Mô hình lịch sử phát triển và luận giải quá trình sinh dầu của cấu tạo bạch hổ, bồn trũng cửu long

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VŨ VĂN HUY MƠ HÌNH LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ LUẬN GIẢI QUÁ TRÌNH SINH DẦU CỦA CẤU TẠO BẠCH HỔ, BỒN TRŨNG CỬU LONG Chuyên ngành: Địa chất Dầu khí ứng dụng LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MÍNH, Tháng 12 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TSKH Hồng Đình Tiến…………………… Cán chấm nhận xét 2: TS Trần Văn Xuân……………………………… Cán chấm nhận xét 1: TS Bùi Thị Luận ………………………………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VŨ VĂN HUY Phái: nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/08/1982 Nơi sinh: Thái Bình Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng MSHV: 03608458 TÊN ĐỀ TÀI: “Mơ hình lịch sử phát triển luận giải trình sinh dầu cấu tạo Bạch Hổ, bồn trũng Cửu Long” NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nghiên cứu áp dụng mơ hình tách giãn McKenzie tính hệ số tách giãn beta 17 giếng khoan cấu tạo Bạch Hổ Từ đó, mơ tả q trình tách giãn cấu tạo Xác định lịch sử nhiệt từ hệ số beta tính giá trị TTI để luận giải trình sinh dầu cấu tạo Bạch Hổ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/02/2009 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/07/2009 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TSKH HỒNG ĐÌNH TIẾN Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thơng qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CÁM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy cô khoa Kỹ thuật Địa chất – Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh dạy dỗ truyền đạt kiến thức suốt thời gian học tập vừa qua Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TSKH.Hồng Đình Tiến dẫn tận tình truyền đạt kiến thức q báu để tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn XNLD VietSovpetro tạo điều kiện thuận lợi cho thu thập số liệu cho để tơi hồn thành luận văn Vũ Văn Huy Trang TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn gồm mở đầu, chương kết luận Mở đầu Nêu tính cấp thiết, mục tiêu, phương pháp nghiên cứu, nguồn tài liệu, luận điểm bảo vệ, ý nghĩa khoa học thực tiễn, phạm vi nghiên cứu sản phẩm luận văn Chương Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu Nêu đặc điểm địa địa chất bồn trũng Cửu Long, đặc biệt nêu đặc điểm địa chất cấu tạo Bạch Hổ làm sở để áp dụng mô hình tách giãn McKenzie Chương Lý thuyết giải nén mơ hình tách giãn McKenzie Tổng hợp lý thuyết giải nén mơ hình tách giãn McKenzie làm sở để áp dụng cho cấu tạo Bạch Hổ Đây phương pháp tính hệ tách giãn bêta lịch sử nhiệt trầm tích Cũng chương này, phương pháp tính trưởng thành vật liệu hữu Lopatin nghiên cứu để đánh giá trình sinh dầu khí sở tách giãn giải nén Chương Phân tích tách giãn cấu tạo Bạch Hổ Trong chương này, áp dụng phương pháp tính lịch sử chôn vùi hệ số tách giãn chương cho GK15 sau áp dụng cho 16 giếng khoan lại Kết đưa phân bố hệ số tách giãn theo đứt gãy đứt gãy số VI, II, III Từ phân tích q trình tách giãn cấu tạo Bạch Hổ Chương Luận giải trình sinh dầu cấu tạo Bạch Hổ Sử dụng lý thuyết chương cho GK15 để tính lịch sử nhiệt trưởng thành vật liệu theo tiêu TTI, từ xác định cửa sổ tạo dầu Từ kết GK15 tính tương tự cho giếng khác, đưa phân bố sinh hydrocacbon cho cấu tạo Bạch Hổ Kết luận Sau áp dụng mơ hình tách giãn McKenzie, kết cho thấy đứt gãy cấu tạo Bạch Hổ ảnh hưởng đến trình tách giãn, xác định pha tách giãn mạnh pha 1, trình tách giãn tạo phân bố nhiệt từ xác định phân bố đới sinh hydrocacbon cấu tạo Bạch Hổ MỤC LỤC Mở đầu 11 Chương Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu 13 1.1 Bồn trũng Cửu Long 14 1.1.1 Vị trí địa lí 14 1.1.2 Lịch kiến tạo 15 a Thời kỳ trước tách giãn 15 b Thời kỳ tách giãn 16 c Thời kỳ sau tách giãn 18 1.2 Cấu tạo Bạch Hổ 19 1.2.1 Địa tầng Bạch Hổ 20 1.2.2 Các đơn vị cấu tạo 24 1.2.3 Đặc điểm hình thái bề mặt móng 25 1.2.4 Phân tầng cấu trúc 28 Chương Lý thuyết giãn nén mơ hình tách giãn McKenzie 32 2.1 Lịch sử chôn vùi 33 2.1.1 Quan hệ độ rỗng chiều sâu 33 2.1.2 Bề dày trầm tích giải nén 34 2.2 Sự lún chìm kiến tạo 36 2.3 Hệ số tách giãn 38 2.4 Lịch sử nhiệt 41 2.5 Phương pháp tính số nhiệt TTI 43 Chương Phân tích tách giãn cấu tạo Bạch Hổ 45 3.1 Phân tích tách giãn GK15 47 3.1.1 Dữ liệu 47 a Dữ liệu địa vật lý 47 b Tham số độ rỗng ban đầu, hệ số lún chìm tỷ trọng trung bình 47 c Chiều sâu cột địa tầng 49 3.1.2 Lập lịch sử chôn vùi 51 3.1.3 Lún chìm kiến tạo 53 3.1.4 Hệ số tách giãn bêta 55 a Pha tách giãn thứ 56 b Pha tách giãn thứ 56 3.2 Phân tích tách giãn cấu tạo Bạch Hổ 58 3.2.1 Hệ số tách giãn bêta 58 3.2.2 Phân tích tách giãn cấu tạo Bạch Hổ 61 a Pha tách giãn thứ 61 b Pha tách giãn thứ hai 61 Chương Luận giải trình sinh dầu khí cấu tạo Bạch Hổ 65 4.1 Phân tích GK15 66 4.1.1 Lịch sử nhiệt 66 a Hệ số dẫn nhiệt trung bình 66 b Gradient nhiệt 66 c Lịch sử trưởng thành vật liệu hữu 67 4.2 Luận giải quan hệ tách giãn trình sinh dầu khí 70 Kết luận 77 Tài liệu tham khảo 78 Phụ lục 79 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các hệ số sét cát kết 34 Bảng 2.2 Các hệ số manti vỏ lục địa 39 Bảng 2.3 Đánh giá độ trưởng thành vật liệu hữu theo số thời nhiệt 44 Bảng 3.1 Các hệ số cho hệ tầng cấu tầng cấu tạo Bạch Hổ 49 Bảng 3.2 Dữ liệu cột địa tầng GK15, cấu tạo Bạch Hổ 51 Bảng 3.3 Chiều sâu hệ tầng theo thời gian 51 Bảng 3.4 Độ rỗng trung bình hệ tầng 54 Bảng 3.5 Tỷ trọng trung bình hệ tầng tất hệ tầng 54 Bảng 3.6 So sánh lún chìm kiến tạo lún chìm tổng 55 Bảng 3.7 Kết hệ số bêta GK15 57 Bảng 3.8 Hệ số tách giãn pha thứ 58 Bảng 3.9 Hệ số tách giãn pha thứ hai 58 Bảng 4.1 Hệ số dẫn nhiệt hệ tầng 66 Bảng 4.2 Gradient nhiệt trung bình theo thời gian 67 Bảng 4.3 Nhiệt độ (oC) theo hệ tầng theo thời gian 67 Bảng 4.4 Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Cú 68 Bảng 4.5 Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Tân 68 Bảng 4.6 Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ 69 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ vị trí bồn trũng Cửu Long 14 Hình 1.2 Sơ đồ kiến tạo hình thành bồn trũng Cửu Long 15 Hình 1.3 Cấu tạo Bạch Hổ biểu diễn đường đẳng sâu 19 Hình 1.4 Cột địa tầng cấu tạo Bạch Hổ 21 Hình 1.5 Bảng đổ cấu trúc móng vịm nâng Bạch Hổ 26 Hình 1.6 Mặt cắt dọc cấu tạo Bạch Hổ 29 Hình 1.7 Mặt cắt ngang cấu tạo Bạch Hổ 29 Hình 1.8 Sơ đồ thành tạo khe nứt hang hốc đá magma cấu tạo BạchHổ 31 Hình 2.1 Quan hệ độ rỗng chiều sâu sét cát kết 33 Hình 2.2 Quá trình giải nén tập trầm tích 2,3 35 Hình 2.3 Tính bề dày trầm tích theo lịch sử chôn vùi 35 Hình 2.4 Mơ hình tách giãn 36 Hình 2.5 Q trình lún chìm trầm tích 37 Hình 2.6 Mơ hình tách giãn thụ động McKenzie 38 Hình 3.1 Sơ đồ vị trí giếng khoan nghiên cứu 46 Hình 3.2 Đường cong Gamma hệ tầng Trà Tân 48 Hình 3.3 Cột địa tầng GK15 pha kiến tạo tương ứng 50 Hình 3.4 Lịch sử chơn vùi trầm tích theo GK15 52 Hình 3.5 Phục hồi lịch sử chơn vùi móng 53 Hình 3.6 So sánh lún chìm kiến tạo lún chím tổng 55 Hình 3.7 Các pha tách giãn 56 Hình 3.8 So sánh lún chìm nhiệt mơ hình McKenzie giải nén 57 Hình 3.9 Hệ tách giãn bêta pha 59 Hình 3.10 Hệ tách giãn bêta pha 60 Hình 3.11 Sự thay đổi hệ số bêta theo mặt cắt qua GK75,GK504,GK9 62 Hình 3.12 Sơ đồ tách giãn Biển Đông 64 Hình 4.1 Quan hệ giá trị TTI thời gian 69 Hình 4.2 Phân bố giá trị TTI theo lịch sử chôn vùi 70 Hình 4.3 Thời gian vật liệu hữu bắt đầu trưởng thánh (đáy Trà Cú) 72 Hình 4.4 Thời gian vật liệu hữu sinh dầu (đáy Trà Cú) 73 Hình 4.5 Mặc cắt ngang qua vòm Bắc cấu tạo Bạch Hổ 75 Hình 4.6 Sơ đổ phân bồ đới sinh hydrocacbon cấu tạo Bạch Hổ 76 97    Bảng 4M Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 n 2^n -4 -3 -2 -1 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2 2,6 2,6 5,2 Thời gian địa chất Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 0 N GK7 Bảng 1N Nhiệt độ hệ tầng theo thời gian Hệ tầng Biển Đông Đồng Nai Côn Sơn Bạch Hổ Trà Tân Trà Cú Hiện 41 57 82 105 125 131 5,2 tr.n 39 68 94 114 121 Nhiệt độ ( oC) 10,4 tr.n 16,3 tr.n 23,3 tr.n 29,3 tr.n 35,4tr.n 53 82 57 104 83 54 111 91 64 29 - Bảng 2N Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Cú theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 `  n 2^n -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2 2,3 2,3 2,3 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất Oligocene muộn Miocen sớm Miocen muộn Miocen sớm Pliocen TTI 0 0 1 16 37 98    Bảng 3N Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Tân theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 n 2^n -4 -3 -2 -1 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 3,5 3,5 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất Miocen Sớm Miocen Giữa Miocen muộn Pliocen TTI 1 19 Bảng 4N Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 n 2^n -4 -3 -2 -1 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2 2,6 2,6 5,2 Thời gian địa chất Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 0 O K1201 Bảng 1O Nhiệt độ hệ tầng theo thời gian Hệ tầng Biển Đông Đồng Nai Côn Sơn Bạch Hổ Trà Tân Trà Cú `  Hiện 40 56 81 105 124 128 Nhiệt độ ( oC) 5,2 tr.n 10,4 tr.n 16,3 tr.n 23,3 tr.n 39 67 53 93 82 57 114 104 82 53 118 108 87 59 29,3 tr.n 35,4tr.n 25 - 99    Bảng 2O Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Cú theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 n 2^n -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2 2,3 2,3 2,3 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất Oligocene muộn Miocen sớm Miocem Miocen muộn Pliocen TTI 0 0 1 16 37 Bảng 3O Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Tân theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 n 2^n -5 -4 -3 -2 -1 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2,3 2,3 2,3 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất Miocen sớm Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 0 1 18 Bảng 4O Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 `  n 2^n -4 -3 -2 -1 0 Khoảng thời gian (tr.năm) 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 100    P GK1202 Bảng 1P Nhiệt độ hệ tầng theo thời gian Hệ tầng Biển Đông Đồng Nai Côn Sơn Bạch Hổ Trà Tân Trà Cú Hiện 41 57 82 107 126 133 5,2 tr.n 10,4 tr.n 39 68 53 96 84 116 106 123 114 Nhiệt độ ( oC) 16,3 tr.n 23,3 tr.n 59 85 53 94 64 29,3 tr.n 29 35,4tr.n - Bảng 2P Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Cú theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 n 2^n -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 2 2,3 2,3 2,3 3 5,2 5,2 Thời gian địa chất TTI 0 0 1 16 37 Oligocene muộn Miocen sớm Miocem Miocen muộn Pliocen Bảng 3P Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Tân theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 n 2^n -4 -3 -2 0 Khoảng thời gian (tr.năm) 2,3 2,3 2,3 90-100 100-110 -1 1 3 110-120 120-130 `  2 5,2 5,2 Thời gian địa chất Miocen sớm Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 0 16 37 101    Bảng 4P Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 n 2^n -4 -3 -2 -1 0 0 1 Khoảng thời gian (tr.năm) 3 2,6 2,6 5,2 Thời gian địa chất Miocen Miocen muộn Pliocen TTI 1 Q Điềm M Bảng 1Q Nhiệt độ hệ tầng theo thời gian Hệ tầng Biển Đông Đồng Nai Côn Sơn Bạch Hổ Trà Tân Trà Cú Hiện 39 53 76 110 170 208 5,2 tr.n 37 64 101 166 206 Nhiệt độ ( oC) 10,4 tr.n 16,3 tr.n 23,3 tr.n 29,3 tr.n 35,4tr.n 52 94 74 165 154 126 208 203 183 60 - Bảng 2Q Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Cú theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 130-140 140-150 150-160 160-170 170-180 180-190 190-200 `  n 2^n -4 -3 -2 -1 0 1 16 32 64 128 256 512 Khoảng thời gian (tr.năm) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 3,5 3,5 Thời gian địa chất Oligocene muộn Miocen sớm TTI 0 0 16 32 64 128 1024 2816 102    Bảng 3Q Giá trị TTI đáy hệ tầng Trà Tân theo thời gian Khoảng tăng nhiệt (oC) 130-140 140-150 n 2^n 16 Khoảng thời gian (tr.năm) 2,3 2,3 150-160 160-170 32 64 2,3 10,4 Thời gian địa chất Miocen sớm Miocen M.muộn +P TTI 18 37 74 666 Bảng 4Q Giá trị TTI đáy hệ tầng Bạch Hổ theo thời gian `  Khoảng tăng nhiệt (oC) 70-80 80-90 n 2^n -3 -2 0,25 Khoảng thời gian (tr.năm) 3 90-100 100-110 -1 0,5 5,2 5,2 Thời gian địa chất Miocen giửa Miocen muộn Pliocen TTI 103    HÌNH VẼ Các mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu giếng khoan KHU VỰC Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK10 Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK76 `  104    Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK605 Hình Mơ hình chơn vùi trình sinh dầu GK75 `  105    KHU VỰC Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK508 Hình Mơ hình chơn vùi trình sinh dầu GK507 `  106    Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK504 Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK704 `  107    KHU VỰC Hình Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK 1014 Hình 10 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK1003 `  108    Hình 11 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK9 KHU VỰC Hình 12 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu `  109    Hình 13 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK16 Hình 14 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK1201 `  110    Hình 15 Mơ hình chơn vùi q trình sinh dầu GK1202 Hình 16 Mơ hình chơn vùi trình sinh dầu điểm M `  LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Vũ Văn Huy Ngày, tháng, năm sinh: 16/08/1982 Địa liên lạc: 100B2 Lê Hồng Phong, phường 4, Tp.Vũng Tàu Nơi sinh: Thái Bình QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 9/2000 - 10/2005, học chuyên ngành Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, TP.HCM 10/2006 - 5/2007, học chuyển đổi chuyên ngành Địa chất - Dầu khí ứng dụng, Khoa Địa chất – Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa, Tp.HCM 9/2007 – 9/ 2008, học bồi dưỡng sau đại học chuyên ngành Địa chất – Dầu khí ứng dụng, Khoa Địa chất – Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa, Tp.HCM 9/2008 đến nay, học cao học chuyên ngành Địa chất – Dầu khí ứng dụng, Khoa Địa chất-Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa, Tp.HCM ... Nơi sinh: Thái Bình Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng MSHV: 03608458 TÊN ĐỀ TÀI: “Mơ hình lịch sử phát triển luận giải trình sinh dầu cấu tạo Bạch Hổ, bồn trũng Cửu Long? ?? NHIỆM VỤ LUẬN... tâm, cấu tạo Bạch Hổ có trũng như: trũng Tây Bạch Hổ, trũng Bắc Bạch Hổ, trũng Nam Bạch Hổ, trũng Đơng Bạch Hổ (Hình 1.5) Trũng Đông Bạch Hổ phần sâu bể Cửu Long, nằm kế rìa Đơng vịm nâng Bạch. .. tích hạt mịn vận chuyển vào vùng bồn trũng Cửu Long 1.2 Cấu tạo Bạch Hổ Hình 1.3 Cấu tạo Bạch Hổ biểu diễn đường đẳng sâu `  20    1.2.1 Địa tầng cấu tạo Bạch Hổ Cấu tạo Bạch Hổ bao gồm hệ tầng: