1.10.1.2Đặc điểm địa tầng khu vực nghiên cứu
Địa tầng mỏ ST-X cũng như địa tầng lô 15.10 tương tự khung địa tầng chung của bể Cửu Long. Theo tài liệu khoan, địa tầng mỏ ST-X – Lô 15.10 bể Cửu Long gồm đá móng cổ trước Kainozoi và trầm tích lớp phủ Kainozoi (Hình 1.3) [17], [19], [20]. Chi tiết địa tầng khu vực nghiên cứu được minh họa trong Hình 1.3.
Hình 1.3: Cột địa tầng tổng hợp Lơ 15.10 và mỏ ST-X.
Móng trước Kainozoi
Thành phần thạch học của đá móng ở bể Cửu Long gặp phổ biến là các mác ma xâm nhập granit, granodiorit và diorit. Ngồi ra, cịn có thể gặp các đá phun trào, biến chất và trầm tích có tuổi trước Kainozoi như đã lộ ra trên đới Đà Lạt và vùng phụ cận.
Trong vùng rìa Đơng Nam và khu vực nghiên cứu mở rộng, các giếng khoan thăm dị đã gặp móng granitoid nứt nẻ có biểu hiện dầu khí từ tốt đến kém ở các cấu tạo Bạch Hổ, Cá Ngừ Vàng, Kình Ngư Trắng Nam, Kình Ngư Trắng, Opal...
Trầm tích Kainozoi
Trầm tích Kainozoi trong khu vực nghiên cứu nói riêng, bể Cửu Long nói chung bao gồm các trầm tích có tuổi từ Eoxen tới nay và được chia thành các hệ tầng: Hệ tầng Cà Cối (Eoxen), Hệ tầng Trà Cú (Eoxen – Oligoxen sớm), Hệ tầng Trà Tân (Oligoxen muộn), Hệ tầng Bạch Hổ (Mioxen sớm), Hệ tầng Côn Sơn (Mioxen giữa), Hệ tầng Đồng Nai (Mioxen muộn) và Hệ tầng Biển Đông (Plioxen – Pleistoxen). Các phân vị địa tầng có mặt trong vùng được mơ tả theo thứ tự từ cổ đến trẻ như sau:
Hệ Paleogen - Thống Eoxen - Hệ tầng Cà Cối (E2 cc)
Hệ tầng này được xác lập tại giếng khoan CL-1 trên đất liền (Nguyễn Giao và Lê Văn Cự – 1982). Thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm cuội sạn kết, cát kết nhiều thành phần, xen các lớp bột kết mỏng và các lớp sét kết. Độ chọn lọc kém, đặc trưng kiểu molas lũ tích lục địa. Chiều dày của hệ tầng có thể đạt 600m. Các bào tử phấn Trudopollis và Plicapollis tại giếng CL-1X là những dạng định tuổi Eoxen cho hệ tầng.
Hệ tầng Cà Cối chỉ phân bố cục bộ ở các lõm sụt sâu nên ít gặp ở các giếng khoan dầu khí trong bể Cửu Long. Các giếng khoan Sói-1X và Kình Ngư Trắng Nam-2X được cho là đã cắt qua hệ tầng này. Ngô Thường San và nnk (1993) đã xác lập “tầng cơ sở” ở giếng Sói-1X bao gồm tảng, cuội kết và các sản phẩm phong hóa từ granit đối sánh tương đương với hệ tầng Cà Cối ở giếng CL-1X. Sau đó Phan Trung Điền và nnk xếp các thành tạo trầm tích hệ tầng Cà Cối vào thành phần đá gốc và xếp chúng vào trầm tích kiểu Molas của các trũng trước núi Kreta – Paleoxen – Eoxen.
Hệ tầng Trà Cú gồm chủ yếu là cát kết, bột kết xen kẹp với sét kết thành tạo trong mơi trường sơng, quạt bồi tích, đầm hồ (do Nguyễn Giao và Lê Văn Cự xác lập năm 1982 tại giếng CL-1 trên đất liền). Trong bể Cửu Long, hệ tầng này tương ứng với khoảng giữa mặt phản xạ địa chấn SH-11 (nóc tập E dưới) và SHB (nóc móng) ở khu vực Đơng Bắc Bạch Hổ của Vietsovpetro; tập E dưới ở Dương Đơng của JVPC, Kình Ngư Trắng, Kình Ngư Trắng Nam, Cá Ơng Đơi, Song Ngư …của PVEP POC, tập F ở các giếng khoan Sư Tử Trắng của CLJOC. Bề dày hệ tầng thay đổi từ 100 – 500m ở các vòm nâng và dày hơn 1000m ở các trũng địa hào. Gần đây Viện dầu khí và một số đơn vị nghiên cứu đã đưa hệ tầng Trà Cú từ móng tới tầng địa chấn SH-10 tức là tập Evà F (Oligoxen dưới) (hình 1.3, 1.4).
Oligoxen trên -Hệ tầng Trà Tân (E33 tt) – tập D và C
Hệ tầng Trà Tân được mô tả lần đầu tiên ở giếng khoan 15-A-1X tại cấu tạo Trà Tân (nay là Hải Sư Đen) ở bể Cửu Long (Ngô Thường San – 1981). Hệ tầng này xác định trên mặt cắt địa chấn giữa tầng phản xạ SH-7 (nóc tập C) và SH-10 và được chia ra thành hai phần:
Phần Trà Tân dưới – tập D : thành phần gồm cát kết, sét kết, bột kết xen kẹp, đôi chỗ
xen lẫn đá phun trào được thành tạo trong mơi trường trầm tích sơng ngịi, đầm hồ. Trong tập D, sét kết có màu đen nâu, nâu đậm giàu hữu cơ là nguồn đá sinh chính trong bể Cửu Long Chiều dày thay đổi từ 0 đến 1800m.
Phần Trà Tân trên – tập C: chủ yếu là sét kết xen kẹp với cát kết thành tạo trong mơi
trường tích tụ đầm hồ nước ngọt với ảnh hưởng nước lợ và đầm hồ nước ngọt gần bờ. Trầm tích của tập C chứa thành phần cát nhiều hơn so với tập D. Tổng chiều dày trầm tích của D và C thay đổi từ 45 đến > 2000m.
Hệ Neogen- Phụ thống Mioxen dưới - Hệ tầng Bạch Hổ (N11 bh) – tập BI
Hệ tầng Bạch Hổ được xác lập ở giếng khoan BH-1X. Trên lát cắt địa chấn được giới hạn bởi tầng SH-3 và SH-7, trầm tích chủ yếu là sét kết, sét và cát kết xen kẹp, diện
phân bố rộng và chiều dày trầm tích của chúng tương đối ổn định, dao động trong khoảng từ 500-850m. Hệ tầng Bạch Hổ có thể chia thành hai phần:
- Phần dưới (BI.1) được giới hạn bởi tầng địa chấn SH-5 và SH-7, được đặc trưng chủ yếu là cát kết xen kẹp với bột kết có màu xám, độ cứng trung bình, hạt mịn đến thơ, góc cạnh đến bán trịn cạnh, độ chọn lọc trung bình.
- Phần trên (BI.2) được giới hạn trên lát cắt địa chấn bởi tầng SH-3 và SH-5. Đặc trưng là tầng sét Rotalia phát triển rộng trên toàn bể Cửu Long. Đặc điểm tầng Rotalia là sét có màu xám xanh, bán phân lớp đến phân lớp mỏng, kiến trúc dạng tấm, chiều dày thay đổi từ 35m (khu vực phía Nam mỏ Bạch Hổ) đến 150m (khu vực Đông Bắc mỏ Bạch Hổ) và khoảng 70m tại cấu tạo Kình Ngư Trắng.
- Các trầm tích của hệ tầng được tích tụ trong mơi trường đồng bằng aluvi – đồng bằng ven bờ ở phần dưới, chuyển dần lên đồng bằng ven bờ – biển nông ở phần trên.
Phụ thống Mioxen giữa- Hệ tầng Côn Sơn (N12 cs) – tập BII
Hệ tầng Côn Sơn xác định giữa tầng phản xạ SH-3 và SH-2, trầm tích được đặc trưng bởi cát kết, cát bở rời và xen kẽ không đồng đều với sét kết, sét, đôi khi xen kẹp với bột kết và dolomit (gặp ở giếng khoan KNT-1X). Ngoài ra còn bắt gặp các lớp cuội mỏng và than nâu. Trầm tích của hệ tầng được thành tạo trong mơi trường sơng ở phía Tây, đầm lầy – đồng bằng ven bờ ở phía Đơng và Đơng Bắc. Chiều dày của hệ tầng dao động trong khoảng 700 – 1000m.
Phụ thống Mioxen trên - Hệ tầng Đồng Nai (N13 đn) – tập BIII
Hệ tầng Đồng Nai được xác định giữa tầng địa chấn SH-2 và SH-1, trầm tích chủ yếu là cát và cuội xen kẽ với sét kết và sét. Một vài khu vực bắt gặp lớp đá cacbonat mỏng và thấu kính than nâu thành tạo trong mơi trường trầm tích đầm lầy – đồng bằng ven
bờ ở phần Tây bể, đồng bằng ven bờ – biển nông ở phần Đông và Bắc bể. Chiều dày trầm tích của hệ tầng này rất ổn định, dao động trong khoảng 600 – 700m.
Thống Plioxen – Đệ Tứ- Hệ tầng Biển Đông (N2-Q bđ) – tập A
Hệ tầng Biển Đông được xác định từ đáy biển đến tầng phản xạ SH-1, thành phần chủ yếu là cát hạt trung – mịn với ít lớp mỏng bùn, sét màu xám nhạt chứa phong phú hóa đá biển và glauconit thuộc mơi trường trầm tích biển nơng, ven bờ, một số nơi có gặp đá vơi. Chúng phân bố và trải đều khắp toàn bể, với bề dày khá ổn định trong khoảng 400 – 700m.
1.10.2 Hệ thống dầu khí
1.10.2.1Đặc điểm tầng sinh
Bể Cửu Long tồn tại 2 tầng đá mẹ: trầm tích tuổi Oligoxen và Mioxen sớm [18].
Đá mẹ tuổi Oligoxen:
- Độ giàu VCHC từ trung bình đến rất tốt, tiềm năng sinh cao, tập trung vùng lân cận cấu tạo mỏ Bạch Hổ-Rồng.
- Trũng trung tâm, độ giàu VCHC đặc biệt cao ở độ sâu trên 3100m, giá trị tiềm năng sinh HC đạt từ tốt đến rất tốt với sản phẩm là dầu chiếm chủ yếu.
- Chất lượng đá mẹ tốt hơn tại tập D, E so với tập C.
- Đá mẹ Oligoxen khu vực bể Cửu Long thể hiện tính trội VCHC đầm hồ, cho tiềm năng sinh dầu cao
Đá mẹ Mioxen sớm : Nghèo VCHC, khu vực bể Cửu Long thể hiện độ trưởng thành
1.10.2.2Đặc điểm đá chứa
Đá chứa Bể Cửu Long bao gồm: cát kết tuổi Mioxen, Oligoxen và đá móng granitoid nứt nẻ trước Đệ Tam [17].
Đá chứa Mioxen:
- Đá chứa tập BII: các tập cát kết có chiều dày khá lớn, hạt từ mịn đến thô, độ chọn lọc từ kém đến khá. Môi trường ven biển, biển, nước lợ. Đá chứa có chất lượng từ tốt tới rất tốt với độ rỗng, thấm cao, có thể đạt > 30% và tương ứng hàng trăm mD. - Đá chứa tập BI: là tầng chứa quan trọng, có mặt ở tất cả các giếng khoan trong bể
Cửu Long. Cát kết có độ hạt từ trung bình đến tốt. Độ chọn lọc từ kém tới rất tốt. Độ rỗng và độ thấm vẫn được bảo tồn, độ rỗng giữa hạt biến đổi từ 15% đến hơn 20%.
Đá chứa Oligoxen:
- Tập C (Oligoxen trên - Hệ tầng Trà Tân trên). Cát kết tập C hạt từ mịn tới thơ, có nơi rất thơ hoặc có cuội sỏi, hạt từ góc cạnh đến trịn cạnh. Độ chọn lọc từ kém tới rất tốt. Độ thấm kém hơn so với tập BI nhưng cũng có chỗ lên tới 1000mD do sự liên thông tốt. Khu vực Hải Sư Đen và lân cận, trầm tích tập C khá phong phú cát kết sơng ngịi-phù sa. Tỷ số N/G của tập C thường khá cao, khoảng 60-65% như tại Tê Giác Trắng/Hải Sư Trắng, nhưng tại giếng 15-GD-1X tỷ số này chỉ khoảng 12%. Tại các giếng khoan trong lô 15-2/01, bề dày tập C khoảng 250m, chất lượng chứa trung bình, độ rỗng khoảng 14-17%.
- Tập D (Oligoxen trên – Hệ tầng Trà Tân dưới). Cát kết thuộc loại arkose và arkose lithic, các mảnh đá chủ yếu gồm đá granit, với ít đá núi lửa. Cát kết tập D đặc trưng bởi kích thước hạt từ trung bình tới mịn, tại một số nơi có hạt thơ, độ liên thơng khá tốt. Đá chứa có hàm lượng sét trung bình là 25%, độ rỗng thấp hơn so với cát kết tập BI và tập C (từ 10 đến 20%). Nhìn chung, tập D chứa rất nhiều trầm tích sét đầm hồ nên khơng phải là vỉa chứa chính trong bể và khu vực nghiên cứu.
- Tập E (Oligoxen dưới). Kết quả phân tích mẫu lõi cho thấy độ rỗng và độ thấm thấp. Độ rỗng tập trung chủ yếu trong khoảng 8-15%, độ thấm từ 0.01 đến 100 mD cho thấy chất lượng đá chứa tập E ở một số nơi kém hơn nhiều so với các tập khác. Tại mỏ Hải Sư Đen, giếng khoan HSD-4X đã bắt gặp tập E với chiều dày 350m, kết quả phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan cho thấy các vỉa có độ rỗng từ 13- 14% , kết quả thử vỉa cho dòng dầu 700 thùng/ngày đêm sau khi tiến hành làm nứt vỉa bằng thủy lực.
- Tập F (Oligoxen dưới). Cát kết tập F không xuất hiện nhiều trong bể Cửu Long. Khu vực ST-X có mặt trầm tích của tập F. Ở những khu vực có đá chứa tập F, thành phần chủ yếu là arkose và arkose lithic với độ hạt từ trung bình tới thơ hoặc rất thơ, đơi chỗ có sỏi cuội, độ chọn lọc từ kém tới trung bình. Kết quả phân tích độ rỗng và độ thấm của đá trong tập F cho thấy độ rỗng thường nhỏ hơn 10%, độ thấm nhỏ hơn 10 mD. Đá chứa tập F có chất lượng từ kém đến trung bình.
- Đá móng trước Đệ Tam: Đá chứa móng granitoid nứt nẻ-hang hốc là loại đá chứa
đặc biệt rất phổ biến ở bể Cửu Long, chủ yếu gồm granit và granodiorit, diorite thạch anh. Một số nứt nẻ, hang hốc bị lấp đầy bởi các khoáng vật thứ sinh như calcit, thạch anh, clorit, epidot, pyrit, zeolit, đôi chỗ lấp đầy bởi là oxit sắt. Granit bị biến đổi có chứa kaolinit chiếm từ 10 tới 30% và các khống vật kiềm. Đá có đặc trưng độ rỗng thấp (trung bình 1-3%), độ thấm rất cao (hàng nghìn mD). Tại nhiều giếng khoan kết quả thử vỉa đã cho dòng tới hơn 1.000 m3/ngày, thậm chí đạt 2.000 m3/ngày. Đây là tầng chứa dầu khí quan trọng nhất ở bể Cửu Long.
1.10.2.3Đặc điểm đá chắn
Đá chắn dầu khí ở bể Cửu Long được xem là những vỉa hoặc tập sét nằm trong khoảng địa tầng từ Mioxen tới Oligoxen, bao gồm 1 tầng chắn khu vực và 3 tầng chắn địa phương [18]:
- Tầng chắn khu vực – tầng sét thuộc nóc hệ tầng Bạch Hổ hay cịn gọi là tập sét Rotalit khá dày, phát triển rộng khắp bể Cửu Long. Chiều dày khá ổn định ở các lơ thuộc trung tâm bể và mỏng dần về rìa bể.
- Tầng chắn địa phương I - tầng sét nằm trong tầng Mioxen dưới. Chiều dày tầng chắn này dao động từ 60 đến 150m, gồm nhiều vỉa sét với chiều dày 5-10m và hàm lượng sét trung bình khoảng 60%.
- Tầng chắn địa phương II - tầng sét thuộc hệ tầng Trà Tân (tập D và C) bao gồm các vỉa sét riêng lẻ, phủ kín tồn bộ diện tích và đặc biệt là phần đỉnh móng với tổng chiều dày các vỉa sét đạt tới hàng trăm mét.
- Tầng chắn địa phương III - tầng sét thuộc hệ tầng Trà Cú. Đây là tầng chắn mang tính cục bộ, có diện phân bố hẹp, bao quanh các khối nhơ móng cổ, rất hiếm khi phủ kín cả phần đỉnh của khối nâng móng. Sét phân lớp dày, có khả năng chắn khá tốt.
1.10.2.4Đặc điểm bẫy chứa
Bẫy chứa dầu khí ở bể Cửu Long bao gồm: bẫy cấu trúc, bẫy phi cấu tạo và bẫy hỗn hợp [18].
- Bẫy cấu trúc: gặp ở hầu hết các mỏ trong bể Cửu Long được chia làm 2 loại:
- Bẫy nếp lồi: hoạt động kiến tạo đã uốn cong các lớp đất đá nằm ngang ban đầu tạo nên loại bẫy này.
- Bẫy bán đứt gãy: bẫy loại này được hình thành do nếp lồi bị đứt gãy.
- Bẫy phi cấu tạo: Bẫy phi cấu tạo được chia ra do các nguyên nhân thạch học (mất độ thấm trong đá chứa), trầm tích (vát nhọn, thấu kính) hoặc cổ địa lý (bào mịn, lịng sơng cổ, bất chỉnh hợp địa tầng) như đã gặp tại các mỏ Cá Ngừ Vàng, Kình Ngư Trắng...
- Bẫy hỗn hợp: Bẫy được hình thành do sự kết hợp của bẫy cấu trúc và bẫy địa tầng trong bể Cửu Long, dạng bẫy này gặp chủ yếu trong trầm tích Oligoxen.
- Tại đáy tập E (Oligoxen dưới), đá mẹ chủ yếu trong pha sinh dầu và khí ẩmcondensatngoại trừ phần nhỏ thuộc trũng Đơng Bắc và trũng Tây Bạch Hổ (độ sâu vượt 5800m). Trong khi đó tại nóc tập D, C (Oligoxen trên) đá mẹ đang trong pha sinh dầu ở phần đáy chỉ tồn tại trong các trũng sâu.
- Dầu khí di cư mạnh theo phương thẳng đứng qua các đứt gãy lớn tới tầng chứa phía trên hoặc dịch chuyển dọc tầng theo vỉa cát xen kẹp trong chính tầng đá mẹ hoặc theo các tập tiếp xúc trực tiếp với tầng sinh.
- Theo lịch sử phát triển địa chất của bể, về cơ bản các dạng bẫy được hình thành chủ yếu trong giai đoạn trước tạo rift, đồng tạo rift, tạo rift và đầu giai đoạn sau rift (Mioxen giữa), sớm hơn với giai đoạn sinh mạnh và di cư chính của dầu, khí. Như vậy, bể Cửu Long có được một điều kiện rất thuận lợi là khi dầu sinh ra từ các tầng sinh thì các bẫy đã sẵn sang tiếp nhận. [17]
1.10.3 Lịch sử tìm kiếm thăm dị thẩm lượng mỏ ST-X, Lơ 15.10
Công ty Liên doanh điều hành chung Cửu Long (CLJOC) được thành lập năm 1998 để điều hành hoạt động được cấp phép tại lơ 15.10. Diện tích hợp đồng thuộc bồn