Đặc điểm thạch học - vật lý đá móng bồn trũng Cửu Long và các mô hình vật lý đánh giá độ rỗng, độ nứt nẻ, độ rỗng khối của đá
MỤC LỤC
ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO
Sự chuyển động phân dị đi kèm với tách giãn tạo các riff, khai sinh đầu tiên các trũng molat giữa núi cuối Mesozoi – đầu Paleogen dần dần mở rộng và phát triển thành các bể trầm tích có tiềm năng về dầu khí trên thềm và thềm lục địa Nam Việt Nam. Những va chạm giữa các mảnh gây nên những chuyển động kiến tạo lớn Mesozoi – Kainozoi trong mảng Kontum – Borneo được ghi nhận vào cuối Trias (Indonesia); vào Jura (Malaysia); cuối Creta (Sumatra); cuoái Eoxen trung; cuoái Oligoxen; Mioxen trung; cuoái Mioxen muộn – Plioxen.
ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC – VẬT LÝ ĐÁ MểNG BỂ CỬU LONG
Theo kết quả nghiên cứu đá móng bồn trũng Cửu Long, chúng bao gồm Granitoid chiếm phần lớn Granodiorit, Quartzit Monzodiorit, Diorit, Quarzt Diorit Granit, Quarzit monzonit, Monzonit Bazan, Andezit các đai mạch Diaba và các đá biến chất chúng phân bố ở các nơi khác nhau ở trong bồn trũng. Đá móng ở bể Cửu Long được thành tạo bởi nhiều pha khác nhau, có tuổi khác nhau nên thành phần cũng khác nhau.Trải qua quá trình hoạt động kíên tạo rất phức tạp, đá bị chia cắt thành rất nhiều các khối khác nhau với các đứt gãy kiến tạo có phương chủ yếu phát triển theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, một ít theo hướng Đông - Tây và các hướng phụ khác với quy mô và cường độ khác nhau. Cụ thể các khoáng vật không bền vững như Fenspat, các khoáng vật màu ( Biotit, Hoclen…), Zeolit là những khoáng vật dễ bị biến đổi ở các đới nứt nẻ trong móng Bạch Hổ, chúng bị hoà tan từng phần hay hoàn toàn hoặc bị thay thế sét Clorit, kaolinit.Trong các đá bị biến đổi mạnh, các khoáng vật bị hoà tan tạo ra các hang hốc hoặc làm mở rộng các khe nứt có sẵn ở gần mặt nước thì các khoáng vật sét lấp đầy như Clorit và Kaolinit chúng có mặt hầu hết ở phần trên của móng.
Kết quả phân tích thạch học, thạch địa hoá, tuổi đồng vị phóng xạ và sự liên hệ đối sánh các đá móng được nghiên cứu ở lục địa đã xác nhận rằng các đá móng ở đây được cấu tạo bởi các phức hệ Hòn Khoai có tuổi Triat muộn ; Định Quán có tuổi Jura muộn và Cà Ná có tuổi Kreta muộn. Tuổi xâm nhập của phức hệ được giả định là sát trước Triat muộn dựa trên kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của 2 mẫu cho giá trị 207 và 245 triệu năm,khá phù hợp với thành tạo xâm nhập cùng đặc điểm phát triển ở khu vực Hòn Khoai có giá trị tuổi tuyệt đối là 208 trieọu naờm. Nói chung là các đá magma hay magma bị biến chất đều trải qua quá trình phong hoá và biến đổi với mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào mức độ phá huỷ kiến tạo, thành phần của đá cũng như chế độ thuỷ nhiệt động Gradien địa nhiệt và các yếu tố khác mà tạo nên những tổ hợp khoáng vật thứ sinh khác nhau ở từng loại đá, ảnh hưởng đến khả năng chứa dầu khí cũng như quá trình khai thác.
Móng đá Kainozoi bồn trũng Cửu Long phát sinh và phát triển trên móng núi lửa – Pluton tuổi mezozoi muộn thuộc rìa lục địa tích cực.Trong Paleozoi và Mezozoi sớm, thềm lục địa Việt Nam trong đó có bồn trũng Cửu Long, là phần rìa phía Đông Nam của địa khối Indosini. Oligoxen , phần vỏ lục địa Nam Việt Nam bị thoái hoá mạnh do tách giãn và sụt lún theo phương Đông Bắc – Tây Nam một góc 40 – 500 để tạo nên các rift sơ khai Oligoxen và tạo nên vỏ đại dương của biển Đông.Trong đó phần lục địa hiện nay được nâng lên mạnh mẽ và là nguồn cung cấp vật liệu cơ bản cho bồn trũng Cửu Long.Vào Mioxen quá trình tách giãn xảy ra mạnh mẽ dẫn đến việc mở rộng bồn trũng, vào Plitoxen, do ảnh hưởng tách giãn theo phương Đông – Tây, các khối nân, sụt bị dịch chuyển ngang – phải theo các đứt gãy vĩ tuyến và á vĩ tuyến.
CHỨA MểNG
Sự co giãn nhiệt của khối magma: tạo ra các khe nứt nguyên sinh do ảnh hưởng của sức căng phát sinh khi magma chuyển động và sự co rút khi
Bản thân các đường nứt nguyên sinh tạo độ rỗng không đáng kể (0,01%) và được coi là đá không chứa, tuy nhiên chúng có thể góp phần trong tiền đề tạo điều kiện dễ dàng cho các quá trình tiếp theo như các quá trình thủy nhiệt, các quá trình phong hoá và hoạt động kiến tạo làm mở rộng thêm các khe nứt. 2) Hoạt động kiến tạo: đối với các lỗ rỗng khe nứt,đặc biệt là các khe.
Hoạt động kiến tạo: đối với các lỗ rỗng khe nứt,đặc biệt là các khe nứt dài và rộng thì các nguyên nhân đầu tiên là do kết quả của các quá trình
Bản thân các đường nứt nguyên sinh tạo độ rỗng không đáng kể (0,01%) và được coi là đá không chứa, tuy nhiên chúng có thể góp phần trong tiền đề tạo điều kiện dễ dàng cho các quá trình tiếp theo như các quá trình thủy nhiệt, các quá trình phong hoá và hoạt động kiến tạo làm mở rộng thêm các khe nứt. 2) Hoạt động kiến tạo: đối với các lỗ rỗng khe nứt,đặc biệt là các khe. 3) Quá trình phong hóa: dưới tác động lý hóa học trong hàng triệu.
Các hoạt động nhiệt dịch: thực tế khai thác dầu khí trong đá móng cho thấy kết quả: nơi các đới phá hủy của đa ùgranitoit bị biến đổi đã phát hiện
Tớnh chất của độ rỗng và sự liờn quan đến độ thấm ùđược xem xột, phõn tích qua một số mẫu thu thập, đồng thời tham khảo so sánh các tài liệu của các nhà nghiên cứu trước đây.
Quan sỏt mẫu lừi bằng mắt thường
Theo tài liệu báo cáo của Viện Dầu Khí, 1997: độ nứt nẻ tăng dần lên ở đới vỡ vụn cà nát, gắn liền với các đứt gãy.
Quan sát lát mỏng được bơm nhựa màu dưới kính hiển vi phân cực Trong nghiên cứu lát mỏng có thể quan sát các vi khe nứt, các lỗ rỗng
Nhìn chung ở độ sâu lớn hơn 4500m, đa phần đá móng ít bị biến đổi hoặc không bị biến đổi và độ rỗng cũng như độ thấm của đá là rất nhỏ hoặc gần như gần bằng không. Mặc dù khối lượng các đá móng bị biến đổi mạnh có chứa dầu khí giới hạn trong những đá có độ rỗng trung bình 5,9% và độ thấm từ 1 đến vài mD chỉ chiếm khoảng 20% tổng mặt cắt của đá móng đã khoan qua, nhưng thực tế nó lại chiếm tới 85% trữ lượng của các thân dầu trong móng ở mỏ Bạch Hổ. Những khoáng vật kể trên chẳng những đã làm giảm tính chất thấm chứa của các đá mà còn rất dễ bị tác động hoà tan của kết tủa khi đang khai thác và đặt vị trí các giếng khoan bơm ép trong đá móng tại khu vực mỏ Bạch Hổ cũng như một số khu vực khác tại bồn trũng Cửu Long.
Đá móng bể cửu long bao gồm granit, granodiorit, quartz, monzonit, tonalit và schists với các đá núi lửa… Những biến đổi đáng kể các khoáng vật nguyên sinh đã gây nên sự thay đổi lớn các giá trị matrix và các chỉ số log. Thường độ rỗng cao, trong đá nóng được xác định bằng các phương pháp log là do hai ảnh hưởng chính: tăng độ rỗng matrix (ΦBL) bởi sự hoà tang các khoáng vật và sự thay đổi về mặt thạch học các khoáng vật biến đổi. Mặt khác, nếu áp dụng công thức (II) cho đá móng nứt nẻ thì việc xác định hệ số A và m phù hợp với hệ thống nứt nẻ trong đá móng bể Cửu Long là vấn đề rất quan trọng.
Trong công thức 2 và 4, chỉ số RLLS được xem là điện trở vùng thấm hoàn toàn dung dịch, chỉ số RLLD là điện trở vùng không thấm, ngoại trừ các nứt nẻ hoàn toàn chứa chất thấm dung dịch. Thường thường độ rỗng cao, trong đá móng phong hóa và biến đổi thủy nhiệt được xác định bằng phương pháp mật độ, nơtron và siêu âm, là do hai ảnh hưởng chính : tăng độ rỗng matrix(block) do sự hoà tan các khoáng vật và sự thay đổi về mặt thạch học và các khoáng vật biến đổi.
Sai số độ rỗng theo điện trở : Xuất phát từ mô hình điện trở
Kết quả chỉ ra rằng, khi độ rỗng block nhỏ và độ rổng nứt nẻ lớn , sai số độ rỗng sẽ lớn. Nhưng kết quả nghiên cứu của đá móng chỉ ra rằng trong vùng nứt nẻ nhiều, độ rỗng block thường nằm trong phạm vi từ 1,5 ÷ 3%. Do đó việc áp dụng mô hình điện trở không phù hợp để tính toán độ rỗng chứa đá móng sẽ gây ra những sai số đáng kể có thể lên tới 100% (∆ΦR/ΦT ) trong trường hợp Φfr.
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ RỖNG ĐÁ MểNG NỨT NẺ – BIẾN ĐỔI BẰNG Mễ HèNH ĐIỆN TRỞ. Ở đây, m là hằng số thực nghiệm và dựa vào so sánh tài liệu mẫu và địa vật lý giếng khoan, giá trị m được chọn trong khoảng 2 ÷2,2, giá trị này của m chỉ ra rằng , đá móng tương ứng với các thành hệ gắn kết chặt không nứt nẻ. Trong vùng đá móng nứt nẻ, điện trở có giảm mạnh và do đó độ rỗng tính theo công thức (10) sẽ cho sai số đáng kể.
Đối với đá móng nứt nẻ ở trũng Cửu Long, hệ thống nứt nẻ có độ ngiêng thay đổi từ 30o tới 70o theo hướng khác nhau. Do vậy để đánh giá độ rỗng nứt nẻ và block không thể sử dụng công thức (8) với hằng số A=1,5 ( ứng với hệ thống nứt nẽ nằm ngang và thẳng đứng ) mà phải kết hợp tài liệu mẫu và đặt điểm điện trở laterolog để xác định hằng số A và m cho đá móng trũng Cửu Long.
