Nghiên cứu đặc điểm khe nứt trong móng của cấu tạo lộc yên, bồn trũng cửu long và đánh giá vai trò của nó trong hệ thống dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN QUANG MINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KHE NỨT TRONG MÓNG CỦA CẤU TẠO LỘC YÊN, BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ ĐÁNH GIÁ VAI TRỊ CỦA NĨ TRONG HỆ THỐNG DẦU KHÍ Chun nghành: Địa chất dầu khí ứng dụng Mã số: 605351 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11, năm 2012 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn, nhận nhiều hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình quan, cấp lãnh đạo cá nhân Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn kính trọng tới tất tập thể cá nhân tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Huy Long, người hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Địa chất Dầu khí đơn vị liên quan trường Đại Học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô cho tơi kiến thức q báu q trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, bạn bè anh chị đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian thực hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012 Học viên thực Nguyễn Quang Minh HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn bao gồm phần mở đầu, phần nội dung chính, phần kết luận danh mục tài liệu tham khảo Mở dầu: Nêu lên tính cấp thiết đề tài, mục tiêu, nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu, sở tài liệu , phương pháp nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn, bố cục luận văn Chương - Tổng quan đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long Bồn trũng Cửu Long nằm thềm lục địa phía nam Việt Nam, cấu tạo nên bồn trũng bao gồm thành tạo đá móng trước Kainozoi thành tạo lớp phủ tuổi Kainozoi Tổng hợp phân tích kết nghiên cứu kiến trúc, địa tầng kiến tạo nhà khoa học khác cho thấy bồn trũng trình hình thành phát triển chịu tác động pha tách giãn nén ép khác Dưới tác động pha tách giãn kết hợp với trình sụt lún hình thành nên đứt gãy thuận, bán địa hào trầm tích lấp đầy bán địa hào Dưới tác dụng pha nén ép hình thành nên đứt gãy nghịch, nếp uốn trầm tích bị nâng lên bào mịn gián đoạn trầm tích Chương - Đặc điểm địa chất khu vực cấu tạo Lộc Yên Trong chương này, đặc điểm địa tầng kiến trúc khu vực cấu tạo Lộc Yên nghiên cứu làm sáng tỏ sở loại tài liệu như: tài liệu từ giếng khoan LY-1X, tài liệu địa chấn (bản đồ, mặt cắt) Dựa kết phân tích bề dày, tướng đá, đặc điểm uốn nếp, kết đo đạc chi tiết 15 đứt gãy chính, tác giả khơi phục lịch sử hình thành phát triển cấu tạo Lộc Yên Từ chứng minh đá móng cấu tạo Lộc Yên chịu tác động trường ứng suất kiến tạo gây pha tách giãn nén ép khác nhau, đóng vai trị quan trọng cho việc hình thành đới khe nứt tách khu vực móng cấu tạo Lộc Yên hai pha nén ép D3.b D3.2 có phương TB-ĐN Bên cạnh cịn có đóng góp pha nén ép D4.4 D3.6 Chương - Đặc điểm khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên Tác giả sử dụng phương pháp thống kê, đối sánh tương tự, thành lập đồ thị hoa hồng, đồ thị đồng mật độ điểm khe nứt sở tài liệu FMI làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, mật độ, nằm độ mở loại khe nứt dọc theo giếng khoan HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long LY-1X Tác giả kết hợp sử dụng số liệu khác đường cong carota (điện trở, GR, sonic…) biểu dầu khí khoan xác định có khoảng có tiềm cho dịng dầu khí dọc theo giếng LY-1X Tất khoảng tiềm thuộc đá granit có loại khe nứt có độ mở tốt Còn khoảng đá monzonit thạch anh đáy giếng khoan khơng có khả cho dịng tốt Từ kết nghiên cứu tính chất đứt gãy kết nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo tác động vào móng cấu tạo Lộc Yên chương 2, kết hợp với phương pháp dự báo khe nứt theo Mikhailov, đới khe nứt tách hệ thống khe nứt sinh kèm đứt gãy móng cấu tạo Lộc Yên dự báo Kết dự báo cho biết khe nứt tách khu vực có phương TB-ĐN (300-320o) chủ yếu, góc dốc thẳng đứng, độ mở tốt Khe nứt sinh kèm đứt gãy bao gồm khe nứt tách khe nứt cắt tập trung thành đới bên cạnh đứt gãy Chương - Vai trò khe nứt hệ thống dầu khí Kết nghiên cứu hệ thống dầu khí khu vực cấu tạo Lộc Yên cho thấy khe nứt đóng vai trị quan trọng việc gia tăng khoảng khơng gian hở đá móng Điều giúp cho đá móng có nứt nẻ tốt có khả chứa sản phẩm dầu khí đồng thời cho phép chất lưu dầu khí lưu thơng tạo dịng có chênh áp trình thử vỉa khai thác Kết nghiên cứu dự báo khe nứt đá móng cấu tạo Lộc Yên cho biết đa số khe nứt cóphương TB-ĐN Vì tác giả đề xuất hướng giếng khoan nên từ Đông Bắc Tây Nam ngượi lại để có khả cắt qua nhiều đứt gãy Đồng thời khe nứt thường có gốc dóc lớn (80-90o) nên đề xuất thiết kế giếng khoan xiên có gốc nghiêng lớn khoan ngang ¾ Kết luận ¾ Danh mục tài liệu tham khảo HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực sở nghiên cứu lý thuyết phương pháp khoa học cụ thể số liệu thực tế, không chép đồ án khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu kỷ luật khoa nhà trường đề Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012 Học viên thực Nguyễn Quang Minh HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG4 1.1 Vị trí bồn trũng Cửu Long 1.2 Các thành tạo địa chất 1.2.1 Móng trước Kainozoi 1.2.2 Các thành tạo lớp phủ tuổi Kainozoi 1.2.2.1 Trầm tích Eocen, hệ tầng Cà Cối (E2cc) 1.2.2.2.Trầm tích Oligocen sớm, hệ tầng Trà Cú (E31tc) 1.2.2.3 Trầm tích Oligocen muộn, hệ tầng Trà Tân (E32tt) 1.2.2.4 Trầm tích Miocen sớm, hệ tầng Bạch Hổ (N11bh) 1.2.2.5 Trầm tích Miocen trung, hệ tầng Côn Sơn (N12cs) 1.2.2.6 Trầm tích Miocen muộn, hệ tầng Đồng Nai, (N13đn) 10 1.2.2.7 Trầm tích Pliocene- Đệ Tứ, hệ tầng Biển Đông (N2-Qbđ) 10 1.3 Đặc điểm cấu trúc 11 1.3.1 Đặc điểm bất chỉnh hợp 11 1.3.2 Đặc điểm cấu trúc móng 12 1.3.3 Đặc điểm nếp uốn 13 1.3.4 Đặc điểm đứt gãy 13 1.3.5 Đặc điểm nứt nẻ 14 1.4 Lịch sử phát triển bồn trũng Cửu Long 15 1.5 Hệ thống dầu khí 18 1.5.1 Đặc điểm tiềm tầng sinh 18 1.5.2 Đặc điểm tầng chứa 19 1.5.3 Đặc điểm tầng chắn 20 1.5.4 Sự di cư nạp vào bẫy 21 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC CẤU TẠO LỘC YÊN 22 2.1 Địa tầng khu vực cấu Lộc Yên 22 2.2 Đặc điểm đá móng cấu tạo Lộc Yên 26 2.3 Đặc điểm đứt gãy cấu tạo Lộc Yên 28 2.4 Đặc điểm nếp uốn 35 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long 2.5 Lịch sử hình thành cấu tạo Lộc Yên trường ứng suất tác động lên móng cấu tạo 35 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KHE NỨT TRONG MÓNG CỦA CẤU TẠO LỘC YÊN 39 3.1 Hệ phương pháp nghiên cứu khe nứt 39 3.1.1 Tổng quan nghiên cứu khe nứt đá móng 39 3.1.2 Phương pháp nghiên cứu khe nứt sở tài liệu FMI 39 3.1.2.1 Tài liệu FMI 39 3.1.2.2 Nghiên cứu khe nứt sở tài liệu FMI 40 3.1.3 Phương pháp dự báo khe nứt 42 3.1.3.1 Phương pháp dự báo đới khe sinh kèm đứt gãy 42 3.1.3.2 Dự báo đới khe nứt tách khu vực 44 3.2 Đặc điểm khe nứt dọc theo thành giếng khoan LY-1X 45 3.2.1 Sự phân bố mật độ khe nứt 45 3.2.2 Thế nằm 48 3.2.3 Độ mở 51 3.2.4 Đặc điểm khe nứt khoảng có tiềm 52 3.3 Dự báo đới khe nứt tách khu vực khe nứt sinh kèm đứt gãy 54 3.3.1 Dự báo khe nứt tách khu vực cho đá móng cấu tạo Lộc Yên 54 3.3.2 Dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy cho đá móng cấu tạo Lộc Yên 57 CHƯƠNG 4: VAI TRÒ CỦA KHE NỨT TRONG HỆ THỐNG DẦU KHÍ 60 4.1 Hệ thống dầu khí cấu tạo Lộc Yên 60 4.1.1 Tầng sinh 60 4.1.2 Tầng chứa 61 4.1.3 Tầng chắn 62 4.1.4 Sự di cư nạp bẫy 62 4.2 Vai trò khe nứt hệ thống dầu khí khu vực cấu tạo Lộc Yên 63 4.2.1 Vai trò khe nứt 63 4.2.2 Ý nghĩa việc nghiên cứu khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên 63 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Vị trí bồn trũng Cửu Long 4  Hình 1.2: Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long 5  Hình 1.3: Mặt cắt địa chấn thể mặt bất chỉnh hợp bồn trũng Cửu Long 11  Hình 1.4: Bản đồ cấu trúc móng bồn trũng Cửu Long 12  Hình 1.5: Các pha biến dạng từ Jura tới bồn trũng Cửu Long 17  Hình 1.6: Mặt cắt địa chất tổng hợp qua bồn trũng Cửu Long 18  Hình 1.7: Bản đồ dẳng dày tầng sinh dầu khí bồn trũng Cửu Long 19 Hình 2.1: Cột địa tầng khu vực cấu tạo Lộc Yên 22 Hình 2.2: Phân loại cát kết hệ tầng Trà Cú, giếng khoan LY-1X 23 Hình 2.3: Mặt cắt theo phương TB-ĐN qua giếng khoan LY-1X 25 Hình 2.4: Mặt cắt theo phương ĐB-TN qua giếng khoan LY-1X 25 Hình 2.5: Bản đồ móng cấu tạo Lộc Yên 26 Hình 2.6: Phân loại đá móng giếng khoan LY-1X 27 Hình 2.7: Thạch học lát mỏng đá granit đá Monzonit thạch anh, giếng LY-1X 28 Hình 2.8: Bản đồ đứt gãy timeslice 2450ms (~3223m) 33 Hình 2.9: Bản đồ đứt gãy timeslice 2550ms (~3403m) 33 Hình 2.10: Mặt cắt địa chấn qua đứt gãy F1.1, F2, F3, F4 F7 34 Hình 2.11: Mặt cắt địa chấn qua đứt gãy F10, F11và F13 34 Hình 2.12: Các pha biến dạng khu vực cấu tạo Lộc Yên 37 Hình 3.1: Mơ hình dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy 43 Hình 3.2: Mơ hình trường ứng suất sinh q trình hoạt động đứt gãy 43 Hình 3.3: Mơ hình dự báo khe nứt tác dụng lực nén ép 45 Hình 3.4: Sự phân bố khe nứt dọc theo giếng khoan LY-1X 47 Hình 3.5: Đồ thị biểu mật độ khe nứt móng dọc theo giếng khoan LY-1X 48 Hình 3.6: Đồ thị hoa hồng đồ thị đồng mật độ điểm khe nứt dọc theo LY-1X 50 Hình 3.7: Kết khảo sát thực địa khu vực Kê Gà 51 Hình 3.8: Đồ thị biểu độ mở khe nứt móng dọc theo giếng khoan LY-1X 52 Hình 3.9: Các khoảng có tiềm cho dịng dầu giếng LY-1X 53 Hình 3.10: Đặc điểm nằm khe nứt khoảng có tiềm 54 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 54 KHOẢNG TIỀM NĂNG KHOẢNG TIỀM NĂNG - Đa số khe nứt có phương TB-ĐN 310-330 (40-60 0∠65-75 0) KHOẢNG TIỀM NĂNG - Đa số khe nứt có phương TB-ĐN 310-320 (220-230 0∠75-85 0) KHOẢNG TIỀM NĂNG - Các nhóm khe nứt TB-ĐN 310-330 (220-240 0∠80-90 0) TB-ĐN- 290-300 (20-40 0∠80-85 0) - Các nhóm khe nứt TB-ĐN 290-310 (200-220 0∠75-85 0) TB-ĐN 320-340 (230-250 0∠75-80 0) KHOẢNG TIỀM NĂNG - Các nhóm khe nứt : Á kinh tuyến 355-5 (85-95 0∠5-10 0) ĐB-TN 20-40 (110-130 0∠35-45 0) TB-ĐN 330-340 (60-70 0∠80-85 0) KHOẢNG TIỀM NĂNG - Các nhóm khe nứt ĐB-TN 60-75 (150-165 0∠60-700) TB-ĐN 320-325 (50-55 0∠85-900) Hình 3.10: Đặc điểm nằm khe nứt khoảng có tiềm 3.3 Dự báo đới khe nứt tách khu vực khe nứt sinh kèm đứt gãy 3.3.1 Dự báo khe nứt tách khu vực cho đá móng cấu tạo Lộc Yên Kết nghiên cứu tính chất đứt gãy, nếp uốn, bề dày tầng trầm tích mặt bất chỉnh hợp khu vực cấu tạo Lộc Yên cho thấy cấu tạo hình thành phát triển qua nhiều giai đoạn khác với tác động trường lực tách giãn nén ép có phương cường độ khác Trong đó, lực tác động pha nén ép có vai trò quan trọng việc phá hủy móng việc tạo đới khe nứt tách khu vực Theo lý thuyết thực nghiệm học đá thực tế khe nứt thấy từ giếng khoan xác định khe nứt tách sinh có phương song song với phương lực nén ép, góc dốc lớn thẳng đứng, độ mở khe nứt tốt HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 55 Tại khu vực cấu tạo Lộc Yên, kết nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo tác động lên móng cho thấy đá móng chịu tác dụng nhiều pha tách giãn nén ép khác Trong đó, pha nén ép D3.b sau hình thành trầm tích hệ tầng Cà cối (tập địa chấn F) pha nén ép D3.2 sau hình thành hệ tầng Trà Cú (tập địa chấn E) có cường độ mạnh có ý nghĩa việc tạo đới khe nứt tách khu vực đá móng Mơ hình minh họa cho hai pha nén ép thể hình 3.11 3.12 Lực nén ép pha D3.b, D3.2 F9 Đ t gãy  ngh ch 3450 Lực nén ép pha D3.b,D3.2 Hình 3.11: Lực nén ép tác động lên đá móng cấu tạo Lộc Yên HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 56 LY-1X TB ĐN BII+BIII+A BI.1 BI.2 C Đứt gãy nghịch phương ĐB-TN Nếp uống tập E Nếp lồi bên cạnh đứt gãy D F12.1 NÉN ÉP NÉN ÉP E E LỘC YÊN Lõm địa hào E F8 F12 Nếp uống tập F F F1 F Đứt gãy thuận F13 F14 Hình 3.12: Mặt cắt TB-ĐN chứng minh pha nén ép mạnh cấu tạo Lộc Yên Pha nén ép thứ D3.b có phương TB-ĐN (300o) tạo đứt gãy nghịch có phương ĐB-TN (30o) dốc hướng TB (như đứt gãy F7, F12) dốc phía ĐN (như đứt gãy F11) Dưới lực tác động pha nén ép đới khe nứt tách khu vực đá móng tạo có phương TB-ĐN khoảng 300o Pha nén ép thứ hai D3.2 có phương TB-ĐN (320o) làm tái hoạt động đứt gãy nghịch có trước, tạo nếp uốn cho trầm tích tập E có phương ĐB-TN Dưới lực tác động pha nén ép đới khe nứt tách khu vực đá móng tạo có phương TB-ĐN (320o) Đồng thời khe nứt tạo trước pha nén ép D3.b tiếp tục phát triển gia tăng thêm độ mở Do hình thành đá granit đá Monzonit thạch anh có độ cứng độ dòn lớn nên đặc điểm chung loại khe nứt tách khu vực móng cấu tạo Lộc Yên sau: mật độ khe nứt lớn, khe nứt có góc dốc lớn thẳng đứng, độ dài khe nứt nhỏ, độ mở khe nứt tốt HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 57 Mơ hình minh họa kết dự báo đới khe nứt tách khu vực móng cấu tạo Lộc Yên thể hình 3.13 3.3.2 Dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy cho đá móng cấu tạo Lộc Yên Tác động vào móng cấu tạo Lộc Yên bao gồm đứt gãy F5, F6, F8, F9, F11 F12 Tính chất đứt gãy đo đạc trình bày mục 2.3, chương luận văn Kết dự báo khe nứt sinh kèm bên cạnh đứt gãy sau: Đứt gãy thuận F5 có hướng dốc TB (305o), góc dốc 64o: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt gãy góc dốc nhỏ khoảng 35o; đới khe nứt tách có hướng dốc ĐN (125o), góc dốc 70-75o Đứt gãy thuận F6 có hướng dốc ĐN (125o), góc dốc 55o: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt gãy góc dốc nhỏ khoảng 25o; đới khe nứt tách có hướng dốc TB (305o), góc dốc 75-80o Đứt gãy thuận F8 có hướng dốc TB (304o), góc dốc 63o: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt gãy góc dốc nhỏ khoảng 36o; đới khe nứt tách có hướng dốc ĐN (115o), góc dốc 70-75o Đứt gãy trượt F9 có phương vĩ tuyến (286o), hướng dốc phía bắc (16o), góc dốc 75o: đới khe nứt cắt thứ phương với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai có phương ĐB-TN (51o); đới khe nứt tách có phương TB-ĐN (321o) Tất khe nứt sinh kèm có góc dốc lớn, gần thẳng đứng Đứt gãy nghịch F11 có hướng dốc ĐN (110o), góc dốc 50o: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt gãy có góc dốc khoảng 45-50o; đới khe nứt tách có hướng dốc TB (290o), góc dốc nhỏ gần nằm ngang Đứt gãy nghịch F12 có hướng dốc TB (301o), góc dốc 31o: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 58 gãy có góc dốc khoảng 65-70o; đới khe nứt tách có hướng dốc TB (290o), góc dốc nhỏ khoảng 15-20o Về phía tây bắc đứt gãy nghịch F12 có tồn hai đứt gãy F12.1 F12.2 Do chúng hoạt động móng mà khơng cắt lên tầng trầm tích phía nên với tài liệu có khó xác định đứt gãy thuận hay nghịch Nhưng hai đứt gãy có phương, hướng dốc góc dốc giống với đứt gãy F12, có khả đứt gãy nghịch hình thành đồng thời với đứt gãy nghịch F12 Khe nứt tách khe nứt cắt sinh kèm bên cạnh đứt gãy F12.a F12.b dự báo giống với khe nứt sinh kèm bên cạnh đứt gãy F12: đới khe nứt cắt thứ hướng dốc góc dốc với đứt gãy; đới khe nứt cắt thứ hai hướng dốc với đứt gãy có góc dốc khoảng 65-70o; đới khe nứt tách có hướng dốc TB (290o), góc dốc nhỏ khoảng 15-20o Mơ hình minh họa kết dự báo hệ thống khe nứt sinh kèm đứt gãy cấu tạo Lộc Yên thể hình 3.13 3.14 Móng Móng E D 80 Lực nén ép pha D3.b D3.2 F9 F D E LY-1X E E Móng Lực nén ép pha D3.b D3.2 Khe nứt giếng khoan LY-1X E Hình 3.13: Dự báo khe nứt cho đá móng cấu tạo Lộc Yên (trên timeslice 2550ms) HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 59 LY-1X TB ĐN BII+BIII+A BI.1 BI.2 C D F12.1 E F8 F12 E E F F1 F F13 LY-1X F14 Đứt gãy nghịch F12 F12.1 (hướng dốc 301o , góc dốc 31o) F12.1 F8 Đứt gãy thuận F8 (hướng dốc 304o , góc dốc 63o ) F12 Chú giải: Khe nứt tách Loại khe nứt cắt thứ Loại khe nứt cắt thứ thứ hai Hình 3.14: Minh họa dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy móng cấu tạo Lộc Yên HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 60 CHƯƠNG 4: VAI TRÒ CỦA KHE NỨT TRONG HỆ THỐNG DẦU KHÍ 4.1 Hệ thống dầu khí cấu tạo Lộc Yên 4.1.1 Tầng sinh Cơ sở để đánh giá tầng sinh cấu tạo Lộc Yên dựa tiêu bảng 4.1, 4.2 4.3 [11] Đá sinh Nghèo Trung bình Tốt Rất tốt Rất tốt S2 (Kg/T) 10 TOC (%) 5.00 Bảng 4.1: Bảng tiêu đánh giá mức độ giàu vật liệu hữu đá mẹ Mức độ trưởng thành Chưa trưởng thành Trưởng thành Cửa sổ sinh dầu Cửa sổ sinh khí/condensat Sinh khí khơ Tmax (oC) 500 Ro(%) 2 Bảng 4.2: Bảng tiêu đánh giá mức độ trưởng thành đá mẹ HI (mg/g) 300 Sản phẩm Inner HC generation Khí Khí dầu Dầu Kerogen III III III I, II, III Bảng 4.3: Bảng tiêu HI (= S2/TOC) đánh giá khả cho loại sản phẩm Kết phân tích đá sét phần tầng BI (hệ tầng Bạch Hổ) nghèo vật chất hữu cơ, TOC có giá trị khoảng 0.16-0.44% Các giá trị S1 thay đổi khoảng 0.01-0.07kg/T, S2 thay đổi từ 0.18-0.66 kg/T Các đá sét hệ tầng khơng có khả sinh dầu khí HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 61 Đá sét phần hệ tầng Trà Tân (tập địa chấn C) có hàm lượng vật chất hữu trung bình có giá trị TOC 0.82%, giá trị S2 2.6Kg/T Chỉ số Tmax 448oC trưởng thành có khả sinh dầu (HI = 335mg/g) Đá sét phần hệ tầng Trà Tân (tập địa chấn D) giàu vật chất hữu cơ, giá trị TOC khoảng 2.0-4.5%, giá trị S2 khoảng 5.0-27.2Kg/T Với giá trị Tmax đo khoảng 442-444oC số HI từ 355-600mg/g cho biết đá sét nằm ngưỡng trưởng thành sản phẩm chủ yếu sinh dầu Các lớp đá sét hệ tầng Trà Cú (tập địa chấn E) giàu vật chất hữu cơ, giá trị TOC khoảng 4.5-13%, giá trị S2 khoảng 10-60Kg/T Giá trị Tmax 450459oC, giá trị HI khoảng 325-678mg/g Tầng trưởng thành có khả sinh dầu tốt Các tầng sét hệ tầng Cà Cối (tập địa chấn F): có khả tầng sét hệ tầng tầng sinh dầu khí Với độ sâu chơn vùi lớn nên tầng đá mẹ trưởng thành trưởng thành.Với tài liệu khu vực số tầng sét phần có khả sinh dầu khí Nói tóm lại, đá mẹ sinh dầu cho cấu tạo Lộc Yên chủ yếu đá sét giàu vật liệu hữu hệ tầng Trà Cú phần hệ tầng Trà Tân 4.1.2 Tầng chứa Tại cấu tạo Lộc Yên, tầng chứa sản phẩm dầu khí xác định giếng khoan LY-1X bao gồm: cát kết phần hệ tầng Bạch Hổ, cát kết hệ tầng Trà Cú đá móng hang hốc nứt nẻ Các vỉa cát hệ tầng Bạch Hổ sạch, độ mài tròn độ chọn lọc tương đối tốt, độ hạt trung bình, giá trị độ rỗng thay đổi khoảng 12-17%, bề dày tầng cát thay đổi từ 1-5m Cát kết hệ tầng Trà Cú gồm có cát kết Arkose, Felpathic Greywake với bề dày 0.56m Cát kết có độ hạt thay đổi giới hạn rộng từ thô tới mịn, độ chọn lọc thay đổi từ kém, trung bình tốt Độ mài trịn chủ yếu hai loại bán sắc cạnh bán tròn cạnh Kiểu tiếp xúc hạt chủ yếu tiếp xúc đường, số thấy có tiếp xúc điểm Các vỉa cát chặt sít, độ rỗng thay đổi khoảng 7-10% HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 62 Đá móng hang hốc nứt nẻ tầng chứa dầu khí quan trọng cấu tạo Lộc Yên, tương tự đá móng tầng móng cấu tạo Bạch Hổ lô 09-1, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng lô 15-1, Hải Sư Đen lô 15-2/01… Đá móng cấu tạo Lộc Yên bị phá hủy các hệ thống đứt gãy, khe nứt Đứt gãy lớn có vai trị hình thành nên cấu tạo, đứt gãy nhỏ khe nứt đóng vai trị làm tăng độ rỗng khả chứa đá móng Từ kết nghiên cứu tài liệu FMI xác định mật độ khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên tốt Kết thử vỉa cho tầng móng giếng khoan LY-1X cho dịng dầu 2100 thùng/ngày chứng minh cho điều 4.1.3 Tầng chắn Từ kết nghiên cứu thạch học dọc theo giếng khoan, tài liệu địa chấn, tài liệu địa vật lý giếng khoan có liên hệ với biểu dầu khí q trình khoan đưa tới kết luận khả chắn cho đá móng cấu tạo Lộc n gồm có yếu tố: Tầng chắn lớp phong hóa đá móng phân bố trực tiếp lên móng trước Kainozoi, tầng phong hóa chứa nhiều khống vật sét bị nứt nẻ; Tầng chắn lớp sét hệ tầng Trà Cú hệ tầng Cà Cối phủ kề áp lên đá móng; Yếu tố thứ đứt gãy có khả chắn 4.1.4 Sự di cư nạp bẫy Kết thử vỉa cho dịng dầu từ móng hang hốc nứt nẻ chứng minh có di cư dầu vào móng Kết phân tích địa hóa dầu móng thành phần trầm tích cấu tạo Lộc Yên cho thấy dầu thu móng có mối liên hệ chặt chẽ với trầm tích thuộc hệ tầng Trà Cú phần hệ tầng Trà Tân Cho tới thời điểm chưa có kết luận rõ ràng trình di cư nạp vào đá móng nứt nẻ Nhưng kết nghiên cứu tạm thời khẳng định dầu khí có móng sản phẩm q trình sinh dầu khí từ đá trầm tích giàu vật liệu hữu ngưỡng sinh dầu địa hào, bán địa hào gần khối móng nhơ cao Q trình di cư dầu xảy khoảng thời gian địa chất lâu dài từ nguồn sinh đá mẹ theo tầng hạt thơ kề áp vào móng theo đứt gãy, đới nứt nẻ đóng vai trị kênh dẫn vào bẫy dầu khí cấu tạo Lộc Yên HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 63 4.2 Vai trị khe nứt hệ thống dầu khí khu vực cấu tạo Lộc Yên 4.2.1 Vai trò khe nứt Bản thân đá móng đá núi lửa xâm nhập granit, granit diorit, monzonit thạch anh, granodiorit… có độ rỗng nguyên sinh bé khơng có khả chứa chất lưu dầu, khí nước Đồng thời khơng có khả cho chất lưu di chuyển Điều kiện tiên để đá móng cấu tạo Lộc Yên cấu tạo khác Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng có khả tích trữ dầu khí nứt nẻ hang hốc [12] Vai trị khe nứt hệ thống dầu khí là: khe nứt tạo làm tăng thêm khoảng khơng gian hở đá móng làm cho đá móng có khả chứa dầu khí; khe nứt cịn đóng vai trị kênh dẫn cho phép dầu khí lưu thơng q trình nạp bẫy có chênh áp trình thử vỉa khai thác Kết nghiên cứu cho thấy mật độ khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên lớn, đồng thời nhiều khe nứt độ mở lớn cho phép dầu lưu thơng dễ dàng Đây nhân tố để đảm bảo đá móng cấu tạo có khả chứa dầu cho dòng dầu thương mại 4.2.2 Ý nghĩa việc nghiên cứu khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên Việc nghiên cứu khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên cho thấy mật độ khe nứt có độ mở đá granit lớn nhiều so với khe nứt đá Monzonit thạch anh Các khe nứt đá granit loại khe nứt liên tục, khơng liên tục, khe nứt có hịa tan rửa lũa đứt gãy, khe nứt đá monzonit thạch anh chủ yếu loại khe nứt bị lấp đầy vật liệu thứ sinh canxit, thạch anh v.v… Như đối tượng có tiềm chứa dầu móng cấu tạo Lộc Yên đá granite nứt nẻ Trong đá ganite, khe nứt phân chia làm nhiều nhóm, nhóm có phương, hướng dốc góc dốc khác Tuy nhiên kết nghiên cứu đa số khe nứt có phương TB-ĐN, hướng dốc đổ phía Đơng Bắc Tây Nam Vậy trình thiết kế giếng khoan cho cấu tạo Lộc Yên cần có hướng khoan từ Đông Bắc Tây Nam ngược lại để đảm bảo giếng khoan cắt qua vng góc với nhiều đới khe nứt Mặt khác khe nứt có góc dốc lớn từ 60-90o, thiết kế giếng khoan nghiêng khoan ngang cho dòng dầu với kết tốt HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 64 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu trình bày trên, cho phép rút kết luận sau: Nghiên cứu đặc điểm địa chất, lịch sử hình thành phát triển bồn trũng Cửu Long cấu tạo Lộc Yên cho thấy móng chúng chịu tác động nhiều pha tách giãn nén ép khác Trong đó, hai pha nén ép mạnh đóng vai trị quan trọng cho việc hình thành đới khe nứt tách khu vực móng pha D3.b có phương TB-ĐN 290-300o xảy sau trầm tích hệ tầng Cà Cối trước trầm tích hệ tầng Trà Cú pha D3.2 có phương TB-ĐN 320-330o xảy sau trầm tích hệ tầng Trà Cú trước trầm tích hệ tầng Trà Tân Bên cạnh đó, pha tách giãn nén ép khác góp phần tác động làm gia tăng độ mở tính liên thơng khe nứt Giếng khoan LY-1X bắt gặp móng từ độ sâu 3031m tới độ sâu 3460m (đáy giếng) qua hai loại đá xâm nhập khác nhau: granite từ độ sâu 3031m tới 3360m Monzonit thạch anh từ 3360 tới 3460m Số liệu FMI giếng khoan LY-1X có từ độ sậu 3040m tới 3440m với chất lượng tốt nhiều loại khe nứt khác nhau: Khe nứt liên tục có nhiều phương, hướng dốc góc dốc khác nhau, phân bố thành đới đá granit; Khe nứt không liên tục với số lượng lớn chủ yếu có phương TB-ĐN, dốc phía ĐB TN với góc dốc lớn thẳng đứng, phân bố đá granit đá Monzonit thạch anh; Khe nứt có hịa tan rửa lũa có phương chủ yếu TB-ĐN, góc dốc thay đổi từ 35-80o, phân bố chủ yếu đá granit; Loại khe nứt bị lấp nhét tập trung nhiều đá monzonit thạch anh, trong đá granit có số đới định, loại khe nứt có phương chủ yếu TB-ĐN, dốc phía ĐB TN, góc dốc lớn 60-80o Giữa loại khe nứt khe nứt có hịa tan rữa lũa có độ mở tốt nhất, loại khe nứt liên tục không liên tục Khe nứt bị lập nhét có độ mở thấp góp phần vào việc làm tăng độ rỗng cho đá móng Kết nghiên cứu chứng minh dọc theo giếng khoan có khoảng có khả cho dịng dầu tốt, khoảng tập trung nhiều khe nứt đặc biệt loại khe nứt hòa tan rữa lũa, khe nứt liên tục đứt gãy Tất khoảng tiềm nằm đá granit HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 65 Kết dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy cho biết bên cạnh đứt gãy cấu tạo Lộc Yên có hệ thống khe nứt cắt khe nứt tách sinh kèm tập trung thành đới dọc theo đứt gãy Các đới khe nứt sinh kèm có phương ĐB-TN, hướng dốc phía tây bắc đơng nam với góc dốc thay đổi từ 10o tới 75o Kết dự báo đới khe nứt tách khu vực cho móng cấu tạo Lộc Yên cho biết có hai đới khe nứt tách móng cấu tạo, đới thứ hình thành pha nén ép D3.b có phương TB-ĐN (290-300o), đới thứ hai hình thành pha nén ép D3.2 có phương TB-ĐN (320-330o) Đặc trưng chung hai đới khe nứt tách khu vực dự báo độ dài khe nứt nhỏ, góc dốc lớn thẳng đứng, độ mở tốt Kết dự báo phù hợp với khe nứt thấy từ giếng khoan LY-1X Hệ thống dầu khí cấu tạo Lộc Yên tổng hợp làm sáng tỏ, khe nứt đóng vai trị vơ quan trọng cho yếu tố chứa đá móng việc tạo làm gia tăng độ rỗng cho đá móng Ngồi khe nứt đá móng cịn có vai trị khác làm tăng mức độ liên thơng phép dầu khí lưu thơng khối đá móng Kết nghiên cứu đặc điểm khe nứt đá móng cấu tạo Lộc Yên góp phần vào việc thiết kế vị trí quỹ đạo giếng khoan trình thẩm lượng khai thác Hướng khoan xiên khoan ngang móng đề xuất từ Đơng Bắc Tây Nam với góc phương vị 225o, khoan từ Tây Nam Đông Bắc với góc phương vị 45o Do đa số khe nứt có góc dốc lớn 70-90o nên đề xuất góc nghiêng giếng khoan lớn Kết nghiên cứu đạt mục tiêu nhiệm vụ đề Tuy nhiên với thời gian hạn chế nên số phương pháp khác phục vụ cho nghiên cứu khe nứt móng như: minh giải tài liệu tài liệu carota giếng khoan phần mềm Basroc, nghiên cứu thuộc tính địa chấn Spectral Decomposition, Amplitute Atribute, Ant Tracking… chưa thể thực nhằm đối sánh thêm với kết nghiên cứu đạt luận văn HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Lê Đơng, Phùng Đắc Hải, “Bể trầm tích Cửu Long tài nguyên dầu khí”, Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2005, tr 271-312 [2] Tạ Thị Thu Hoài (2011), “Lịch sử phát triển biến dạng Mesozoi muộn-Kainozoi bồn trũng Cửu Long lục địa kế cận mối liên hệ với hệ thống dầu khí”, Tóm tắt luận án tiến sĩ kỹ thuật Xem tại: http://www.pgs.hcmut.edu.vn/up- load/LATS/50005075/TOM_TAT_LATS_TTTHoai.pdf [3] Đỗ Bạt, Nguyễn Địch Dỹ nnk, “Địa tầng bể trầm tích Kainozoi Việt Nam”, Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2005, tr 156-162 [4] W.J Schmidt, Phạm Huy Long, Nguyễn Văn Quế, “Tiến hóa kiến tạo bể Cửu Long, Việt Nam” Tuyển tập báo cáo Hội nghị KH - CN Viện Dầu khí 25 năm xây dựng trưởng thành, 2003, tr 87-109 [5] Tạ Thị Thu Hoài, Phạm Huy Long, “Các giai đoạn biến dạng bồn trũng Cửu Long” TC Phát triển Khoa học & Công nghệ, số 12, 2009, tr.110-116 [6] C.K Morley, 2002 A tectonic model for the Tertiary evolution of strike-slip fault and rift basin in SE Asia Tectonophysics 347, tr.189-215 [7] Lê Văn Cự nnk, “Cơ chế hình thành kiểu bể trầm tích Kainozoi Việt Nam”, Địa chất tài nguyên dầu khí Việt Nam Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2005, tr 114-140 [8] Bingjian Li, “Fracture Identification and Classification” FMI Interpretation, 2009, tr.9-11 [9] La Thị Chích - Phạm Huy Long, “Khe nứt đứt gãy”, Địa chất kiến trúc, đo vẽ đồ địa chất số vấn đề địa kiến tạo, Nhà Xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003, tr.146-167 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 67 [10] La Thị Chích, Nguyễn Thị Bích Ngọc, Tạ Thị Thu Hoài, Nguyễn Xuân Huy, “Đặc điểm nứt nẻ đá granit tuổi Creta muộn khu vực Kê Gà – Phan Thiết” Tạp chí phát triển KH&CN, số 05, 2009, tr.55-67 [11] Hồng Đình Tiến, Nguyễn Việt Kỳ, “Địa hóa đá mẹ” Địa Hóa Dầu Khí, Nhà Xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003, tr.146-167 [12] Trần Lê Đông, Trần Văn Hồi, Phạm Tất Đắc, Phạm Đình Hiến, 2000 Cơ chế hình thành kiểu bẫy chứa dầu đá móng mỏ Bạch Hổ Rồng Hội Nghị KH - CN 2000 "Ngành Dầu khí trước thềm kỷ 21", 81-91 HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long Trang 68 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Quang Minh Ngày, tháng, năm sinh: 24/06/1983 Nơi sinh: Hà Tĩnh Địa liên lạc: Lầu 12B, Tòa nhà Petroland, số 12 đường Tân Trào, Quận 7, TPHCM Q TRÌNH ĐÀO TẠO 2002-2007: Học chương trình đại học, Khoa Kỹ Thuật Địa Chất & Dầu Khí, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM 2011-2012: Học chương trình thạc sĩ, Khoa Kỹ Thuật Địa Chất & Dầu Khí, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 2008-2011: Kỹ sư địa chất, Cơng ty thăm dị khai thác dầu khí Phú Quý (PhuQuy POC) 2011-nay: Kỹ sư địa chất, Cơng ty thăm dị khai thác dầu khí nước (PVEP POC) HVTH : Nguyễn Quang Minh MSHV : 11360639 CBHD: TS Phạm Huy Long ... chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu đặc điểm khe nứt móng cấu tạo Lộc Yên, bồn trũng Cửu Long đánh giá vai trị hệ thống dầu khí? ?? Mục tiêu Làm sáng tỏ đặc điểm khe nứt móng Granitoid cấu tạo Lộc Yên phân... độ mở khe nứt dọc theo giếng khoan LY-1X cấu tạo Lộc Yên d Dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy đới khe nứt tách khu vực móng cấu tạo Lộc Yên e Đánh giá vai trị khe nứt hệ thống dầu khí cấu tạo Đối... khe nứt tách khu vực cho đá móng cấu tạo Lộc Yên 54 3.3.2 Dự báo khe nứt sinh kèm đứt gãy cho đá móng cấu tạo Lộc Yên 57 CHƯƠNG 4: VAI TRÒ CỦA KHE NỨT TRONG HỆ THỐNG DẦU KHÍ 60 4.1 Hệ