Đặc điểm trầm tích mioxen lô 16 1 bể cửu long mối liên quan của chúng với đặc tính chứa

1 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ- địa chất ***** Trần văn nhuận Đặc điểm trầm tích mioxen lô 16- 1- bể cửu long mối liên quan chúng với đặc tính chứa Luận văn thạc sĩ Địa chất H nội, năm 2008 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ- địa chất ***** Trần văn nhuận Đặc điểm trầm tích mioxen lô 16- 1- bể cửu long mối liên quan chúng với đặc tính chứa Chuyên ngành: Thạch học, Khoáng vật học Địa hoá học Mà số: 60.44.57 Luận văn thạc sĩ Địa chất Ngời hớng dẫn khoa học TS: Đỗ Văn Nhuận H nội, năm 2008 Trang Mục lục Danh mục ảnh Danh mục hình vẽ Danh mục biểu bảng Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Phạm vi đối tợng nghiên cứu Phơng Pháp nghiên cứu Tính thực tiễn sở khoa học đề tài Cơ sở tài liệu luận văn 10 Cấu trúc luận văn 10 Vị trí địa lý 11 Lịch sử tìm kiếm thăm dò 11 Chơng 1- Một số vấn đề trình tạo đá phơng pháp nghiên cứu 1.1.Một số vấn đề trình tạo đá 15 1.1.1 Quá trình hình thành vật liệu trầm tích 15 1.1.2 Quá trình thành đá 17 1.1.3 Quá trình thành đá đá cát kết 22 1.1.4 Quá trình thành đá loại đá sét 24 1.1.5 Các giai đoạn biến đổi đá trầm tích 25 Giai đoạn hậu sinh 25 Giai đoạn biến sinh 26 1.2 Các phơng pháp nghiên cứu 1.2.1 Phơng pháp lát mỏng thạch học 27 27 1.2.2 Phơng pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) 28 1.2.3 Phơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 30 1.2.4 Phơng pháp phân tích phổ lợng tán xạ tia X 31 Chơng 2- Khái quát cấu trúc địa chất bể Cửu Long vùng nghiên cứu 2.1 Móng trớc Kainozoi 33 2.2 Địa tầng 35 Hệ tầng Cà Cối (E2 cc) 35 Hệ tầng Trà Cú (E31 tc) 35 Hệ tầng Trà Tân (E32-3 tt) 36 Hệ tầng Bạch Hổ (N11 bh) 37 Hệ tầng Côn Sơn (N12 cs) 38 Hệ tầng Đồng Nai (N13 đn) 39 Hệ Tầng Biển Đông (N2-Q bđ) 39 2.3 Đặc điểm kiến tạo 40 2.3.1 Các đơn vị cấu trúc 40 2.3.2 Lịch sử phát triển kiến tạo 45 2.4 Khoáng sản 45 2.4.1 Đặc điểm đá sinh 46 2.4.2 Đặc điểm đá chứa 49 2.4.3 Đặc điểm đá chắn 50 2.5 Lịch sử phát triển địa chất 51 2.5.1 Thời kỳ tạo rift 52 2.5.2 Thời kỳ đồng tạo rift 52 2.5.3 Thời kỳ sau tạo rift 56 Chơng 3- Đặc điểm thạch học khoáng vật trầm tích Mioxen lô 16-1- Bể cửu long 58 3.1 Đặc điểm thạch học khoáng vật 58 3.1.1 Phân loại gọi tên đá 58 3.1.2 Kiến trúc 58 3.1.3 Thành phần khoáng vật 59 3.1.4 Hệ thống lỗ hổng 63 3.2 Các yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng, độ thấm 64 3.2.1 Các yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng 64 3.2.2 Các yếu tố ảnh hởng đến độ thấm 66 3.3 Nguồn gốc môi trờng thành tạo 67 3.4 Biến đổi thứ sinh đá chứa 68 3.5 Trình tự tạo đá 69 Kết luận 72 Tài liệu tham khảo 74 Danh mục ảnh ảnh thạch học lát mỏng ảnh 1: Mẫu giếng khoan 16-1-G-1X, độ sâu 2462,80m ảnh 2: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2462,80m ảnh 3: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2703,87m ảnh 4: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2703,87m ảnh 5: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2904,00m ảnh 6: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2904,00m ảnh 7: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 3173,00m ảnh 8: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 3173,00m ảnh 9: Mẫu giếng khoan 16-1-H-1X, độ sâu 2325,00m ảnh 10: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2325,00m ảnh 11: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2671,00m ảnh 12: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2671,00m ảnh 13: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2830,00m ảnh 14: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2830,00m