Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn dự báo sự phân bố, đặc điểm của các vỉa chứa dầu khí mỏ yên tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ NGÂN ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP NGHỊCH ĐẢO ĐỊA CHẤN DỰ BÁO SỰ PHÂN BỐ, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VỈA CHỨA DẦU KHÍ MỎ YÊN TỬ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI , 2011 Mở Đầu Trong lĩnh vực thăm dị dầu khí, việc áp dụng công nghệ xử lý minh giải tài liệu địa chấn đóng vai trị quan trọng Với phát triển công nghệ thông tin, song song với hàng loạt nghành cơng nghệ khác có bước phát triển vượt bậc Trong xử lý minh giải tài liệu địa chấn nhằm phục vụ cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí có bước phát triển nhày vọt Ngày phương pháp địa chấn nghiên cứu tỷ mỷ vùng có địa chất phức tạp, khơng giai đoạn tìm kiếm thăm dị mà giai đoạn phát triển khai thác, quản lý mỏ tính tốn trữ lượng Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua, hoạt động tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí phát triển mạnh mẽ hầu khắp thềm lục địa Việt Nam đạt thành tựu đáng kể Hàng loạt mỏ dầu đưa vào khai thác Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông… Các kết đạt gớp phần quan trọng phát triển kinh tế đất nước Tuy nhiên đặc điểm địa chất phức tạp nên việc tìm kiếm thăm dị dầu khí đạt hiệu cáo áp dụng phương pháp địa chấn tiên tiến, công nghệ xử lý cao, phương pháp xử lý đặc biệt Ví dụ, áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn phát mỏ Hàm Rồng với trữ lượng 7500 thùng/ngày Bể Sông Hồng thuộc thềm lục địa Việt Nam có tiềm dầu khí tương đối lơn, đối tượng chứa dầu khí nằm trầm tích Mioxen, Oligoxen đá cacbonat Việc sử dụng tài liệu địa chấn thăm dị dầu khí bể Sông Hồng đạt thành tựu lớn, nhiên việc áp dụng phương pháp minh giải xử lý đặc biệt nhằm xác định phân bố cảu tầng chứa chưa đem lại hiệu cao Để nâng cao hiệu phương pháp địa chấn nghiên cứu đặc điểm tầng chứa dầu khí bể Sông Hồng, việc áp dụng phương pháp phù hợp cần thiết Nhằm góp phần giải vấn đề này, tác giả chọn đề tài nghiên cứu “Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn xác định tầng chứa dầu khí mỏ Yên Tử (bể Sơng Hồng)” Mục đích luận văn Xác định phân bố thân cát chứa dầu Mioxen mỏ Yên Tử sở áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn Nhiệm vụ luận văn Nghiên cứu đặc điểm địa chất mỏ Yên Tử mối quan hệ chúng với điều kiện áp dụng phương pháp dự báo đặc điểm tầng chứa theo tài liệu địa chấn mặt Nghiên cứu áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn xác định phân bố thân cát chứa dầu khí trầm tích Mioxen mỏ n Tử (bể Sơng Hồng) Nội dung nghiên cứu Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn xác định tầng chứa dầu khí Miocen mỏ Yên Tử (bể Sông Hồng) Phương pháp nghiên cứu - Xác định tham số nghịch đảo trở kháng, Vp/Vs - So sánh với tài liệu giếng khoan xác định vỉa sản phẩm - Áp dụng phương pháp kiểm tra thân bẫy 3D, xác định đặc điểm phân bố tầng chứa Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Với việc áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn mỏ Yên Tử bể Sông Hồng khẳng định khả dự báo phát triển diện phân bố thân cát chứa dầu khí tài liệu địa chấn mặt Các kết đạt góp phần nâng cao hiệu cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí khơng khu vực mỏ n Tử mà cịn có triển vọng áp dụng khu vực