Hình I .2 Sơ ồ vị trí lơ 07/03
Hình IV .10 Mặt cắt mức độ trưởng thành VCHC qua các GK theo hướng Đông Tây
Tây
Phía Đơng bể trầm tích
Chiều dày trầm tích ở phía Đơng của bể lớn hơn nhiều so với ở phía Tây, vì thế quá trình biến đổi vật chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ hơn. Trầm tích Mioxen dưới ở phía Đơng đã trải qua các pha tạo sản phẩm. Ngưỡng bắt đầu tạo dầu sớm nhất xảy ra cánh đây 6,3 triệu năm ở độ sâu 3.338mv(lơ 12). Ở vị trí các lơ 05 – 3, 05 –2, 04– 2 và 04– 1, trầm tích có tuổi Mioxen sớm nằm ở độ sâu sâu hơn, quá trình biến đổi vật chất hữu cơ diễn ra mạnh hơn. Pha tạo dầu mạnh nhất ở trung tâm các lô vừa nêu đạt giá trị 1.0%R0, Tmax = 1840C nên chuyển sang pha tạo khí ẩm và condensat.
Đối với trầm tích Oligoxen pha bắt đầu tạo dầu và pha tạo dầu mạnh nhất chỉ cịn xảy ra ở một số nơi, hầu hết trầm tích Oligoxen đã đạt đến độ sâu nằm trong giai đoan cuối của quá trình biến đổi vật chất hữu cơ. Kết quả phân tích mẫu ở nhiều giếng khoan đã phản ánh rõ quá trình biến đổi vật chất hữu cơ. Chỉ số màu bào tử ở các giếng khoan: 12 –C, 12–B, 06A…đều phản ánh rõđộ trưởng thành của vật chất hữu cơ. Một số mẫu đãđạt tới độ trưởng thành cao. Độ sâu bắt đầu trưởng thành thay đổi từ 2.749m (GK 06 – LD–1X) tới 4.501m (lô 04 – 1). Độ sâu bắt đầu cửa sổ tạo dầu nơi nông nhất là 2.940m (GK 06–LD– 1X), nơi sâu nhất 4.779m. Đới nông nhất 4.153m (GK 04 –3–UT–1X), nơi sâu nhất 5.775m. Độ sâu bắt đầu đới tạo khí khơ nơi nơng nhất 4.764m(lơ 04-2), nơi
sâu nhất 6.980m. Độ sâu đới quá trưởng thành nơi nông nhất 5.374m (lô 04-2), nơi sâu nhất 7.482m . (khác sách–T41)
Như vậy, trầm tích Mioxen sớm hầu như cịn nằm trong pha tạo sản phẩm mạnh nhất và quá trình di cư bắt đầu xảy ra. Trầm tích Oligoxen đang kết thúc pha tạo dầu mạnh nhất, chủ yếu diễn ra pha tạo khí ẩm – condensat thậm chí pha tạo khí khơ. Đá mẹ bể Nam Cơn Sơn đang cho sản phẩm dầu khí.
IV.1.5 Di chuyển của hydrocacbon từ đá mẹ.
Kết quả của phân tích địa hóa cho thấy đá mẹ Mioxen có hàm lượng vật chất hữu cơ không cao, hầu hết đang ở trạng thái chưa trưởng thành nên khả năng sinh hydrocacbon hạn chế, vì vậy sản phẩm dầu có mặt trong lát cắt Mioxen – Plioxen dưới chủ yếu được di cư từ đá mẹ nằm ở độ sâu lớn hơn. Kết quả phân tích dầu thơ trong Oligoxenở mỏ Đại Hùng cho thấy HC no chiếm tỷ lệ lớn (từ 80% - 90%), chứng tỏ dầu ở đây không tự sinh mà di cư tới. Sự tăng dần của HC no theo chiều sâu ở mỏ Đại Hùng thể hiện quá trình dịch chuyển và nạp dầu khí vào bẫy theo phương chéo ngang từ đá mẹ nằm sâu hơn.