ảnh 15: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 3139,00m ảnh 16: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 3139,00m ảnh 17: Mẫu giếng khoan 16-1-K-1X, độ sâu 2315,00m ảnh 18: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2315,00m ảnh 19: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2741,44m ảnh 20: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2741,44m ảnh 21: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2932,50m ảnh 22: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2932,50m ảnh 23: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3145,00m ảnh 24: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3145,00m ảnh hiển vi điện tử quét ảnh 25: Mẫu giếng khoan 16-1-G-1X, độ sâu 2692,50m ảnh 26: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2692,50m ảnh 27: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2692,50m ảnh 28: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2692,50m ảnh 29: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2701,00m ảnh 30: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2701,00m ảnh 31: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2701,00m ảnh 32: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2803,07m ảnh 33: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2803,07m ảnh 34: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2803,07m ảnh 35: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2999,00m ảnh 36: Mẫu giếng khoan 16-1- G-1X, độ sâu 2999.00m ảnh 37: Mẫu giếng khoan 16-1-H-1X, độ sâu 2845,50m ảnh 38: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2845,50m ảnh 39: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2943,55m ảnh 40: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 2943,55m ảnh 41: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 3145,30m ảnh 42: Mẫu giếng khoan 16-1- H-1X, độ sâu 3145,30m ảnh 43: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2741,44m ảnh 44: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2741,44m ảnh 45: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2900,00m ảnh 46: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 2900,00m ảnh 47: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3028,50m ảnh 48: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3028,50m ảnh 49: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3105,00m ảnh 50: Mẫu giếng khoan 16-1- K-1X, độ sâu 3105,00m Danh mục hình vẽ Hình 1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 1.1 Sơ đồ phân loại đá cát kết có hàm lợng (matrix) lớn 15% Hình 1.2 Sơ đồ phân loại đá cát kết có hàm lợng (matrix) nhỏ 15% Hình 2.1 Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long Hình 2.2 Sơ đồ phân vùng kiến tạo bể Cửu Long Hình 2.3 Mặt cắt ngang trũng bể Cửu Long Hình 2.4 : Mức độ trởng thành vật chất hữu Hình 2.5 Môi trờng thành tạo vật chất hữu Hình 2.6 Bản đồ cấu trúc mặt móng bể Cửu Long Hình 2.7 Bản đồ cấu trúc Oligoxen bể Cửu Long Hình 2.8 Bản đồ cấu trúc Oligoxen- CL50 bể Cửu Long Hình 2.9 Bản đồ cấu trúc Mioxen dới bể Cửu Long Hình 3.1 Sơ đồ phân loại đá cát kết có hàm lợng (matrix) lớn 15% Hình 3.2 Sơ đồ phân loại đá cát kết có hàm lợng (matrix) nhỏ 15% Danh mục biểu bảng Bảng 2.1: Các đặc tính tầng đá mẹ bể Cửu Long Bảng 3.1 Đặc điểm trình thành tạo đá cát kết khu vực nghiên cứu Bảng 3.2 Kết phân tích thạch học giếng khoan 16-1-G-1X Bảng 3.3 Kết phân tích thạch học giếng khoan 16-1-G-1X (tiếp) Bảng 3.4 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-G-1X Bảng 3.5 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-G-1X (%) (tiếp) Bảng 3.6 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-G-1X Bảng 3.7 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-G-1X (tiếp) Bảng 3.8 Kết phân tích thạch học giếng khoan 16-1-H-1X Bảng 3.9 Kết phân tích thạch học giếng khoan16-1-H-1X Bảng 3.10 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-H-1X Bảng 3.11 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-H-1X (tiếp) Bảng 3.12 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-H-1X Bảng 3.13 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-H-1X (tiếp) Bảng 3.14 Kết phân tích thạch học giếng khoan 16-1-K-1X Bảng 3.15 Kết phân tích thạch học giếng khoan 16-1-K-1X Bảng 3.16 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-K-1X Bảng 3.17 Kết phân tích tổng thành phần đá phơng pháp XRD GK: 16-1-K-1X (tiếp) Bảng 3.18 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-K-1X Bảng 3.19 Kết phân tích thành phần khoáng vật sét GK: 16-1-K-1X (tiếp) 10 Mở Đầu Tính cấp thiết đề tài Công nghiệp dầu khí nớc ta ngành công nghiệp chiếm vị trí hÕt søc quan träng nỊn kinh tÕ qc d©n Hiện dầu khí đợc khai thác thềm lục địa Việt Nam chủ yếu công ty nớc đảm nhận Bể Cửu Long bể lớn có cấu trúc phức tạp Từ năm đầu thập niên 70 công tác tìm kiếm, thăm dò đà đợc triển khai Năm 1975 Tổng Công Ty Dầu Khí Việt Nam đợc thành lập (nay Tập Đoàn Dầu Khí Quốc Gia Việt Nam), đà quan tâm triển khai cách mạnh mẽ, đẩy mạnh công tác tìm kiếm, thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Việt Nam, có bể Cửu Long BĨ Cưu Long cã diƯn tÝch kho¶ng 36.000km2, bao gồm lô 09, 15, 16 17, đợc bồi lấp chủ yếu trầm tích lục nguyên Đệ Tam, chiều dày lớn chúng đạt tới 7- 8km Đến bể Cửu Long đợc xem bể chứa dầu khí lớn thềm lục địa Việt Nam với mỏ đợc khai thác nh: Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc, S tử Đen nhiều mỏ khác đợc thẩm lợng phát triển Mặc dù bể đà đợc đa vào khai thác, song nhiều vấn đề liên quan đến mô hình địa chất mỏ, cấu trúc địa chất, trình thành tạo trầm tích cha đợc nghiên cứu quan tâm cách đầy đủ Do vậy, việc nghiên cứu vấn đề cho nhìn toàn diện tranh dầu khí bể, góp phần hạn chÕ tíi møc thÊp nhÊp rđi ro vµ chi phÝ Từ quan điểm tác giả chọn đề tài:Đặc điểm trầm tích Mioxen lô 16- 1- bể Cửu Long Mối liên quan chúng với đặc tính chứa với hy vọng góp phần thêm vào tiền đề để đánh giá mỏ lân cận khác có lịch sử phát triển kiến tạo cấu trúc địa chất Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Mioxen lô 16-1bể Cửu Long từ đánh giá khả chứa dầu tầng 63 tự hình, có dạng hình lập phơng hình tám mặt tam giác với kích thớc 1m, hàm lợng mẫu nhìn chung nhỏ vắng mặt Pyrit khoáng vật kết tủa sớm pha tạo khoáng vật sinh Do chúng có mặt với khối lợng nhỏ nên chúng không ảnh hởng tới tính chất lỗ hổng đá Clorit: Nhìn chung phát triển tốt có mặt hầu hết mẫu, với tinh thể nhỏ từ 1ữ2m, vảy clorit định hớng tốt rìa với mặt gần vuông góc vuông góc với bề mặt hạt vụn, tập hợp tinh thể clorit tạo thành lớp thảm mỏng phủ lên bề mặt gờ tinh thể thạch anh tái sinh Các tập hợp clorit sinh tạo nên nhiều vi lỗ rỗng Kết chúng làm tăng độ bÃo hoà nớc làm cho hình dạng lỗ hổng trở lên phức tạp làm giảm độ thấm đá Kaolinit: Các tinh thể kaolinit riêng biệt có dạng mỏng thờng từ bán tự hình đến tự hình với kích thớc 2ữ10m, phổ biến 5ữ7m Chúng xếp mặt đối mặt tạo thành tệp dạng tập sách kéo dài dạng hình giun (thờng kéo dài 10ữ30m) Các tập hợp tinh thể thờng lấp đầy phần toàn lỗ rỗng hạt, đính lỏng lẻo rải rác thành lỗ rỗng, đôi nơi phủ lên bề mặt hạt vụn Sự xuất illit chúng thờng phủ lên bề mặt kaolinit Điều chứng tỏ kaolinit đợc thành tạo trớc illit Với hàm lợng nhỏ từ 3ữ5% nên kaolinit làm giảm độ lỗ hổng không đáng kể Calcit: Chúng thờng tồn thành đám nhỏ tinh thể calcit tái kết tinh lấp đầy lỗ hổng hạt đôi nơi thay phần felspat Tuy nhiên, vài nơi xi măng cacbonat hoá sớm xuất với hàm lợng lớn lấp đầy lỗ rỗng hạt làm giảm độ rỗng độ thấm Nhìn chung phát triển xi măng calcit không mạnh Do vậy, chúng không ảnh hởng tới tính chất lỗ hổng đá 64 Illit illit/smectit: Chúng xuất nh sợi ngắn phóng từ vảy sét tha sinh lấp đầy lỗ rỗng hạt, phủ tiếp tuyến bề mặt hạt vụn Vì illit không hoàn toàn khoáng vật sinh, chúng đợc hình thành illit hoá mảnh sét tha sinh Khoáng vật hỗn hợp illit/smectit xuất nh sợi dải băng ngắn mỏng phủ bề mặt hạt vụn bắc qua không gian rỗng Hàm lợng illit, illit/smectite có mẫu nên chúng không ảnh hởng tới đặc tính lỗ hổng có đá Phân biệt illit, illit/smectit qua hình ảnh SEM dựa hình thái tập tính tinh thể trờng hợp khó Việc xác định xác có mặt chúng dựa phân tích rơnghen đờng sét (xem phần phụ lục đờng XRD) Thạch anh: Sự phát triển thạch anh lớp cát kết thờng có mặt phát triển mạnh thảm clorit, smectit, illit/smectit, vẩy sét tha sinh phủ lên bề mặt hạt vụn thạch anh Hàm lợng thạch anh từ 1ữ3%, nên chúng làm giảm độ hổng không đáng kể không gây ảnh hởng tới đặc tính thấm đá Càng xuống sâu thạch anh phát triển mạnh, tạo thành tinh thể lớn lấp đầy lỗ hổng mà chúng bao bọc khoáng vật sinh thành tạo trớc nh khoáng vật sét Vì nguyên nhân này, với độ nén ép trung bình làm giảm kích thớc lỗ hổng, đặc biệt họng lỗ hổng, đồng thời làm giảm độ lỗ hổng tính chất thấm đá Qua kết phân tích phơng pháp rơnghen cho thấy mẫu khu vực nghiên cứu chủ yếu thạch anh, felspat kali, plagioclas, kaolinit, clorit, calcit, pyrit vài mẫu có hàm lợng calcit cao (Bảng 3.4, Bảng 3.5, Bảng 3.10, Bảng 3.11, Bảng 3.16 Bảng 3.17) Hàm lợng thạch anh mẫu cát kết độ sâu dới 2999m lớn so với mẫu độ sâu 2999m Còn hàm lợng felspat 65 mẫu độ sâu dới 2999m nhỏ so với mẫu độ sâu 2999m Điều cho thấy hàm lợng thạch anh tăng độ sâu dới 2999m Quá trình hòa tan thay felspat xảy mạnh, khoáng vật sylvit có mặt nhiều mẫu với hàm lợng nhỏ, khoáng vật có thành phần dung dịch khoan chúng bị lây nhiễm vào mẫu trình khoan Kết phân tích thành phần khoáng vật sét đợc thĨ hiƯn ë (B¶ng 3.6, B¶ng 3.7, B¶ng 3.12, B¶ng 3.13, Bảng 3.18 Bảng 3.19), bao gồm chủ yếu kaolinit clorit, illit, smectit hỗn hợp lớp illit/smectit có hàm lợng nhỏ, smectit hỗn hợp lớp illit/smectit có đá phiến, bột kết cát kết giàu sét Illit hỗn hợp lớp illit/smectit kết tủa trình lắng đọng trầm tích Đối với khoáng vật sét smectit chúng có mặt hầu hết mẫu có độ sâu từ 2810m trở lên Còn độ sâu dới 2810m hầu nh không thấy chúng xuất 3.1.4 Hệ thống lỗ hổng Qua hai phơng pháp phân tích thạch học lát mỏng phơng pháp phân tích hiển vi điện tử quét cho thấy Phần lớn mẫu cát kết thờng kích thớc từ hạt mịn đến thô, hình dạng hạt chủ yếu bán góc cạnh đến bán tròn cạnh, có tính gắn kết yếu, tiếp xúc hạt chủ yếu tiếp xúc điểm, với lợng nhỏ xi măng khoáng vật sinh Bên cạnh đó, đá cát đợc thành tạo giai đoạn sớm đến trung trình thành đá, nên độ gắn kết trung bình đến yếu, độ nén ép yếu Vì độ lỗ hổng tốt đến tốt chiếm khoảng 16ữ24%, với hệ thống lỗ hổng lớn, kích thớc lỗ hổng từ 50ữ150m (đối với cát kết hạt mịn đến mịn), 100ữ250m (đối với cát kết hạt trung đến thô) Với lý kích thớc lỗ hổng lớn sâu, có nhiều lỗ hổng đợc hình thành trình hoà tan khoáng vật không vững bền Do đó, độ lỗ rỗng độ thấm đá thờng tốt đến tốt, vài nơi đặc biệt tốt Hệ thống lỗ hổng lớn chủ yếu lỗ hổng nguyên 66 sinh hạt lỗ hổng thứ sinh thờng xuất hạt không vững bền Tuy nhiên, số mẫu cát kết có tính thấm không tốt độ chọn lọc lỗ hổng bị lấp đầy khoáng vật khác Ngoài có số đá cát kết chứa nhiều sét xi măng calcit Do vậy, chúng làm giảm nhiều tính thấm làm hẳn khả thấm (độ sâu: 2409,5m; 2508,5m; 2574,5m; 2693,96m; 2694,18m; 2712,32m; 2718,15m; 2816,64m 2827,77m) Độ hổng nhìn thấy cát kết độ sâu 2409,50ữ2904,00m tốt với độ lỗ hổng nhìn thấy đợc từ 16ữ22% Độ hổng nhìn thấy cát kết độ sâu dới 2999m trung bình, đôi chỗ trung bình tốt Đặc biệt tất mẫu cát kết xi măng khảm cát kết grauvac giàu felspat độ lỗ hổng nhìn thấy ít, trí không thấy Đối với cát kết độ sâu dới 3000m có độ gắn kết nén ép trung bình nên độ lỗ hổng nguyên sinh giảm Kết độ lỗ hổng đá mức độ trung bình, nhng tính chất thấm lại hệ thống lỗ hổng gồm lỗ hổng nhỏ tàn d lỗ hổng thứ sinh Do họng lỗ hổng bị giảm nén chặt phát triển mạnh thạch anh 3.2 Các yếu tố ảnh hởng đến độ thấm độ rỗng Có nhiều yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng độ thấm đá cát Trong thông thờng dễ nhận biết ảnh hởng môi trờng trầm tích, thành phần khoáng vật khung đá, kiến trúc đá đặc biệt trình biến đổi sau trầm tích Một yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng nh hệ quả, ảnh hởng đến độ thấm 3.2.1.Các yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng Các yếu tố ảnh hởng đến độ rỗng bao gồm môi trờng trầm tích, thành phần trầm tích ban đầu, kiến trúc đá, trình biến đổi sau trầm tích, xi măng hoá, gradient địa nhiệt hoà tan v.v 67 Khi trầm tích cát đợc lắng đọng, chịu tác động vật lý hoá học môi trờng trầm tích, giai đoạn chôn vùi ban đầu Do đó, đặc tính lỗ rỗng, thấm nguyên sinh đá bị ảnh hởng mạnh mẽ Tuy nhiên, ứng với môi trờng trầm tích khác mức độ ảnh hởng khác Đối với đá chứa trầm tích Mioxen độ rỗng, độ thấm thờng bị giảm độ chọn lọc cát có trộn lẫn vật liệu hạt mịn, đặc biệt khoáng vật sét tha sinh Hiện tợng lợng môi trờng thay đổi chi phối dòng cung cấp vật liệu trầm tích hoạt động vi sinh vật Nếu xét theo chiều sâu chôn vùi độ rỗng có xu hớng giảm chậm hàm lợng thạch anh cao ngợc lại hàm lợng felspat mảnh đá Nghĩa thành phần trầm tích ban đầu có ảnh hởng đến độ rỗng rộng nói đến vị trí kiến tạo định loại vật liệu nguồn cung cấp trầm tích nên ảnh hởng đến độ rỗng ảnh hởng kích thớc hạt, độ chọn lọc đến độ rỗng độ thấm Qua phân tích cho thấy độ rỗng độ thấm tăng theo hớng chọn lọc tốt hạt vụn, ảnh hởng kích thớc hạt không rõ ràng, nhng độ thấm kích thớc hạt có ảnh hởng rõ rệt Độ thấm có xu tăng theo tăng kích thớc hạt Điều phù hợp thông thờng cát kết hạt thô có đờng kính họng lỗ rỗng lớn cát kết hạt mịn Tuy nhiên, xét theo chiều sâu chôn vùi độ rỗng độ thấm có xu hớng giảm nhanh cát kết hạt mịn Lý cát kết hạt mịn có kích thớc lỗ rỗng nhỏ nên trình xi măng hoá nén ép làm độ rỗng nhanh kéo theo kích thớc họng lỗ hổng bị giảm nhiều ảnh hởng mạnh tiêu cực đến độ rỗng trình xi măng hoá nén ép Loại xi măng làm lỗ hổng thờng xi măng lấp đầy gồm thạch anh, kaolinit cacbonat Theo chiều sâu chôn vùi trình làm nén ép làm nhiều lỗ rỗng cát, độ rỗng nguyên sinh hạt có 68 thể bị tới 80ữ100% xi măng hoá sớm Thí dụ (26.8% độ sâu 2694,18m giếng khoan 16-1-G-1X; 29% độ sâu 2897,5m giếng khoan 161-H-1X; 24% độ sâu 2868,38m ë giÕng khoan 16-1-K-1X) Ỹu tè kh¸c cịng gióp cho bảo tồn độ rỗng thành tạo khoáng vật sét sinh nh clorit, illit/smectit Chúng hình thành nh thảm bao phủ bề mặt hạt (xem phần danh mục ảnh thạch học, ảnh hiển vi điện tử quét), có tác dụng hạn chế phát triển thạch anh sinh Tuy nhiên, loại sét làm giảm độ rỗng Nhng nguy hại chúng tạo nhiều vi lỗ rỗng, làm gia tăng diện tích bề mặt không gian rỗng giảm độ thấm tăng độ bÃo hoà nớc 3.2.2 Các yếu tố ảnh hởng đến độ thấm ảnh hởng đến độ thấm yếu tố đà đề cập (trong phần 3.2.1), có yếu tố khác chi phối độ thấm nh cấu tạo trầm tích, định hớng hạt vụn đặc biệt trình xi măng hoá ảnh hởng trình xi măng hoá đến độ thấm thờng phức tạp nhất, phụ thuộc vào mức độ xi măng hoá, loại xi măng khoáng vật sinh Nh đà trình bày phần trên, cát kết Mioxen khu vực nghiên cứu nhìn chung bị xi măng hoá mức độ yếu đến trung bình, với thành phần xi măng khoáng vật sinh chủ yếu khoáng vật sét, thạch anh, calcit Xi măng calcit thờng lấp đầy lỗ rỗng hạt vụn, nhìn chung với hàm lợng thấp (thờng 0-2%) Do đó, ảnh hởng nhỏ đến độ rỗng mà không ảnh hởng đến độ thấm Tơng tự, xi măng thạch anh không ảnh hởng nhiều đến độ thấm hàm lợng nhỏ (5%) thạch anh có bề mặt trơ nhẵn ảnh hởng đáng kể phải nói đến khoáng vật sét Độ thấm giảm mạnh hàm lợng sét tăng cao, độ thấm có xu hớng giảm mạnh cát kết giàu khoáng vật sét loại illit, illit/smectit, thứ ®Õn lµ clorit vµ smectit Trong ®ã kaolinit lµm giảm độ thấm Lý hình thái 69 tinh thĨ, tËp tÝnh kÕt tinh cịng nh− c¸ch xếp khoáng vật sinh không gian rỗng (xem phần danh mục ảnh hiển vi điện tử quét) đà làm khúc khuỷu kênh rỗng làm phức tạp hoá không gian rỗng Cũng cần lu ý trờng hợp kaolinit có mặt với hàm lợng cao, cộng thêm tác dụng nén ép mạnh chúng làm giảm độ rỗng mà tạo nhiều vi lỗ rỗng, làm tái phân bố độ rỗng hạt, tức biến lỗ rỗng lớn thành vi lỗ rỗng làm giảm độ thấm Các vảy clorit, smectit đặc biệt illit illit/smectit, chúng có dạng sợi, dạng dải băng mỏng lấp vào hay vắt ngang lỗ rỗng, họng lỗ rỗng nh chắn, chắn cản trở lu thông chất lu 3.3 Nguồn gốc môi trờng thành tạo Việc nghiên cứu tớng đá minh giải môi trờng trầm tích dựa kết phân tích thạch học, phân tích hiển vi điện tử quét, phân tích rơnghen Đặc điểm khoáng vật cấu tạo đá liên quan chặt chẽ tới tớng đá môi trờng thành tạo Qua kết phân tích cho thấy hầu hết đá cát kết arkos lithic arkos, số cát kết grauvac giàu felspat Các loại cát kết chứa lợng lớn felspat, granit vụn núi lửa Mặt khác mảnh đá có mặt ít, điều nói lên hầu hết đá trầm tích từ đá thuộc granit đá núi lửa Các đá granitoid giàu felspat kali, hạt trung đến thô Đá núi lửa gồm chủ yếu đá phun trào axit riolit, dacit bazan andezit Cát kết chứa lợng lớn felspat, granit, vụn núi lửa có tính hoá học yếu, kích thớc hạt vụn thay đổi lớn từ mịn đến thô, nhng chiếm chủ yếu hạt trung đến thô Hình dạng hạt vụn từ góc cạnh đến bán góc đến tròn cạnh Tính chất lý đá từ yếu đến tốt Từ cấu tạo đá, tính chất hoá học lý cho thấy đá trầm tích đợc thành tạo từ vật liệu trầm tích đợc di chuyển khoảng 70 không xa so với nguồn cung cấp đợc lắng đọng môi trờng khác nh sông, hồ, ven biển Cát kết độ sâu 2400mữ2659m hạt mịn đến mịn, độ lựa chọn trung bình đến tốt, chứa lợng lớn khoáng vật sét Thỉnh thoảng gặp cát kết hạt trung bình đến thô, độ lựa chọn đến trung bình Cát kết nguồn gốc sông, hồ delta Cát kết độ sâu dới 2669m sạch, hạt trung đến thô, đôi nơi thô, độ chọn lọc Cát kết hạt mịn đến mịn bột kết có mặt thờng nằm cát kết hạt trung đến thô Sự xen kẹp lớp sét kết, bột kết cát kết với kích thớc hạt khác từ hạt mịn đến hạt thô (độ sâu 2714,67m; 2718,15m, 2812,15m 2819,53m) Cát kết độ sâu 2619,50mữ2698,51m sạch, hạt trung bình đến thô, độ chọn lọc kém, thuộc loại cát kết arkos Các loại cát kết đợc hình thành từ hạt thô trở nên, nên hạt thô thờng cuội, sỏi, sạn phần thấp cát kết hạt trung Ngoài thấy vi tinh aragonit, calcit chứa nhiều Mg, pyrit (độ sâu 2693,71m; 2693,96m) Xi măng calcit xi măng dolomit giàu Mg kết tủa sớm Điều cho thấy đá trầm tích môi trờng có độ mặn trung bình đến cao, lợng yếu Do vậy, môi trờng thành tạo biển nông ven biển, hồ, delta trầm tích luôn đợc lắng đọng dới tác dụng sóng dòng chảy 3.4 Biến đổi thứ sinh đá chứa Nhìn chung mẫu khu vực nghiên cứu đà bị tác động ảnh hởng trình biến đổi thứ sinh Hai tợng biến đổi phổ biến thờng gặp trình xi măng hoá thành tạo khoáng vật thứ sinh trình nén ép học Quá trình xi măng hoá thành tạo khoáng vật thứ sinh xảy mạnh nhất, đà tạo nên lợng cao khoáng vật thứ sinh Những khoáng vật sinh chủ yếu khoáng vật nhóm 71 cacbonat (calcit), khoáng vật nhóm sét (kaolinit, illit clorit), đa phần chúng dạng lấp đầy lỗ hổng hạt Kết trình xi măng hoá đà làm giảm phần độ rỗng độ thấm nguyên sinh đá Quá trình nén ép học ảnh hởng nhiều đến tính chất chứa, đặc biệt mẫu cát kết chứa nhiều thành phần vững bền (nh felspat, mảnh đá phiến sét, mảnh đá phun trào v.v) Kết trình nén ép học làm biến dạng uốn cong mảnh vụn mềm dẻo (nh mica, mảnh đá phiến v.v), làm hạt vụn khác xích lại gần xuất tiếp xúc hạt vụn thứ sinh dạng đờng thẳng, đờng cong dạng ca Chính trình làm giảm đáng kể độ rỗng nguyên sinh đá làm cho đá cát kết trở lên tơng đối chặt sít Ngoài tợng biến đổi thứ sinh khác nh hoà tan, rửa lũa khoáng vật không vững bền (felspat, mảnh đá phun trào v.v) bắt đầu xuất đà tạo số lỗ rỗng thứ sinh bên hạt Tuy nhiên, hợng hoà tan xảy cha phổ biến mạnh nên lỗ rỗng thứ sinh đợc tạo coi không đáng kể 3.5 Trình tự tạo đá Nghiên cứu trình tự thành đá dựa sở phân tích thạch học, phân tích rơnghen, phân tích hiển vi điện tử quét Đặc tính chứa thờng đợc định trình thành đá (độ gắn kết, nén ép, hoà tan dung dịch thay khoáng vật), cấu tạo đá, kích thớc hạt vụn độ chọn lọc hạt vụn Cát kết độ sâu 2409mữ3060m kết giai đoạn thành đá sớm đến trung bình Đặc điểm giai đoạn thành đá xi măng gắn kết yếu đến trung bình, độ nén ép yếu Xi măng khoáng vật sinh chủ yếu kaolinit lấp đầy lỗ hổng, thạch anh, clorit, calcit pyrit Cùng với trình hoà tan khoáng vật không bền vững, khoáng vật ban đầu đợc di chuyển tới địa điểm khác Một số hạt vụn felspat bị hoà tan thay tạo lỗ hổng thứ sinh Trên sở mối quan hệ xi măng pha 72 thành tạo khoáng vật sinh, hạt vụn, độ hổng, xác định đợc trình tự thành tạo (Bảng 3.1) Đầu tiên sét tiêm nhập vào số loại cát kết sạch, tiếp sau kết tủa pyrit Một vài nơi calcit kết tủa sớm hơn, đợc dòng nớc mang đến nơi trầm tích hình thành xi măng calcit khảm chúng gắn chặt hạt vụn với Kết trình xi măng hoá xảy trớc trình nén ép Giai đoạn giai đoạn nén ép tái xếp lại hạt vụn, trình di chuyển vật liệu trầm tích hoạt động nớc làm phá vỡ cấu trúc nguyên thuỷ đá, tạo thành khối đá lớn không rõ cấu trúc, làm giảm độ rỗng đá Bảng 3.1 Đặc điểm trình thành tạo đá cát kết khu vực nghiên cứu Trình tự thành tạo Thời gian thành tạo sớm Khoáng vật tròn, hạt đậu SÐt nỊn Pyrit kÕt tđa _ Xi măng khảm _ Clorit kết tủa Độ nén ép Thạch anh mọc chồng (pha đầu tiên) Quá trình hoà tan felspat Kaolinit lấp đầy lỗ hổng thay felspat Calcit thay felspat Dầu hình thành tích tụ khoảng trống lỗ hổng muộn _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ TiÕp theo lµ kết tủa smectit clorit, sau kết tủa kaolinit, chúng lấp đầy lỗ hổng phần thay hạt không bền 73 vững Đối với cát kết xi măng khảm, số hạt vụn thạch anh, felspat bị gặm mòn thay calcit Illit hỗn hợp lớp illit/smectit xuất giai đoạn Thạch anh có lẽ pha thành tạo muộn Cuối dầu đợc hình thành di chuyển vào khoảng trống lỗ hổng, giai đoạn kết thúc trình phát triển pha thành tạo khoáng vật sinh, trình nén ép hoà tan dung dịch 74 Kết luận v kiến nghị Qua trình phân tích tổng hợp tài liệu nh dựa kết phân tích mẫu thạch học, mẫu hiển vi điện tử quét, mẫu rơnghen cho thấy Đá chứa cát kết tuổi Mioxen có thành phần khoáng vật vụn chủ yếu cát kết arkos, cát kết lithic arkos, vài mẫu cát kết grauvac giàu felspat Cát kết loại hạt mịn đến thô Độ chọn lọc phổ biến từ trung bình đến tốt, vài nơi tốt Hình dạng hạt chủ yếu bán góc cạnh đến bán tròn cạnh Xi măng khoáng vật sinh chủ yếu khoáng vật sét, thạch anh cacbonat Các đá chứa cát kết đợc đặc trng trình xi măng hoá yếu nén ép yếu Quá trình hoà tan khoáng vật vững bỊn cịng rÊt kÐm Phỉ biÕn lµ sù kÕt tđa khoáng vật sinh nhiệt độ thấp nh smectit, clorit, kaolinit, có chuyển hoá yếu smectit thành khoáng vật hỗn hợp lớp illit-smectit ảnh hởng mạnh mẽ đến độ rỗng độ thấm trình biến đổi sau trầm tích Đặc biệt trình xi măng hoá nén ép, độ rỗng nguyên sinh ban đầu bị giảm Sự giảm độ thấm hệ giảm độ rỗng Thêm vào đó, kết tủa khoáng vật sét không gian rỗng làm giảm độ thÊm Nh÷ng tÝnh chÊt cịng nh− tËp tÝnh kÕt tinh khoáng vật có khả tác động xấu làm giảm, độ thấm vỉa sản phẩm trình khai thác xử lý vỉa sản phẩm Kaolinit khoáng vật phổ biến có mặt c¸c vØa chøa, chóng th−êng cã kÝch th−íc rÊt nhỏ, lại gắn lỏng lẻo thành lỗ rỗng Vì vậy, trình khai thác chúng di chuyển bị theo dầu, bịt vào họng lỗ hổng gây giảm độ thấm Smectit illit/smectit khoáng vật có khả trơng nở mạnh 75 nớc dễ phản ứng tạo (gel) với loại axit phải xử lý vỉa phơng pháp hoá học Cát kết có tính gắn kết yếu, đá mềm bở, kích thớc hạt khác Do tợng chảy cát khai thác xảy ra, đòi hỏi phải có chế độ khai thác hợp lý thiết kế dụng cụ đáy giếng thích hợp để đảm bảo trì độ thÊm tèt vïng xung quanh giÕng khai th¸c 76 Ti liệu tham khảo Nguyễn Văn Chiển, Trịnh ích, Phan Trờng Thị (1973), Thạch học, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Phạm Thị Hồng (2004), Đặc điểm trầm tích tầng chứa lục nguyên tuổi Oligoxen- Mioxen sớm Mỏ S Tử Đen, luận văn thạc sĩ địa chất, Trờng Đại học Mỏ- Địa Chất, Hà Nội Nguyễn Tiến Long (2003), Địa tầng phân tập Kainozoi phần Bắc bể Cửu Long, luận án tiến sĩ địa chất, Trờng Đại học Mỏ- Địa Chất, Hà Nội Phạm Huy Tiến, Trịnh ích (1985), Thạch học đá trầm tích- tập II Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp tr.66- tr.98 J.Schmidt, Nguyễn Văn Quế - JVPC, Phạm Huy Long- Liên đoàn địa chất đồ Miền Nam Việt Nam (2003), Tiến hoá kiến tạo bể Cửu LongViệt Nam, Hội nghị KHCN Viện Dầu Khí Việt Nam: 25 năm xây dựng trởng thành, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr.87 Ngô Xuân Vinh (2000), Những yếu tố ảnh hởng đến tính chất thấm chứa đá vụn lục nguyên Mioxen sớm- Oligoxen bể Cửu Long, Hội nghị KHCN 2000 Ngành dầu khí Việt Nam trớc thềm kỷ 21, Tập I, nhà xuất Thanh Niên, Hà Nội, trang 282 Bể trầm tích Cửu Long tài nguyên dầu khí (2007), Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam, Tập Đoàn Dầu Khí Quốc Gia Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kü thuËt, tr.271- tr.296 Andrew D.Miall, Principles of Sedimentary Basin Analysis Third, update and enlarged edition Joann E.Welton, SEM Petrology Atlas, Chevron Oil Field Research Company, The American Association of Petroleum Geologists 77 10 Roseph I Goldstein, A.D Romig Jr, Dale E Newbury, Charles E.Lyman, Patrick Echlin, Scanning Electron Microscopy and X- Ray Microanalysis, Plenum press New York and London ... đọng trầm tích, đặc điểm biến đổi thứ sinh, mà cho phép đánh giá chất lợng đá chứa vùng nghiên cứu Do đề tài Đặc điểm trầm tích Mioxen lô 1 6-1 - bể Cửu Long Mối liên quan chúng với đặc tính chứa. .. tỏ đặc điểm trầm tích Mioxen lô 1 6-1 bể Cửu Long từ đánh giá khả chứa dầu tầng 11 Phạm vi đối tợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài lô 1 6- 1- bể Cửu Long với đối tợng nghiên cứu trầm tích Mioxen. .. liên quan chúng với đặc tính chứa dầu khí trầm tích Mioxen lô 1 6- góp phần làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Mioxen bể Cửu Long Từ làm sáng tỏ lịch sử hình thành, phát 12 triển tiến hoá bể trầm tích