Đặc điểm trầm tích móng carbonat và lớp phủ trực tiếp trên móng lô 102 106 bể sông hồng phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -JÛK - LÊ VĂN MINH ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH MĨNG CARBONAT VÀ LỚP PHỦ TRỰC TIẾP TRÊN MĨNG LƠ 102 - 106 BỂ SƠNG HỒNG PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -JÛK - LÊ VĂN MINH ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH MĨNG CARBONAT VÀ LỚP PHỦ TRỰC TIẾP TRÊN MĨNG LƠ 102 - 106 BỂ SƠNG HỒNG PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ Chun ngành: Khống vật học địa hóa học Mã số : 60440205 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đỗ Văn Nhuận HÀ NỘI - NĂM 2013 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày ……… tháng ……… năm 2013 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Văn Minh MỤC LỤC Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ ảnh MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan bể trầm tích Sơng Hồng 1.2 Lịch sử tìm kiếm thăm dị Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Lý luận chung đá trầm tích 2.1.1 Định nghĩa đá trầm tích 2.1.2 Các giai đoạn biến đổi đá trầm tích 2.1.3 Thành phần phân loại đá trầm tích 2.1.3.1 Thành phần khống vật 2.1.3.2 Thành phần hóa học 2.1.3.3 Phân loại đá trầm tích 2.1.4 Cát kết 2.1.4.1 Thành phần hóa học cát kết 2.1.4.2 Nguồn gốc điều kiện thành tạo 2.1.5 Đá carbonat 2.1.5.1 Thành phần khoáng vật đá trầm tích carbonat 2.1.5.2 Thành phần hóa học 2.1.5.3 Kiến trúc cấu tạo đá carbonat 2.1.5.4 Phân loại đá carbonat 2.1.5.5 Đá vôi 2.1.5.6 Dolomit 2.1.5.7 Vai trò đá carbonat nghiên cứu địa chất (lĩnh vực dầu khí) 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thạch học 2.2.2 Phương pháp địa vật lý: Địa chấn, địa vật lý giếng khoan 12 12 14 17 17 17 17 19 19 21 21 22 23 24 25 25 26 26 27 27 31 34 36 36 39 Chương 3: CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT, SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ BỂ TRẦM TÍCH SƠNG HỒNG 3.1 Địa tầng trầm tích 3.1.1 Trầm tích Eocen - Oligocen dưới: Hệ tầng Phù Tiên - tập SBO1 3.1.2 Trầm tích Oligocen trên: Hệ tầng Đình Cao - tập SBM2 3.1.3 Trầm tích Miocen - giữa: Hệ tầng Phong Châu Phù Cừ - tập SBM3 3.1.4 Trầm tích Miocen trên: Hệ tầng Tiên Hưng - tập SBP4 3.1.5 Pliocen - Đệ Tứ: Hệ tầng Biển Đông - SBP4 tới đáy biển 3.2 Kiến tạo, cấu trúc bể Sông Hồng khu vực nghiên cứu 3.2.1 Kiến tạo lịch sử tiến hóa 3.2.2 Cấu trúc địa chất bể Sông Hồng khu vực nghiên cứu 3.2.2.1 Phần Đông Bắc bể Sông Hồng 3.2.2.2 Phần trung tâm bể Sông Hồng 3.2.2.3 Phần Nam bể Sông Hồng 3.3 Đặc điểm chung hệ thống dầu khí 3.3.1 Đá mẹ 3.3.2 Đá chứa 3.3.3 Đá chắn 3.3.4 Thời gian di cư tạo bẫy Chương 4: ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC TÍNH CHỨA CỦA CÁC THÀNH TẠO CARBONAT VÀ LỚP PHỦ TRỰC TIẾP TRÊN MĨNG KHU VỰC LƠ 102 - 106 4.1 Đặc điểm trầm tích carbonat lớp phủ móng 4.1.1 Trầm tích carbonat trước Đệ Tam 4.1.2 Trầm tích Eocen - Hệ tầng Phù Tiên 4.1.3 Trầm tích Oligocen - Hệ tầng Đình Cao 4.2 Đặc tính rỗng thấm trầm tích carbonat lớp phủ móng 4.2.1 Đá carbonat 4.2.2 Đá chứa cát kết Oligocen 4.3 Đánh giá tiềm dầu khí khu vực nghiên cứu 4.3.1 Tiềm đá chứa 4.3.1.1 Đá chứa cát kết Oligocen 4.3.1.2 Đá chứa carbonat 4.3.2 Tiềm đá chắn cho tầng móng lớp phủ móng Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo 41 41 41 44 46 46 47 47 47 53 54 58 59 61 61 63 66 68 71 71 71 73 75 77 77 77 82 82 82 86 92 95 97 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Nội dung