Hydrocacbon sinh ra từ đá mẹ tuổi Oligoxen bắt đầu di cư cách đây 18,2 triệu năm, còn từ đá mẹ tuổi Mioxen sớm 2,8 triệu năm và còn tiếp tục cho đến ngày nay.
Như vậy, các kiểu bẫy có thời gian thành tạo và được hoàn thiện trước Mioxen giữa đều có khả năng đón nhận sản phẩm dầu khí. Đặc biệt các bẫy cấu tạo và hỗn hợp phát triển kế thừa trên các khối móng cao. Song, do hoạt động kiến tạo ở bể Nam Côn Sơn xảy ra rất mạnh kể từ Oligoxen cho đến cuối Plioxen sớm với nhiều pha khác nhau, nên nhiều tích tụ dầu khí đã khơngđược bảo tồn. Dầu khí đã bị di thốt ra khỏi bẫy và dịch chuyển tiếp theo các gãyđứt. Dấu vết dầu nặng gặp trong đá móng nứt nẻ ở một số giếng khoan (lô 10, 12, 28 và 29) đã chứng minh cho nhận xét đó.
IV.1.6 Đặc điểm của hydrocacbon.
Lượng vật chất hữu cơ trong các mẫu tuổi Mioxen sớm ở lô 04 chỉ vào khoảng 913 ppm, thể hiện đá mẹ nghèo đến trung bình. Trong trầm tích Oligoxen hàm lượng bitum A trung bình của lơ 12 là 4.071 ppm (lượng hydrocacbon sinh ra từ đá mẹ giàu vật chất hữu cơ). Trên dải phân bố N – Alkan trong các giếng khoan của các mẫu có tuổi Oligoxen với tính vượt trội cơ bản trong dãy C15 –C20 cao, còn từ C20 –C30 thấp thể hiện dạng sản phẩm condensat cao. So sánh giữa dầu thô và chất chiết trong tầng đá mẹ
Oligoxen ta thấy chúng có dạng phân bố tương đối giống nhau, hơn nữa mối tương quan giữa no – thơm –hpn, với no – thơm chiếm ưu thế. Vì vậy, khả năng dầu thơ ở mỏ Đại Hùng là dầu di cư.
Tóm lại, trầm tích có tuổi Mioxen sớm và Oligoxen có khả năng sinh dầu khí, đá mẹ thuộc loại trung bìnhđến tốt. Đặc biệt thành tạo sét than tuổi Oligoxen thuộc loại đá mẹ giàu vật chất hữu cơ. Với dạng kerogen loại III là chủ yếu, đá mẹ ở bể trầm tích Nam Cơn Sơn có tiềm năng sinh khí condensate cao. Mặc dù môi trường phân hủy vật chất hữu cơ là thuận lợi: khử yếu và oxy hóa.
Đá mẹ bể trầm tích Nam Cơn Sơn đã trải qua các pha tạo dầu khí, q trình di cư sản phẩm tới các bẫy chứa thuận lợi đã xảy ra.
IV.2 Đá chứa
Nghiên cứu dá chứa và khả năng chứa dựa trên các chỉ tiêu sau:
Thành phần thạch lọc, tướng đá và môi trường thành tạo Múc độ biến đổi thứ sinh, dạng khe nứt, lỗ hổng
Độ rỗng, độ thấm
Dạng vỉa, bề dày và mức độ bảo tồn của chúng
Đá chứa dầu khí bể Nam Cơn Sơn bao gồm móng phong hóa nứt nẻ trước Đệ Tam, cát kết Oligoxen, Mioxen, Plioxen dưới và đá carbonat Mioxen giữa –Mioxen trên.
IV.2.1 Đá chứa trong móng nứt nẻ phong hóa trước Kainozoi
Theo các tài liệu hiện có, đá nứt nẻ phong hóa của móng trước Kainozoi mới được phát hiện trong các giếng khoan ở mỏ Đại Hùng bao gồm Granit, granodiorit, ryolit. Chúng đặc trưng bởi độ rỗng nứt nẻ thay đổi khá lớn tuy còn thiếu số liệu để xác định (ví dụ: tai các GK ĐH – 1X, ĐH –8X khơng có số liệu, cịnở giếng khoan ĐH – 2X độ rỗng trung bình là 1,3%).Đới phong hóa nứt nẻ của móng phát triển dọc theo các đứt gãy có thể dự đoán được theo tài liệu địa chấn 3D.
IV.2.2 Đá chứa cát kết tuổi Oligoxen
Đá chứa cát kết tuổi Oligoxen đãđược phát hiện ở các giếng khoan ở các lô 12, lơ 05 chứa sản phẩm dầu nhẹ, condensat và khí. Môi trường thành tạo chủ yếu là vũng vịnh, biển nông, biển ven bờ, phần dưới có sườn tích, lũ tích và c ác loại dạng lấp đầy các rãnh
sâu. Đá chứa chủ yếu cát kết thạch anh có chứa mảnh vụn chủ yếu là canxit. Trầm tích Oligoxen bị biến đổi mạnh, vì vậy cả hạt vụn và xi măng đều bị tái kết tinh.
Các hạt vụn tiếp xúc với nhau chủ yếu theo kiểu tiếp xúc thứ sinh (>60%). Đá rắn chắc; độ rỗng phổ biến từ 12 – 16%, độ thấm từ 0,1 – 1,0 mD (đới nâng lô 12) và dự kiến có thể thấp hơn nhiều ở phần Trung tâm và Đông – Đông Bắc (lô 04 và 05). Tại các giếng khoan 12A –1X, Dừa – 1X và Dừa –2X phát hiện các vỉa chứa có chiều dày biến đổi từ 2 – 80m, thường gặp từ 15 – 25m. Tỷ số cát trên toàn bộ lát cắt dao động từ 25 – 35%
IV.2.3 Đá chứa Mioxen
Trầm tích Mioxen dưới
Trầm tích Mioxen dưới của bể Nam Cơn Sơn được thành tạo chủ yếu trong điều kiện delta và biển ven bờ (phần Tây, phần Nam), biển nông, thềm nông (phần lô 12, 05, 04) và thềm sâu (outer – sublitoral) phần Trung tâm và Đông, Đông Bắc. Đá chứa Mioxen dưới gồm cát kết thạch anh, cát kết đa khoáng, màu xám sáng có xen kẽ bột và sét kết. Cát kết có độ lựa chọn tốt. Xi măng giàu carbonat bị biến đổi thứ sinh ở mức trung bình.Đơ rỗng thứ sinh phát triển do carbonat tái kết tinh. Kiểu tiếp xúc nguyên sinh giữa các hạt chỉ đạt 30 – 40%, nhường chỗ cho kiểu tiếp xúc thứ sinh (35 – 55%). Hệ số chặt sít giảm xuống còn 0,50–0,75, chủ yếu là khe hổng giữa các hạt. Ở phần Tây – Tây Nam các vỉa cát kết đãđược phát hiện có bề dày dao động từ 8 – 50m, phổ biến 30m, độ rỗng từ 18 –25% chiếm khoảng 60% toàn bộ lắt cắt Mioxen dưới theo bề dày.Ở khu vực các giếng khoan lô 12, các vỉa cát có bề dày thay đổi từ 2 – 70m, thường gặp từ 10 – 15m, độ rỗng thay đổi từ 14 – 24% chiếm khoảng 40% chiều dày lát cắt. Ở khu vực các giếng khoan lơ 05, 04 các vỉa cát có độ dày biến đổi từ 7 –8m, với độ rỗng thay đổi từ 16 –19% chiếm khoảng 40% chiều dày lát cắt.
Trầm tích Mioxen giữa
Trầm tích Mioxen giữa thành tạo chủ yếu trong điều kiện thềm nơng, riêng phía Tây, Tây Nam gặp trầm tích Mioxen giữa có bề dày từ 300 –500m phổ biến trong taofn vùng.Ở lô 04, 05 và 12 phổ biến cát kết thạch anh, mảnh vụn canxit có độ chọn lọc tốt ở khu vực các giếng khoan Dừa, Đại Hùng và 04B –1X. Ở lô 28, 29 trong khoảng độ sâu 1.100–1.350m có các lớp cát kết dày, hạt trung đến thô, xi măng giàu carbonat bị tái kết tinh mạnh.
