Tướng trầm tích và đặc điểm phân bố vỉa chứa dầu khí eocen oligocen dưới vùng rìa đông đông nam bể cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NHƯ HUY TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VỈA CHỨA DẦU KHÍ EOCEN – OLIGOCEN DƯỚI VÙNG RÌA ĐƠNG – ĐƠNG NAM BỂ CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NHƯ HUY TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VỈA CHỨA DẦU KHÍ EOCEN – OLIGOCEN DƯỚI VÙNG RÌA ĐƠNG – ĐƠNG NAM BỂ CỬU LONG Chuyên ngành: Mã số chuyên ngành: KỸ THUẬT DẦU KHÍ 62.52.06.04 Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: PGS TS Hoàng Văn Long PGS.TS Phạm Huy Tiến Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: PGS TS Nguyễn Trọng Tín PGS.TS Hồng Văn Q PGS.TS Nguyễn Việt Kỳ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN VĂN XUÂN TS HOÀNG NGỌC ĐANG LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận án “Tướng Trầm Tích Đặc Điểm Phân Bố Vỉa Chứa Dầu Khí Eocen – Oligocen Dưới Vùng Rìa Đơng – Đơng Nam Bể Cửu Long” cơng trình nghiên cứu thân tác giả thực hướng dẫn PGS TS Trần Văn Xuân TS Hoàng Ngọc Đang Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Những kết nghiên cứu luận án chưa tác giả khác công bố Việt Nam giới Tác giả luận án Chữ ký Trần Như Huy i TÓM TẮT LUẬN ÁN Luận án nghiên cứu đặc điểm phân bố loại tướng đá trầm tích xác định đặc điểm phân bố vỉa chứa dầu khí tuổi Eocen – Oligocen sớm vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long để phục vụ cho chương trình thăm dị khai thác dầu khí khu vực Luận án đưa luận điểm bảo vệ: Mơ hình trũng Đơng – Đông Nam bể Cửu Long giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift chịu ảnh hưởng chủ yếu yếu tố kiến tạo, cổ địa mạo cổ khí hậu, tạo điều kiện hình thành tầng sét đen Oligocen có nguồn gốc đầm hồ Các tầng sét đen phân bố rộng khắp khu vực nghiên cứu, vừa nguồn sinh vừa đóng vai trị chắn cho cấu tạo triển vọng vùng rìa Đơng – Đông Nam bể Cửu Long Tầng cát kết lót đáy phân bố rộng rãi khu vực nghiên cứu, có tiềm dầu khí lớn có giá trị cơng nghiệp Sự bảo tồn đặc tính thấm – chứa liên quan đến hạt vụn đá gốc chưa phong hóa ‘khiên đỡ’ tầng sét đen nằm phủ bên có nguồn gốc đầm hồ bị nước nhanh q trình thành tạo đá Các vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen khu vực nghiên cứu có tướng lịng sơng, quạt cát aluvi dải cát ven bờ phân bố cấu trúc – chiều tựa vào đứt gãy sụt lún vùng rìa có phương song song với đới nâng Côn Sơn ii LỜI CÁM ƠN Tác giả xin chân thành cám ơn PGS TS Trần Văn Xuân TS Hoàng Ngọc Đang hướng dẫn tận tình; thầy Khoa Kỹ Thuật Địa Chất Dầu Khí Đại Học Bách Khoa Tp HCM, đồng nghiệp phịng Thăm Dị, Cơng Nghệ Mỏ Cơng ty Điều hành Thăm dị Khai thác Dầu khí Trong Nước PVEPPOC, Ban Tìm kiếm Thăm dị Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí PVEP, Viện Nghiên cứu Khoa học Thiết Kế Dầu Khí Vietsovpetro NIPI số đơn vị khác ngành giúp đỡ đóng góp ý kiến để tác giả hồn thành luận án Tác giả xin bày tỏ lời cám ơn đến Tập đồn Dầu Khí Quốc gia Việt Nam, Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí PVEP, Cơng ty Điều Hành Thăm Dị Khai Thác Dầu Khí Trong Nước PVEPPOC tạo điều kiện thuận lợi cho phép tác giả sử dụng tài liệu để tiến hành, hồn thành cơng bố đề tài nghiên cứu Sự động viên tinh thần lớn lao gia đình khích lệ tác giả suốt thời gian nghiên cứu đề tài Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến nhà nghiên cứu trước lĩnh vực ngồi nước có chưa có nêu tên danh sách trích dẫn luận án tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt đến triết lý thăm dò dầu khí cố giáo sư người Hoa Kỳ Parke A Dickey (19101995): "Chúng ta thường tìm thấy dầu vùng đất với ý tưởng truyền thống Đơi tìm dầu khu vực cũ với ý tưởng mới, tìm nhiều dầu khu vực quen thuộc với ý tưởng cũ Trong khứ có vài lần nghĩ dầu hết, thật cạn kiệt ý tưởng" Triết lý truyền cảm hứng cho tác giả việc hình thành ý tưởng, triển khai nghiên cứu hoàn thành luận án Xin chân thành cám ơn! iii MỤC LỤC Danh Mục Các Hình Ảnh .vi Danh Mục Bảng Biểu .ix Danh Mục Các Từ Viết Tắt .x Mở Đầu .1 Chương Tổng Quan Về Đối Tượng Và Lịch Sử Nghiên Cứu 1.1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu .5 1.1.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu .6 1.1.2.1 Lịch sử phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu 1.1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất 13 1.1.2.3 Đặc điểm địa tầng khu vực nghiên cứu .16 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu .23 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước ngồi 23 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 25 1.2.2.1 Lịch sử thăm dò khai thác dầu khí bể cửu long 25 1.2.2.2 Các nghiên cứu địa chất – địa vật lý tác giả nước liên quan 26 1.3 Mục tiêu yêu cầu nghiên cứu .28 Chương Cơ Sở Dữ Liệu, Hệ Phương Pháp Nghiên Cứu 30 2.1 Cơ sở liệu 30 2.2 Hệ phương pháp nghiên cứu 31 2.2.1 Xác định tướng trầm tích phương pháp phân tích địa chấn 31 2.2.1.1 Phân tích địa chấn địa tầng 31 2.2.1.2 Phân tích thuộc tính địa chấn: 36 2.2.2 Xác định tướng trầm tích phương pháp phân tích địa vật lý giếng khoan 38 2.2.2.1 Phân tích đường cong gamma: 38 2.2.2.2 Phân tích đường cong qt hình ảnh nằm đất đá (image log) .39 2.2.3 Xác định tướng trầm tích phương pháp phân tích thạch học 42 2.2.4 Xác định tướng trầm tích phương pháp cổ sinh .45 2.2.5 Xác định tướng trầm tích phương pháp khác .48 2.3 Chu trình nghiên cứu dự báo phân bố vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen khu vực nghiên cứu 49 iv Chương Các Yếu Tố Chính Ảnh Hưởng Đến Tướng Trầm Tích Và Hệ Thống Dầu Khí Các Hệ Tầng Thành Tạo Trong Thời Kỳ Tạo Rift 52 3.1 Các yếu tố yếu tố hệ 52 3.2 Phân tích tác động yếu tố ……………………54 3.2.1 Tác động yếu tố kiến tạo 54 3.2.2 Tác động thành phần đá gốc cổ địa mạo 60 3.2.3 Tác động yếu tố cổ khí hậu .61 3.3 Mơ hình hệ thống trầm tích Eocen – Oligocen vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long .64 Chương Tướng Trầm Tích Và Đặc Điểm Phân Bố Vỉa Chứa Dầu Khí Eocen – Oligocen Dưới Vùng Rìa Đơng – Đơng Nam Bể Cửu Long 68 4.1 Tướng trầm tích Eocen – Oligocen phân bố chúng bể Cửu Long 68 4.1.1 Đặc điểm tướng trầm tích Eocen – Oligocen khu vực nghiên cứu 69 4.1.2 Phân bố tướng trầm tích Eocen – Oligocen khu vực nghiên cứu 70 4.2 Đặc trưng tầng chứa giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift khu vực nghiên cứu 78 4.2.1 Đặc trưng tầng chứa E70 80 4.2.2 Đặc trưng tầng chứa E60 90 4.2.3 Đặc trưng tầng chứa E phần phía Nam khu vực nghiên cứu .93 4.2.4 Đặc trưng tầng chứa E phần phía Bắc khu vực nghiên cứu 96 4.3 Đặc điểm phân bố vỉa chứa 100 4.3.1 Chiều sâu tới hạn bảo tồn đặc tính thấm – chứa 100 4.3.2 Phân bố vỉa chứa dầu khí theo diện 103 4.4 Xác định đối tượng ưu tiên tìm kiếm thăm dị khu vực nghiên cứu 104 Kết Luận Và Kiến Nghị .106 Danh Mục Cơng Trình Đã Cơng Bố 109 Tài Liệu Tham Khảo 113 v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu Hình 1.2: Sơ đồ vị trí kiến tạo bể Cửu Long bình đồ kiến tạo khu vực Đông Nam Á (R.Hall 2002) Hình 1.3: Sơ đồ minh họa hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ Eocen (R Hall 2002) Hình 1.4: Sơ đồ minh họa hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ cuối Eocen đầu Oligocen (R Hall 2002) Hình 1.5: Mơ hình địa chất – địa vật lý cắt ngang bể Cửu Long (Lê Văn Cự nnk, 2007) .10 Hình 1.6: Tóm tắt hoạt động kiến tạo mơi trường trầm tích bể Cửu Long Nam Cơn Sơn theo Gwang Lee nnk (2002) .11 Hình 1.7: Mơ hình kiến tạo bể Cửu Long Gwang Lee nnk (2002) .12 Hình 1.8: Mặt cắt địa chấn cắt qua bể Cửu Long 13 Hình 1.9: Sơ đồ phân chia đơn vị cấu trúc bậc II bậc III bể Cửu Long 15 Hình 1.10: Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long 20 Hình 1.11: Bảng đối sánh địa tầng bể Cửu Long theo VPI (2014) .21 Hình 1.12: Tài liệu liên kết địa vật lý giếng khoan giếng S-1, B-19, N2 D1 22 Hình 1.13: Bảng đối sánh địa tầng khu vực Đông – Đông Nam bể Cửu Long 23 Hình 2.1: Một số dạng trường sóng mặt cắt địa chấn (Mai Thanh Tân, 2011) 32 Hình 2.2: Mơ hình tổng hợp kiểu bất chỉnh hợp địa chấn 33 Hình 2.3: Mặt cắt địa chấn – địa chất qua vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long lô 09-2/09 theo hướng Tây Bắc – Đông Nam 36 Hình 2.4: Bản đồ thuộc tính địa chấn SpecDecom dải tần 10Hz cho tầng cát lót đáy Oligocen E70 vùng rìa Đông – Đông Nam bể Cửu Long 37 Hình 2.5: Nhịp trầm tích theo đường cong gamma (Hồng Văn Q, 2013) .39 Hình 2.6: Các dạng đường cong quét hình ảnh nằm đất đá 41 Hình 2.7: Phân tích tướng trầm tích lục địa kết hợp đường cong quét hình ảnh SP/ gamma 41 Hình 2.8: Mơ tả khoảng mẫu lõi tầng Oligocen E70 giếng khoan thuộc khu vực nghiên cứu .44 Hình 2.9: Các tướng mơi trường trầm tích phân chia theo tài liệu sinh địa tầng 46 Hình 2.10: Chu trình (Work Flow) nghiên cứu phân tích tướng trầm tích dự báo phân bố đá chứa vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long 51 Hình 3.1: Những yếu tố định đến q trình trầm tích phân bố tướng đá bể trầm tích ……………………………………………………………… 553 Hình 3.2: Quan hệ miền xâm thực lắng đọng bể rift nội lục theo mơ hình truyền thống (Trần Nghi, 2009) 55 vi Hình 3.3: Mơ hình mặt cắt địa chất – địa vật lý cắt ngang bể Cửu Long (theo ĐCTNDKVN, 2007) 55 Hình 3.4: Mặt cắt địa chấn cắt qua bể Cửu Long theo hướng TB – ĐN .56 Hình 3.5: Mơ hình mặt cắt ngang trũng nội lục (theo Morley, 1999 có chỉnh sửa) 56 Hình 3.6: Mơ hình mặt cắt địa chất – địa vật lý cắt ngang trũng bể Cửu Long 57 Hình 3.7: Mặt cắt địa chấn cắt qua khu vực Đông Nam bể Cửu Long 58 Hình 3.8a: Bản đồ cấu trúc mặt móng bể Cửu Long (ĐCTNDKVN, 2007) 59 Hình 3.8b: Bản đồ cấu trúc mặt móng bể Cửu Long (PVEPPOC, 2014) .59 Hình 3.9: Mơ hình phát triển trũng Đơng – Đông Nam bể Cửu Long thời kỳ tạo rift .60 Hình 3.10: Cổ khí hậu bể trầm tích Biển Đơng từ cổ sinh (Morley 2012) 62 Hình 3.11a: Tiềm sinh hydrocarbon đá sét đen Oligocene vùng rìa Đơng Nam bể Cửu Long 665 Hình 3.11b: Các mặt cắt địa chấn cắt dọc (A-A’) ngang (B-B’) trũng Đông – Đông Nam bể Cửu Long 66 Hình 3.12: Mơ hình trầm tích trũng Đơng - Đơng Nam bể Cửu Long qua chu kỳ khí hậu khác Eocen – Oligocen sớm ………………………………… 667 Hình 4.1: Các đồ phân bố tướng trầm tích Trà Tân Trà Cú khu vực Đông Nam bể Cửu Long (PVEPPOC NIPI, 2012) .69 Hình 4.2: Liên kết địa vật lý giếng khoan giếng KNT – KTN – DD 71 Hình 4.3: Tích hợp phương pháp phân tích tướng trầm tích, xây dựng đồ phân bố tướng đá tầng cát lót đáy E70 72 Hình 4.4: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng cát kết lót đáy (Oligocen E70) KVNCMR 73 Hình 4.5: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E Sét đen (SĐ#2) 74 Hình 4.6: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E60 …………………… 75 Hình 4.7: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen Sét Đen (SĐ#1) 76 Hình 4.8: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E (E10 – E50) .77 Hình 4.9: Mặt cắt liên kết ĐVLGK giếng N3-Tl10-Tl2 tài liệu thạch học giếng Tl10 79 Hình 4.10: Mặt cắt địa chấn cắt ngang phụ bể Đông – Đông Nam bể Cửu Long từ đới nâng Côn Sơn (ĐN) sang trung tâm phụ bể (TB) 81 Hình 4.11: Băng địa chấn tổng hợp giếng khoan T-3 cho thấy đặc trưng địa chấn tầng tài liệu giếng khoan tài liệu địa chấn mặt 82 Hình 4.12: Biểu đồ phân loại cát kết E70 giếng khoan khu vực N T, Lô 09-2/09 .83 Hình 4.13: Ảnh mẫu lát mỏng cát kết lót đáy E70 độ sâu 3532mMD/ 3241mSS giếng khoan T-1 83 Hình 4.14: Tài liệu phân tích ĐVLGK Oligocen Tầng E70 giếng khoan T-2 84 vii Hình 4.15: Tài liệu đo áp suất độ linh động vỉa cát kết lót đáy E70 từ thiết bị thử vỉa cáp RCI 85 Hình 4.16: Tích hợp tài liệu thạch học địa vật lý giếng khoan để xác định vỉa cát kết lót đáy E70 86 Hình 4.17: Mẫu Sườn (Side wall core) cát kết lót đáy E70 độ sâu 3806.9m giếng khoan T-4 .87 Hình 4.18: So sánh trữ lượng dầu khí chỗ dự báo trước khoan ước tính sau khoan thăm dị, thẩm lượng tầng cát kết lót đáy tầng móng granit nứt nẻ .89 Hình 4.19: Biểu đồ phân loại cát kết E60 giếng khoan khu vực N T .91 Hình 4.20: Ảnh mẫu lát mỏng thạch học tầng E60 độ sâu 3853,35mMD/ 3413,5mSS giếng khoan N2 91 Hình 4.21: Tài liệu phân tích ĐVLGK tầng E60 giếng khoan T2 92 Hình 4.22: Biểu đồ đo áp suất vỉa từ RCI tầng E60 giếng N-2, N-3 T-2 93 Hình 4.23: Biểu đồ phân loại cát kết E giếng khoan khu vực N T .94 Hình 4.24: Ảnh mẫu lát mỏng thạch học tầng E độ sâu 3510 mMD/ 3172 mSS giếng khoan N2 94 Hình 4.25: Tài liệu phân tích ĐVLGK tầng E giếng giếng khoan N1 95 Hình 4.26: Biểu đồ đo áp suất vỉa từ RCI tầng E giếng N-1 96 Hình 4.27: Mặt cắt địa chấn cắt dọc Tl hữu tầng E dải Amethyst 97 Hình 4.28: Biểu đồ phân loại cát kết tầng Oligocen E phần phía bắc khu vực nghiên cứu 98 Hình 4.29: Ảnh mẫu lát mỏng cát kết Oligocen E, giếng Tl-3 98 Hình 4.30: Tài liệu phân tích ĐVLGK giếng Tl-2 99 Hình4.31: Khả cố kết tầng sét đen ……………………………… ….101 Hình 4.32: Giản đồ biểu diễn quan hệ độ rỗng (& độ thấm) tới hạn với độ sâu tới hạn bảo tồn đặc tính thấm – chứa riêng khu vực Đông – Đông Nam khu vực khác bể Cửu Long …………………………………………… 102 Hình 4.33: Sơ đồ phân bố cấu tạo vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long 104 viii ... trầm tích Eocen – Oligocen vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long .64 Chương Tướng Trầm Tích Và Đặc Điểm Phân Bố Vỉa Chứa Dầu Khí Eocen – Oligocen Dưới Vùng Rìa Đơng – Đơng Nam Bể Cửu. .. trầm tích hệ thống dầu khí hệ tầng thành tạo giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift vùng rìa Đơng – Đơng nam bể Cửu Long Chương 4: Tướng trầm tích đặc điểm phân bố vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen vùng. .. Cửu Long 68 4.1 Tướng trầm tích Eocen – Oligocen phân bố chúng bể Cửu Long 68 4.1.1 Đặc điểm tướng trầm tích Eocen – Oligocen khu vực nghiên cứu 69 4.1.2 Phân bố tướng trầm tích