Đặc điểm địa tầng của bồn trũng Cửu Long gồm các trầm tích Kainozoi và
đá móng trước Kainozoi :
Móng trước Kainozoi
Ở Bồn Trũng Cửu Long cho đến nay đã khoan hàng trăm giếng khoan sâu vào móng trước Kainozoi tại nhiều vị trí khác nhau trên khắp bồn trũng. Kết quả
nghiên cứu thạch học cho thấy đá móng bồn trũng Cửu Long được cấu tạo bởi các
đá xâm nhập bao gồm granit, granodiorit, diorit và gabrodiorit. Ngoài ra, cũng có các đá phun trào và trầm tích biến chất tham gia vào việc thành tạo khối móng. Như
vậy, đá móng bồn trũng Cửu Long chủ yếu là các đá xâm nhập sâu thuộc nhóm đá granitoid được thành tạo bởi nhiều pha khác nhau, có tuổi và thành phần khác nhau, như diorit thuộc phức hệ Hòn Khoai tuổi Trias muộn (khoảng 195 đến 250 triệu năm), granodiorit thuộc phức hệ Định Quán tuổi Jura (khoảng 130 đến 155 triệu năm) và granit 2 mica, biotit thuộc phức hệ Cà Ná Jura muộn (khoảng 90 đến 100 triệu năm).
Các thành tạo trầm tích trong Kainozoi
Nằm bất chỉnh hợp trên mặt đá móng kết tinh bào mòn và phong hóa là thành tạo Kainozoi hoặc núi lửa. Các thành tạo trầm tích trong Kainozoi gồm :
- Hệ Paleogen – Thống Eocen – Hệ tầng Cà Cối ( E2 cc)
- Hệ Paleogen – Thống Oligoxen dưới – Hệ tầng Trà Cú (E21tc)
- Hệ Paleogen – Thống Oligoxen trên – Hệ tầng Trà Tân ( E33tt) - Hệ Neogen – Phụ thống Mioxen hạ – Hệ tầng Bạch Hổ (N11 bh) - Hệ Neogen – Phụ thống Mioxen trung – Hệ tầng Côn Sơn (N12cs) - Hệ Neogen – Phụ thống Mioxen thượng – Hệ tầng Đồng Nai (N13đn) - Hệ Neogen – Thống Plioxen – Đệ Tứ - Hệ tầng Biển Đông (N2 – Qbđ)
4.1.3. Đặc điểm địa chất dầu khí của cấu tạo X bồn trũng Cửu Long
Cấu tạo X nằm ở lô 01/97 ngoài khơi Việt Nam, cách thành phố Vũng Tàu 160 km về phía Đông, cách thành phố Phan Thiết 70 km về phía Tây Nam. Về mặt
địa chất thì cấu tạo X thuộc lô 01/97 nằm ở khối nhô Sư Tử Nâu/Hổ Xám, cách mỏ
Sư Tử Đen khoảng 25 km về phía Tây Bắc và cách về phía Bắc mỏ Diamond khoảng 11 km (Hình 4.2).
Địa tầng của cấu tạo X (Hình 4.3) theo thứ tự từ đối tượng cổ cho đến đối tượng trẻ gồm :
Móng có tuổi trước Đệ Tam (độ sâu 5228 mBRT cho đến 3559 mBRT)
Phần trên cùng của móng bắt đầu từđộ sâu 3695 mBRT cho tới 3559 mBRT có thành phần là đá trầm tích, chủ yếu là cát kết và bột kết. Chúng bị greisen hóa ở
lớp trên (3601 mBRT – 3610 mBRT), còn ở phần dưới của lớp này (3659 mBRT – 3610 mBRT) chúng bị cả greisen hóa và hornfel hóa. Sản phẩm của quá trình greisen hóa là một loạt các khoáng vật mới được hình thành như là thạch anh, muscovite, sericit. Đây là sản phẩm của quá trình biến chất tiếp xúc giữa thể magma xâm nhập từ dưới đi lên tiếp xúc với lớp đá trầm tích.
Móng có độ sâu từ 5228 mBRT đến 3695 mBRT : Thành phần thạch học của móng chủ yếu là granite biotite bị phong hóa từ mạnh đến trung bình. Granite bị
phong hóa và nứt nẻ có màu xám từ sáng cho đến trung bình, có dạng khối hoặc là phụ khối, tinh thểđều và có dạng hạt. Về thành phần khoáng vật, thành phần chính chủ yếu là thạch anh và feldspar chiếm tới 50 – 60 %. Nằm bên trên khoáng vật thạch anh và feldspar trong lát cắt thạch học là biotite, trong khi feldspar bị biến đổi thành kaolinite thì biotite bị biển đổi thành chlorite. Ngoài ra còn có các đai mạch calcite dạng calcite tinh thể và calcite khoáng vật thành phần mafic.
Từđộ sâu 4330 mBRT cho đến 3695 mBRT : Biotite granite có thành phần thạch anh, K-feldspar, plagioclase, mica, hornblende là các khoáng vật chính tạo đá, ngoài ra còn có apatite, ziacon, khoáng vật sét, chlorite, epidot, calcite, zeolite…
Từđộ sâu 5228 mBRT cho đến 4330 mBRT : Biotite bị phong hóa từ mạnh cho tới trung bình và sinh ra một lượng lớn các khoáng vật thứ sinh nhưđã đề cập ở
trên. Khoáng vật thứ sinh quan trọng có ở cả hai khoảng độ sâu là khoáng vật sét, chúng được lấp nhét trong các khe nứt và nứt nẻ trong móng.
Các thành tạo trầm tích có tuổi Kainozoi
Các thành tạo trầm tích tuổi Kainozoi gồm :
- Oligocene sớm - Hệ tầng Trà Tân dưới - Tập địa chấn Upper E (E2) (3559 mBRT - 3349 mBRT) :
Đá trầm tích trong tập này bao gồm cát kết và sét kết có tướng lục địa nằm xen kẽ với nhau. Cát kết sạch, có màu sáng, trong suốt đôi khi bắt gặp có màu xám sáng hoặc sáng olive. Cát kết ở đây là cát kết hạt rời, hạt từ mịn cho tới hơi thô, có chỗ rất thô. Hạt từ góc cạnh cho tới tròn cạnh, có độ chọn lọc kém. Ngoài ra, phổ
biến có cát kết hạt vừa cho đến hơi thô được gắn kết bởi xi măng kaolin. Trong lát cắt thạch học thấy có xuất hiện thành phần mảnh vụn và dấu vết của mica.
Sét kết có màu xám xanh đậm cho tới xám đậm, có cả màu xám vừa và xám sáng olive. Sét ởđây là sét mềm cho tới cứng, độ gắn kết yếu, có dấu vết của thành phần carbonate và micro mica.
- Oligocene muộn - Hệ tầng Trà Tân giữa - Tập địa chấn D (3349 mBRT – 2299 mBRT) :
Ranh giới của tập D được xác định dựa vào tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan và các thay đổi về thạch học.
Sét của tập D nằm bất chỉnh hợp lên trên tập E và chúng có thành phần là sét carbonate có xen kẽ các mạch cát mỏng. Sét carbonate có màu xám nâu cho tới xám nâu đen, xám đậm cho tới xám xanh đậm, đôi khi đen nâu. Sét có độ gắn kết từ chắc cho tới cứng, ngoài ra đôi chỗ phân lớp mỏng cho tới rất mỏng và có thành phần bột và cát mịn ở trong kèm theo có các thành phần vật chất hữu cơ và các thành phần khoáng vật khác như pyrite và micro mica…
Cát kết ở đây chủ yếu là chưa gắn kết và thành phần hạt mịn, đôi chỗ có thành phần hạt thô. Ngoài ra, cát kết có dạng hơi góc cạnh cho tới hơi tròn cạnh, độ
chọn lọc trung bình và chúng được gắn kết bởi thành phần kaolin và một ít pyrite.
- Oligocene muộn - Hệ tầng Trà Tân trên - Tập địa chấn C (2299 mBRT - 1976 mBRT) :
Tập địa chấn C thì mỏng hơn nhiều so với tập D nằm bên dưới và phân bố ở độ sâu 2299 mBRT tới 1976 mBRT. Trầm tích của tập này bao gồm sét kết và xen kẽ cát kết đồng thời có một ít bột kết và đá vôi.
Sét kết có màu xám sáng cho tới hơi sáng, xám xanh, xám sáng olive. Mức
độ gắn kết từ mềm cho tới cứng. Bên cạnh đó còn có các thành phần bột, dấu vết của khoáng vật pyrite và dấu vết của carbonate bở rời.
Cát kết có thành phần thạch anh hạt rời, trong suốt; hạt mịn cho tới trung bình, đôi chỗ hạt thô cho tới rất thô; hình dạng từ tròn cạnh cho tới hơi tròn cạnh.
- Miocene sớm - Hệ tầng Bạch Hổ dưới - Tập địa chấn BI.1 (1976 mBRT - 1786.5 mBRT) :
Trầm tích ở đây bao gồm phần lớn cát kết xen kẽ sét kết và một ít đá vôi. Cát kết ở đây nói chung là có màu xám sáng cho tới hơi sáng, xám sáng olive cho tới xám olive, trong suốt. Ngoài ra thành phần cỡ hạt từ mịn cho tới trung bình, đôi chỗ
thô cho tới rất thô. Hạt thì góc cạnh cho tới hơi tròn cạnh và cả dạng hơi hình cầu.
Độ chọn lọc từ kém cho tới trung bình; có dấu vết của mảnh vụn đá, khoáng vật pyrite và mica.
Sét kết ở đây phổ biến là màu xám sáng cho tới xám hơi sáng, xám xanh, xám sáng olive, thỉnh thoảng gặp xám đậm, xám nâu, nâu đen. Mức độ gắn kết từ
mềm cho cứng, trong sét còn có cả dấu vết của thành phần carbonate và micro mica. Thỉnh thoảng, có vài lớp đá vôi rất mỏng cũng được tìm thấy trong tập này.
- Miocene sớm - Hệ tầng Bạch Hổ trên - Tập địa chấn BI.2 (1786.5 mBRT - 1467 mBRT) :
Nóc của tập BI.2 được đánh dấu tại độ sâu 1467.0 mBRT và điều này đã
được minh chứng bởi tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan và tài liệu cổ sinh, đồng thời
đã ăn khớp với tài liệu địa chấn.
Về thành phần thì ở tập này chủ yếu là sét (shale) ở phần trên, xuống dần phía dưới là sét kết có xen lẫn cát kết.
Sét ở phần trên có màu chủ yếu là xám hơi sáng cho tới sáng. Mức độ gắn kết từ chắc cho tới cứng chắc, sét có dạng khối hoặc phụ khối, thỉnh thỏang phân lớp, có các dấu vết của pyrite, mica và thành phần carbonate.
Cát kết có màu xám sáng cho tới hơi sáng, xám sáng olive cho tới xám olive, trong suốt. Về thành phần hạt, hạt từ mịn cho tới trung bình, phổ biến là cỡ hạt trung bình, hình dạng hạt hơi góc cạnh cho tới hơi tròn cạnh. Độ chọn lọc từ kém cho tới trung bình, thường có các hạt thạch anh rời, thỉnh thoảng các hạt cát được gắn kết bởi xi măng calcite, còn có dấu hiệu của mica và pyrite.
- Miocene giữa – muộn - Hệ tầng Côn Sơn – Đồng Nai - Tập địa chấn BII- B.III (1467 mBRT - 600 mBRT) :
Tập này phân bố từ 1467 mBRT đến 600 mBRT, bao gồm một loạt chủ yếu là lớp dày cát kết có xen kẽ sét kết, ngoài ra còn có các sợi mỏng là bột kết và vài dấu vết của than đá. Sét kết nhìn chung màu xám sáng olive cho tới xám sáng trung bình, xám xanh sáng cho tới xám xanh.
Cát kết thì có sự thay đổi nhiều về màu sắc từ sạch, trong suốt, xám sáng olive cho tới xám xanh sáng, thỉnh thoảng gặp xám nâu. Về thành phần hạt, chủ yếu là thạch anh hạt rời từ mịn cho tới trung bình, đôi chỗ rất mịn và thô cho tới rất thô, hình dạnh hạt từ hơi góc cạnh cho tới hơi tròn cạnh. Mức độ chọn lọc kém cho tới trung bình. Cát kết ở đây nhìn chung là được gắn kết bởi xi măng calcite, thỉnh thoảng có một lượng nhỏ cát kết hạt mịn được gắn kết bởi xi măng dolomite và pyrite, hơn nữa còn gặp một lượng lớn mảnh vụn đá có nhiều màu sắc và một lượng nhỏ các khoáng vật calcite, pyrite, chlorite, glauconite.
- Pliocene – Đệ tứ - Hệ tầng Biển Đông - Tập địa chấn A (600 mBRT - 74 mBRT) :
Thành phần của hệ tầng này chủ yếu là cát chưa gắn kết cùng với một lượng nhỏ là đá mùn.
Cát và cát kết ở đây chủ yếu có màu xám rất sáng cho tới xám sáng, xám xanh sáng, xám sáng olive và một phần khác là cát kết nhiều màu sắc. Về thành phần hạt, bao gồm thạch anh hạt rời; cỡ hạt từ mịn cho tới thô, thỉnh thoảng thô cho tới rất thô; hình dạng hạt từ hơi góc cạnh cho tới hơi tròn cạnh, thỉnh thoảng thì tròn
phần mảnh vụn, mảnh vỡ (Foraminifera) và dấu vết các khoáng vật mica, pyrite và glauconite. Như đã đề cập ở trên thì cát ở đây hầu chưa được gắn kết hoặc nếu có thì cũng rất yếu.
Sét hay mùn ở đây có màu xám sáng cho tới hơi xám sáng, xám sáng olive cho tới xám olive. Sét hay mùn đều rất mềm, gắn kết yếu; đồng thời có dấu vết của vật chất carbonate.
4.2. Xác định các thông số của các vỉa trầm tích
Nhưđã đề cập trong phần lý thuyết ở chương ba thì để xác định các thông số
vỉa của các vỉa trầm tích như : hệ số xi măng m, độ bão hòa nước Sw, điện trở suất nước vỉa Rw, mật độ khung đá ρma bằng chương trình crossplot mà tác giả đã xây dựng, chúng ta sử dụng hai chương trình con là “biểu đồ cắt P” và “biểu đồ cắt H”
để tính toán các thông số trên, các bước thực hiện như sau :
Từ các đường Logs của giếng khoan BK-01 của cấu tạo X chọn ra vỉa cát sạch để xây dựng đường Ro, tác giảđã chọn vỉa cát sạch để xây dựng đường Ro có độ sâu từ 2354 mBRT đến 2378 mBRT, vỉa cát sạch được chọn thuộc tập D (Bảng 4.1).
Chọn các vỉa có khả năng chứa để tính các thông số vỉa
Theo nhưđặc điểm địa chất dầu khí của cấu tạo X đã trình bày ở trên thì đối tượng chứa chính là móng nứt nẻ và trầm tích, qua phân tích tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan thì đối tượng trầm tích chúng ta cần quan tâm là tập D và tập E2. Tập D (tập D chia thành hai tập : tập D1 và D2) có độ sâu từ 2299 mBRT đến 3349 mBRT, tập E2 có độ sâu từ 3349 mBRT đến 3559 mBRT. Trong phần ứng dụng này tác giả chọn các vỉa chứa ở tập D (Bảng 4.2) để phân tích vì đường Ro được xây dựng từ vỉa cát sạch ở tập D. Bảng 4.1 Số liệu vỉa cát sạch để xây dựng đường Ro STT Độ sâu d mBRT Mật độ khối ρb g/cm3 Điện trở suất Rt Ohmm Độ rỗng ϕ % 1 2354 2.52 5.1 11.25 2 2357 2.5 3.9 12.5 3 2365 2.48 3 13.75 4 2367 2.49 3.36 13.125 5 2368 2.48 3.36 13.75 6 2369 2.44 2.26 16.25 7 2370 2.42 1.99 17.5 8 2371.5 2.4 1.9 18.75
10 2373.5 2.41 1.8 18.125 11 2374 2.4 1.8 18.75 12 2374.5 2.38 1.48 20 13 2376 2.37 1.32 20.625 14 2377 2.33 1.17 23.125 15 2378 2.32 1.05 23.75 Bảng 4.2 Bảng số liệu các vỉa chứa cần xác định thông số Tập Độ sâu mBRT Mật độ khối ρb g/cm3 Điện trở suất Rt Ohmm 2482 2.34 1.3 2627 2.36 1.44 2707 2.36 1.5 2722 2.35 1.4 2752 2.45 2.5 D1 2789 2.37 1.56 2804 2.32 1.18 2897 2.45 2.8 2918 2.45 5.5 2965 2.43 6 3056 2.46 8.5 3075 2.46 9.5 3102 2.44 9 3242 2.45 20 3270 2.44 18 D2 3278 2.45 22
Đưa số liệu từ Bảng 4.1 và 4.2 vào chương trình để tính toán.
Kết quả tính bằng chương trình “biểu đồ cắt P”
Từ số liệu ở Bảng 4.1 số liệu đầu vào để xây dựng đường Ro của chương trình “biểu đồ cắt P” là hai cột điện trở suất Rt và độ rỗng ϕ. Số liệu đầu vào cần tính toán là cột độ sâu d, điện trở suất Rt và độ rỗng ϕ trong Bảng 4.2. Kết quảđầu ra của chương trình : hệ số xi măng hóa m, điện trở suất nước vỉa Rw và độ bão hòa nước Sw. Trên Hình 4.5 đường màu xanh là đường Ro được xây dựng từ số liệu ở
Bảng 4.1, các điểm màu đỏ là các điểm số liệu cần tính toán, dưới đây là các kết quả
tính toán được sau khi sử dụng chương trình “biểu đồ cắt P” (Bảng 4.3).
- Hệ số xi măng hóa m : 2.03
- Điện trở suất nước vỉa Rw : 0.071
Bảng 4.3 Độ bão hòa nước của các vỉa tính bằng chương trình “biểu đồ cắt P” Tập Độ sâu (mBRT) Ro (Ohmm) Điện trở suất Rt (Ohmm) Độ rỗng ϕ (%) Độ bão hòa nước Sw Reservoir Pay 2482 1.19 1.3 22.5 95.76 + 2627 1.34 1.44 21.25 96.43 + 2707 1.34 1.5 21.25 94.48 + 2722 1.26 1.4 21.88 94.96 + 2752 2.5 2.5 15.63 100 + 2789 1.42 1.56 20.63 95.5 + D1 2804 1.07 1.18 23.75 95.14 + 2897 2.5 2.8 15.63 94.51 + 2918 2.5 5.5 15.63 67.44 + + 2965 2.14 6 16.88 59.71 + + 3056 2.72 8.5 15 56.54 + + 3075 2.72 9.5 15 53.48 + + 3102 2.31 9 16.25 50.66 + + 3242 2.5 20 15.63 35.36 + + 3270 2.31 18 16.25 35.82 + + D2 3278 2.5 22 15.63 33.72 + + Vỉa có khả năng chứa Vỉa có khả năng thấm chứa hydrocacbon
Kết quả tính bằng chương trình “biểu đồ cắt H”
Từ số liệu ở Bảng 4.1 số liệu đầu vào để xây dựng đường Ro của chương