I III 1 1 I III 2 2 I IIIII 1 1 I IIIII 2 2 ROCK
CHƯƠNG 2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 . Lịch sử nghiên cứu
2.1.1 Giai đoạn trước những năm 1987.
Việc nghiên cứu tìm kiếm và thăm dị dầu khí trong bồn sông Hồng trước tiên được thực hiện ở khu vực trong đất liền. Trong giai đoạn trước những năm 1987 công tác nghiên cứu chủ yếu được thực hiện trong miền võng Hà Nội. Tuy nhiên do việc phân tích sử lý tài liệu chủ yếu là thủ cơng nên mức độ chính xác khơng cao, chưa xây dựng được các sơ đồ cấu trúc rõ ràngm, các phương pháp nghiên cứu lại chỉ đuợc tập trung nghiên cứu trong miền võng Hà Nội với mật độ khảo sát mang tính khu vực. Các tài liệu có chất lượng thấp, kết quả có độ tin cậy kém.
Cơng tác địa vật lý: Cùng với mục đích nghiên cứu cấu trúc khu vực, vào ngay từ những năm 1962 đã áp dụng phương pháp địa chấn khúc xạ, phản xạ, điểm sâu chung tiến hành thu nổ trên 9000km với tỉ lệ từ 1/200.000 – 1/25.000. Nói chung các phương pháp ở giai đoạn này chỉ được áp dụng trong khu vực miền võng Hà Nội nhưng do độ sâu nghiên cứu không lớn do công nghệ thu nổ và sử lý chưa cao nên chỉ quan sát được các mặt phản xạ từ Phủ Cừ trở lên.
Ngồi khơi phía Bắc bể Sơng Hồng trong giai đoạn trước 1975 chưa có cơng trình nghiên cứu địa vật lý nào, nhưng ở phía Nam đã có hai mạng lưới tuyến địa chấn khảo sát năm 1974 . Tuy nhiên nhiên những khảo sát khu vực chỉ có tính hệ thống trong những năm 1981 và mạnh mẽ trong giai đoạn 1983-1988.
Về công tác khoan: từ năm 1967-1968 đã tiến hành được 21 lỗ khoan nơng , vẽ bản đồ có chiều sâu từ 30-150m. Từ năm 1962-1974 đã tiến hành khoan được 25 lỗ khoan cấu tạo có chiều sâu từ 165-1.200m. Năm 1970-1985 ở miền võng Hà Nội đã tiến hành khoan được 42 lỗ khoan tìm kiếm thăm dị và khai thác khí có chiều sâu từ 600- 4.250m.
2.1.2 Giai đoạn từ năm 1988 đến nay
Từ khi nước ta ban hành chính sách mở cửa và luật đầu tư nước ngoài, các cơng ty nước ngồi ký kết các hợp đồng tìm kiếm thăm dị dầu khí trong tồn khu vực. Tiêu biểu là hợp đồng ký ngày 22/7/1993 với cơng ty dầu khí Anzoil (Úc).
Sau khi bản hợp đồng có hiệu lực cơng ty đã tiến hành xử lý lại toàn bộ 3400 km tuyến địa chấn 2D ( được thu nổ trong những năm 1976 – 1983 ) với việc áp dụng kỹ thuật dịch chuyển ( migration ) và hiệu chỉnh tự động ( DMO ). Sau đó tiến hành cơng thu nổ địa chấn 2D theo 3 giai đoạn: (1) từ 10/1994 – 5/1995, thu nổ 703 km trên đất liền ( CGG ) thu nổ; (2) từ 5/1995 – 8/1995, thu nổ 813 km vùng nước nông ven bờ ( Horizon thu nổ ; (3) từ 11/1996 – 5/1997, thu nổ 698 km trên đất liền ( Geco – Prakla thu nổ ). Như vậy, Anzoil đã thu nổ mới 2214 km tuyến địa chấn 2D, thực hiện được gấp 2 lần so với cam kết. Điều đáng nhấn mạnh ở đây là, mặc dầu tài liệu mới có chất lượng tốt hơn hẳn, nhưng phần lát cắt Oligocen phía dưới vẫn chưa được rõ ràng.
Trên cở sở minh giải các tài liệu địa chấn có sẵn và các tài liệu về kiến tạo, địa tầng, trầm tích, mơi trường, hệ thống dầu khí có sẵn Anzoil đã phân ra thành 3 đới dầu khí có triển vọng tìm kiếm thăm dị:
1- Đới cấu tạo vòm kèm đứt gãy xéo Oligocen (Oligocen Tilted Fault Blocks - được đặt tên là các cấu tạo D) chủ yếu phân bố ở trũng Đông Quan và dưới các đới nâng vòm Mocen hiện đang bị che khuất do tài liệu địa chấn chưa rõ.
2- Đới các cấu tạo chôn vùi (Burried Hills Trend - được đặt tên là các cấu tạo B) với các đá cacbonat hang hốc và nứt nẻ phân bố ở rìa Đơng Bắc MVHN.
3- Đới cấu tạo nghịch đảo Miocen (Miocen Inverted Miocen zone - được đặt tên là các cấu tạo K) phân bố ở phần rìa Tây và Tây Nam MVHN ( trước đây thường được gọi là đới nâng Tiền Hải / Tiên Hưng / Kiến Xương / Phù Cừ ).
Quan điểm thăm dị của Anzoil là: Tìm khí ở đới 1 và đới 3, tìm dầu ở đới thứ 2, nhưng tập trung ưu tiên TKTD ở đới 1 và đới. Anzoil đã tiến hành khoan những
giếng khoan thăm dị theo quan điểm đó, và ở mức độ nào đó họ đã thành cơng: trừ giếng K2 – BS – 1X và D14 – STL – 5X là có biểu hiện khí rất kém, cịn lại 6 trong tổng số 8 giếng có biểu hiện dầu khí tốt trong q trình khoan, trong đó đã phát hiện khí trên cấu tạo Sơng Trà Lý (D14-STL) và phát hiện dầu trên cấu tạo Sông Thái Bình (B10-STB)
Tháng 10/2000 Anzoil chuyển quyền điều hành cho công ty của Pháp Maurel & Prom (M&P).
Sau khi nhận quyền điều hành, M&P đã tiếp tục công tác thẩm lượng D14 & B10, đánh giá tiền khả thi D14 và thăm dò cấu tạo B26.
- Giếng khoan B-26-1X, với mục tiêu thăm dò tiếp tục đối tượng móng carbonat chơn vùi, được khởi công ngày 26/03/2002, kết thúc 31/03/2002, đạt độ sâu 1040 m. Giếng khoan không gặp đối tượng carbonate như dự đoán, mà chỉ gặp các đá phiến sericite, cát kết dạng quarzite (meta-clastic), khơng có biểu hiện dầu khí và giếng khoan đã được huỷ.
- Giếng khoan B-10-2X, với mục tiêu thẩm lượng lại cấu tạo Sơng Thái Bình đã được phát hiện năm 1996. Giếng được khởi công ngày 03/05/2002, kết thúc 09/05/2002, đạt độ sâu 1280 m, nhưng cũng không không gặp đối tượng cacbonat, chỉ gặp cát kết dạng quarzite, khơng có biểu hiện dầu khí và giếng khoan đã được huỷ.
Mỏ D14 được tiến hành thử vỉa dài hạn từ ngày 24/7/2004 đến ngày 23/1/2005 với tổng khối lượng khí thu được trong q trình thử vỉa này là khoảng 8 triệu m3. Áp suất đầu giếng ở thời điểm bắt đầu thử vỉa là 3900 psi (274 kg/cm2) và khi kết thúc thử vỉa là 1320 psi (92,8 kg/cm2).
Với kết quả thử vỉa kém như trên, nhà thầu M & P đã quyết định không phát triển mỏ D14, kết thúc hợp đồng và giao trả lại mỏ cho phía Việt Nam từ ngày 21- 07-2005.
Trong giai đoạn 2006-2007 PIDC đã thực hiện thu nổ 41 tuyến địa chấn2D, với độdài 544,25 km. Công tác thi công thực địa do nhà thầu SINOPEC của Trung Quốc tiến hành. Mật độ mạng lưới đạt 2,5 x 3,5 km rọc theo rìa Tây Nam và đan xen với mạng lưới tuyến cũ ở phạm vi Đông Nam MVH N. Với chất lượng tài liệu được đánh giá là khá tốt. Về công tác khoan trong giai đoạn này PIDC (hiện nay làPVEP) đã khoan được 6 giếng khoan thăm dị,thẩm lượng trong đó có 2 giếng khoan phát hiện khí (PV-ĐQD-1X và PV-ĐQD-2X), các giếng khoan khác chỉ có biểu hiện khí hoặc khơ.
Cịn ở ngồi khơi từ lơ 101đến 121 từ năm 1989 đến nay công tác khảo sát địa vật lý ở bể Sông Hồng chủ yếu do các nhà thầu nước ngoài đảm nhiệm. Đã tiến hành thu nổ 51.054 km địa chấn 2D và 450 km2 địa chấn 3D. Song song với hoạt động của các công ty nước ngồi Petrovietnam cũng đã tiến hành cơng tác thăm dị dầu khí ở bể Sơng Hồng. Các năm 1995,1996, Cơng ty Thăm dị – Khai thác PVEP đã thu nổ 4.960 km tuyến và phát hiện 5 cấu tạo liên quan tới diapir sét và ám tiêu san hơ có triển vọng dầu khí ở lơ 113. Từ năm 1993-2003 cơng ty Đầu tư Phát triển Dầu khí (PIDV/PVSC) đã thu nổ 2.923km 2D và 831 km2 địa chấn 3D tại lô 103. Cho tới nay ở ngồi khơi bể Sơng Hồng đã thu nổ khoảng 86.000km tuyến địa chấn 2D và 1.281 km2 địa chấn 3D. Về công tác khoan từ năm 1990 đến nay đã tiến hành khoan được 25 giếng chủ yếu do các nhà thầu nước ngoài thực hiện. Trong số đó có tới 65% các giếng có biểu hiện khí từ trung bình đến tốt.
Tóm lại cơng tác TKTD dầu khí ở bồn Sơng Hồng trong hơn 40 năm qua mới chỉ tập trung ở MVHN chủ yếu ở dải Khoái Châu - Tiền Hải, Kiến Xương và trũng Đơng Quan, cịn các vùng rìa ít được quan tâm nghiên cứu. Cho đến nay mới chỉ phát hiện và đưa vào khai thác mỏ khí THC, các phát hiện khí ở cấu tạo D14, dầu ở B10 của Anzoil có trữ lượng không lớn và chưa xác định được giá trị thương mại. Ở ngồi khơi có diện tích rất lớn song chưa được chú trọng nghiên cứu nên các đánh giá cịn có mặt hạn chế. Mặc dù đã được nghiên cứu qua một thời gian rất dài với nhiều phương pháp khác nhau nhưng do hạn chế của các thiết bị, công nghệ sử dụng
và phương pháp xử lý, nên còn nhiều vấn đề về địa chất chưa được sáng tỏ, công nghệ chưa đáp ứng.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân tích thạch học trầm tích
Hệ phương pháp trầm tích trong phịng chủ yếu là phân tích thạch học định lượng và phân tích tướng.Bằng phân tích định lượng, trên cơ sở các tham số trầm tích luận giải các q trình và các hiện tượng.
A. Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học
Đối với trầm tích lục nguyên phân tích lát mỏng thạch học là công việc không thể thiếu. Việc phân tích tích lát mỏng thạch học được tiến hành theo quy trình như sau.
a. Tên đá: Một lát mỏng trầm tích bất kỳ có thể là cát kết, đá vơi, đá sét hoặc
các đá hóa học, sinh hóa khác được xác định tên phải đựa vào hàm lượng khống vật tạo nên đá. Vì vậy, xác định khống vật tạo đá chính xác dưới lát mỏng thạch học là kỹ năng quan trọng nhất. Khi xác định được tất cả các loại khoáng vật từ vụn cơ học tha sinh đến khoáng vật tại sinh, từ loại có kích thước lớn đến ẩn tinh và vơ định hình, từ hạt vụn đến xi măng của sạn kết, cát kết và bột kết sẽ giúp chúng ta định tên đá một cách dễ dàng nhờ các biểu đồ phân loại khác nhau.
1. Cát kết
Phân loại đá theo Pettjonh (1973)
Trên cơ sở hàm lượng phần trăm của các loại khoáng vật tạo đá cơ bản thạch anh %, plagioclase %, fenspat kali, các loại mảnh đá % và hàm lượng xi măng hóa học, matrix cho phép xác định tên đá theo biểu đồ Pettijohn, 1973.
Để xác định được bối cảnh kiến tạo của các bồn trũng lắng đọng trầm tích thứ cấp cần nghiên cứu thêm các chỉ tiêu Qm (thạch anh đơn tinh), Qp (thạch anh đa tinh thể), P (Plagioclas), K (fenspat kali), Lv (mảnh đá phun trào), Ls (mảnh đá
trầm tích và trầm tích biến chất) và dùng biểu đồ Dickinson, 1989. Từ đó có thể đề nghị cách phân loại và gọi tên đá như sau:
Đối với đá trầm tích vụn cơ học có rất nhiều cách phân loại và gọi tên.Những quan niệm gọi tên đá cát kết trước thập kỉ 70 đã được Pentijohn (1973) đề nghị thay đổi ví dụ trước đây người ta quan niệm cát kết grauvac là đá nghèo hoặc khơng có xi măng như acko song phải có mặt vật liệu núi lửa mafic như mảnh đá tuf bazan, mảnh đá bazan và các khống vật có nguồn gốc mafic như pyroxen, olivine, plagioclase basic… Điều đó trong thực tế rất khó tìm thấy và mơ hình chung đã thừa nhận sự quan hệ đơn phương giữa bể trầm tích với 1 nguồn cung cấp vật liệu vơ lí.
Trên cơ sở phân loại của Dott, 1964 và được sửa chữa bổ sung của
Pettjohn, 1973 chúng tôi đề nghị một kiểu phân loại đơn giản dễ sử dụng.Trong 3 yếu tố quan trọng nhất được lấy làm cơ sở phân loại là hàm lượng thạch anh, hàm lượng nền (matrix và xi măng) và tỷ số fenspat (F) trên mảnh đá.
Mỗi tam giác trong 2 tam giác phân loại được chia làm 5 trường (hình A) và tên gọi các trường dựa trên hàm lượng của nền và hàm lượng của 3 thành phần thạch anh (Q), fenspat (F) và mảnh đá như sau:
1) Li < 15 2) Li >15
1) Khi hàm lượng nền ≤ 15%
- Trường 2 : cát kết thạch anh – acko : Q = 75 – 90%; F/R >1 - Trường 3 : cát kết thạch anh – litic : Q = 75 – 90%; F/R <1 - Trường 4 : cát kết acko : Q < 75%; F/R >1
- Trường 5 : cát kết acko – litic : Q < 75%;F/R <1 2) Khi hàm lượng nền trên 15% (Li ≥ 15%)
- Trường 1 : cát kết thạch anh Q ≥ 90%
- Trường 2 : cát kết thạch anh – grauvac : Q = 75 – 90 %; F/R >1 - Trường 3 : cát kết thạch anh – litic : Q = 75 – 90 %; F/R <1 - Trường 4 : cát kết grauvac: Q < 75%; F/R >1
- Trường 5 : cát kết grauvac – litic: Q < 75%; F/R <1
2. Đá vôi
- Đá vôi ẩn tinh - Đá vôi vi hạt
- Đá vôi chứa bitum xám đen
- Đá vôi san hô, đá vôi cocolit (đá phấn) - Đá vơi vỏ sị
- Đá vôi trứng cá
- Đá vôi sét, đá vôi pha cát - Đá vôi silic turbidit - Đá vơi bị hoa hố
3. Đá sét
- Sét kết xám vàng, xám xanh
- Sét kết chứa bitum xám đen - Sét vôi (đá macnơ)
- Sét silic - Sét bột kết
4. Các đá hoá học và sinh hố khác
b. Kiến trúc: Là đặc tính về kích thước, hình dáng của các hợp phần tạo đá
và quan hệ không gian giữa chúng với nhau.
