MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẤU TRÚC TẦNG TRẦM TÍCH OLIGOCEN VÀ MIOCEN LÔ X BỂ CỬU LONG

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG...................................................................................................3 DANH MỤC HÌNH ẢNH..........................................................................................4 LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU................................9 1.1. Vị trí địa lý 1.......................................................................................................9 1.2. Lịch sử nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí 1 .........................9 1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975..................................................................................9 1.2.2. Giai đoạn 19751979..........................................................................................11 1.2.3. Giai đoạn1980 đến1988....................................................................................11 1.2.4. Giaiđoạn1989đếnnay.......................................................................................12 1.3. Các yếu tố cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất 1...........................................13 1.3.1. Các yếu tố cấu trúc............................................................................................13 1.3.2. Lịch sử phát triển địa chất.................................................................................17 1.4. Địa tầng và thạch học 1 .....................................................................................22 1.4.1. Địa tầng ............................................................................................................22 1.4.2. Thạch học ..........................................................................................................23 1.5. Hệ thống dầu khí của lô X....................................................................................26 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN 3D ...........29 2.1. Phương pháp địa chấn 3D ....................................................................................29 2.1.1. Bản chất phương pháp địa chấn 3D .................................................................29 2.1.2. Ưu điểm ............................................................................................................30 2.1.3. Nhược điểm.......................................................................................................34 2.2. Minh giải cấu trúc tài liệu địa chấn 3D................................................................35 2.3. Xây dựng băng địa chấn tổng hợp .......................................................................36 2.3.1. Cơ sở lý thuyết ..................................................................................................36 2.4. Xác định ranh giới phản và xạ hệ thống đứt gãy .................................................38 2.4.1. Xác định ranh giới các phản xạ……………………………………..…….......38 2.4.2. Xác định đứt gãy…………………………………………………...………....43 2.5. Thành lập các bản đồ…………………………………………………………. ..45 2.5.1. Bản đồ đẳng thời……………………………………………………………...45 2.5.2. Xây dựng mô hình vận tốc…………………………………..…………..…....46 2.5.3. Xây dựng bản đồ đẳng sâu………………………………………………..…..47 2.6. Minh giải tài liệu địa chấn trên Workstation…………………………………. ..48 2.6.1. Trang thiết bị phần cứng……………………………………………...…..…..48 2.6.2. Phần mềm sử dụng trong minh giải tài liệu địa chấn………………………....48 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ MINH GIẢI ĐỊA CHẤN KHU VỰC LÔ X, BỂ CỬU LONG…………………………………………………………………... .57 3.1. Cơ sở tài liệu ........................................................................................................50 3.1.1. Tài liệu địa chấn…………………………...………………………...………..50 3.1.2. Tài liệu giếng khoan .........................................................................................53 3.2. Kết quả xây dựng băng địa chấn tổng hợp...........................................................50 3.3. Minh giải lát cắt địa chấn.....................................................................................55 3.3.1. Minh giải ranh giới............................................................................................57 3.3.2. Minh giải đứt gãy ..............................................................................................60 3.4. Các bản đồ cấu trúc ..............................................................................................64 3.4.1. Bản đồ đẳng thời…………...………………………………………………....64 3.4.2. Bản đồ đẳng sâu:………………………...…………………………………....70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………...…………. ..89 CÁC DANH MỤC VÀ CHỮ VIẾT TẮT………………………………………....92

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THÚY AN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẤU TRÚC TẦNG TRẦM TÍCH OLIGOCEN VÀ MIOCEN

LÔ X BỂ CỬU LONG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐỊA VẬT LÝ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

KS TRẦN QUANG TRUNG

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:

HÀ NỘI - 6/2017

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

LỜI MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 9

1.1 Vị trí địa lý [1] 9

1.2 Lịch sử nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí [1] 9

1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 9

1.2.2 Giai đoạn 1975-1979 11

1.2.3 Giai đoạn 1980 đến 1988 11

1.2.4 Giai đoạn 1989 đến nay 12

1.3 Các yếu tố cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất [1] 13

1.3.1 Các yếu tố cấu trúc 13

1.3.2 Lịch sử phát triển địa chất 17

1.4 Địa tầng và thạch học [1] 22

1.4.1 Địa tầng 22

1.4.2 Thạch học 23

1.5 Hệ thống dầu khí của lô X 26

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN 3D 29

2.1 Phương pháp địa chấn 3D 29

2.1.1 Bản chất phương pháp địa chấn 3D 29

2.1.2 Ưu điểm 30

2.1.3 Nhược điểm 34

2.2 Minh giải cấu trúc tài liệu địa chấn 3D 35

2.3 Xây dựng băng địa chấn tổng hợp 36

2.3.1 Cơ sở lý thuyết 36

2.4 Xác định ranh giới phản và xạ hệ thống đứt gãy 38

2.4.1 Xác định ranh giới các phản xạ……… …… 38

2.4.2 Xác định đứt gãy……… ……… 43

2.5 Thành lập các bản đồ……… 45

2.5.1 Bản đồ đẳng thời……… 45

2.5.2 Xây dựng mô hình vận tốc……… ………… … 46

2.5.3 Xây dựng bản đồ đẳng sâu……… … 47

2.6 Minh giải tài liệu địa chấn trên Workstation……… 48

2.6.1 Trang thiết bị phần cứng……… … … 48

2.6.2 Phần mềm sử dụng trong minh giải tài liệu địa chấn……… 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MINH GIẢI ĐỊA CHẤN KHU VỰC LÔ X, BỂ CỬU LONG……… 57

3.1 Cơ sở tài liệu 50

3.1.1 Tài liệu địa chấn……… ……… ……… 50

3.1.2 Tài liệu giếng khoan 53

3.2 Kết quả xây dựng băng địa chấn tổng hợp 50

3.3 Minh giải lát cắt địa chấn 55

3.3.1 Minh giải ranh giới 57

3.3.2 Minh giải đứt gãy 60

3.4 Các bản đồ cấu trúc 64

3.4.1 Bản đồ đẳng thời………… ……… 64

3.4.2 Bản đồ đẳng sâu:……… ……… 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… ………… 89

CÁC DANH MỤC VÀ CHỮ VIẾT TẮT……… 92

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH ẢNH

5 1.5 Bản đồ cấu trúc trong Oligocen trên - CL52 Bể Cửu Long 19

9 1.9 Cát kết tập cơ sở của Oligocen dưới GK R8, độ sâu

3.520,4m

26

10 1.10a Đá Gabro diabas trong GK R8 tại độ sâu 3215m (a) 28

11 1.10b Lát mỏng đá basalt porphyrit, độ sâu 3.328,5m, GK R4 28

12 1.11 Cát kết hạt trung chứa dầu tại GK R8, độ sâu 2.706,2m 29

13 2.1 Hình ảnh không gian 3 chiều trong khảo sát địa chấn 3D 34

15 2.3 Sơ đồ minh họa các cách “cắt” một khối địa chấn 3D 37

17 2.5 Bản đồ cấu trúc miền thời gian với số liệu 2D và 3D 39

20 2.8 Các pha liên kết khi minh giải mặt ranh giới phản xạ 46

25 2.13 Fault Polygons thể hiện trên bản đồ đẳng sâu mặt móng 53

31 3.4 Mặt cắt địa chấn theo tuyến Inline 2564 61

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm qua, kể từ khi thành lập, ngành Dầu khí Việt Nam, đã có những bước tiến vượt bậc, trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, đóng góp quan trọng cho sự nghiệp đổi mới và phát triển của đất nước Nhu cầu sử dụng nguồn nhiên liệu này ngày một tăng trong khi đó nguồn cung cấp lại đang dần cạn kiệt, mặt khác dầu khí là một nguồn tài nguyên không tái sinh Vì vậy, bên cạnh việc mở rộng khai thác thì phải không ngừng tìm kiếm thăm dò, nghiên cứu các cấu tạo mới nhằm xác định tiềm năng triển vọng dầu khí Trong công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí, minh giải tài liệu địa chấn phục vụ cho giải quyết các nhiệm vụ địa chất có vai trò đặc biệt quan trọng bởi việc sử dụng các kết quả minh giải tài liệu địa chấn sẽ làm sáng tỏ nhiều vấn đề như xác định và liên kết các ranh giới địa tầng, phân tích các đặc điểm cấu kiến tạo, đặc điểm phân bố thạch học trầm tích, lịch sử phát triển địa chất, đặc điểm liên quan đến tiềm năng dầu khí Được sự phân công của Bộ môn Địa Vật Lý, Khoa Dầu Khí, Trường Đại học Mỏ

- Địa Chất và được sự đồng ý của Tổng Công Ty Thăm dò Khai thác dầu khí Việt Nam (PVEP), tôi đã được phân công về thực tập tốt nghiệp tại Công ty Điều hành thăm dò khai thác dầu khí trong nước (PVEP POC) Trên cơ sở kiến thức đã học và tài liệu thu thập được, cùng với sự giúp đỡ của ThS Nguyễn Đình Chức và các cán bộ trong phòng thăm dò công ty PVEP POC, đặc biệt với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Quang Trung cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Địa vật lý Trường Đại học

Mỏ - Địa chất, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “Minh giải

tài liệu địa chấn và xây dựng bản đồ cấu trúc tầng trầm tích Oligocen và Miocen lô X bể Cửu Long” Đồ án tốt nghiệp được hoàn thành gồm các nội dung

như sau:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 2: Phương pháp minh giải tài liệu địa chấn 3D

Chương 3: Kết quả minh giả địa chấn lô X bể Cửu Long

Kết luận và kiến nghị

Mặc dù bản thân đã cố gắng tuy nhiên đồ án này không tránh khỏi những sai sót, tôi rất mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của toàn thể các thầy cô giáo và các bạn đọc nhằm xây dựng, chỉnh sửa đồ án này được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2017

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thúy An

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý [1]

Bể trầm tích Cửu Long (hình 1.1) nằm chủ yếu trên thềm lục điạ phía Nam

Việt Nam và một phần đất liền thuộc khu vực cửa sông Cửu Long Bể có hình bầu dục, vồng ra về phía biển và nằm dọc theo bờ biển Vũng Tàu-Bình Thuận Bể Cửu Long được xem là bể trầm tích khép kín điển hình của Việt Nam Tuy nhiên, nếu tính theo đường đẳng dày trầm tích 1000m thì bể có xu hướng mở về phía ĐB, phía Biển Đông hiện tại Bể Cửu Long tiếp giáp với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn (NCS) bởi đới nâng Côn Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat – Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn cách với bể Phú Khánh Bể có diện tích khoảng 36000km2, bao gồm cá lô: 9, 15, 16, 17 và một phần của các lô 1,2,25 và 31 Bể được bồi lấp chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên Đệ Tam, chiều dày lớn nhất của chúng tại trung tâm bể có thể đạt tới 7-8km

Công tác khảo sát đại vật lý tạo bể Cửu Long đã được tiến hành từ thập niên

70 Đến năm 1975 tại giếng khoan sâu tìm kiếm dầu đầu tiên BH-1X đã phát hiện được dòng dầu công nghiệp đầu tiên trong cát kết Miocene dưới Kể từ đó công tác thăm dò địa chất dầu khí đã được tổng cục Dầu khí Việt Nam (nay là tổng công ty dầu khí Việt Nam) quan tâm, triển khai một cách mạnh mẽ Đến nay bể Cửu Long được xem là một bể chứa dầu lớn nhất ở thềm lục địa Việt Nam với các mỏ đang được khai thác như Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc và nhiều mỏ khác đang được thẩm lượng chuẩn bị phát triển

1.2 Lịch sử nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí

Lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí bể Cửu Long gắn liền với lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam Căn cứ vào quy mô, mốc lịch sử

và kết quả thăm dò, lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí của bể Cửu Long được chia ra thành 4 giai đoạn:

1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975

Đây là thời kỳ khảo sát địa vật lý khu vực như từ, trọng lực và địa chấn để phân chia các lô, chuẩn bị cho công tác đấu thầu, ký hợp đồng dầu khí

Năm 1967 US Navy Oceanographic Office đã tiến hành khảo sát từ hàng không gần khắp lãnh thổ Miền Nam

Năm 1967-1968 hai tàu Ruth và Maria của Alpine Geophysical Corporation đã tiến hành đo 19500 km tuyến địa chấn ở phía Nam Biển Đông trong đó có tuyến

cắt qua bể Cửu Long

Năm 1969 Công ty Ray Geophysical Mandrel đã tiến hành đo địa vật lý biển bằng tàu N.V.Robray I ở vùng thềm lục địa Miền Nam và vùng phía Nam của Biển Đông với tổng số 3482km tuyến trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long

Trong năm 1969 US Navy Oceanographic cũng tiến hành đo song song 20.000 km tuyến địa chấn bằng 2 tàu R/V E.V Hunt ở vịnh Thái Lan và phía Nam Biển Đông trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long

Đầu năm 1970, công ty Ray Geophysical Mandrel lại tiến hành đo đợt hai ở Nam Biển Đông và dọc bờ biển 8.639 km, đảm bảo mạng lưới cỡ 30 km x 50 km, kết hợp giữa các phương pháp từ, trọng lực và hàng không trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long

Hình 1.1: Vị trí địa lý bể Cửu Long [1]

Năm 1973-1974 đã đấu thầu trên 11 lô, trong đó có 3 lô thuộc bể Cửu Long là

09, 15 và 16

Năm 1974, công ty Mobil trúng thầu trên lô 09 đã tiến hành khảo sát địa vật

lý, chủ yếu là địa chấn phản xạ, có từ và trọng lực với khối lượng là 3.000 km

tuyến Vào cuối năm 1974 và đầu năm 1975 Công ty Mobil đã khoan giếng khoan tìm kiếm đầu tiên trong bể Cửu Long, BH-1X ở phần đỉnh của cấu tạo Bạch Hổ Kết quả thử vỉa đối tượng cát kết Miocen dưới ở chiều sâu 2.755-2.819m đã cho dòng dầu công nghiệp, lưu lượng dầu đạt 342m3/ngày [Viện dầu khí,1993 Báo cáo tổng kết đánh giá tiềm năng dầu khí bể Cửu Long, Hà Nội; Địa chất và tài nguyên dầu khí VN] Kết quả này đã khẳng định triển vọng và tiềm năng dầu khí của bể Cửu Long

1.2.2 Giai đoạn 1975-1979

Năm 1976, Công ty địa vật lý CGG của Pháp khảo sát 1.210,9 km theo các con sông của đồng bằng sông Cửu Long và vùng ven biển Vũng Tàu-Côn Sơn Kết quả của công tác khảo sát địa chấn đã xây dựng được các tầng phản xạ chính: từ CL20 đến CL80 và khẳng định sự tồn tại của bể Cửu Long với một mặt cắt trầm tích Đệ Tam dày

Năm 1978 công ty Geco (Na Uy) thu nổ địa chấn 2D trên lô 10, 09, 16, 19, 20,

21 với tổng số 11.898,5 km và làm chi tiết trên cấu tạo Bạch Hổ với mạng lưới tuyến 2x2 và 1x1 km Riêng đối với lô 15, công ty Deminex đã hợp đồng với Geco khảo sát 3.221,7 km tuyến địa chấn với mạng lưới 3,5 x 3,5 km trên lô 15 và cấu tạo Cửu Long (nay là Rạng Đông) Căn cứ vào kết quả minh giải tài liệu địa chấn này Deminex đã khoan 4 giếng khoan tìm kiếm trên các cấu tạo triển vọng nhất Trà Tân (15-A- 1X), Sông Ba (15-B-1X), Cửu Long (15- C-1X) và Đồng Nai (15-G-1X) Kết qủa khoan các giếng này đều gặp các biểu hiện dầu khí trong cát kết tuổi Miocen sớm và Oligocen, nhưng dòng không có ý nghĩa công nghiệp

sơ đồ cấu tạo dị thường từ và trọng lực Bouguer

Năm 1981 tàu nghiên cứu Iskatel đã tiến hành khảo sát địa vật lý với mạng lưới 2x2,2 - 3x2-3 km địa chấn MOB-ỖT-48, trọng lực, từ ở phạm vi lô 09 , 15 và

16 với tổng số 2.248 km

Năm 1983-1984 tàu viện sĩ Gamburxev đã tiến hành khảo sát 4.000 km tuyến địa chấn để nghiên cứu phần sâu nhất của bể Cửu Long

Trong thời gian này XNLD Vietsovpetro đã khoan 4 giếng trên các cấu tạo Bạch Hổ và Rồng: R-1X, BH-3X, BH-4X, BH-5X và

TĐ-1X trên cấu tạo Tam Đảo Trừ TĐ-1X tất cả 4 giếng còn lại đều phát hiện vỉa dầu công nghiệp từ các vỉa cát kết Miocen dưới và Oligocen (BH-4X)

Cuối giai đoạn 1980 - 1988 được đánh dấu bằng việc Vietsovpetro đã khai thác những tấn dầu từ 2 đối tượng khai thác Miocen, Oligocen dưới của mỏ Bạch

Hổ vào năm 1986 và phát hiện ra dầu trong đá móng granit nứt nẻ vào tháng 9 năm

1988

1.2.4 Giai đoạn 1989 đến nay

Đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở bể Cửu Long Với sự ra đời của Luật Đầu tư nước ngoài và Luật Dầu Khí, hàng loạt các công ty dầu nước ngoài đã ký hợp đồng phân chia sản phẩm hoặc cùng đầu tư vào các lô mở và có triển vọng tại bể Cửu Long Đến cuối năm 2003 đã

có 9 hợp đồng tìm kiếm thăm dò được ký kết trên các lô: 09-1, 09-2, 09-3, 01&02, 01&02/96, 15-1, 15-2, 16-1, 16-2, 17

Triển khai các hợp đồng đã ký về công tác khảo sát địa vật lý thăm dò, các công ty dầu khí đã ký hợp đồng với các công ty dịch vụ khảo sát địa chấn có nhiều kinh nghiệm trên thế giới như: CGG, Geco-Prakla, Western Geophysical Company, PGS v.v Hầu hết các lô trong bể đã được khảo sát địa chấn tỉ mỉ không chỉ phục vụ cho công tác thăm dò mà cả cho công tác chính xác mô hình vỉa chứa Khối lượng khảo sát địa chấn trong giai đoạn này, 2D là 21.408 km và 3D là 7.340,6 km2 Khảo sát địa chấn 3D được tiến hành trên hầu hết các diện tích có triển vọng và trên tất cả các vùng mỏ đã phát hiện

Trong lĩnh vực xử lý tài liệu địa chấn 3D có những tiến bộ rõ rệt khi áp dụng quy trình xử lý dịch chuyển thời gian và độ sâu trước cộng (PSTM, PSDM)

Cho đến hết năm 2003 tổng số giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác đã khoan ở bể Cửu Long khoảng 300 giếng, trong đó riêng Vietsovpetro chiếm trên 70%

Bằng kết quả khoan nhiều phát hiện dầu khí đã được xác định: Rạng Đông (lô 15.2), Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng (lô 15.1), Topaz North, Diamond, Pearl, Emerald (lô 01), Cá Ngừ Vàng (lô 09.2), Voi Trắng (lô 16.1), Đông Rồng, Đông Nam Rồng (lô 09-1) Trong số phát hiện này có 5 mỏ dầu: Bạch Hổ, Rồng (bao gồm cả Đông Rồng và Đông Nam Rồng), Rạng Đông, Sư Tử Đen, Hồng Ngọc hiện đang được khai thác, với tổng sản lượng khoảng 45.000 tấn/ngày Tổng lượng

dầu đã thu hồi từ 5 mỏ từ khi đưa vào khai thác cho đến đầu năm 2005 khoảng 170 triệu tấn

1.3 Các yếu tố cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất

1.3.1 Các yếu tố cấu trúc

Việc phân chia các đơn vị cấu tạo được dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất của từng khu vực với sự khác biệt về chiều dày trầm tích và thường được giới hạn bởi những đứt gãy hoặc hệ thống đứt gãy có biên độ đáng kể Nếu coi Bể Cửu Long

là đơn vị cấu trúc bậc 1 thì cấu trúc bậc 2 của bể bao gồm các đơn vị cấu tạo sau: trũng phân dị Bạc Liêu; trũng phân dị Cà Cối; đới nâng Cửu Long; đới nâng Phú Quý (phần lún chìm kéo dài khối nâng Côn Sơn) và trũng chính bể Cửu Long Ranh giới phân chia các đơn vị cấu tạo được thể hiện trên hình 9.2

Trũng phân dị Bạc Liêu là một trũng nhỏ nằm ở phần cuối Tây Nam của bể

Cửu Long với diện tích khoảng 3600 km2 Gần một nửa diện tích của trũng thuộc lô

31, phần còn lại thuộc phần nước nông và đất liền Trũng có chiều dày trầm tích Đệ Tam không lớn khoảng 3km và bị chia cắt bởi các đứt gãy thuận có phương TB-