khác Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần mở đầu, 03 chương, phần kết luận kiến nghị - Chương 1: Đặc điểm địa chất khu vực bắc bể Sông Hồng - Chương 2: Phương pháp nghịch đảo địa chấn - Chương 3: Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn dự báo phân bố, đặc điểm vỉa chứa dầu khí mỏ Yên Tử Lời cảm ơn Trong trình thực luận văn tác giả hướng dẫn tận tình GSTSKH Mai Thanh Tân đóng góp ý kiến bổ ích đồng nghiệp Đồng thời quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học, Bộ mơn Địa Vật Lý, Khoa Dầu khí, Ban Giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất, Ban lãnh đạo Cơng ty Dầu khí Sơng Hồng q trình hồn thành luận văn tốt nghiệp Qua đây, tác giả xin trân trọng gửi tới thầy cô, bạn bè đồng nghiệp lòng biết ơn sâu sắc Xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC BẮC BỂ SÔNG HỒNG 1.1 KHÁI QUÁT VỀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT 1.1.1 Vị trí địa lý Bể Sông Hồng nằm khoảng vĩ độ 105030’ – 110030’ kinh độ Đông, 14030’ – 21000’ vĩ độ Bắc Bể Sơng Hồng có phần nhỏ diện tích nằm đất liền thuộc đồng Sơng Hồng, cịn phần lớn diện tích thuộc vùng biển vịnh Bắc Bộ biển miền Trung thuộc tỉnh từ Quảng Ninh đến Bình Định Bể chia thành ba vùng địa chất: vùng Tây Bắc bao gồm Miền Võng Hà Nội số lơ phía Tây Bắc vịnh Bắc Bộ; vùng Trung Tâm từ lô 107 – 108 đến lô 114 -115; vùng phía Nam từ lơ 115 đến lơ 121 Khu vực mỏ nghiên cứu phạm vi luận văn thuộc vùng Tây Bắc nằm lô 106 Cấu tạo Yên Tử nằm lô 106 cấu tạo có giếng khoan YT – 1X YT – 2X, vị trí cấu tạo Yên Tử thể hình 1.1 1.1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất - địa vật lý Công tác nghiên cứu địa chất - địa vật lý khu vực Bắc Bể Sông Hồng thuộc phần phía Bắc Vịnh Bắc Bộ tiến hành từ năm đầu thập kỷ 80 kỷ trước Qua giai đoạn, khu vực Bắc Bể Sông Hồng Lô 102, 106 Tổng cục Dầu khí Việt Nam, Tập đồn Dầu khí Việt Nam (1978-1987) Nhà thầu nước Total (1989-1991), Idemitsu (1993-1995, PCOSB (20033/2009) tiến hành thu nổ khối lượng lớn địa chấn 2D, 3D với mật độ khác để nghiên cứu cấu trúc địa chất lớp phủ trầm tích Đệ Tam, khoanh vùng cấu tạo khoan thăm dò đối tượng khác nhằm phát khai thác dầu khí khu vực Hình 1.1: Vị trí cấu tạo n Tử 1.1.2.1 Cơng tác thăm dị địa chấn - Giai đoạn 1983-1984: Tổng cục Dầu khí Việt Nam tiến hành thu nổ địa chấn 2D theo mạng lưới tuyến 2x2 km thuộc khu vực trung tâm Lô 102, 103 khoảng 800 km tuyến phần Lô 106 với bội quan sát 48 tàu địa chấn Poisk Iskachel Liên Xô cũ Kết minh giải vẽ Bản đồ cấu trúc địa chất cho phép đánh giá bề dày, yếu tố cấu - kiến tạo chủ yếu trầm tích Đệ Tam thuộc Miền Võng Hà Nội (MVHN) phần biển Vịnh Bắc Bộ Đây sở để đánh giá tiềm dầu khí triển khai cơng tác thăm dị dầu khí khu vực Thềm lục địa phía Bắc CHXHCN Việt Nam - Giai đoạn 2001- 3/2009: Nhà thầu PCOSB tiến hành công tác thăm dò tỷ mỷ địa chấn 3D, bổ sung địa chấn 2D cấu tạo đánh giá triển vọng dầu khí với khối lượng tổng cộng 1.050 km địa chấn 3D gần 2.200 km tuyến địa chấn 2D Tài liệu địa chấn 2D đặc biệt địa chấn 3D PCOSB cho phép chi tiết hóa cấu tạo hình thành điều kiện trầm tích họat động kiến tạo phức tạp cấu tạo Thái Bình, Hồng Hà (Lơ 102) cụm cấu tạo móng cacbonat nứt nẻ Hàm Rồng - Hậu Giang (Lơ 106) đặc trưng cho dạng bẫy khép kín Khối lượng thăm dị địa chấn khu vực Lơ Hợp đồng thống kê Bảng 1.1 Khu vực phía Đơng Lơ 106, tài liệu địa chấn có mạng lưới khảo sát sơ Total giai đoạn 1989 - 1990 số tuyến thu nổ bổ sung năm 2007 PCOSB chưa đủ sở để xác định tồn dạng bẫy lớp phủ trầm tích Đệ Tam với mức độ phức tạp cấu kiến tạo khu vực - nơi giao Bể Sông Hồng Beibuwan - lớp phủ trầm tích bị ảnh hưởng hai hệ thống dầu khí từ hai Bể Để khẳng định điều đó, tương lai, cần bổ sung tài liệu địa chấn chất lượng cao khu vực Bảng 1.1: Khối lượng nghiên cứu địa chấn Lô 102-106 khu vực liền kề K.lượng thu nổ địa chấn TT Giai đoạn thu Nhà điều hành nổ 2D (Km/T) 3D (Km ) Khu vực thu nổ PVN 1983-1984 800 Lô 102, 103, 106, 107 Total 1989-1990 9200 Lô 102, 106, 103, 107 Idemitsu 1993 2270 Lô 102 PCOSB 2003 450 Lô 106 (C.tạo YT, HL) PCOSB 2005 284 Lô 106 (C.tạo Hậu Giang) PCOSB 2005 320 Lô 102 (C.tạo TB-H.Hà) 2206 Lô 102 (C.tạo B.Hải, Huế, Sapa), 106 (C.tạo V.Cỏ, Đ.Sơn, Ch.Linh, v v…) 14476 Km/T 1054 Km2 PCOSB 2007 Tổng cộng 1.1.1.2 Công tác khoan thăm dị Tại phần Bắc Bể Sơng Hồng, giai đoạn 1989 - 2009 Công ty Total, Petrovietnam, Idemitsu Petronas khoan tổng cộng 15 giếng khoan thăm dị, 10 giếng khoan vào đối tượng cát kết trầm tích Mioxen – Oligoxen giếng nhằm vào đối tượng móng đá vơi trước Đệ Tam; có 08 giếng khoan Lơ 102-106 Trên sở kết minh giải tài liệu địa chấn 3D nghiên cứu chế độ cấu kiến tạo, địa tầng thạch học, năm 2001 – 3/2009 nhà thầu PCOSB tiến hành khoan 06 giếng Lơ 102-106 cấu tạo Thái Bình (đối tượng: Trầm tích Mioxen - Oligoxen, Lơ 102), n Tử, Hạ Long, Hàm Rồng theo tài liệu địa chấn 3D, Đồ Sơn, theo tài liệu địa chấn 2D (đối tượng: Trầm tích Mioxen Giữa thành tạo đá vơi, clastic phong hóa, nứt nẻ thuộc móng trước Kainozoi, Lơ 106) Giếng khoan 106-YT-1X (2004) sâu 1967m cấu tạo Yên Tử, phát dấu hiệu dầu thô qua nghiên cứu MDT chiều sâu 1317m (trong Mioxen Giữa) lấy 3125 ml dầu thô 4,5m3 (160 khối) khí Giếng khoan vào 350m móng đá vơi với tượng dung dịch lớn, có biểu dầu khí theo tài liệu địa vật lý giếng khoan, kết thử vỉa cho lượng H2S cao (2000 ppm) nên bắt buộc phải đóng giếng Tại cấu tạo Hạ Long, giếng khoan 106-HL-1X (2006) khoan vào móng đá vơi khoảng 550m tới độ sâu 1930m Lát cắt trầm tích Mioxen Giữa biểu dầu khí yếu (đá chứa nước có mùi dầu) Móng đá vơi khơng có biểu dầu khí thiếu vắng trầm tích Oligoxen nguồn sinh chắn cần thiết Giếng khoan 106-HR-1X (2008) sâu 3767m (3479m - TVDSS) cấu tạo Hàm Rồng, thử vỉa móng Quaczit đá vôi cho gần 794 m (5000 thùng) /ng.đ 170000 m3 (6,0 triệu khối) khí/ng.đ GK 106-DS-1X nhằm phát dầu móng đá vơi phong hóa Giếng khoan gặp móng chiều sâu 2610m, có dấu hiệu dầu mẫu mùn khoan, thử vỉa khoảng độ sâu từ 2600m tới đáy giếng khoan nhận nước Cần nhấn mạnh cấu tạo Đồ Sơn xác định tài liệu địa chấn 2D nên mức độ tin cậy cấu trúc yếu tố khác cấu tạo chưa cao Kết nghiên cứu địa chất Lô 102-106 cho phép liên kết, đánh giá thay đổi bề dày, chiều sâu trầm tích Đệ Tam móng trước Kainozoi đơn vị cấu trúc khác 1.1.2 Địa tầng 1.1.2.1 Đá móng trước Đệ Tam Bên trầm tích KZ khu vực Lơ 102-106 phân dị, lún chìm phức tạp nhiều loại đá có tuổi khác nhau, cụ thể phía Đơng Bắc đứt gãy Sơng Lơ lún chìm đá cacbonat dạng khối lục nguyên tuổi Paleozoi Muộn, bị phong hóa nứt nẻ mạnh giống đá lộ Hạ Long Đồ Sơn Chúng phát GK n Tử, Hàm Rồng, Đồ Sơn, cịn phía Tây Nam đứt gãy Sơng Lơ thành tạo tiền Cambri biến chất cao giống đá núi Gơi - Nam Định 1.1.2.2 Trầm tích Đệ Tam Có mặt khu vực nghiên cứu bao gồm: Trầm tích Eoxen: Ngồi khơi Bể Sơng Hồng, giếng khoan 106-HR-1X gặp trầm tích Eoxen (Hình 1.2), phù hợp với dự đoán theo tài liệu địa chấn khoảng lát cắt trầm tích nằm móng địa hào, đáy trũng sâu 3500 - 5000m Trầm tích Oligoxen: Hệ tầng Đình Cao, phát nhiều MVHN, ngồi biển thấy giếng khoan 106-YT-1X, 106-HR-1X, v.v Trầm tích Oligoxen hình thành mơi trường đầm hồ chứa nhiều sét giàu vật chất hữu nên có khả sinh chủ yếu dầu tốt tập sét Đồng Ho Quảng Ninh, tập sét Oligoxen gặp giếng khoan PV-XT-1X (MVHN) Trầm tích Mioxen: Trầm tích Mioxen gồm: Mioxen Dưới: Hệ tầng Phong Châu, gặp giếng khoan đất liền Lô 102 - 106 Lát cắt trầm tích bao gồm lớp cát kết hạt mịn xen kẽ lớp bột sét kết mỏng có chứa than, lớp đá vơi mỏng, hình thành mơi trường châu thổ, biển ven bờ, biển nông Mối quan hệ trở kháng sóng dọc, sóng ngang thành phần thạch học Phân tích nghịch đảo địa chấn mỏ Yên Tử • Để làm sáng tỏ vỉa chứa tác giả tiến hành xác định đồ tổng chiều dày thân cát (Gross thickness) đồ tổng chiều dày thân cát phân bố độ rỗng (netpore thickness) để từ tiến hành phân tích thân bẫy 3D qua tướng liên kết vỉa, tiềm dầu khí qua mặt cắt trở kháng sóng dọc • đồ xây dựng từ đồ thị trở kháng sóng dọc vận tốc sóng dọc để chuyển đổi ZP từ miền thời gian sang miền độ sâu (áp dụng cho đồ tổng chiều dày thân cát) đồ thị tham số trở kháng sóng dọc với độ rỗng hiệu dụng (áp dụng cho đồ chiều dày thân cát phân bố độ rỗng) Vận tốc sóng dọc Đồ thị so sánh trở kháng dóc dọc với vận tốc sóng dọc y = 0,4301x với R2=0,9942 Trở kháng sóng dọc Đồ thị so sánh vận tốc sóng dọc với trở kháng sóng dọc y = -7E-0,5x + 0,6946 với R2 = 0,9999 Đồ thị so sánh độ rỗng hiệu dụng với trở kháng sóng dọc Bản đồ netpore thickness Tiềm dầu khí dọc tuyến a Trở kháng sóng dọc qua tuyến a Tiềm dầu khí qua tuyến b Trở kháng sóng dọc qua tuyến b Tiềm dầu khí qua tuyến c Trở kháng sóng dọc qua tuyến c KẾT LUẬN • Việc áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn mỏ Yên Tử (bể Sông Hồng) khẳng định khả dự báo thân cát chứa dầu khí tài liệu địa chấn mặt Các kết đạt góp phần nâng cao hiệu cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí khu vực mỏ Yên Tử có triển vọng áp dụng khu vực khác • Đã nghiên cứu áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn trước cộng thu tham số Zp, Zs, Vp/Vs Sử dụng tham số cho phép phân tích đặc điểm phân bố thân bẫy • Bằng phương pháp phân tích nghịch đảo địa chấn phân tích thân bẫy xác định thân cát dọc phía Bắc giếng YT – 1X theo mặt cắt, đưa đồ chiều dày tầng cát phân bố độ rỗng đồ tổng chiều dày thân cát Kiến nghị: Để nâng cao hiệu áp dụng cần tiếp tục hoàn thiện phương pháp nghiên cứu, sử dụng thành thạo phần mềm minh giải, kết hợp tốt với phương pháp phân tích Facies and Fluid Probabilities, phân tích phổ tần số (spectral decomposition)… XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN ... 1: Đặc điểm địa chất khu vực bắc bể Sông Hồng - Chương 2: Phương pháp nghịch đảo địa chấn - Chương 3: Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn dự báo phân bố, đặc điểm vỉa chứa dầu khí mỏ Yên Tử. .. cứu ? ?Áp dụng phương pháp nghịch đảo địa chấn xác định tầng chứa dầu khí mỏ Yên Tử (bể Sơng Hồng)” Mục đích luận văn Xác định phân bố thân cát chứa dầu Mioxen mỏ Yên Tử sở áp dụng phương pháp nghịch. .. giả áp dụng phương pháp phân tích nghịch đảo địa chấn đồng thời cho khu vực mỏ Yên Tử Phân tích nghịch đảo đồng thời phương pháp phân tích nghịch đảo trước cộng 28 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP