L ỜI MỞ ĐẦU
3.2.1 Địa tầng mỏ Vàng Anh
Kết quả phân tích các giếng khoan trong mỏ Vàng Anh cho ta cột địa tầng của mỏ như hình 3.3
3.2.1.1 Móng trước Kainozoi.
Nóc của khối móng nằm ở độ sâu dao động 2475m - 2700mở các giếng khoan VA-1X, VA-4X, VA- 5X (giếng khoan VA-4X và VA-5X nằm trong khối Vàng Anh Đông Bắc - khối E),(xem hình 3.2). Thành phần thạch học bao gồm granit, granodiorit, diorit, gabrodiorit. Đới granit bị phong hoá với chiều dày thay đổi từ 4 đến 55m bao phủ lên móng nứt nẻ. Thành phần móng granit gồm có: 12÷34% thạch anh, 9÷38% fenpat kali, 14÷40% plagiocla và 2÷10% là mica. Ngoài ra còn có khác khoáng vật thứ sinh: clorit, epidot, zeolit, canxit…
Hình 3.3:
3.2.1.2Trầm tíchGiới Kainozoi.3.2.1.2.1. HệPaleogen (xem hình 3.3). 3.2.1.2.1. HệPaleogen (xem hình 3.3).
1. Thống Oligoxen, phụthống Oligoxen hạ;điệp Trà Cú trên (Pg31tc) (tập E). Hệ tầng này tương ứng với tập địa chấn E và phủ trên đới đá móng bị phong hóa, có chiều dày thay đổi từ 0 đến 100m. Thành phần chủ yếu gồm trầm tích hạt thô: cuội kết, cuội - sạn kết, cát kết, chúng có độ chọn lọc thấp, thứ yếu là các thành phần các lớp bột kết và đá vôi mỏng xen kẹp.
2. Thống Oligoxen, phụ thống Oligoxen thượng, điệp Trà Tân (Pg32tt1- Pg33tt2). (tập địa chấn D và C).
Đá của điệp Trà Tân đôi chỗ nằm bất chỉnh hợp trên điệp Trà Cú. Mặt cắt hệ tầng có thể chia thành ba phần khác biệt nhau về thạch học. Phía trên của điệp gồm chủ yếu là sét kết màu nâu – nâu đậm – nâu đen, rất ít sét màu đỏ, cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/ sét khoảng 35 ÷ 50%. Ở giữa gồm chủ yếu là sét kết màu nâu đậm, nâu đen, cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/ sét khoảng 40 ÷ 60%, đôi khi có xen lẫn với lớp đá vôi, than. Phía dưới điệp gồm chủ yếu là cát kết hạt mịn đến thô, đôi chỗ sạn, cuội kết, xen sét kết nâu đậm, nâu đen, bột kết tỉ lệ cát/sét thay đổi 20 ÷ 50%. Trầm tích của hệ tầng được tích tụ trong môi trường đồng bằng sông, aluvi (bồi tích )-đồng bằng ven bờ và hồ. Điệp Trà Tân bao gồm hai phụ điệp:
Phụ điệp Trà Tân dưới, tương đương với tập địa chấn D, ở mỏ Vàng Anh này thì chiều dày của tập D thay đổi từ 350m đến 600 m, gồm các lớp sét kết giàu vật chất hữu cơ, cát kết hạt thô có màu xám xanh nằm xen kẹp với các lớp bột kết và đá vôi mỏng.
Phụ điệp Trà Tân Trên, tương đương với tập địa chấn C, có chiều dày mỏng thay đổi từ 95m đến 200m, chủ yếu là sét kết màu vàng nâu, xen lẫn với cát kết, bột kết.
Sét kết của hệ tầng Trà Tân có hàm lượng và chất lượng vật chất h ữu cơ cao đến rất cao đặc biệt là tầng Trà Tân giữa, chúng là những tầng sinh dầu khí tốt, đồng thời là tầng chắn cục bộ trong lô rất tốt cho đá móngnứt nẻ.
3.2.1.2.2 HệNeogen
1.Thống Mioxen, phụ thống Mioxen hạ, điệp Bạch Hổ (N11bh) (tập BI)
Điệp Bạch Hổ nằm ở chiều sâu 1650m ÷ 2100m (VA-1X) (xem hình 3.3). Điệp Bạch Hổ tương ứng với tập địa chấn BI, và trong mỏ Vàng Anh tập BI có
chiều dày thay đổi khoảng từ 410 đến 490m gồm các lớp cát kết, bột kết, sét kết. Điệp Bạch Hổ được chia thành hai phần
Phụ điệp Bạch Hổ trên (N11bh2) gồm chủ yếu là sét kết màu xám, xám xanh xen kẽ với cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/bột kết tăng dần xuống dưới, trên cùng là tập “sét kết Rotalid” bao phủ toàn bể với chiều dày thay đổi 15 ÷ 20 m.
Phụ điệp Bạch Hổ dưới (N11bh1) chủ yếu là cát kết và bột kết, xen với các lớp sét kết màu xám, vàng, đỏ. Trầm tích được tích tụ trong môi trường đồng bằng aluvi(bồi tích) - đồng bằng ven bờ ở phía dưới, chuyển dần lên đồng bằng ven bờ - biển nôngở phía trên. Các trầm tích của hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp góc trên các trầm tích của hệ tầng Trà Tân.
Tầng sét kết chứa Rotaliacòn là tầng chắn rất tốt cho cả bể. Các vỉa cát xen kẽ nằm trong và ngay dưới tầng sét kết Rotalia là đối tượng chứa rất tốt ngoài đối tượng chứa tiềm năng là đá móng của mỏ Vàng Anh, chúng đãđược chứng minh qua kết quả thử vỉa ở một số các giếng khoan VA-1X, VA-2X-DEV và VA-3X.
2. Thống Mioxen, phụ thống Mioxen trung, điệp Côn Sơn (N12cs)(tập BII). Điệp Côn Sơn bắt gặp ở cácgiếng khoan trong mỏ nằm ở chiều sâu khoảng từ 1100m đến 1750m (xem hình 3.2) với chiều dày trong khoảng 480 ÷ 570m, điệp này tương ứng với tập địa chấn BII.
Điệp này gồm chủ yếu là cát kết hạt thô –trung, bột kết, xen kẽ với các lớp sét kết màu xám, nhiều màu dày từ 5 đến 15 m, đôi nơi có lớp than mỏng. Trầm tích được thành tạo trong môi trường sông (aluvi) ở phía Tây, đầm lầy - đồng bằng ven bờ ở phía Đông, Đông Bắc. Các thành tạo của điệp Côn Sơn phủ không chỉnh hợp góc yếu trên các trầm tích của điệp Bạch Hổ.
Tuy đá hạt thô của hệ tầng có độ thấm và độ rỗng cao nhưng chúng lại nằm trên tầng chắn khu vực nên hệ tầng này và các hệ tầng trẻ hơn của bể xem như không có triển vọng dầu khí.
3. Thống Mioxen, phụ thống Mioxen thượng; điệp Đồng Nai (N13đn)
Điệp Đồng Nai tương ứng với tập địa chấn BIII, nằm ở chiều sâu từ 580m đến 1190m trên các giếng khoan VA-1X,(hình 3.2) có chiều dày thay đổi khoảng 590m ÷ 620m.
Điệp Đồng Nai chủ yếu là cát hạt trung xen kẽ với bột và các lớp mỏng sét màu xám hay nhiều màu, đôi khi gặp các vỉa carbonat hoặc than mỏng, môi trường trầm tích đầm lầy - đồng bằng – ven bờ ở phần Tây bể, đồng bằng ven bờ - biển
nông ở phía Đông và Bắc c ủa bể. Các trầm tích của điệp nằm gần như ngang, nghiêng thoải về Đông và không bị biến vị.
3.2.1.2.3 Thống Plioxen -ĐệTứ, điệp Biển Đông (N2bđ)
Điệp Biển Đông tương ứng với tập địa chấn A, với chiều dày thay đổi 520 ÷ 550m.
Trầm tích chủ yếu là cát hạt trung - mịn với ít lớp mỏng bùn, sét màu xám nhạt chứa phong phú hoá đá biển và glauconit thuộc môi trường trầm tích biển nông, ven bờ, một số nơi có gặp đá carbonat. Trầm tích của điệp này nằm gần như ngang, nghiêng thoải về phíaĐông và không bị biến vị.
3.2.2Đặcđiểm cấu - kiến tạo của mỏVàng Anh.
3.2.2.1 Cấu tạo mỏ Vàng Anh.
Móng của mỏ Vàng Anh bị phân cắt thành nhiều cấu tạo A, B,C,D,E nhỏ hơn bởi các đứt gãy chính Đ-T, thêm vào đó là đứt gãy nhỏ theo hướng ĐB –TN và hệ thống các khe nứt, các hệ thống này tạo ra các khe hổng hở rất tốt cho mỏ. Hình 3.4 thể hiện hệ thống đứt gãy và các cấu trúc của mỏ.
Trongđá trầm tích vụn cấu tạo Vàng Anh gần như bị chia cắt bởi đứt gãy kín trong tập Mioxen dưới và Oligoxen nơi nó phủ đè lên móng nhô cao. Mô hình mặt móng của mỏ được thể hiện hình 3.5.
3.2.2.2 Hệ thống đứt gãy.
Trên phạm vi lân cận của mỏ đều tồn tại hệ thống các đứt gãy dạng bậc lớn, chúng là kết quả của hai hệ thống đứt gãy lớn hướng ĐB– TN và Đ- T của bể Cửu Long (hình 3.2). Đứt gãy ĐB – TN được hình thành trong móng kết tinh tuổi Creta, tái hoạt động nhiều lần và kết thúc vào cuối thời ký thành tạo các trầm tích trên cùng của tập BI tuổi Mioxen sớm). Loạt đứt gãy nhỏ có phương khác như Á Bắc – Nam, Á Đông – Tây phát triển trên tập “E” và ít hơn là các tập “D” và “C”. Hệ thống đứt gãy trên góp phần vào việc kiến tạo các đới nứt nẻ, phá hủy khả năng tích tụ các sản phẩm dầu khí hình thành và di chuyển tớ, đồng thời chúng là yếu tố góp phần khếp kín và mở r ộng phạm vi chứa dầu của cấu tạo cho các tầng chứa móng phong hóa, nứt nẻ và đá vụn như tầng B10 và C30.
Hình 3.4Sơ đồ cấu trúcmỏ Vàng Anh [2]
3.2.3 Tiềm năng dầu khí mỏ Vàng Anh.
3.2.3.1.Đá sinh
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tầng sét tuổi Oligoxen là tầng sinh chủ yếu trong lô 15-1, đồng thời cũng là tầng sinh chính của mỏ Vàng Anh. Phân tích mẫu từ các giếng khoan trong mỏ Vàng Anh cho thấy đá sét Oligoxen rất giàu vật chất hữu cơ và có tiềm năng sinh dầu khí cao, tổng hàm lượng carbon hữu cơ trong mẫu đá sét Oligoxen dao động từ 3,5 % đến 6,1% ; các chỉ tiêu S1, S2 cũng rất cao, S1: 4 ÷ 12 kg HC/ tấn đá, S2: 16,7 ÷ 21 kg HC/ tấn đá, chỉ số hydrocarbon (HI) cũng khá caoở một số mẫu có thể đạt 477 mgHC/gTOC. Trầm tích điệp Trà Tân (tương ứng tập D hình 3.3) có độ giàu vật chất hữu cơ lớn nhất, nên đá mẹ có chất lượng từ tốt đến rất tốt. Đây cũng là tầng sét giàu hàm lượng hữu cơ, có độ dày lớn được thể hiện thông qua giá trị cao của gamaray.
Trầm tích thuộc hệ tầng Trà Cú trên (Oligoxen hạ - tập E) cũng là tầng đá mẹ có tiềm năng tốt nhưng chiều dày thì mỏng hơn so với tập D. Vật chất hữu cơ trong tầng Oligoxen dưới + Eoxen? thuộc loại tốt và rất tốt. TOC = 0,97 ÷ 2,5 % Wt, với các chỉ tiêu S1 = 0,4 ÷ 2,5 kg HC/ tấn đá, S2 = 3,6 ÷ 8,0 kg HC/tấn đá; chỉ số HI chỉ có khoảng 163,6 mgHC/gTOC. Ở tầng này lượng HC trong đá có giảm so vớitầng Mioxen nên tiềm năng sinh HC của tầng này kém hơn.
Tầng đá mẹ Oligoxen thượng, vật chất hữu cơ thuộc chủ yếu loại II, thứ yếu là loại I, và ít hơn là loại III. Chỉ tiêu Pr/Ph phổ biến từ 1,6 đến 2,3 phản ánh chúng được tích tụ trong môi trường cửa sông, vùng nước lợ - biển nông, một số rất ít trong môi trường đầm hồ.
Tầng đá mẹ Oligoxen hạ + Eoxen? loại vật chất hữu cơ chủ yếu thuộc loại II, thứ yếu là loại III, không có loại I. Các giá trị Pr/Ph cũng chỉ đạ 1,7 ÷ 2,35, phản ánh điều kiện tích tụ cửa sông, nước lợ, gần bờ và một phần đầm hồ.
Mức độ trưởng thành nhiệt của vật chất hữu cơ được xác định qua hệ số phản xạ Vitrinite Ro. Khi Ro đạt tới 0,6 ÷ 0,8% VCHC mới ở giai đoạn trưởng thành. Khi VCHC bị chìm sâu có hệ số phản xạ Ro lớn hơn 0,8% mới có cường độ sinh dầu mạnh.
Theo kết quả phân tích Ro cho thấy các tầng Oligoxen thượng và Oligoxen hạ + Eocen? dao động trong khoảng 0,6-0,8 %. Do đó đá mẹ ỏ các tầng này mới đạt mức trưởng thành và trưởng thành muộn và là nguồn cung cấp hydroca cbon cho các bẫy trong mỏ Vàng Anh và trong lô 15 -1.
3.2.3.2.Đá chứa
Giống như trong lô 15-1, trong mỏ Vàng Anh được phân loại ra làm 2 loại đá chứa cơ bản đó là đá móng và trầm tích hạt vụn. Đối đá trầm tích hạt vụn có 2 đối tượng chứa cơ bản là tập cát kết Mioxen hạB10 và cát kết Oligoxen C30, ngoài ra còn có các tập thứyếu B8, B9 và E
Tập cát kết Mioxen hạ B8, B9 bao gồm các tập cát mỏng, bị vát nhọn hình thành nên các bẫy địa tầng,độhạt từmịn tới trung bình, phân lớp ngang và thường chứa dầu. Tầng cát kết này cũng đư ợc minh giải là tập cát kết đồng bằng châu thổ ven biển, tổng chiều dày dao động 0,2÷0,9m. Các tài liệu mẫu lõi ở giếng khoan VA-2X và VA-3X cho thấy tầng chứa B9 ở dây rất tốt với độ rỗng Φ = 16,6 ÷ 30,6% , độthấm k = 3÷1300 mD.
Tập cát kết Mioxen hạB10 bắt gặpởhầu hết các giếng khoan trong mỏ, chiều dày thay đổi 10-16m, bao gồm nhiều lớp cát mỏng xếp chồng lên nhau. Kết quả phân tích mẫu lõi chỉ ra đây là tầng chứa có chất lượng rất tốt, độ rỗng cao, trung bìnhΦ = 25÷29,6%và độthấm trung bình K=2,2÷3,0 mD.
Tập cát kết Oligoxen C30. Hầu hết nó thuộc phía dưới của tập C trong mặt cắt Oligoxen (hinh....). Tập này cũng đư ợc bắt gặpở tất cảcác giếng khoan trong mỏ, chiều dày thay đổi từ 20-70m. Tại giếng khoan VA-1X đã chứng minh thân cát này dày và sạch, kết quảthửvỉa cho thấy đây là tầng chứa có tiềm năng rất tốt, có biểu hiện dầu rát tốt với chiều dày thực của vỉa là 16m, độrỗng Φ = 20%, độthấm 274mD. Kết quả này chỉ ra rằng thân cát có thể bị chia thành nhiều khoảnh nhỏ, đây cũng là yếu tốrủi ro trong công tác tìm kiếm-thăm dò dầu khí. Kết quảthửvỉa ở các giếng khoan trong mỏ ngoài giếng VA-1X cho dòng dầu trong tập C30 này mà còn cóởgiếng VA-4X cho dòng dầu thương mại kỷlục.
Tập cát kết Oligoxen E. Tập này thường mỏng và vắng mặt ở hầu hết trong khu vực mỏ và chỉ tồn tại ở sườn của cấu tạo. Tập này chủ yếu là cất kết hạt thô đến cuội kết, xen lẫn là ít bột kết và những lớp đá vôi mỏng. Cát kết có màu nâu, nâu xẫm đến nâu xám, nóc tập thường gắn kết yếu, hàm lượng thạch anh từ trong đến đục với màu đục đến trắng sữa, xám sáng, nhiều mảnh đá granit (18÷64%), độ hạt từtrung bìnhđến rất thô, sắc cạch, một số nơi có cuội, độchọn lọc kém. Fenpat thường bịphong hóa thành kaolinit và có thể được nhìn thấy trong các mảnh đá cát kết hạt thô.
Đá móng trong lô hầu hết đều bị nứt nẻ và bị biến đổi. Các khe nứt trong móng granit là khoảng chứa rất tốt. Đá móng chủ yếu là đá granit, đây là đối tượng khai thác chính của trong lô 15-1. Đá móng có hàm lượng chủ yếu là đá granit,
ngoài ra còn một ít thach anh monzonit, thạch anh monzodiorit, monzodiorit, diorit và các đai/mạch. Các khe nứt phát triển ở những khu vực có ứng suất và lực căng. Ứng suất và lực căng xuất hiện lớn nhất ở đỉnh của cấu tạo.Các đặc tính sau được thấy trong đá chứa mong nứt nẻ:
- Đá chứa nứt nẻ có các khe hổng mở chiếm 100% độ rỗng và độ thấm.
- Độ rỗng và độ thấm trong đá móng nứt nẻ giảm theo chiều sâu (các đứt gãy và khe nứt hở vẫn có thể thấy ở dưới sâu song không nhiều).
3.2.3.3. Đá chắn
Cũng giống như bể Cửu Long, trong lô 15-1 tồn tại tầng chắn sét rotalid cho cả khu vực bể Cửu Long và mỏ Vàng Anh, nó thuộc hệ tần Trà Tân dưới. Ngoài ra trong mỏ còn tồn tại tập sét xen kẹp trong tập trầm tích Oligoxen thượng và Mioxen hạ, các tập sét này tương đối mỏng nhưng chúng cũng là tầng chắn cục bộ tốt trong các tập cát kết trong Kainozoi của mỏ.
3.2.3.4 Trữ lượng dầu khí tại chỗ mỏ Vàng Anh.
Trữ lượng tại chỗ của mỏ được đánh giá qua phương pháp thể tích để tính. OIIP = (BRV x N/G x Φ x (1-Swc) )/Boi
GIIP = OIIP x Rsi Trong đó:
OIIP = Oil initial in place : trữ lượng dầu tại vị (stb).
GIIP = Gas initial in place : trữ lượng khí tại trong mỏ dầu (scf). BRV = Bulk Rock Volume : tổng thể tích đá chứa (acre-ft). Rsi : Độ ngậm khí ban đầu của dầu ở điều kiện vỉa (scf/rb).
N/G = Net to gross : tỉ phần chiều dày chứa trên tổng chiều dày của vỉa. Swc: Độ bão hòa nước (%).
Φ : Độ rỗng vỉa chứa (%).
Boi: Hệ số thể tích ban đầu của dầu.(rb/stb).
Trữ lượng dầu khí tại chỗ cho mỗi mô hình vỉa được đánh giá bởi phương pháp thể tích và sử dụng mô phỏng Monte-Carlo. Mô hình thể tích vỉa chứa hiện