ĐN Trong trũng có khả năng bắt gặp trầm tích như trong trũng phân dị Cà Cối

Trũng phân dị Cà Cối nằm chủ yếu ở khu vực cửa sông Hậu có diện tích rất

nhỏ và chiều dày trầm tích không lớn, trên dưới 2000 m Tại đây đã khoan giếng khoan CL- 1X và mở ra hệ tầng Cà Cối Trũng bị phân cắt bởi các đứt gãy kiến tạo

có phương ĐB- TN, gần như vuông góc với phương của đứt gãy trong trũng phân dị Bạc Liêu

Đới nâng Cửu Long nằm về phía Đông của trũng phân dị Bạc Liêu và Cà

Cối, phân tách 2 trũng này với trũng chính của bể Cửu Long Đới nâng có chiều dày trầm tích không đáng kể, chủ yếu là trầm tích hệ tầng Đồng Nai và Biển Đông Đới nâng không có tiền đề, dấu hiệu dầu khí vì vậy đã không được nghiên cứu chi tiết và không xác định sự phát triển các đứt gãy kiến tạo

Các đơn vị cấu trúc vừa nêu được xem là rất ít hoặc không có triển vọng dầu khí, vì vậy chúng ít khi được đề cập đến trong các công trình nghiên cứu và đôi khi không được xem như một đơn vị cấu thành của bể Cửu Long

Đới nâng Phú Quý được xem như phần kéo dài của đới nâng Côn Sơn về phía

Đông Bắc, thuộc lô 01 và 02 Đây là đới nâng cổ, có vai trò khép kín và phân tách

bể Cửu Long với phần phía Bắc của bể Nam Côn Sơn Tuy nhiên, vào giai đoạn Neogen - Đệ Tứ thì diện tích này lại thuộc phần mở của bể Cửu Long Chiều dày trầm tích thuộc khu vực đới nâng này dao động từ 1.5 đến 2 km Cấu trúc của đới bị

ảnh hưởng khá mạnh bởi hoạt động núi lửa, kể cả núi lửa trẻ

Hình 1.2: Sơ đồ phân vùng kiến tạo Bể Cửu Long [1]

Trũng chính bể Cửu Long Đây là phần lún chìm chính của bể, chiếm tới

3/4diện tích bể, gồm các lô 15, 16 và một phần các lô 01, 02, 09, 17 Theo đường đẳng dày 2 km thì Trũng chính bể Cửu Long thể hiện rõ nét là một bể khép kín có dạng trăng khuyết với vòng cung hướng ra về phía Đông Nam Toàn bộ triển vọng dầu khí đều tập trung ở trũng này Vì vậy, cấu trúc của trũng được nghiên cứu khá chi tiếtvà được phân chia ra thành các đơn vị cấu trúc nhỏ hơn như một bể độc lập thực thụ

Các đơn vị cấu tạo bậc 3 gồm: trũng Đông Bắc; trũng Tây Bạch Hổ; trũng Đông Bạch Hổ; sườn nghiêng Tây Bắc; sườn nghiêng Đông Nam; đới nâng Trung Tâm; đới nâng phía Bắc; đới nâng phía Đông; đới phân dị Đông Bắc; đới phân dị Tây Nam (Hình 1.3)

Sườn nghiêng Tây Bắc là dải sườn bờ Tây Bắc của bể kéo dài theo hướng

ĐB- TN, chiều dày trầm tích tăng dần về phía Tây Nam từ 1 đến 2.5 km Sườn nghiêng bị cắt xẻ bởi các đứt gãy kiến tạo có hướng ĐB-TN hoặcTB-ĐN, tạo thành các mũi nhô Trầm tích Đệ Tam của bể thường có xu hướng vát nhọn và gá đáy lên móng cổ granitoid trước Kainozoi

Sườn nghiêng Đông Nam là dải sườn bờ Đông Nam của bể, tiếp giáp với đới

nâng Côn Sơn Trầm tích của đới này có xu hướng vát nhọn và gá đáy với chiều dày dao động từ 1 đến 2.5 km Sườn nghiêng này cũng bị phức tạp bởi các đứt gãy kiến

tạo có phương ĐB-TN và á vĩ tuyến tạo nên các cấu tạo địa phương như cấu tạo Amethyst, Cá Ông Đôi, Opal, Sói

Hình 1.3: Mặt cắt ngang trũng chính bể Cửu Long [1]

Trũng Đông Bắc, đây là trũng sâu nhất, chiều dày trầm tích có thể đạt tới 8

km Trũng có phương kéo dài dọc theo trục chính của bể, nằm kẹp giữa hai đới nâng và chịu khống chế bởi hệ thống các đứt gãy chính hướng ĐB-TN

Trũng Tây Bạch Hổ Trong một số tài liệu trũng này được ghép chung với

trũng Đông Bắc Tuy nhiên, về đặc thù kiến tạo giữa 2 trũng có sự khác biệt đáng kể đặc biệt là phương của các đứt gãy chính Trũng Tây Bạch Hổ bị khống chế bởi các đứt gãy kiến tạo có phương á vĩ tuyến, tạo sự gấp khúc của bể Chiều dày trầm tích của trũng này có thể đạt tới 7.5 km

Trũng Đông Bạch Hổ nằm kẹp giữa đới nâng Trung Tâm về phía Tây, sườn

nghiêng Đông Nam về phía Đ-ĐN và đới nâng Đông Bắc về phía Bắc Trũng có chiều dày trầm tích đạt tới 7 km và là một trong ba trung tâm tách giãn của bể

Đới nâng Trung Tâm là đới nâng nằm kẹp giữa hai trũng Đông và Tây Bạch

Hổ và được giới hạn bởi các đứt gãy có biên độ lớn với hướng đổ chủ yếu về phía Đông Nam Đới nâng bao gồm các cấu tạo dương và có liên quan đến những khối nâng cổ của móng trước Kainozoi như: Bạch Hổ, Rồng Các cấu tạo bị chi phối không chỉ bởi các đứt thuận hình thành trong quá trình tách giãn, mà còn bởi các đứt gãy trượt bằng và chờm nghịch do ảnh hưởng của sự siết ép vào Oligocen muộn

Đới nâng phía Tây Bắc nằm về phía Tây Bắc trũng Đông Bắc và được khống

chế bởi các đứt gãy chính phương ĐB-TN

Về phía TB đới nâng bị ngăn cách với Sườn nghiêng Tây Bắc bởi một địa hào nhỏ có chiều dày trầm tích khoảng 6 km Đới nâng bao gồm cấu tạo Vừng Đông và dải nâng kéo dài về phía Đông Bắc

Hình 1.4: Bản đồ cấu trúc mặt móng Bể Cửu Long [1]

Đới nâng phía Đông chạy dài theo hướng ĐB-TN, phía TB ngăn cách với

trũng ĐB bởi hệ thống những đứt gãy có phương á vĩ tuyến và ĐB-TN, phía ĐN ngăn cách với đới phân dị Đông Bắc bởi võng nhỏ, xem như phần kéo dài của trũng Đông Bạch Hổ về phía ĐB Trên đới nâng đã phát hiện được các cấu tạo dương như: Rạng Đông, Phương Đông và Jade

Đới phân dị Đông Bắc (phần đầu Đông Bắc của bể) nằm kẹp giữa đới nâng

Đông Phú Quý và Sườn nghiêng Tây Bắc Đây là khu vực có chiều dày trầm tích trung bình và bị phân dị mạnh bởi các hệ thống đứt gãy có đường phương TB-ĐN, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhiều địa hào, địa luỹ nhỏ (theo bề mặt móng) Một số các cấu tạo dương địa phương đã xác định như: Hồng Ngọc, Pearl, Turquoise, Diamond, Agate

Đới phân dị Tây Nam nằm về đầu Tây Nam của trũng chính Khác với đới

phân dị ĐB, đới này bị phân dị mạnh bởi hệ thống những đứt gãy với đường phương chủ yếu là á vĩ tuyến tạo thành những địa hào, địa luỹ, hoặc bán địa hào, bán địa luỹ xen kẽ nhau Những cấu tạo có quy mô lớn trong đới này phải kể đến:

Đu Đủ, Tam Đảo, Bà Đen và Ba Vì Các cấu tạo địa phương dương bậc 4 là đối tượng tìm kiếm và thăm dò dầu khí chính của bể

Hình 1.5: Bản đồ cấu trúc trong Oligocen trên - CL52 Bể Cửu Long

1.3.2 Lịch sử phát triển địa chất

Như đã nêu trong chương 5, bể trầm tích Cửu Long là bể rift nội lục điển hình

Bể được hình thành và phát triển trên mặt đá kết tinh trước Kainozoi (thường được gọi là mặt móng) Đặc điểm cấu trúc của bể thể hiện trên bản đồ cấu trúc mặt móng

- CL80 (Hình 1.4) Các bản đồ cấu trúc mặt không chỉnh hợp trong Oligocen trên - CL52 (Hình 1.5), nóc Oligocen - CL50 (Hình 1.6) và nóc Miocen dưới - CL40 (Hình 1.7), có thể thấy rõ quá trình phát triển bể

Hình 1.6: Bản đồ cấu trúc nóc Oligocen - CL50 Bể Cửu Long [1]

Hình 1.7: Bản đồ cấu trúc nóc Mioocen dưới- CL40 Bể Cửu Long [1]

Thời kỳ trước tạo rift Trước Đệ Tam, đặc biệt từ Jura muộn đến Paleocen là

thời gian thành tạo và nâng cao đá móng magma xâm nhập (các thành tạo nằm dưới các trầm tích Kainozoi ở bể Cửu Long) Các đá này gặp rất phổ biến ở hầu khắp lục địa Nam Việt Nam

Do ảnh hưởng của quá trình va mảng Ấn Độ vào mảng Âu-Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50-43.5 triệu năm) Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn-Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó đã trải qua thời kì dài bóc mòn, giập vỡ khối tảng, căng giãn khu vực hướng TB-ĐN

Sự phát triển các đai mạch lớn, kéo dài có hướng đông bắc - tây nam thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang tuổi tuyệt đối 60-30 tr.n đã minh chứng cho điều

đó

Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bể trầm tích Cửu Long Địa hình bề mặt bóc mòn của móng kết tinh trong phạm vi khu vực bể lúc này không hoàn toàn bằng phẳng, có sự đan xen giữa các thung lũng và đồi, núi thấp Chính hình thái địa hình mặt móng này đóng vai trò khá quan trọng trong việc phát triển trầm tích lớp phủ kế thừa vào cuối Eocen, đầu Oligocen

Thời kỳ đồng tạo rift Được khởi đầu vào cuối Eocen, đầu Oligocen do tác

động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là TB-ĐN Hàng loạt đứt gãy hướng ĐB-TN đã được sinh thành do sụt lún mạnh và căng giãn Các đứt gãy chính là những đứt gãy dạng gàu xúc, cắm về ĐN Còn các đứt gãy hướng ĐB- TN lại do tác động bởi các biến cố kiến tạo khác Như đã nêu trong chương 4, vào đầu Kainozoi do sự va mạnh ở góc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng Ấn Độ và Âu-Á làm vi mảng Indosinia bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt gãy trượt bằng lớn như đứt gãy Sông Hồng, Sông Hậu-Three Pagoda [25, 26], với xu thế trượt trái ở phía Bắc và trượt phải ở phía Nam tạo nên các trũng Đệ Tam trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bể Cửu Long Kết quả là đã hình thành các hệ thống đứt gãy khác có hướng gần ĐB-TN Như vậy, trong bể Cửu Long bên cạnh hướng ĐB-TN còn có các hệ đứt gãy có hướng cận kề chúng

Trong Oligocen giãn đáy biển theo hướng B-N tạo Biển Đông bắt đầu từ 32tr năm Trục giãn đáy biển phát triển lấn dần xuống TN và đổi hướng từ Đ-T sang ĐB- TN vào cuối Oligocen Các quá trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn

và đứt gãy ở bể Cửu Long trong Oligocen và nén ép vào cuối Oligocen

Do các hoạt động kiến tạo nêu trên, ở bể Cửu Long các đứt gãy chính điển hình là các đứt gãy dạng gàu xúc, phương ĐB - TN cắm về ĐN, một số có hướng Đ

- T, nhiều bán địa hào, địa hào cùng hướng phát triển theo các đứt gãy được hình thành Các bán địa hào, địa hào này được lấp đầy nhanh bằng các trầm tích vụn thô, phun trào chủ yếu thành phần bazơ - trung tính và trầm tích trước núi Trong thời gian đầu tạo bể có lẽ do chuyển động sụt lún khối tảng, phân dị nên tại các đới trũng khác nhau có thể có các thời kì gián đoạn, bào mòn trầm tích khác nhau Do khu vực tích tụ trầm tích và cung cấp trầm tích nằm kế cận nhau nên thành phần trầm tích ở các đới trũng khác nhau có thể khác biệt nhau Đặc điểm phát triển các bề mặt không chỉnh hợp ở thời kì này mang tính địa phương cao và cần được lưu ý khi tiến hành liên kết, đối sánh thạch địa tầng Vào Oligocen sớm, bao quanh và nằm gá lên các khối nhô móng kết tinh phổ biến là trầm tích nguồn lục địa - sông ngòi và đầm

hồ, với các tập sét dày đến một vài chục mét (như trên cấu tạo Sư Tử Trắng và cánh Đông Bắc mỏ Bạch Hổ)

Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu, rộng hơn Các

hồ, trũng trước núi trước đó được mở rộng, sâu dần và liên thông nhau và có chế độ trầm tích khá đồng nhất Các tầng trầm tích hồ dày, phân bố rộng được xếp vào hệ tầng Trà Tân được thành tạo, mà chủ yếu là sét giàu vật chất hữu cơ màu nâu, nâu đen tới đen Các hồ phát triển trong các địa hào riêng biệt được liên thông nhau, mở rộng dần và có hướng phát triển kéo dài theo phương ĐB-TN, đây cũng là phương phát triển ưu thế của hệ thống đứt gãy mở bể Các trầm tích thuộc tầng Trà Tân dưới có diện phân bố hẹp, thường vắng mặt ở phần rìa bể, phần kề với các khối cao địa lũy và có dạng nêm điển hình, chúng phát triển dọc theo các đứt gãy với bề dày thay đổi nhanh Các trầm tích giàu sét của tầng Trà Tân giữa được tích tụ sau đó, phân bố rộng hơn, bao phủ trên hầu khắp các khối cao trong bể và các vùng cận rìa

bể

Hoạt động ép nén vào cuối Oligocen muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu, gây nghịch đảo trong trầm tích Oligocen ở trung tâm các đới trũng chính, làm tái hoạt động các đứt gãy thuận chính ở dạng ép chờm, trượt bằng và tạo nên các cấu trúc

“trồi”, các cấu tạo dương/âm hình hoa, phát sinh các đứt gãy nghịch ở một số nơi như trên cấu tạo Rạng Đông, phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và một số khu vực mỏ Rồng Đồng thời xảy ra hiện tượng bào mòn và vát mỏng mạnh các trầm tích thuộc tầng Trà Tân trên

Các nếp uốn trong trầm tích Oligocen ở bể Cửu Long được hình thành với bốn

cơ chế chính:

1 Nếp uốn gắn với đứt gãy căng giãn phát triển ở cánh sụt của các đứt gãy

chính và thường thấy ở rìa các đới trũng

2 Phủ chờm của trầm tích Oligocen lên trên các khối móng cao Đây là đặc điểm phổ biến nhất ở bể Cửu Long, các cấu tạo Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng và Bạch Hổ, Rồng và v.v đều thuộc kiểu này

3 Các cấu tạo hình hoa được thành tạo vào Oligocen muộn và chỉ được phát hiện ở trong các địa hào chính (cấu tạo Gió Đông, Sông Ba (15B) và v.v.)

4 Các nếp lồi, bán lồi gắn với nghịch đảo trầm tích được thành tạo vào cuối Oligocen, được phát hiện ở phía Bắc trũng Trung tâm

Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và không chỉnh hợp góc rộng lớn ở nóc trầm tích Oligocen đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ đồng tạo rift

Thời kỳ sau tạo rift Vào Miocen sớm, quá trình giãn đáy Biển Đông theo

phương TB-ĐN đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Miocen sớm (17tr năm), tiếp theo là quá trình nguội lạnh vỏ Trong thời kì đầu Miocen sớm các hoạt động đứt gãy vẫn còn xảy ra yếu và chỉ chấm dứt hoàn toàn từ Miocen giữa - Hiện tại Các trầm tích của thời kì sau rift có đặc điểm chung là: phân bố rộng, không bị biến vị, uốn nếp và gần như nằm ngang

Tuy nhiên, ở bể Cửu Long các quá trình này vẫn gây ra các hoạt động tái căng giãn yếu, lún chìm từ từ trong Miocen sớm và hoạt động núi lửa ở một số nơi, đặc biệt ở phần Đông Bắc bể Vào cuối Miocen sớm trên phần lớn diện tích bể, nóc trầm tích Miocen dưới - hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố chìm sâu bể với sự thành tạo tầng “sét Rotalid” biển nông rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực khá tốt cho toàn bể Cuối Miocen sớm toàn bể trải qua quá trình nâng khu vực và bóc mòn yếu, bằng chứng là tầng sét Rotalid chỉ bị bào mòn từng phần và vẫn duy trì tính phân bố khu vực của nó

Vào Miocen giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển đã có ảnh hưởng rộng lớn đến hầu hết các vùng quanh Biển Đông Cuối thời kỳ này có một pha nâng lên, dẫn đến sự tái thiết lập điều kiện môi trường sông ở phần Tây Nam bể còn ở phần Đông, Đông Bắc bể điều kiện ven bờ vẫn tiếp tục được duy trì

Miocen muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở Biển Đông và phần rìa của nó, khởi đầu quá trình thành tạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam [24] Núi lửa hoạt động tích cực ở ở phần Đông Bắc bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và phần đất liền Nam Việt Nam Từ Miocen muộn bể Cửu Long đã hoàn toàn thông với bể Nam Côn Sơn và hệ thống sông Cửu Long, sông Đồng Nai trở thành nguồn cung cấp trầm tích cho cả hai bể Các trầm tích hạt thô được tích tụ trong môi trường ven bờ

ở phần Nam bể và trong môi trường biển nông trong ở phần Đông Bắc bể

Pliocen là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên toàn bộ vùng Biển Đông hiện tại nằm dưới mực nước biển Các trầm tích hạt mịn hơn được vận chuyển vào vùng bể Cửu Long và xa hơn tích tụ vào vùng bể Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu hơn

1.4 Địa tầng và thạch học [1]

1.4.1 Địa tầng

Hình 1.8: Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long [1]

Hệ tầng Trà Cú đã xác lập ở giếng khoan (GK) Cửu Long-1X

Trầm tích gồm chủ yếu là sét kết, bột kết và cát kết, có chứa các vỉa than mỏng và sét vôi, được tích tụ trong điều kiện sông hồ Đôi khi gặp các đá núi lửa, thành phần chủ yếu là porphyr diabas, tuf basalt, và gabro-diabas

Hình 1.9: Cát kết tập cơ sở của Oligocen dưới GK R8, độ sâu 3.520,4m

Chiều dày của hệ tầng tại phần trũng sâu, phần sườn các khối nâng Trung tâm như Bạch Hổ, Rồng và Sư Tử Trắng có thể đạt tới 500 m Liên kết với tài liệu địa chấn thì hệ tầng nằm giữa mặt phản xạ địa chấn (mặt không chỉnh hợp góc) CL60

và CL70, thường là mặt phản xạ móng kết tinh CL80, thuộc tập địa chấn CL6 Tuổi của hệ tầng theo phức hệ bào tử phấn (Oculopollis, Magnastriatites) được xác định

là Paleogen, Oligocen sớm

Theo đặc trưng tướng đá hệ tầng được chia thành 2 phần: trên và dưới Phần trên chủ yếu là các thành tạo mịn còn phần dưới là thành tạo thô Giữa 2 phần là ranh giới chỉnh hợp tương ứng với mặt phản xạ địa chấn CL61

Hệ tầng Trà Cú có tiềm năng chứa và sinh dầu khí khá cao [9] Các vỉa cát kết của hệ tầng là các vỉa chứa dầu khí chủ yếu trên mỏ Đông Nam Rồng, Sư Tử Trắng

và là đối tượng khai thác thứ hai sau móng nứt nẻ trên mỏ Bạch Hổ (Hình 1.9) Chiều dày của hệ tầng dao động từ 0 đến 800 m

Oligocen trên

Hệ tầng Trà Tân (E 3 tt)

Hệ tầng Trà Tân được xác lập ở GK 15A-1X

Đá của hệ tầng Trà Tân đôi chỗ nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Trà Cú Mặt cắt hệ tầng có thể chia thành ba phần khác biệt nhau về thạch học Phần trên gồm

chủ yếu là sét kết màu nâu - nâu đậm, nâu đen, rất ít sét màu đỏ, cát kết và bột kết,

tỷ lệ cát/sét khoảng 35-50% Phần giữa gồm chủ yếu là sét kết nâu đậm, nâu đen, cát kết và bột kết, tỷ lệ cát/ sét khoảng 40- 60% (phổ biến khoảng 50%), đôi nơi có xen các lớp mỏng đá vôi, than Phần dưới gồm chủ yếu là cát kết hạt mịn đến thô, đôi chỗ sạn, cuội kết, xen sét kết nâu đậm, nâu đen, bột kết, tỷ lệ cát/sét thay đổi trong khoảng rộng từ 20-50% Các trầm tích của hệ tầng được tích tụ chủ yếu trong môi trường đồng bằng sông, aluvi - đồng bằng ven bờ và hồ Các thành tạo núi lửa tìm thấy ở nhiều giếng khoan thuộc các vùng Bạch Hổ, Bà Đen, Ba Vì, đặc biệt ở khu vực lô 01 thuộc phía Bắc đới Trung tâm với thành phần chủ yếu là andesit, andesit-basalt, gabrodiabas với bề dày từ vài mét đến 100m (Hình 9.15)

Liên kết với tài liệu địa chấn cho thấy nóc hệ tầng Trà Tân tương ứng tập địa chấn CL50 và 3 phần mặt cắt ứng với ba tập địa chấn CL5-3 (phần dưới), CL5-2 (phần giữa) và CL5-1 (phần trên) Ranh giới giữa các tập địa chấn nêu trên đều là bất chỉnh hợp Theo tài liệu địa chấn, bề dày của tập CL5-3 thay đổi từ 0 - 2.000m, thường trong khoảng 200 - 1.000m; Tập CL5-2 từ 0m đến hơn 1.000m (thường trong khoảng 400- 1.000m); Tập CL5-1 từ 0m tới hơn 400m (thường trong khoảng

200 - 400m)

Sét kết của hệ tầng Trà Tân có hàm lượng và chất lượng vật chất hữu cơ cao đến rất cao đặc biệt là tầng Trà Tân giữa, chúng là những tầng sinh dầu khí tốt ở bể Cửu Long đồng thời là tầng chắn tốt cho tầng đá móng granit nứt nẻ Tuy tầng cát kết nằm xen kẹp có chất lượng thấm, rỗng và độ liên tục thay đổi từ kém đến tốt, nhưng cũng là đối tượng tìm kiếm đáng lưu ý ở bể Cửu Long

Trong mặt cắt hệ tầng đã gặp những hoá thạch bào tử phấn: F Trilobata, Verutricolporites, Cicatricosiporites, xác định tuổi Oligocen muộn, nhưng cũng có tác giả cho rằng các thành tạo hệ tầng Trà Tân còn có cả yếu tố Oligocen giữa

Miocen dưới

Hệ tầng Bạch Hổ (N 1 bh)

Hệ tầng Bạch Hổ được xác lập ở giếng khoan BH-1X

Hệ tầng Bạch Hổ có thể chia thành hai phần: Phần trên gồm chủ yếu là sét kết màu xám, xám xanh xen kẽ với cát kết và bột kết, tỷ lệ cát, bột kết tăng dần xuống dưới (đến 50%) Phần trên cùng của mặt cắt là tầng “sét kết Rotalid” bao phủ toàn

bể, chiều dày thay đổi trong khoảng từ 50m đến 150m Phần dưới gồm chủ yếu là cát kết, bột kết (chiếm trên 60%), xen với các lớp sét kết màu xám, vàng, đỏ Các trầm tích của hệ tầng được tích tụ trong môi trường đồng bằng aluvi - đồng bằng

ven bờ ở phần dưới, chuyển dần lên đồng bằng ven bờ - biển nông ở phần trên Đá núi lửa đã được phát hiện thấy ở nhiều giếng khoan thuộc lô 01 ở phía Bắc bể, chủ yếu là basalt và tuf basalt, bề dày từ vài chục mét đến 250m Hệ tầng Bạch Hổ có chiều dày thay đổi từ 100 - 1.500m (chủ yếu trong khoảng từ 400 - 1.000m) Các trầm tích của hệ tầng phủ không chỉnh hợp góc trên các trầm tích của hệ tầng Trà Tân Theo liệu địa chấn thì hệ tầng này thuộc tập địa chấn CL4-1 và CL4-2, nằm kẹp giữa 2 mặt phản xạ địa chấn CL40 và CL50

Tầng sét kết chứa Rotalia là tầng đá chắn khu vực tuyệt vời cho toàn bể Các vỉa cát xen kẽ nằm trong và ngay dưới tầng sét kết Rotalia và ở phần trên của phía dưới mặt cắt có khả năng thấm chứa khá tốt, chúng là đối tượng tìm kiếm quan trọng thứ ba ở bể Cửu Long

Hình 1.10a, b: Đá Gabro diabas trong GK R8 tại độ sâu 3215m (a) và lát mỏng đá

basalt porphyrit, độ sâu 3.328,5m, GK R4(b)

Hình 1.11: Cát kết hạt trung chứa dầu tại GK R8, độ sâu 2.706,2m

Dầu hiện cũng đang được khai thác từ các tầng cát này như ở mỏ Hồng Ngọc, Rạng Đông, Bạch Hổ và sắp tới là Sư Tử Đen (Hình 1.11)

Trong mặt cắt hệ tầng đã gặp những hoá thạch bào tử phấn: F levipoli, Magnastriatites, Pinuspollenites, Alnipollenites và ít vi cổ sinh Synedra fondaena Đặc biệt trong phần trên của mặt cắt hệ tầng này, tập sét màu xám lục gặp khá phổ biến hoá thạch đặc trưng nhóm Rotalia: Orbulina universa, Ammonia sp., nên chúng

Hệ tầng Côn Sơn được xác lập ở giếng khoan 15B-1X

Hệ tầng Côn Sơn gồm chủ yếu cát kết hạt thô-trung, bột kết (chiếm đến 80%), xen kẽ với các lớp sét kết màu xám, nhiều màu dày 5-15m, đôi nơi có lớp than mỏng Bề dày hệ tầng thay đổi từ 250 - 900m Trầm tích của hệ tầng được thành tạo trong môi trường sông (aluvi) ở phía Tây, đầm lầy - đồng bằng ven bờ ở phía Đông, Đông Bắc Các thành tạo của hệ tầng Côn Sơn phủ không chỉnh hợp góc yếu trên các trầm tích của hệ tầng Bạch Hổ (?) Trầm tích của hệ tầng nằm gần như ngang hoặc uốn nhẹ theo cấu trúc bề mặt nóc hệ tầng Bạch Hổ, nghiêng thoải về Đông và Trung tâm bể, không bị biến vị Liên kết với tài liệu địa chấn mặt cắt hệ tầng thuộc tập địa chấn CL3 nằm kẹp giữa hai mặt phản xạ địa chấn CL30 và CL40 Tuy đá hạt thô của hệ tầng có khả năng thấm, chứa tốt, nhưng chúng lại nằm trên tầng chắn khu vực (sét kết Rotalia) nên hệ tầng này và các hệ tầng trẻ hơn của bể xem như không có triển vọng chứa dầu khí

75-Trong mặt cắt hệ tầng gặp phổ biến các bào tử phấn: F Meridionalis, Plorschuetzia levipoli, Acrostichum, Compositea và các trùng lỗ, rong tảo như hệ tầng Bạch Hổ

Miocen trên

Hệ tầng Đồng Nai (N 3

đn)

Hệ tầng Đồng Nai được mở ở giếng khoan 15G-1X

Tuổi của hệ tầng được xác định theo tập hợp phong phú bào tử và Nannoplakton: Stenoclaena Palustris Carya, Florschuetzia Meridionalis, nghèo hoá

đá foraminifera Hệ tầng Đồng Nai chủ yếu là cát hạt trung xen kẽ với bột và các lớp mỏng sét màu xám hay nhiều màu, đôi khi gặp các vỉa carbonat hoặc than mỏng, môi trường trầm tích đầm lầy - đồng bằng ven bờ ở phần Tây bể, đồng bằng ven bờ - biển nông ở phần Đông và Bắc bể Bề dày của hệ tầng thay đổi trong khoảng từ 500 - 750m Các trầm tích của hệ tầng nằm gần như ngang, nghiêng thoải về Đông và không bị biến vị Liên kết với tài liệu địa chấn thì hệ tầng Đồng Nai nằm kẹp giữa 2 tầng phản xạ địa chấn CL20 và CL30, tương ứng với tập địa chấn CL2

1.5 Hệ thống dầu khí của lô X [3]

1.5.1 Đá sinh

Đá sinh trong lô X chủ yếu là các tập sét trong các tầng C, D, E, đặc biệt là các tập sét dầm hồ của tầng D được đánh giá rất cao

Theo kết quả phân tích địa hóa các giếng khoan trong khu vực cho thấy tập sét Oligocene rất giàu hàm lượng hữu cơ và tiềm năng HC rất tốt với loại Kerogen loại

I và II và một phần Kerogen loại III

Tổng hàm lượng Carbon (TOC) trong mẫu tập sét Oligocene trong lô X cao hơn 1%, đôi khi đạt đến 6%, hàm lượng (S1+S2) tương đối cao Chỉ số Hydrogen trong mẫu từ tốt đến rất tốt, tiềm năng cho Hydrocarbon trong tất cả các tập C,D,E tương đối cao Theo kết quả phân tích và phân tích nhiệt thì đá mẹ của khu vực đã trưởng thành Tập sét C đã trưởng thành sớm, còn tập D,E thì nằm trong cửa sổ tạo dầu Phân tích nhiệt phân cũng cho thấy tập sét Miocene dưới không có khả năng sinh dầu (TOC: 0.01-0.24%, S2:0-0.15kg/T, HI: < 50-150mg/g) Đá mẹ trưởng thành thường ở độ sâu 3000m với cửa sổ tạo dầu ở 3200m, chúng ta thường bắt gặp các biểu hiện dầu khí ở khoảng 3700m, có nghĩa là một lượng lớn HC có được từ đá

mẹ ở độ sâu dưới 3200m

Thời gian dầu khí bắt đầu dịch chuyển trong khu vực được cho vào khoảng 15-20 Ma Miocene trung đến Miocene muộn Các khối nhô móng grainitoid nứt nẻ được hình thành chủ yếu trước Oligocene, trong thời kì tạo rift trước đệ tam, và tái hoạt động sau đó Sau đó, trầm tích Oligocene và Miocene sớm bao phủ qua móng trong suốt thời gian này đã tạo những yếu tố thuận lợi để Hydrocarbon dịch chuyển khỏi đá sinh và nạp vào bẫy

Hướng di chuyển trong lô này chủ yếu thông qua: thẳng đứng dọc theo đứt gãy, xuyên qua các bất chỉnh hợp và ngang thông qua các lớp có sự liên thông

1.5.2 Đá chứa

Trong lô X có hai tầng chứa chính là móng nứt nẻ và các vỉa clastic thuộc Oligocene và Miocene dưới

• Đá chứa Móng: Tầng chứa móng bao gồm các đới nứt nẻ trong móng và

phần móng phong hóa Móng phong hóa được phất triển ở phấn trên của bề mặt móng và có chiều dày đới phong hóa khoảng 15-50m Các đứt gãy trong móng granite có thể hình thành trong 3 nhóm cơ bản: các đứt gãy đan xen, sự chôn vùi và uốn nếp đá granite tạo thành dạng nếp oằn và các đứt gãy Các hoạt động thăm dò trước đây của khu vực lân cận mỏ ở lô X cho thấy hướng và mật độ của đứt gẫy trong móng rất quan trọng cho sự phát triển của các đứt gẫy dọc theo các phay và được minh giải trên các mặt cắt địa chấn, đặc biệt là các đứt gẫy quan hệ tới các

hoạt động kiến tạo xảy ra sau đó từ Oligocene muộn đến Miocene sớm, điều này rất quan trọng vì nó có thể phát hiện các đứt gãy mở trong móng

• Tầng chứa clastic: trong lô X tầng chứa clastic bao gồm những tập cát kết

tuổi từ Oligocene tới Miocene kết quả đo RCI tại giêng khoan Well-02 thì đá cát kết thuộc tập E rất là chặt xít với độ rỗng thấp (10-16%), do vậy chất lượng vỉa chứa clastic trong lô là kém đến trung bình

Oligocene dưới: bao gồm tập E và F được lắng đọng trong môi trường bồi tích

và các kênh rạch sông ngòi, các đầm hồ châu thổ Rất nhiều các biểu hiện dầu khí trong giếng Well-01 nhưng chất lượng tầng chứa kém, do quá trình nhiệt hóa làm giảm độ rỗng Theo kết quả phân tích mẫu vụn và mẫu lỏi của giếng khoan Well-02 thì tầng F có các tập cát kết với độ hật trung bình tới thô, rất thô, độ chọn lọc kém,

độ thấm và độ rỗng kém Cát kết tầng E thường chặt xít, độ rỗng thấp trong khoảng 8-12%, độ thấm kém được chứng minh bởi kết quả đo RCI giếng khoan Well-02 và kết quả thử DST giếng khoan Well-01

Oligocene trên: bao gồm tập D và C, trong bể Cửu Long đã phát hiện được

dầu và khí trong các tầng chứa Oligocene trên ở các bẫy địa tầng- cấu trúc và kết hợp Trong lô X có khép kín trong tầng C,D ở một số cấu tạo nên hi vọng 2 tầng này cũng có khản năng chứa

Oligocene dưới: gồm 2 phần, phần trên (BI.2), phần dưới (BI.1) được phân

chia bằng bất chỉnh hợp Miocene dưới Trong lô X biểu hiện dầu khí được phát hiện

ở phần dưới, các phân tích các tỷ số, cát sét ở một số giếng trong vùng cho thấy môi trường lắng đọng cũng thay đổi từ phần dưới đến phần trên như ở khu vực ven biển (vùng duyên hải), các đàm hồ châu thổ và vùng biển nông

Bẫy chứa: trong lô X tồn tại các dạng bẫy sau: các bẫy trong clastic hình thành

trong suốt thời kỳ Eocene-Oligocene và Miocene sớm Bẫy khép kín 4 chiều, bẫy khép kín 3 chiều kề áp vào đứt gẫy, ngoài ra còn bẫy địa tầng kề áp vào móng dạng vát nhọn địa tầng

1.5.3 Đá chắn

Đá chắn trong lô X cũng như các khu vực khác trong bể Cửu Long chủ yếu là các tập D và Bach Ho Shale Lắng đọng trong môi trường đầm hồ với chiều dày từ 360m đến 600m Do vậy tập D ngoài ý nghĩa là đá sinh ra thì còn là tầng chắn cho

đá móng nứt nẻ và các tập chứa trong tầng E và F Tập sét Bạch Hổ là tập chắn khu vực của toàn bể Cửu Long, có chiều dày từ 150-190m

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN 3D

2.1 Phương pháp địa chấn 3D

2.1.1 Tổng quan phương pháp địa chấn 3D [2]

Trong những năm qua phương pháp địa chấn 2D đã được áp dụng rộng rãi và tìm kiếm được nhiều mỏ dầu khí trên thế giới Phương pháp địa chấn 2D được tiến hành theo từng tuyến kết quả thu được các lát cắt địa chấn 2 chiều dọc theo từng tuyến Tuy nhiên lát cắt địa chấn thu được từ phương pháp này chỉ là các lát cắt thẳng đứng 2 chiều không phản ánh đúng cấu trúc địa chất thực trong không gian 3 chiều như các nếp lồi, nếp lõm, đứt gãy, bất chỉnh hợp, bẫy dầu khí do các thông tin ghi nhận được trên lát cắt không chỉ phản ánh các yếu tố trong phạm vi lát cắt đó

mà còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài lát cắt vì vậy đã gây nên những sai

số cho công tác minh giải tài liệu Trong điều kiện địa chất phức tạp thì kết quả thu được từ phương pháp địa chấn 2D có hạn chế và không phản ảnh cấu trúc thực tế của môi trường

Hình 2.1: Hình ảnh không gian 3 chiều trong khảo sát địa chấn 3D

Vì vậy trong những năm gần đây, phương pháp địa chấn 3D được nghiên cứu

và phát triển mạnh mẽ, việc sử dụng phương pháp địa chấn 3D được sử dụng rộng rãi và chiếm ưu thế hơn so với phương pháp địa chấn 2D.Phân tích khối số liệu 3D

này cho phép nhận được các thông tin về địa chất, làm sáng tỏ cấu trúc địa chất phía dưới thông qua phân tích trường sóng địa chấn Người minh giải địa chấn 3D không chỉ quan sát trường sóng trên các lát cắt thẳng đứng theo tuyến dọc và theo tuyến ngang mà còn có thể dùng các lát cắt theo một hướng bất kỳ, lát cắt theo bình độ

thời gian ngang (timeslice) (hình 2.1)

Hình 2.2: Thu nổ địa chấn 3D trên biển.[5]

Phương pháp địa chấn 3D là phương pháp địa chấn phản xạ được tiến hành

thu phát sóng đồng thời trên nhiều tuyến khác nhau (xem hình 2.2) Khảo sát địa

chấn 3D cho kết quả địa chất rõ ràng, góp phần xác định chính xác và có hiệu quả kinh tế cao, cho phép giảm bớt các giếng khoan không cần thiết, tăng trữ lượng khai thác trên cơ sở phát hiện các tầng chứa bỏ sót Việc áp dụng phương pháp địa chấn 3D không chỉ được quan tâm trong giai đoạn tìm kiếm thăm dò mà còn cả trong giai

đoạn khai thác và phát triển mỏ Dưới đây là một số ưu nhược điểm vượt trội của

địa chấn 3D so với địa chấn 2D

2.1.2 Ưu điểm

 Lựa chọn cách quan sát đánh giá[4]

Trong một khối địa chấn 3D, do có thể nhìn một mặt cắt địa chấn thẳng

đứng và mặt cắt ngang (time slice) theo hướng bất kì (hình 2.3) Rõ ràng, khả

năng quan sát số liệu địa chấn ở mọi góc độ khác nhau thì sẽ tăng đáng kể chất lượng minh giải

 Tăng hiệu ứng thống kê[2]

Trong thăm dò địa chấn việc tăng tỷ số tín hiệu so với nhiễu rất được quan tâm Nhiều biện pháp đã được thực hiện nhằm đạt được mục đích này.Ngoài các biện pháp tăng tỷ số tín hiệu/nhiễu dựa trên cơ sở hiệu ứng định hướng, người ta rất quan tâm đến việc tăng hiệu ứng thống kê bằng cách tăng số lần bội Trong địa chấn 2D, vẫn còn tồn tại những hạn chế nhất định như số bội chưa đủ để làm tăng tỉ số tín hiệu/nhiễu đến mức cần thiết

Hình 2.3: Sơ đồ minh họa các cách “cắt” một khối địa chấn 3D (A là Inline: mặt cắt theo hướng tuyến thu nổ; B là Crossline: mặt cắt vuông góc với hướng thu nổ;

C là mặt cắt timeslice; D là Mặt cắt theo hướng bất kỳ)

Để làm tăng số bội cần kéo dài cáp thu hoặc giảm khoảng cách giữa các máy thu, điều này cũng chỉ nằm trong giới hạn kỹ thuật nhất định Cáp thu dài quá sẽ dẫn tới làm sai lệch tuyến do trôi cáp Trong địa chấn 3D do điểm thu rất dày, số lượng máy thu trên cáp lớn và quan sát trên diện, nên có số bội cao hơn trong “điểm sâu chung” dẫn tới làm tăng tỷ số tín hiệu/nhiễu

 Tăng hiệu quả dịch chuyển địa chấn[2]

Trong thăm dò địa chấn ở những vùng ranh giới địa chấn nằm nghiêng, thì sự dịch chuyển địa chấn là đáng kể, dẫn đến việc xác định sai ranh giới địa chất thực

Chiều sâu đến các mặt ranh giới được xác định theo độ sâu tiếng vang, theo hướng pháp tuyến tới mặt ranh giới tại điểm nổ Nếu mặt ranh giới nằm ngang thì độ sâu tiếng vang trùng với độ sâu thực và việc xác định mặt ranh giới là chính xác Tuy nhiên nếu mặt ranh giới nghiêng thì vị trí xác định theo độ sâu tiếng vang và phương thẳng đứng sẽ sai lệch với vị trí thực

Để giải quyết vấn đề này người ta dùng phép hiệu chỉnh dịch chuyển địa chấn nhằm đưa vị trí mặt ranh giới về đúng vị trí của nó Trong địa chấn 2D việc dịch chuyển chỉ chính xác khi tuyến quan sát địa chấn trùng với đường hướng dốc của mặt ranh giới, nếu tuyến quan sát nằm theo các hướng khác nhau thì dịch chuyển địa chấn ít tác dụng vì yếu tố phản xạ nằm ngoài mặt cắt.Như vậy nếu chỉ tiến hành địa chấn 2D thì việc xác định ranh giới theo các hướng khác nhau sẽ có vị trí khác nhau, điều này gây khó khăn rất lớn khi liên kết tài liệu địa chấn dẫn đến hạn chế độ chính xác khi xây dựng bản đồ đặc biệt là ở những vùng địa chất phức tạp Khi áp dụng địa chấn 3D với việc quan sátnhờ nhiều tuyến trong không gian các thông tin được thể hiện trên cả tuyến dọc tuyến ngang với mạng lưới tuyến rất dày cho phép hạn chế tối đa các loại nhiễu mà còn khắc phục được những hạn chế nêu trên Vì vậy so với dịch chuyển 2D thì dịch chuyển 3D có độ chính xác cao hơn

Hình 2.4: Dịch chuyển địa chấn trong địa chấn 2D và 3D[4]

Một ví dụ minh họa ảnh hưởng của độ nghiêng của địa tầng bên dưới lên sự

định vị chính xác các điểm phản xạ trong số liệu địa chấn.Hình 2.4 cùng một dữ liệu

biểu diễn trên ba cửa sổ

Cửa sổ trên cùng A biểu diễn số liệu “cộng” thô bên trên và bên cạnh vòm muối Cửa sổ giữa B thể hiện cho xử lý dịch chuyển 2D.Ta chú ý sự xuất hiện ba “gò” ở phần giữa của mặt cắt Cửa sổ dưới cùng C mô tả số liệu đã được áp dụng thuật toán dịch chuyển 3D.Cấu trúc đã mất gò giữa, và các ranh giới phản xạ phía trên vòm muối thểhiện sự xếp nếp hợp lý ngang qua cấu trúc Nóc của vòm muối được xác định rõ ràng hơn ở mặt cắt dưới cùng, nó dễ dàng hơn để quyết định vị trí khoan

 Chính xác hóa đối tượng[4]

Có lẽ ưu điểm lớn nhất trong việc sử dụng số liệu địa chấn 3D là khả năng xác định các đối tượng bên dưới chính xác hơn

Hình 2.5: Bản đồ cấu trúc miền thời gian với số liệu 2D và 3D [4]

Hình 2.5 trên thể hiện hai bản đồ cấu trúc miền thời gian rất khác nhau.Bảnđồ bên trái là minh giải dựa trên số liệu 2D và số liệu giếng khoan Trong bản đồ 2D một cấu trúc dạng vòm được mô tả giữa các giếng khoan 16-E-1 và 15-B-4X Cấu trúc có khả năng cho sản phẩm, do cả hai giếng khoan nằm ở phần cánh của cấu trúc khép kín.Tuy nhiên vị trí tương tự, trên bản đồ xây dựng từ minh giải 3D (bản

đồ bên phải) chỉ ra hình ảnh cấu trúc khác nhau, một giếng được khoan ở vị trí cao

trên bản đồ 2D, lại ở vị trí thấp hơn trên bản đồ 3D Như vậy, hiệu quả của giếng khoan 16-E-1 và 15-B-4X là do khác biệt rõ ràng về cấu trúc tại vị trí giếng

 Giảm ảnh hưởng lệch tuyến[2]

Khi đo địa chấn biển do ảnh hưởng của dòng chảy mà cáp thu có thể bị lệch so với hướng thiết kế Sự thay đổi hình dạng của cáp thu dẫn tới vị trí của các điểm giữa của cáp thu cũng bị thay đổi không đều đặn, gây khó khăn và sai số khi xử lý số liệu

Để khắc phục sự ảnh hưởng này, trong địa chấn 3D các mạch địa chấn được cộng theo tập hợp các điểm giữa chung trong diện tích một ô chữ nhật Do cáp bị trôi nên biểu đồ thời khoảng bị lệch khỏi dạng hypebol, nên việc chọn các ô nhỏ cần phải lưu ý Cũng do ảnh hưởng của sự trôi cáp do dòng chảy tạo nên sự phân tán các

“điểm giữa” theo hướng thẳng góc với tuyến trong mỗi ô Nếu hướng nổ theo đường phương thì tập hợp những ô chung sẽ có dạng sai lệch so với hypebol lý tưởng Điều này làm giảm biên độ trong quá trình cộng và có tác dụng như là bộ lọc tần cao

2.1.3 Nhược điểm

 Chi phí[4]

Rõ ràng thu nổ và xử lý số liệu 3D thì đắt hơn nhiều so với vài tuyến 2D Chi phí thu nổ phụ thuộc lớn vào điều kiện bề mặt địa hình, các thông số thu nổ, chiều sâu nghiên cứu cần thiết để giải quyết vấn đề địa chất Nhìn chung chi phí trung bình cho một khảo sát 3D ở giữa lục địa khoảng chừng 30000 đô la Mỹ/dặm vuông Cầnphải có một khoảng đất rộng trong thời gian đủ dài để thu nổ, xử lý, minh giải thông tin địa chấn và đánh giá các vị trí khoan

 Thời gian[4]

Thủ tục cấp phép cho thu nổ số liệu hai chiều ít hơn nhiều, ít rắc rối trong định

vị nguồn nổ và máy thu, và thời gian xử lý ít hơn Địa chấn 3D lớn có thể mất một hoặc hai năm cho thu nổ; và ba đến bốn tháng cho xử lý Như vậy, thời gian từ khi bắt đầu đếnminh giải dễ có thể mất ít nhất một năm.Thu nổ, xử lý và đánh giá số liệu 2D chỉ tính bằng tuần, hoặc một vài tháng

Kết luận: Từ những ưu nhược điểm của địa chấn 3D trên, ta cần cân nhắc trong việc sử dụng số liệu 3D trong một số trường hợp sau:[4]

- Mục đích chỉ là nhận biết đứt gãy thì không cần đến khảo sát 3D Còn trong

trường hợp nghiên cứu địa tầng, cấu trúc phức tạp bị đứt gãy cắt qua mà chưa kiểm chứng được; muốn dùng những dấu hiệu địa chấn để mô tả các đối tượng chứa tiềm năng, thì chúng ta nên thu nổ số liệu địa chấn 3D

- Khi nghiên cứu cấu trúc phức tạp với yêu cầu mức độ tin cậy cao

- Tìm các đối tượng chứa dầu còn bỏ sót do thiếu giếng khoan

2.2 Minh giải cấu trúc tài liệu địa chấn 3D [4]

Trước khi bắt tay vào minh giải, cần thiết phải xem xét, đánh giá kỹ lưỡng về chất lượng tài liệu minh giải, trong đó phải kể đến hệ thống quan sát thực địa và tham số xử lý địa chấn Điều này quan trọng, vì chất lượng công tác minh giải phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng tài liệu xử lý

Quá trình minh giải cấu trúc cơ bản dựa trên tài liệu địa chấn 3D được minh

họa theo sơ đồ hình 2.6

Hình 2.6: Sơ đồ trình tự minh giải tài liệu địa chấn [1]

Minh giải tài liệu địa chấn là bước rất quan trọng trong thăm dò địa chấn nhằm giải thích ý nghĩa địa chất của tài liệu địa chấn sau quá trình thu phát ngoài thực địa

và xử lý số liệu tại các trung tâm xử lý Để minh giải tài liệu địa chấn cần xác định mối quan hệ giữa đặc điểm của trường sóng như thời gian, tốc độ truyền sóng, tần

số, biên độ, năng lượng sóng…với các yếu tố địa chất như yếu tố kiến tạo, đứt gãy,

Khoanh vùng cấu tạo triển vọng

đặc điểm địa tầng, môi trường trầm tích, tướng đá, thành phần thạch học, chu kì thay đổi mực nước biển…

Để minh giải cấu trúc ta cần minh giải các lát cắt địa chấn nhằm xác định và

liên kết các mặt ranh giới địa tầng, bề dày các tập trầm tích, các đứt gãy, đới phá hủy, nếp uốn, vùng bị bào mòn cắt xén, lòng sông cổ, thung lũng ngầm.Từ đó thành lập các lọai bản đồ (đẳng thời, đẳng sâu, đẳng dày), liên kết với tài liệu giếng khoan

và tài liệu địa chất khác để rút ra các kết luận về địa chất

Quy trình và các bước minh giải cấu trúc được tôi viết chi tiết trong các muc 2.4; mục 2.5; mục 2.6 dưới đây

Phân tích cấu trúc đòi hỏi phân tích các lát cắt địa chấn, các khối địa chấn

3D nhằm xác định và liên kết các mặt ranh giới, bề dầy các tập trầm tích, các yếu tố cấu trúc như các đứt gẫy, đới phá hủy, nếp uốn, vùng bị bào mòn cắt xén, lòng sông cổ, thung lũng ngầm …Từ đó thành lập các loại bản đồ (đẳng sâu, đẳng dầy…), liên kết với tài liệu các giếng khoan và các tài liệu địa chất

khác để rút ra các kết luận về địa chất

2.3 Xây dựng băng địa chấn tổng hợp

Trên lát cắt địa chấn người minh giải có thể dựa vào kinh nghiệm và hiểu biết của mình để xác định ranh giới địa chấn.Tuy nhiên, chúng ta cũng có thể dùng một công cụ tiện ích và mang tính chính xác cao để xác định các ranh giới đó, đó là băng địa chấn tổng hợp Thực chất của việc xây dựng băng địa chấn tổng hợp là giải bài toán thuận nhằm hình thành một băng địa chấn lý thuyết trên cơ sở đã biết đặc điểm môi trường như: tốc độ truyền sóng, mật độ đất đá, qua tài liệu địa vật lý giếng khoan

2.3.1 Cơ sở lý thuyết

 Mục đích

Băng địa chấn tổng hợp là công cụ chủ đạo để liên kết tài liệu giếng khoan với tài liệu địa chấn Mục đích của việc dựng băng địa chấn tổng hợp là so sánh trường sóng trên băng địa chấn lý thuyết với băng địa chấn thực địa nhằm giúp người minh giải dễ dàng nhận biết các ranh giới phản xạ, xác định tính phân cực của ranh giới đó