Bảng 2.1 Thành phần hóa học trung bình cát kết theo bối Trang 23 cảnh kiến tạo (theo M R Bhatia, 1983) Bảng 2.2 Thành phần hóa học số loại cát kết 24 (theo F J Pettijohn, 1963) Bảng 2.3 Bảng phân loại đá carbonat dựa hàm lượng calcit 28 dolomit Bảng 2.4 Những đá chuyển tiếp đá vôi (Dolomit) với cát kết 28 Bảng 2.5 Những đá chuyển tiếp đá vôi sét 29 Bảng 2.6 Những đá chuyển tiếp đá vôi silit 29 Bảng 4.1 Bảng thông số chứa chi tiết cho giếng khu vực 90 nghiên cứu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ẢNH Nội dung Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 3.1 Hinh 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Vị trí bể trầm tích Sơng Hồng khu vực lân cận Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu Sơ đồ thành tạo hợp phần tạo đá bề mặt vỏ Trái đất đá trầm tích Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần khoáng vật Sơ đồ nguồn gốc thành tạo dolomit Cột địa tầng tổng hợp khu vực lô 102 - 106 Mặt cắt địa chất địa vật lý qua khu vực trung tâm bể Sông Hồng Mặt cắt địa chất địa vật lý dọc trung tâm bể Sông Hồng Mặt cắt địa chất địa vật lý cắt ngang phần Tây Bắc bể Sông Hồng Mặt cắt địa chất địa vật lý cắt ngang qua khu vực Bạch Long Vĩ, phần Đơng Bắc bể Sơng Hồng Hình thái cấu trúc bể Sơng Hồng Bản đồ móng đới cấu trúc bể Sơng Hồng Mặt cắt ngang qua GK thuộc khu vực lô nghiên cứu biểu mặt móng carbonat có khả chứa dầu Mặt cắt qua đới trung tâm từ thềm Thanh - Nghệ (TN) qua trũng trung tâm tới địa hào nghịch đảo (lô 107) giáp đảo Bạch Long Vĩ Bản đồ vị trí phân bố cấu trúc bể Sơng Hồng Tuyến 89-1-62, mặt cắt từ đới trung tâm qua đứt gãy Sông Lô tới đới Đông Bắc Bản đồ cấu trúc móng lơ 102 - 106 Lát cắt qua cấu tạo PA đới nghịch đảo Oligocen Bạch Long Vĩ Mặt cắt GPGT93-217 lô 112 qua cấu tạo Hoàng Oanh, Bạch Trĩ Hải Yến phân cách bán địa hào, địa hào có lấp đầy trầm tích Oligocen Bản đồ trưởng thành Oligocen, đáy Miocen khu vực miền võng Hà Nội phía Tây lơ nghiên cứu Trang 13 14 19 23 33 42 43 43 45 45 48 49 51 52 53 56 57 58 60 62 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Ảnh 4.1 Ảnh 4.2 Ảnh 4.3 Ảnh 4.4 Ảnh 4.5 Ảnh 4.6 Ảnh 4.7 Ảnh 4.8 Địa hình vùi lấp carbonat phía Đơng lơ nghiên cứu Lớp sét dày khu vực trũng trung tâm bể Sơng Hồng có vai trị tầng chắn tốt Cột địa tầng tổng hợp trầm tích Đệ Tam phần Bắc bể Sơng Hồng Mơi trường trầm tích thời kỳ Eocen, Oligocen (Theo Petronas) Đặc tính biến đổi thứ sinh trầm tích Oligocen - Miocen, miền võng Hà Nội Quan hệ độ thấm độ rỗng theo mẫu lõi giếng khoan miền võng Hà Nội (hệ tầng Đình Cao) Tài liệu Mudlog giếng 106-HL-1X Kết minh giải ĐVLGK giếng 106-HL-1X Kết minh giải ĐVLGK giếng B10-STB-1X Kết minh giải ĐVLGK giếng 106-YT-1X Tầng chắn khu vực tuổi Miocen Kết chạy thuộc tính địa chấn Anttracking tập lớp phủ móng Cát kết Oligocen, hạt trung lựa chọn mài trịn trung bình - tốt Khoan D14-STL-1X, sâu 3.320m, Nicon+ Cát kết hạt thô chứa sạn, độ lựa chọn mài tròn Khoan 18, sâu 580m, tuổi Oligocen, Nicon+ Cát kết Oligocen hạt trung, lựa chọn mài trịn trung bình Khoan PV-XT-1X, sâu 1.176m, Nicon+ Cát kết Oligocen hạt trung có đặc tính chứa đá bị tác động mạnh q trình nén kết ximăng hố Khoan PV-ĐQD-1X, sâu 3.230m, NiconCát kết Oligocen hạt trung có đặc tính chứa thuộc loại trung bình - Khoan D14-STL-1X, sâu 3.368m, NiconĐá vôi chứa dầu GK B10-STB-1X, sâu 1.235m, Nicon+ Một số hình ảnh thực tế tính nứt nẻ đá carbonat mẫu lát mỏng Một số hình ảnh tính nứt nẻ đá carbonat ngồi thực địa vịnh Hạ Long 64 67 74 75 85 86 88 88 89 89 93 94 80 80 81 81 82 91 91 92 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hoạt động tìm kiếm thăm dị (TKTD) dầu khí miền Bắc Việt Nam năm đầu thập niên 60 chủ yếu diễn đất liền khu vực miền võng Hà Nội Việc phát mỏ khí Tiền Hải C vào năm 1975 mở tiềm dầu khí bể trầm tích Sơng Hồng Từ năm 1989 - 1995, với sách mở cửa nước ta có hàng loạt cơng ty dầu khí nước ngồi vào đầu tư BP, Total, Shell, Anzoil, Idemitsu tiến hành hoạt động TKTD biển Tuy nhiên, sau thời gian TKTD với kết không mong đợi nên công ty rút lui tiềm dầu khí khu vực ngồi khơi bể trầm tích Sơng Hồng cần phải nghiên cứu nhiều Trong cơng tác TKTD dầu khí bể Sông Hồng, khu vực lô 102 - 106 đánh giá có nhiều tiềm khơng liên quan với trầm tích Miocen mà cịn lớn móng trước Kainozoi Năm 2008, Nhà thầu PCVL, điều hành lô hợp đồng 102 - 106, khoan giếng khoan HR-1X, kết thử vỉa đối tượng móng đá vơi nứt nẻ - cacxtơ cho dịng cơng nghiệp có lưu lượng lớn (7209 thùng/ngày đêm với choke 128/64) cấu tạo Hàm Rồng Phát làm thay đổi quan niệm TKTD dầu khí khu vực phía Bắc bể Sơng Hồng Điều địi hỏi phải có nghiên cứu đánh giá trữ lượng sơ cho cấu tạo Hàm Rồng tiềm cấu tạo có triển vọng vùng lân cận đồng thời định hướng cho việc lập chương trình thẩm lượng phát Hàm Rồng xây dựng kế hoạch TKTD khu vực cách khoa học Với yêu cầu trên, việc nghiên cứu đặc điểm trầm tích móng carbonat lớp phủ trực tiếp móng lơ 102 - 106 bể Sơng Hồng phục vụ đánh giá tiềm dầu khí thực cần thiết quan trọng Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn thành tạo đá carbonat móng lớp phủ trực tiếp móng lơ 102 - 106 bể trầm tích Sơng Hồng 2.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu luận văn thuộc phần diện tích lơ 102 - 106 (khoảng 14.000 km2) phía Bắc bể trầm tích Sơng Hồng Mục tiêu nội dung nhiệm vụ luận văn 3.1 Mục tiêu Làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích móng carbonat lớp phủ trực tiếp móng khu vực lơ 102 - 106 tiềm dầu khí nó, góp phần vào việc đánh giá tiềm chung bể Sông Hồng công tác thực chiến lược TKTD dầu khí tổng thể bể trầm tích Sơng Hồng 3.2 Nội dung nhiệm vụ luận văn Để đạt mục tiêu nghiên cứu cần giải nhiệm vụ sau: - Thu thập tài liệu địa chất, địa vật lý tổng kết đánh giá kết thu khu vực lô 102 - 106 lân cận thời điểm tại; - Đánh giá đặc điểm trầm tích carbonat lớp phủ trực tiếp móng khu vực lơ 102 - 106; - Phân tích mối liên hệ đặc điểm trầm tích với độ rỗng, độ thấm trầm tích carbonat lớp phủ trực tiếp móng khu vực lô 102 - 106; - Đánh giá tiềm đá chứa - chắn cho tầng móng lớp phủ trực tiếp móng khu vực nghiên cứu mối liên quan chúng với tiềm dầu khí bể Sơng Hồng; - Đề xuất phương hướng công tác Phương pháp nghiên cứu - Nhóm phương pháp địa chất: Bao gồm chủ yếu phân tích thạch học phương pháp trầm tích, địa tầng, kiến tạo, phân tích bể trầm ... Chương 4: ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC TÍNH CHỨA CỦA CÁC THÀNH TẠO CARBONAT VÀ LỚP PHỦ TRỰC TIẾP TRÊN MĨNG KHU VỰC LƠ 102 - 106 4.1 Đặc điểm trầm tích carbonat lớp phủ móng 4.1.1 Trầm tích carbonat. .. kết đánh giá kết thu khu vực lô 102 - 106 lân cận thời điểm tại; - Đánh giá đặc điểm trầm tích carbonat lớp phủ trực tiếp móng khu vực lơ 102 - 106; - Phân tích mối liên hệ đặc điểm trầm tích. .. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -JÛK - LÊ VĂN MINH ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH MĨNG CARBONAT VÀ LỚP PHỦ TRỰC TIẾP TRÊN MĨNG LƠ 102 - 106 BỂ SƠNG HỒNG PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU