V/ Mơ tả mẫu lõi – minh giải tướng và mơi trường trầm tích
V.4Mơi trường trầm tích
Phân tích tướng, nhịp trầm tích cho phép kết luận các vật liệu trầm tích của giếng HN – 3T được lắng đọng ở lịng sơng và đồng bằng bồi tích. Điều này đã được chứng minh khi minh giải những đoạn mẫu lõi ở phần trên, gồm cĩ một nhịp trầm tích sơng tại độ sâu 1775.65 – 1781.30m, và những nhịp khác là trầm tích quạt lũ tích và kênh rạch.
Ban đầu, cĩ vật liệu trầm tích lộ ra trên mặt đất và bị khơ dần tạo ra những khe nứt trên mặt lớp sét, và mực nước ngầm đủ thấp để hình thành đất thổ nhưỡng tại độ sâu 1775.65m – 1776.65m.
Nhưng trên 1775.65m khơng cĩ bằng chứng của rễ cây, gợi ý rằng khu vực này đã bị ngập lụt thường xuyên hoặc ít ra cũng trong một thời kì lâu dài. Điều này cũng đã được chứng minh bởi sự cĩ mặt của dấu vết hoạt động sinh vật gồm cĩ Planolites, Psilonichnus và những hang đào theo phương ngang được tạo ra bởi cơn trùng (hình
35, 31, 33 và 34). Tuy nhiên, những dấu vết của Planolites và những hang đào theo phương ngang cũng cĩ thể cĩ mặt ở nhiều mơi trường khác, vì vậy chúng khơng phải là những bằng chứng tiên quyết chỉ thị mơi trường đồng bằng ngập lụt hay mơi trường
của cơn trùng gợi ý là sự lắng đọng ở đồng bằng ngập lụt. Thêm vào đĩ, sự hiện diện của những mảnh vụn của Sponge Raphidonema Sp, với thành phần khung xương là carbonate calcium, và gai Sponge (hình 33, 35 và 36) trong vật liệu trầm tích ở quạt lũ tích tại khoảng độ sâu 1773.50m – 1775.65m, cho thấy những Sponge cĩ thể được mang đến từ những mơi trường nước sạch, năng lượng thấp như hồ nước nơng hoặc những kênh rạch chảy chậm, nơi mà chúng cĩ thể sống. Những loại Sponge này cĩ lẽ sống trong mơi trường nước ngọt.
Mẫu lõi của giếng HN – 3T đặc trưng cho tướng trầm tích sơng và các tướng liên quan khác như quạt lũ tích, kênh rạch và đồng bằng ngập lụt. Theo chiều thẳng đứng của mỗi nhịp, thành phần các tướng được bảo tồn tốt. Mặt khác, tướng cát sơng (doi cát) chiếm tỉ lệ nhỏ hơn những tướng khác, chỉ cĩ một doi cát dày gần 2,5m. Ngược lại, trầm tích thuộc quạt lũ tích và đồng bằng ngập lụt chiếm phần lớn hơn, gồm cĩ hai tướng liên tiếp theo phương thẳng đứng cĩ bề dày tổng cộng là 5,75m. Chú ý rằng, các trầm tích doi cát và kênh rạch cũng được minh giải là trầm tích từ các dịng mảnh.
Những đặc trưng trên gợi ý rằng tại thời gian đĩ tỉ lệ A/S (accommodation/ sediment supply) cao, điều này được gây ra bởi các nhân tố khác nhau như hoạt động kiến tạo nghiêng, gia tăng sự sụt lún của đáy hồ/bồn. Trong điều kiện này, sự xĩi mịn lịng sơng theo phương thẳng đứng diễn ra mạnh mẽ, kết quả là, cĩ sự gia tăng gĩc nghêng của sườn tích tụ. Do đĩ, những vật liệu trầm tích tại lịng sơng và doi cát cĩ thể được trầm tích nhanh từ các dịng mảnh (lượng matrix và mảnh đá cao); từ đĩ, hình thành nên các lớp dày cĩ thành phần hạt thơ dần về phía trên. Trong điều kiện A/S cao, sự uốn khúc lịng sơng và sự di chuyển của lịng sơng lặp lại trên cùng một vị trí rất hạn chế. Bởi vì điều này, các tướng được bảo tồn tốt và khá nguyên vẹn trong địa
tầng nghiên cứu. Loạt tướng của giếng HN – 3T thay đổi theo phương thẳng đứng và khơng đồng nhất.
Trong điều kiện khoảng tích tụ cao thúc đẩy sự phát triển các gờ bồi tích, vào mùa lũ gờ này cĩ thể vỡ ra hình thành quạt lũ tích. Điều này cĩ thể thấy từ loạt tướng lũ tích đối xứng ở đồng bằng ngập lụt và/hoặc sét kết hồ của mẫu lõi giếng khoan HN – 3T.
Tĩm lại : Các vật liệu trầm tích của giếng HN – 3T được lắng đọng trong khung cảnh lịng sơng và đồng bằng bồi tích, được minh hoạ bởi model trầm tích ở hình 44 và
hình 45.
Hình 44: Mơ hình minh hoạ cho Tướng và Mơi trường trầm tích của giếng HN-3T – Lơ 01 – Mỏ Hưng Nam – Bể Cửu Long.
Đồntg lụt Crevasse splay Crevasse-Channel complex Đồng lụt Lịng sơng Hồ nhỏ, nơng Đồng lụt
Hình 45: Hình phong cảnh của dịng sơng Columbia, Canada. Minh hoạ cho Tướng và Mơi trường trầm tích của giếng khoan HN-3T– Lơ 01 – Mỏ Hưng Nam –
CHƯƠNG IV:
BIẾN ĐỔI SAU TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG CHỨA CỦA CÁT KẾT
I. BIẾN ĐỔI SAU TRẦM TÍCH
Trên cơ sở các phân tích thạch học lát mỏng, XRD, và SEM, biến đổi sau trầm tích, và chất lượng chứa của những cát kết được minh giải và đánh giá như sau:
- Sự tiếp xúc giữa các hạt chủ yếu là loại điểm gợi ý sự nén ép xảy ra yếu (hình 13, 14). Thêm vào đĩ, nhiều cát kết rất giàu matrix sét hay xi măng calcite, vì vậy các
hạt vụn như nổi lên trên các vật liệu này (hình 9, 10, 16 và 17).
- Sự tạo xi măng carbonate hố rất mạnh mẽ (tại các độ sâu 1770.54m, 1772.59m, 1773.50-1775.65m, 1776.80m, 1778.50m và1778.95m) (hình 17, 20), sự kết khối calcite làm mất gần như hồn tồn cả độ rỗng và độ thấm của cát kết trong pha tạo đá sớm. Một lượng lớn các khống vật tại sinh khác cũng cĩ mặt, chủ yếu là khống vật sét như kaolinite lấp đầy các lỗ rỗng, illite, smectite và hỗn hợp lớp của illite/smectite bao phủ bề mặt các hạt vụn,. Những khống vật tại sinh cùng với matrix sét đã làm giảm mạnh độ rỗng và độ thấm của cát kết (hình 11, 12, 16 và 19). Ít thạch anh thứ sinh và pyrite, vì vậy chúng khơng ảnh hưởng đáng kể đến tính chất rỗng – thấm của cát kết.
Tĩm lại: sự tạo xi măng carbonate sớm là tác nhân lớn nhất làm giảm mạnh chất lượng chứa của cát kết.
- Sự hồ tan các hạt feldspar tạo nên các lỗ rỗng thứ sinh (hình 21, 22). Tuy nhiên, sau đĩ các lỗ rỗng này thường được lấp đầy bởi calcite. Vì vậy, tính rỗng – thấm của cát kết khơng được cải thiện nhiều. Sự biến đổi của các khống vật sét cũng chiếm các lỗ rỗng. Matrix sét cũng cĩ thể chuyển thành hỗn hợp lớp của illite – smectite (hình 20).
- Căn cứ vào tổ hợp khống vật tại sinh, mức độ nén ép cơ học, mức độ hồ tan và chuyển hố của các khống vật như nĩi trên, cĩ thể kết luận rằng biến đổi sau trầm tích của các lớp cát kết mẫu lõi giếng HN – 3T chỉ ở giai đoạn diagenesis sớm. Các sự kiện Diagenesis chính được tĩm tắt trong bảng 6 dưới đây:
Bảng 6. Trình tự Diagenesis của các đá chứa cát kết trong khoảng 1770.00-1781.30m.
Các sự kiện Diagenesis Thời gian tương đối
Sớm Giữa Muộn
Thẩm thấu của matrix sét ___
Sự kết tủa của pyrite _ _ _
Xi măng carbonate hố sớm _ ______ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết tủa của smectite _ _ __ ___
Nén ép cơ học _ _ _ ___
Kaolinite lấp đầy lỗ rỗng _ _ _ ____
Hồ tan của feldspar _ _ _ _
Thạch anh thứ sinh _ _ ___
Biến đổi của matrix sét và/hoặc smectite thành
illite/smectite _ _ _
Trong số những mẫu cát kết được phân tích, cĩ năm mẫu tại khoảng độ sâu 1770.00m – 1776.65m thuộc vào tướng quạt lũ tích – kênh rạch (hình 27). Chúng cĩ thành phần hạt từ mịn đến trung, độ chọn lọc từ kém đến rất kém (hình 31, 32). Thêm vào đĩ, các loại cát kết này thường chứa một lượng lớn matrix sét, hoặc bị xi măng calcite hố hoặc cả hai (hình 20). Những vật liệu này lấp gần hết khơng gian rỗng giữa các hạt. Do đĩ, độ rỗng và độ thấm của các loại cát này chắc chắn là rất thấp.
Cĩ ba mẫu cát kết được phân tích thuộc tướng doi cát cĩ cấu tạo xiên chéo ở khoảng độ sâu 1776.65m – 1779.20m (hình 27). Các lớp cát kết này bị xi măng hố yếu. Độ rỗng của chúng được ước lượng từ khá đến tốt (độ rỗng thấy được khoảng 11- 17%) (hình 11, 12). Tuy nhiên, các cát kết này chứa nhiều khống vật sét tại sinh và matrix sét như kaolinite, các khống vật cĩ khả năng trương nở như illte, smectite, illite/smectite. Những khống vật này khơng chỉ lấp đầy một phần lỗ rỗng giữa các hạt mà cịn mà cịn viền quanh lỗ rỗng và phủ trên bề mặt hạt (hình 19). Do đĩ, chúng phân phối lại độ rỗng giữa các hạt, tức là chúng biến những lỗ rỗng lớn giữa các hạt thành những vi lỗ rỗng (hình 19). Tĩm lại, độ rỗng tổng của các cát kết này cĩ thể từ trung bình đến tốt nhưng độ thấm chỉ được đánh giá từ vừa phải đến trung bình.
Cĩ ba mẫu đá cát kết được phân tích thuộc loại cát kết doi cát (tại khoảng độ sâu 1779.20m-1781.30m) (hình 27). Chúng hầu hết là loại cát kết Feldspathic Greywacke rất giàu matrix sét. Do đĩ, độ rỗng và độ thấm hầu như khơng cịn vì hầu hết lỗ rỗng giữa các hạt đã bị lấp kín bởi matrix sét (hình 11, 12, 16 và 17). Chất lượng chứa của cát kết này chắc chắn rất kém.
II. HÌNH DẠNG VÀ SỰ PHÂN BỐ CÁC THÂN CÁT
Như đã nĩi ở trên, những vật liệu trầm tích của mẫu lõi giếng HN – 3T chỉ cĩ một nhịp trầm tích sơng (1775.65m – 1781.30m), và hai nhịp trầm tích quạt lũ tích và kênh rạch (hình 27). Điều này cho thấy các đợt lũ lụt đã làm xĩi mịn và phá vỡ đê tự nhiên vào mùa mưa.
Trong trường hợp này với điều kiện A/S cao thì cát kết ở kênh rạch và lịng sơng thường cĩ dạng thấu kính và được bọc trong sét kết ở đồng bằng ngập lụt (hình 27). Những thân cát này cĩ thành phần thạch học khơng đồng nhất và cĩ các tướng khác nhau. Do đĩ, cĩ sự chia cắt giữa những thân cát này.
Sự minh giải mơi trường trầm tích của mẫu lõi giếng khoan HN – 3T cho thấy rằng các đá chứa cĩ dạng thấu kính và là những thân cát riêng biệt thuộc trầm tích sơng và kênh rạch. Chúng cĩ thành phần thạch học khơng đồng nhất và các tướng khác nhau, được bọc trong sét kết đồng bằng ngập lụt (hình 27). Do đĩ, chất lượng chứa của những thân cát này được đánh giá chỉ từ kém đến khá vì những lí do sau:
1- Cát kết chưa trưởng thành cùng với các tướng khác nhau là nguyên nhân của sự khơng đồng nhất về thành phần thạch học, do đĩ cĩ sự phân chia các thân cát thành hai hay nhiều buồng chứa khác nhau (hình 27). Điều này làm giảm mạnh độ thấm và đặc biệt là theo phương thẳng đứng.
2- Trong điều kiện A/S cao, cát kết sơng khơng được vận chuyển nhiều lần vì vậy chúng rất giàu matrix sét, do đĩ độ thấm của cát kết kém. Mặt khác, do sự chồng xếp giữa các thân cát kém (các thân cát bị chia cắt bởi những lớp hạt mịn), vì vậy tạo nên các thân cát riêng biệt và cĩ bề dày nhỏ.
3- Các thân cát được xắp xếp trong cấu trúc mở, vì vậy được bọc trong sét kết. Bởi vì điều này, sự xi măng hố diễn ra mạnh mẽ, đặc biệt là xi măng calcite, chúng chiếm hầu hết các lỗ rỗng trước khi nén ép cơ học xảy ra.
III. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CHỨA
Qua hai phần phân tích trên, cĩ thể kết luận về chất lượng chứa của các thân cát trong giếng khoan HN – 3T như sau:
Biến đổi sau trầm tích của các lớp cát kết chỉ ở giai đoạn diagenesis sớm, vì vây rất giàu matrix sét và các khống vật tại sinh lấp vào khoảng trống giữa các hạt, mức độ hồ tan các khống vật chỉ ở mức độ nhẹ và các lỗ rỗng này thường được lấp đầy bởi calcite nên khơng cải thện nhiều về tính chất rỗng – thấm của cát kết, cùng với quá trình nén ép yếu và sự xi măng carbonate hố xảy ra mạnh mẽ là các tác nhân làm giảm độ rỗng – thấm của cát kết.
Các thân cát bị chia cắt thành nhiều buồng chứa khác nhau tạo nên các thân cát riêng biệt và cĩ bề dày nhỏ, điều này làm giảm mạnh độ thấm theo chiều thẳng đứng. Bên cạnh đĩ, trong điều kiện A/S cao, cát kết khơng được bào mịn và tái tích tụ nhiều lần dẫn đến trong cát kết cịn chứa rất nhiều matrix sét, do đĩ độ rỗng – độ thấm của cát kết chỉ kém đến khá.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua mơ tả và minh giải 11.30m mẫu lõi của giếng khoan HN – 3T cĩ thể kết luận về tướng, mơi trường trầøm tích và khả năng chứa của cát kết tầng Miocene sớm của mỏ Hưng Nam như sau:
- Cĩ tất cả cĩ 4 tướng trầm tích bao gồm: Soil, Overbank/Crevasse Splay – Channel Complex, Debris/Grain Flow và Fluvial Channel Fill (các thuật ngữ này đã được giải thích ở phần V) (hình 27).
- Các vật liệu trầm tích của giếng HN-3T được lắng đọng ở mơi trường sơng và đồng bằng bồi tích. Gồm cĩ một nhịp trầm tích sơng tại độ sâu 1775.65m – 1781.30m, và những nhịp khác là trầm tích quạt lũ tích và kênh rạch (hình 27).
- Biến đổi sau trầm tích của các lớp cát kết (mẫu lõi giếng khoan HN – 3T) chỉ ở giai đoạn diagenesis sớm, do đĩ cát kết giàu matrix sét và các khống vật tại sinh, sự xi măng carbonate hố xảy ra mạnh mẽ làm giảm độ rỗng và độ thấm của đá (hình 9, 10, 11 và 17). Ngồi ra, trong điều kiện A/S cao, cát kết sơng khơng được bào mịn
và tái tích tụ nhiều lần, bởi vì điều này cát kết khơng được lọc bớt đi các trầm tích hạt mịn, vì vậy chúng vẫn cịn rất nhiều matrix sét. Hơn nữa, bản thân các thân cát này cũng bị chia cắt tạo nên các buồng chứa riêng biệt và cĩ bề dày nhỏ (hình 27).
Vì các lí do trên, cĩ thể kết luận tính chất rỗng – thấm của cát kết trong tập này từ kém đến trung bình, và khả năng chứa của cát kết chỉ cĩ thể từ kém đến khá.
- Kiến nghị: Chính vì khả năng chứa khơng tốt, cũng như hình dạng các thân cát bị
trường trầm tích thật kĩ lưỡng để mơ hình hố sự phân bố của các thân cát từ đĩ định hướng cho cơng tác tìm kiếm, thăm dị và khai thác dầu khí chính xác và hiệu quả. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. La Thị Chích. Thạch học. NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. 2001. 2. Nguyễn Văn Dũng. Đặc điểm thạch học, biến đổi sau trầm tích và ảnh hưởng của
chúng đến độ rỗng - thấm của đá chứa cát kết tuổi Oligocene-Miocene sớm mỏ Sư Tử Đen, lơ 15 -1, bể Cửu Long. Luận văn thạc sĩ khoa học Địa Chất, Trường Đại Học
Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. 2004.
3. Đỗ Thị Xuân Huệ. Đặc điểm thạch học – trầm tích – khả năng chứa của các thành
tạo trầm tích tuổi Oligocene-Miocene sớm lơ 15-1 bồn trũng Cửu Long qua các giếng khoan 15-1 SD-1 và 15-1 SD 3. Luận văn tốt nghiệp. Trường Đại Học Khoa Học Tự
Nhiên – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. 2003.
4. Nguyễn Trường Sơn. Đặc điểm thạch học tầng Mioxen sớm bồn trầm tích Cửu Long. Tiểu luận tốt nghiệp. Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. 2005.
5. The result of petrographic, SEM, XRD, grain size analysis and core description of HN-3T well at interval (1770.00m – 1781.30m). Sedimentology LAB.VPI. 10-2006. 6. Internet - Phát hiện mỏ dầu mới ở thềm lục địa Việt Nam. 2001.
7. Internet - Timothy A. Cross. Stratigraphic controls on reservoir attributes in
continental strata. Colorado school of Mines.……….