Vì vậy để có thể minh giải được các mặt ranh giới thì trước tiên chúng ta phải xây dựng được băng địa chấn tổng hợp.Từ đó ta tiến hành liên kết một cách chính xác các tầng địa chấn để phục vụ cho công tác thành lập bản đồ địa chấn - địa chất so sánh tài liệu lý thuyết với tài liệu thực tế, phân tích bản chất sóng phản xạ liên quan tới các mặt ranh giới và những phản xạ nhiễu thông qua việc xem xét sự tương quan

giữa băng địa chấn mô hình và băng địa chấn thực tế thu được, giúp cho người minh giải lựa chọn pha (đi theo pha âm hay pha dương) để liên kết ranh giới địa chấn

Khi xây dựng băng địa chấn tổng hợp ta coi môi trường địa chất phía dưới là tập hợp các lớp dày Khi sóng địa chấn lan truyền trong môi trường phân lớp đó sẽ

bị phản xạ ở mỗi bề mặt và tại máy thu sẽ thu được sóng phản xạ với một biên độ

và pha nhất định, sóng phản xạ này là tổng hợp của tất cả các sóng phản xạ tại mỗi mặt ranh giới Thời gian truyền từ nguồn nổ tới máy thu phụ thuộc vào tốc độ lan truyền của sóng trong môi trường đất đá Biên độ của sóng ghi được phụ thuộc vào tốc độ và mật độ của môi trường

 Cơ sở để xây dựng băng địa chấn tổng hợp

Hình 2.7: Quy trình hình thành nên băng địa chấn tổng hợp

Giả sử môi trường địa chất gồm N lớp, tương ứng với mỗi lớp này có một giá trị trở kháng âm học nhất định và có mối quan hệ chặt chẽ với môi trường địa chất vì mật độ và tốc độ đất đá phụ thuộc vào một loạt các thông số như thành phần thạch học, nhiệt độ, áp suất vỉa, chất lỏng chứa trong vỉa, độ rỗng Dưới đây là phương trình (2.1) thể hiện mối quan hệ giữa trở kháng và các giá trị mật

) 1 ( ) 1 ( ) ) )

i i i i i

V V

V V

(i) mật độ đất đá của lớp thứ i

V(i) vận tốc tương ứng lớp thứ i R(i) hệ số phản xạ của lớp thứ i khi góc đổ thẳng góc Khi năng lượng được phát ra từ nguồn địa chấn sẽ đi vào môi trường đất đá dướidạng sóng đàn hồi.Tính chất của đất đá cho phép sóng đàn hồi đi qua được gọi

là trở kháng âm học Sóng phản xạ địa chấn sẽ xuất hiện khi có sự thay đổi trở kháng âm học và hệ số phản xạ được tính theo phương trình (2.2) Tuỳ theo mối quan hệ giữa iVi và i-1 Vi-1 mà hệ số phản xạ có thể dương (+) hoặc âm (-)

Hệ số phản xạ sau khi tính toán được tích chập với xung nguồn, kết quả của phép tích chập là băng địa chấn tổng hợp cần lập, thể hiện trong phương trình (2.3):

W i R i

• Peak (pha dương, đỉnh sóng)

• Trough (pha âm, lõm sóng)

• Zero crossing (giữa pha âm và pha

dương, giữa đỉnh sóng và lõm sóng)

Hình 2.8: Các pha liên kết khi minh giải mặt ranh giới phản xạ[5]

Mặt ranh giới khi minh giải có thể đi theo pha âm hoặc pha dương tùy thuộc vào hệ số phản xạ (theo phương trình 2.2 mục 2.4.1) Nếu hệ số phản xạ R>0 thì mặt ranh giới theo pha dương còn nếu hệ số phản xạ R<0 thì mặt ranh giới theo pha âm Ví dụ đối với móng đặc sít, rắn chắc hơn các tập bên trên sẽ có trở kháng âm học lớn hơn do đó hệ số phản xạ luôn dương hay nói cách khác việc liên kết sẽ theo pha dương Hay đối với mặt đáy biển, là mặt ranh giới phân

Peak Zero crossing Trough

cách giữa hai môi trường rắn bên dưới và lỏng bên trên, nên hệ số phản xạ dương, ta liên kết theo pha dương

Khi minh giải mặt ranh giới trước tiên chúng ta quan sát tổng thể xem các pha địa chấn là liên tục hay không liên tục, mức độ liên tục ra làm sao, cao hay thấp Ta

sẽ xác định được từng ranh giới địa chấn, mỗi ranh giới có những đặc điểm xác định, chúng được liên kết theo pha âm hay pha dương, tính liên tục của nó cao hay thấp, biên độ, tần số là hoàn toàn khác nhau.Kết quả minh giải có độ tin cậy cao khi

mà chúng ta xây dựng băng địa chấn tổng hợp tốt Điều đó cho thấy xây dựng băng địa chấn tổng hợp có vai trò rất quan trọng trong minh giải địa chấn

Khi minh giải địa chấn, trên băng địa chấn tổng hợp có nhiều mặt ranh giới; vì

lý do thời gian và chi phí và mục đích minh giải, ta sẽ không đi minh giải hết tất cả các mặt ranh giới đó, mà ta phải lựa chọn các mặt ranh giới phù hợp nhất

 Tiêu chuẩn chọn ranh giới phản xạ để minh giải

+ Nó là nóc hoặc đáy của một hệ tầng nào đó tầng chứa sản phẩm, tầng chắn dầu khí, mặt bất chỉnh hợp chính

+ Tầng đánh dấu có thể liên kết trên diện tích rộng phủ hầu hết diện tích nghiên cứu, một cấu tạo

Các ranh giới địa chấn địa tầng thường là các mặt bất chỉnh hợp được xác định dựa trên sự sắp xếp không đồng nhất của các pha phản xạ, đó là các dấu hiệu như: gá đáy (onlap), phủ đáy (downlap), bao bọc (concordance), chống nóc (toplap), đào khoét, bào mòn cắt xén (erosional truncation), hẽm ngầm, bờ dốc … Giữa 2 mặt ranh giới là một tập địa chấn, bao gồm các lớp đất đá có cùng nguồn gốc, tương đối chỉnh hợp và liên tục, đặc trưng cho một môi trườmg trầm tích nhất định

Sau đây, tác giả trình bày những dấu hiệu chính khi phân tích lát cắt địa chấn

 Gá đáy (onlap) Gá đáy là một quan hệ trong đó các pha phản xạ địa chấn

của các lớp nằm trên ít nghiêng phủ lên một bề mặt nghiêng hơn Gá đáy có thể được chia thành nhiều loại dựa trên vị trí gá đáy ( gần bờ hay xa bờ, gá trực tiếp hoặc gá xa nguồn cung cấp vật liệu trầm tích), môi trường thành tạo ( có nguồn gốc biển hay lục địa), hoặc thậm chí là do hình dáng của onlap (do hoạt động kiến tạo như uốn nếp, đứt gãy, sự nghiêng của ranh giới do sụt lún, làm cho hình dạng của onlap trông như là downlap).[5] Tuy nhiên, ta có thể chia gá đáy thành 2 loại chính

là : gá đáy biển (marine onlap) và gá đáy ven bờ (coastal onlap)

- Gá đáy biển là các phản xạ gá đáy của các trầm tích biển sâu Loại onlap

này luôn ở vùng biển sâu nên không liên quan đến sự thăng giáng của mực nước biển Do môi trường thành tạo là vùng biển sâu, có năng lượng thauỷ động lực thấp

và nguồn cung cấp vật liệu trầm tích ít nên thành phần thạch học của gá đáy biển là những trầm tích mịn hơn gá đáy ven bờ Loại gá đáy này thường gặp ở những vùng biển sâu có phát triển hệ thống rìa và sườn thềm Nó thường xảy ra ngoài rìa thềm , khi rìa thềm bị sụp đổ do trọng lực tạo ra trầm tích biển Sau quá trình sụp đổ sẽ tạo

ra hệ thống kênh ngầm đáy biển và chính hệ thống kênh ngầm này là đường dẫn của các trầm tích biển ra phía biển sâu

- Gá đáy ven bờ là các gá đáy của trầm tích lục địa, ven biển hoặc các lớp

trầm tích biển rìa Vị trí của loại gá đáy này thường phản ánh sự thay đổi của từ môi trường tích tụ ( vùng thềm biển ) tiến dần về phía đất liền nơi không có trầm tích và có thể có cả quá trình bào mòn xảy ra Gá đáy ven bờ thường gặp trong các mặt cắt địa chấn và được cho là phản ánh các tập trầm tích lục địa ven bờ biển Quan sát gá đáy ven bờ được xem là dấu hiệu thay đổi mực nước biển tương đối Khi các onlap tiến dần về phía bờ biển phản ánh mực nước biển tương đối đang đang lên Khi các phản xạ onlap này lùi dần ra phía biển phản ánh một pha tụt của mực nước biển tương đối (một số tài liệu gọi dạng onlap này là offlap)

• Phủ đáy (downlap): Là một quan hệ trong đó các pha phản xạ đia chấn của

các lớp nằm nghiêng phủ xiên xuống một bề mặt ít dốc hơn Phủ đáy thường xuất hiện ở phần dưới cùng của các đơn nghiêng nêm lấn vùng rìa và sườn thềm Các phản xạ là phần kết thúc của các phản xạ đơn nghiêng về phía nước sâu (trong môi trường biển hoặc trong môi trường hồ nước sâu ), tại đó độ nghiêng của các lớp bên trên luôn có độ dốc lớn hơn độ nghiêng của mặt ranh giới dưới Ý nghĩa về môi trường trầm tích ở đây chính là vị trí chuyển tiếp giữa vùng trầm tích biển sâu và nơi gián đoạn trầm tích biển hay còn gọi là mặt cắt đặc xít Mặt phủ đáy chính là nơi có nhiều lớp trầm tích rất mỏng được tích tụ trong một thời gian khá dài và cũng

là nơi gặp nhiều hóa thạch nhất Trên thực tế khó phân biệt được các phủ đáy thực

sự với các phản xạ phủ đáy giả do các quá trình kiến tạo sau trầm tích gây ra Vị trí kết thúc các phản xạ phủ đáy minh giải được thực tế là vị trí khi độ dày các lớp nhỏ hơn ¼ bước sóng , thực tế thì các lớp trầm tích còn phát triển ra xa hơn nhưng với

độ dày nhỏ , nhỏ hơn độ phân giải của phương pháp địa chấn

 Bào mòn cắt xén (truncation): là nơi kết thúc của địa tầng hoặc pha phản

xạ địa chấn , được xem như là bề mặt bất chỉnh hợp địa tầng do những tác động sau trầm tích hoặc do hoạt động kiến tạo Thường xảy ra ở ranh giới trên của tập trầm