Kiến trúc đá vụn cơ học: Các kiểu kiến trúc của đá vụn cơ học được xác định
chủ yếu dựa vào kích thước trung bình của hạt vụn và phân loại như sau:
- Kiến trúc psefit: Đối với đá vụn thô như sạn kết, cuội kết - Kiến trúc psamits: Đối với đá cát kết
- Kiến trúc aleurolit: Đối với đá bột kết
Kiến trúc đá vụn cơ học bao gồm thành phần cơ bản là hạt vụn và xi măng gắn kết. Thành phần hạt vụn được quy định bởi các đặc tính: Kích thước (cuội, sạn, cát, bột), độ mài tròn (Ro), độ cầu (Sf). Thành phần và hàm lượng xi măng quy định
các kiểu xi măng của đá vụn cơ học, ta có các kiểu xi măng: Xi măng cơ sở, Xi măng lấp đầy, Xi măng tiếp xúc, Xi măng khảm, Xi măng tái sinh, Xi măng kết tinh
Kiến trúc đá sét: gọi là kiến trúc pelit, bao gồm các khống vật sét có cấp hạt
nhỏ hơn 0,01mm.
Kiến trúc đá hóa học và sinh hóa:Kiến trúc vơ định hình, kiến trúc ẩn tinh, .. c. Vi cấu tạo: Các kiểu cấu tạo có thể được phát hiện dưới kính hiển vi phân
cực gọi là vi cấu tạo nhờ sự sắp xếp trong không gian của các hợp phần đá có kích thước nhỏ (<0.1mm) như bột sét và các khống vật tại sinh. Ví dụ: Cấu tạo phân lớp ngang mịn (sét, vôi, silic), cấu tạo phân dải (vơi, silic)...
d. Thành phần khống vật Đá vụn cơ học:
Mô tả các khống vật tạo đá chính:
Thạch anh (thạch anh nguồn gốc magma, biến chất, trầm tích) Felspat (plagiocla, felspat Kali)
Mảnh đá (mảnh đá biến chất, trầm tích, phun trào axit và trung tính). Mơ tả thành phần xi măng: Xi măng theo cách gọi của người Nga là bao gồm cả các hợp phần tha sinh và hợp phần khơng phải nguồn gốc hóa học tại sinh như vụn cơ học rất mịn, glauconit, vật chất hữu cơ (Mỹ và các nước Tây Âu gọi là matrix) và các hợp phần có nguồn gốc hóa học (keo và dung dịch thật) như SiO2. CaSO4, MnO2, Fe2O3.nH2O...
e. Nguồn gốc và môi trường thành tạo
Nguồn gốc: Nguồn gốc của đá được xác định trên nguồn gốc của ba hợp
phần tạo đá tha sinh: Q – thạch anh: Qm, Qp, Qt; F – felspat gồm P (plagiocla) và K (felspat kali); R – mảnh đá (Rv mảnh đá phun trào, Rm mảnh đá biến chất).
Môi trường thành tạo:
Môi trường trầm tích được xác định từ các dấu hiệu xi măng trên lát mỏng thạch học. Ví dụ: xi măng glauconit, monmorilonit xiderit xác định môi trường biển nông.
Mơi trường trầm tích được xác định từ các tham số định lượng: hàm lượng thạch anh (Q), hệ số mài tròn (Ro), hệ số chọn lọc (So).
f. Kết luận
Phần kết luận cần phải nêu lên được: Đá thuộc loại gì, độ chọn lọc, độ mài