Thềm lục địa Việt Nam bao gồm các cấu trúc địa chất đa dạng và phức tạp, vì vậy, việc xây dựng mô hình địa chất ba chiều (3D) là nhiệm vụ cần thiết nhằm mô phỏng các tính chất của vỉa chứa. Phần mềm Petrel được sử dụng để xây dựng mô hình địa chất 3D cho vỉa BII.1.10, tầng Miocen giữa, mỏ MT Nam thuộc lô A, phía Đông Bắc bồn trũng Cửu Long.
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00090 XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỊA CHẤT 3D VỈA BII.1.10, TẦNG MIOCEN GIỮA, MỎ MT NAM, BỒN TRŨNG CỬU LONG Nguyễn Minh Tài*, Bùi Thị Luận, Liêu Kim Phƣợng Đại học Khoa học Tự nhiên Tp HCM, Email: minhtai.geo@gmail.com TÓM TẮT Thềm lục địa Việt Nam bao gồm cấu trúc địa chất đa dạng phức tạp, vậy, việc xây dựng mơ hình địa chất ba chiều (3D) nhiệm vụ cần thiết nhằm mơ tính chất vỉa chứa Phần mềm Petrel sử dụng để xây dựng mơ hình địa chất 3D cho vỉa BII.1.10, tầng Miocen giữa, mỏ MT Nam thuộc lơ A, phía Đơng Bắc bồn trũng Cửu Long Dựa tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, địa chấn kết phân tích mẫu lõi, mơ hình cấu trúc xây dựng bao gồm đứt gãy, vỉa 47 lớp với độ tin cậy cao, kích thước ô lưới thiết kế 50 x 50 x ~ 0,77 m Mơ hình tướng thể phân bố tướng cát lịng sơng, tướng cát đê tự nhiên tướng sét đồng lụt.Dựa mơ hình tướng, mơ hình tham số (độ rỗng, độ thấm, mơ hình độ bão hịa nước) mơ hình hóa loại tướng đá Trữ lượng dầu chỗ mức xác suất P50 vỉa BII.1.10 tính từ mơ hình 19,8 triệu thùng Từ khóa: Mơ hình địa chất 3D, vỉa BII.1.10, tầng Miocen giữa, bồn trũng Cửu Long GIỚI THIỆU Bồn trũng Cửu Long bồn trũng trầm tích Kainozoi khép kín điển hình Việt Nam với diện tích khoảng 150.000 km2, nằm vị trí có tọa độ khoảng 9° - 11° vĩ Bắc 106°30’ 109° kinh Đông Chạy dài khoảng 400 km theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, từ bờ biển Phan Thiết đến cửa sơng Hậu (Hình 1) Hình1 Vị trí bồn trũng (Nguồn: Viện Dầu Khí) Mỏ MT Nam thuộc lơ A nằm phía Đơng Bắc bồn trũng Cửu Long, cách đảo Phú Quý khoảng 45 km phía Tây Nam Trong năm 2013, PVEP POC khoan giếng thăm dò MT - 1X khu vực MT Nam phát dầu tầng móng nứt nẻ cát kết lục nguyên Trong cát kết lục nguyên, có ba vỉa chứa tầng cát kết Miocene (BI.1) cát kết Miocene (BII.1.10 BII.1.20); tiến hành khoan giếng khoan thẩm lượng (appraisal) giếng MT – 2X từ vị trí đầu giếng MT – 1X để khẳng định tiềm dầu khí phát MT Nam xác định ranh giới dầu nước tập chứa BII.1.10, BII.1.20 BI.1 [2] 68 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Mơi trường” Mơ hình địa chất 3D hình ảnh ba chiều vỉa dầu khí, phản ánh cấu trúc tham số vỉa chứa độ rỗng, độ thấm, độ bão hịa nước Một mơ hình địa chất xây dựng hoàn chỉnh phần mềm Petrel bao gồm mơ hình cấu trúc, mơ hình phân tầng để mơ tả hình dáng, cấu trúc vỉa; mơ hình tướng, mơ hình tham số thể phân bố loại tướng đá phân bố độ rỗng, độ thấm, độ bão hòa nước Từ đó, tính tốn trữ lượng dầu khí chỗ CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Cơ sở tài liệu Dựa tài liệu địa chấn (bản đồ đẳng sâu vỉa BII.1.10 BII.1.20, đứt gãy dạng cọc/thanh dạng đường cong khép kín), giếng khoan (tọa độ giếng MT-1X, MT-2X, vị trí đầu giếng, quỹ đạo giếng), địa vật lý giếng khoan (độ rỗng trung bình, độ bão hịa trung bình hàm lượng sét vỉa chứa dầu), mẫu lõi core#1 1a 2.2 Phƣơng pháp xây dựng mơ hình Mơ hình cấu trúc Các bước xây dựng mơ hình cấu trúc gồm: - Xây dựng mơ hình đứt gãy: sử dụng đường tuyến tính, thẳng đứng hay cong xác định điểm định dạng (key pillar) - Xây dựng mơ hình lưới: ba mạng lưới gồm mạng lưới nóc, đáy qua theo phương ngang điểm định dạng nóc, đáy key pillar - Mơ hình hóa bề mặt địa tầng: thể đồ đẳng sâu giao diện 3D - Mơ hình hóa vỉa chứa phân chia lớp với nhiều kiểu phân chia: phân chia khơng đều, phân chia từ xuống từ đáy lên, chia theo giá trị chiều dày lớp, v.v… Mơ hình tướng Trung bình hóa liệu tướng vào ô lưới: sử dụng phương pháp trọng số khoảng cách nhằm chọn giá trị rời rạc xuất nhiều lưới Mơ tướng từ giếng khoan toàn vỉa: dựa phương pháp mơ ngẫu nhiên dựa hình thể địa chất (object based) Đối với thể địa chất đặc biệt, lịng sơng cổ, phương án khác thực nhằm thu mơ hình ban đầu khớp với số liệu giếng Mơ hình tham số Mơ hình độ rỗng sử dụng phương pháp trung bình số học để trung bình hóa liệu độ rỗng vào ô lưới Phương pháp mô ngẫu nhiêu SGS (Sequential Gaussian Simulation) để mô độ rỗng từ giếng khoan tồn vỉa Phương pháp cần tài liệu giếng so với phương pháp xác định (deterministic) Mơ hình độ thấm xây dựng từ mơ hình độ rỗng thông qua hàm quan hệ rỗng-thấm xác định từ phân tích địa vật lý giếng khoan, phân tích mẫu lõi: logK = a*Φ – b; đó: K độ thấm; Φ độ rỗng; a,b số Mơ hình độ bão hịa nước thường mơ hình hóa theo cơng thức hàm J (Leverett J function, 1941) Hàm liên hệ Sw J viết lượt giản sau: Sw = a*J b + c với Sw độ bão hòa nước (%); a, b hệ số vật lí vỉa, c số chuyển đổi đơn vị KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Mơ hình cấu trúc Mơ hình chia thành hai vùng sau: vùng bên (từ đến đáy vỉa BII.1.10) vỉa chứa BII.1.10 có chiều dày 33 m, chúng chia làm 46 lớp theo phương pháp chia thành lớp (proportional); vùng bên (từ đáy BII.1.10 đến vỉa BII.1.20) có chiều dày từ 69 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 7-12 m khơng tiến hành chia nhỏ chủ yếu lớp đá sét Sau mơ hình cấu trúc tạo xong, hệ thống lưới hồn chỉnh xây dựng cho vỉa BII.1.10 với đứt gãy, vỉa 47 lớp (Bảng 1) Bảng Các thơng số mơ hình mạng lưới 3D vỉa BII.1.10 Kích thước lưới (X,Y,Z) (m) 50 x 50 x 0,77 Tổng số lượng ô lưới 3D 305.970 Số lượng lớp 47 Phương pháp chia lớp Chia Kiểm tra chất lượng mơ hình cấu trúc: tích 50 x 50 x 0,77 = 1925 m phải chiếm tỷ lệ cao nhất, góc lưới khơng có giá trị âm, đảm bảo khơng bị vặn xoắn 3.2 Mơ hình tƣớng Dựa vào tài liệu phân tích mẫu lõi đường cong địa vật lí giếng khoan để xác định phân chia bề dày loại tướng đá khác Có ba loại tướng trầm tích (fluvial facies) xuất giếng MT-1X MT-2X gồm: tướng cát lòng sông, tướng cát đê tự nhiên tướng sét đồng lụt Trung bình hóa liệu tướng đá có giếng khoan qua cho kết giá trị mô tướng gần không chênh lệch so với giá trị chuyển đổi từ địa vật lý giếng khoan Sử dụng phương pháp mô ngẫu nhiên dựa hình thể địa chất (object modeling), nhập thơng số bề rộng, bề dày lịng sơng đê tự nhiên (từ tài liệu thực địa giếng khoan) để mơ tướng đá tồn vỉa (Hình 2) Hình Mơ hình 3D thể phân bố tướng đá 3.3 Mơ hình tham số Mơ hình độ rỗng với phân bố độ rỗng kiểm soát chặt chẽ tướng đá tướng cát lịng sơng có độ rỗng cao tướng cát đê tự nhiên Cịn khu vực có tướng sét đồng lụt khơng đá chứa nên gán giá trị Mô hình độ thấm mơ hình hóa trực tiếp từ mơ hình độ rỗng sử dụng mối quan hệ rỗng thấm: K = 0,006 * Φ3.6634 [1], đó: K độ thấm (mD); Φ độ rỗng từ mơ hình (%) Mơ hình độ bão hịa nước (Sw) mô cách sử dụng trực tiếp hàm độ bão hòa nước theo chiều cao thân dầu (h) phía ranh giới nước tự (High above contact) mơ hình phân bố độ rỗng độ thấm vừa xây dựng Các hàm độ bão hòa xây dựng cho dải độ rỗng khác theo phương trình sau [1]: Độ rỗng =< 14%: Sw = (0,01h*√ )-0,85 *(1-Swir) + Swir Độ rỗng từ 14 đến = 30 %: Sw = (0,01h*√ )-1,01 *(1-Swir) + Swir Trong đó: Sw độ bão hịa nước (%); Swir độ bão hòa nước dư đưa giá trị lớn 87%; h chiều cao thân dầu (m); K độ thấm (mD); Φ độ rỗng (%) Trữ lượng dầu chỗ vỉa tính theo cơng thức sau: OIIP= BRV * NTG * PHIE * (1Sw)/Bo * C Trong đó: OIIP: Trữ lượng dầu chỗ (triệu thùng), BRV: Thể tích đá chứa (triệu m 3), PHIE: Độ rỗng hiệu dụng đá, NTG (net-to-gross): Tỷ số chiều dày hiệu dụng chiều dày vỉa, Sw: Độ bão hòa nước, Bo = 1,041: Hệ số thể tích dầu mỏ MT Nam (rb/stb), C = 6,2898: Hệ số chuyển đổi từ m3 sang thùng [1] Trước tiến hành tính trữ lượng dầu chỗ, mơ hình NTG xây dựng sở mơ hình phân bố tướng đá, sau loại bỏ ô lưới có giá trị không thỏa mãn giá trị tới hạn (cut off) độ rỗng (nhỏ 12 %) độ bão hòa (lớn 65 %) tương tự tính tốn trữ lượng phương pháp thể tích Hình Phân bố trữ lượng dầu chỗ vỉa BII.1.10 không gian chiều Trên sở mơ hình tướng mơ hình tham số độ rỗng, độ bão hòa vừa xây dựng, trữ lượng dầu chỗ tính tốn cách sử dụng chức Volumetric Calculation có phần mềm Petrel Kết tính trữ lượng dầu chỗ mức xác suất P50 cho vỉa chứa BII.1.10, mỏ MT Nam xuất từ phần mềm Petrel (Bảng 2) Phân bố trữ lượng dầu không gian chiều cho biết trữ lượng dầu ô lưới (Hình 3) Bảng Kết tính trữ lượng dầu chỗ cho vỉa BII.1.10 Vỉa Thể tích đá Thể tích thực đá Thể tích lỗ rỗng Trữ lượng dầu (10^6 bbl) (10^6 bbl) (10^6 bbl) chỗ (10^6 bbl) BII.1.10 153 132 38 19,8 KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu tổng hợp để xây dựng mơ hình địa chất chiều cho vỉa chứa BII.1.10 tầng chứa Miocene khu vực mỏ MT Nam, xin đưa kết luận sau: - Mơ hình cấu trúc bao gồm đứt gãy, vỉa 47 lớp xây dựng với độ tin cậy cao Kích thước lưới mơ hình thiết kế 50 x 50 x ~ 0,77 m hợp lý kích cỡ vỉa đủ chi tiết để phản ánh tính bất đồng tham số thạch học - Các mơ hình tham số (độ rỗng, độ thấm) mơ hình hóa theo quy trình tạo lập mơ hình, đồng thời thể đặc trưng vỉa BII.1.10, mỏ MT Nam 71 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 - Trữ lượng dầu chỗ mức xác suất P50 vỉa BII.1.10 tính từ mơ hình 19,8 triệu thùng, nhỏ 3% so với trữ lượng tính phương pháp thể tích Mặc dù phương pháp mơ hình hóa tướng đá tin cậy, nhiên việc dự báo phân bố tướng đá ngồi vị trí giếng khoan tồn hạn chế định cần kiểm chứng giếng khoan Cần tiếp tục nghiên cứu, cập nhật thêm liệu đặc biệt nghiên cứu thuộc tính địa chấn, mơi trường trầm tích để định hướng cho phân bố đá chứa mơ hình tham số vật lý thạch học Lời cảm ơn Cám ơn Công ty TNHH Điều hành thăm dị khai thác dầu khí nước (PVEP POC) tạo điều kiện cung cấp số liệu, cám ơn ThS Nguyễn Mạnh Tuấn, ThS Phan Văn Kơng có góp ý q báu cho nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PVEP POC, 2015, Building 3D Geological and Simulation Model for Miocene BII.1 & BI.1 Reservoirs of MT field in Block A offshore VietNam [2] PVEP POC, 2015, Phase II Exploration Period Block Evaluation Report, Block A Offshore VietNam BUILDING 3D GEOLOGICAL MODEL OF THE BII.1.10 RESERVOIR, MIDDLE MIOCENE, MT NAM FIELD, CUU LONG BASIN Nguyen Minh Tai*, Bui Thi Luan, Lieu Kim Phuong University of Science Ho Chi Minh city, minhtai.geo@gmail.com ABSTRACT Vietnam's continental shelf consists of diverse and complex geological structures, so the construction of three dimensional (3D) geological models is a task that must be performed to simulate the properties of the reservoir Petrel software is used to build the 3D geological modeling of BII.1.10 reservoir, middle Miocene, MT Nam field, lot A, northeast Cuu Long basin Based on geological, geophysical, seismic materials and core sample analysis results, the structural model is built including faults, reservoir and 47 layers with high reliability, the grid size is designed as a 50 x 50 x ~0,77 m Facies model shows the distribution ofchannel, levee and floodplain facies Based on the facies model, parameter models (porosity, permeability, water saturation) were built on each type of facies The amount of oil in place with a probability level of P50 of BII.1.10 reservoir calculated from the model is 19.8 million barrels Keywords: 3D geological model, BII.1.10 reservior, middle Miocene, Cuu Long basin 72 ... cứu tổng hợp để xây dựng mơ hình địa chất chiều cho vỉa chứa BII.1.10 tầng chứa Miocene khu vực mỏ MT Nam, xin đưa kết luận sau: - Mơ hình cấu trúc bao gồm đứt gãy, vỉa 47 lớp xây dựng với độ tin... Mơ hình địa chất 3D hình ảnh ba chiều vỉa dầu khí, phản ánh cấu trúc tham số vỉa chứa độ rỗng, độ thấm, độ bão hòa nước Một mơ hình địa chất xây dựng hồn chỉnh phần mềm Petrel bao gồm mơ hình. .. hịa trung bình hàm lượng sét vỉa chứa dầu), mẫu lõi core#1 1a 2.2 Phƣơng pháp xây dựng mô hình Mơ hình cấu trúc Các bước xây dựng mơ hình cấu trúc gồm: - Xây dựng mơ hình đứt gãy: sử dụng đường