hiện Vấn đề này đã làm ảnh hưởng khá nhiều đến việc khoanh vùng đánh giá triển vọng dầu khí, lựa chọn các cấu tạo tiềm năng và vị trí đặt lỗ khoan thăm dò thẩm lượng tiếp theo
Để góp phần nâng cao hiệu quả công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí ở khu vực lô 102-106 Bắc bể Sông Hồng, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm tướng, môi trường trầm tích và ý nghĩa của chúng đối với việc đánh giá triển vọng
dầu khí của khu vực là một yêu cầu cấp thiết Do vậy, Học viên chọn đề tài “Nghiên
cứu đặc điểm tướng đá và môi trường trầm tích đá cát kết Miocen sớm - giữa khu vực lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng” làm luận văn tốt nghiệp cao học
Trang 132 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
2.1 Mục tiêu
Đề tài nghiên cứu học viên thực hiện nhằm đạt được các mục tiêu sau:
- Làm sáng tỏ đặc điểm tướng đá - cổ địa lý cát kết Miocen sớm - giữa khu vực
lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng
- Dự đoán quy luật phân bố tướng của đối tượng cát kết Miocen sớm - giữa khu vực lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng
2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng
- Nghiên cứu đặc điểm tướng đá - cổ địa lý và môi trường trầm tích của đối tượng cát kết Miocen sớm - giữa lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng
3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu của luận văn
- Đối tượng nghiên cứu là các thành tạo cát kết tuổi Miocen sớm - giữa
- Phạm vi nghiên cứu: khu vực lô 102-106, Bắc bể Sông Hồng
4 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài
Kết quả của đề tài góp phần làm sáng tỏ môi trường trầm tích và phạm vi phân
bố các thành tạo cát kết Miocen sớm - giữa khu vực lô 102-106 theo kết quả các giếng khoan trong khu vực và lân cận, góp phần cho công tác tìm kiếm thăm dò và thẩm lượng dầu khí trong khu vực nghiên cứu cho giai đoạn tiếp theo
5 Cấu trúc của luận văn
Bố cục của luận văn gồm 03 chương, không kể phần mở đầu và kết luận Chương 1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Chương 2 Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3 Đặc điểm tướng và môi trường trầm tích cát kết Miocen sớm - giữa
lô 102-106
Trang 14CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý
Lô 102-106 nằm trên khu vực vịnh Bắc Bộ, ven biển các tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình và Nam Định với diện tích khoảng 10.500 km2 (Hình 1.1) Khu vực nghiên cứu thuộc phần Bắc của bể Sông Hồng, đã được tìm kiếm thăm dò dầu khí bởi các nhà điều hành cả trong và ngoài nước Đến nay, lô 102-106 đã có những phát hiện thương mại trong móng trước Kainozoi và trong trầm tích Kainozoi
Hình 1.1 Vị trí và chiều sâu mực nước biển lô 102-106
Trang 151.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và tìm kiếm thăm dò dầu khí
Công tác nghiên cứu địa chất - địa vật lý khu vực Bắc bể Sông Hồng thuộc phần phía Bắc Vịnh Bắc Bộ được tiến hành từ những năm đầu thập kỷ 80 thế kỷ trước Qua từng giai đoạn, khu vực Bắc bể Sông Hồng tại các lô 102, 103, 106, 107 nói chung, lô 102-106 nói riêng đã được Tổng cục Dầu khí Việt Nam, nay là PVN (1978-1987) và các Nhà thầu như Total (1989-1991), Idemitsu (1993-1995), PCOSB (2003-3/2009), PVEP (2011-nay) tiến hành thu nổ một khối lượng lớn địa chấn 2D, 3D Tính đến nay, khu vực nghiên cứu đã có 14.476 km tuyến địa chấn 2D, 2224 km2 địa chấn 3D và 12 GK (Hình 1.2, Bảng 1.1)
1.2.1 Công tác thăm dò địa chấn
Giai đoạn 1983-1984: Tổng cục Dầu khí Việt Nam tiến hành thu nổ địa chấn
2D theo mạng lưới tuyến nghiên cứu khu vực tỷ lệ 16x16 km tại các lô 102, 103,
106, 107; mạng lưới tuyến 2x2 km thuộc khu vực trung tâm các lô 102, 103 và khoảng 800 km tuyến tại một phần lô 106 với bội quan sát 48
Giai đoạn 1989-1990: Total đã tiến hành thu nổ địa chấn 2D với mạng lưới từ
1x1,5 km, 2x2 km đến 4x6 km tại lô 103, lô 106 và một phần lô 102, lô 107 với khối lượng tổng cộng khoảng 9200 km tuyến, bội quan sát 60
Giai đoạn 1991-1993: Idemitsu đã tiến hành thu nổ khoảng 2270 km tuyến
địa chấn 2D, bội quan sát 120, mạng lưới thăm dò từ 2x2 km đến 1x1 km tại khu vực góc Tây Bắc lô 103 và khu vực liền kề thuộc lô 102 nhằm nghiên cứu chi tiết các cấu tạo được phát hiện trước đây
Giai đoạn 2001- 3/2009: PCOSB đã tiến hành công tác thăm dò chi tiết địa
chấn 3D, bổ sung địa chấn 2D trên các cấu tạo được đánh giá triển vọng dầu khí với khối lượng tổng cộng 1050 km2 địa chấn 3D và gần 2200 km tuyến địa chấn 2D
1.2) Sau khi có tài liệu minh giải địa chấn 3D mới, PVEP đã tiến hành khoan 3 GK 106-HRN-1X, 102-SP-1X và 106-HRD-1X