Tương tự trầm tích Mioxen dưới, trầm tích Mioxen giữa cũng biến đổi ở mức trung bình. Cát kết gắn kết bởi xi măng sét và canxit tái kết tinh. Kiểu tiếp xúc thứ sinh từ 35 - 45%, hệ số chặt sít dao động từ 0,5 – 0,75. Độ rỗng thứ sinh phát triển do carbonat tái kết tinh.
Ở khu vực Tây, Tây Nam các vỉa cát kết có chiều dày thay đổi từ 8 – 50m, thường gặp 30m, chiếm khoảng 60% chiêu dày lát cắt có độ rỗng thay đổi từ 18 – 25%, độ thấm từ 15 – 130mD.
Ở khu vực lơ 06, 05, 04 – 3, cát có độ dày biến đổi từ 2 – 20m, thường gặp 10m, độ rỗng thay đổi từ 16 – 20%, độ thấm từ 8 –15mD chiếm khoảng 38% độ dày lắt cắt.
Trầm tích Mioxen trên
Trầm tích Mioxen trên được thành tạo chủ yếu trong điều kiên biển nông trong – ngồi, trừ phần Tây, Tây Nam vẫn cịn tiếp tục phát triển trầm tích ven bờ, sư ờn delta, bề dày dao động từ vài chục mét ở khu vực giếng khoan 04A – 1X đến trên dưới 300m ở giếng khoan Dừa – 1X và trên 500m ở phần trung tâm bể. Nói chung cát, bột đã gắn kết khá rắn chắc hoặc trung bình. Thành phần các mảnh vụn chiếm ưu thế là các mảnh vun dolomit. Trầm tích Mioxen trên nói chung nằm trong giai đoạn tạo đá (diagenes) sớm. Các mảnh vụn biotit bị bạc màu, thủy hóa và clorit hóa. Các mảnh vụn thạch anh bị gặm mịn, fenspat bị canxit hóa, sét hóa, xuất hiện xi măng canxit tái kết tinh. Do quá trình biến chất, giữa các mảnh vụn, nếu như ở trầm tích Plioxen tiếp xúc ngun sinh 100% thì ở Mioxen đã xuất hiện kiểu tiếp xúc thứ sinh (<35%). Hệ số chặt sít < 0,5. Ở khu vực các giếng khoan lơ 12 đã phát hiện các vỉa cát dày từ 4 – 7m, thường gặp 30m, độ rỗng đạt tới 18 –24%, chiếm khoảng 60% bề dày lát cắt. Ở khu vực các giếng khoan lô 04 và ĐH đã phát hiện các vỉa cát kết, chiều dày từ 3 – 5m, độ rỗng đạt tới 13- 24%, chiếm khoảng 60% chiều dày lắt cắt. Ở diện tích các lơ 05 – 2, 05 – 3 và 06 bằng tài liệu địa chấn đã phát hiện các turbidit của các dịng chảy cổ, có khả năng là đá chứa tốt tuổi Mioxen muộn- Plioxen sớm.
IV.2.4 Đá chứa cacbonat
Đá chứa carbonat ở bể Nam Côn Sơn được phân bố chủ yếu ở phía Đơng trong các trầm tích Mioxen giữa (hệ tầng Thơng – Mãng Cầu) và Mioxen trên (hệ tầng Nam Côn Sơn). Đá chứa carbonat Mioxen giữa phát triển khá rộng rãi trong phạm vi các lơ 04, 05, 06,…phía Đơng của bể. Tại các giếng khoan trên các cấu tạo Dừa, Lan Tây, Lan Đỏ, Đại
Hùng, 04B – 1X gặp đá vôi sinh vật đồng nhất, dạng khối, màu trắng sữa, độ rỗng khoảng 20 – 38%. Kiểu độ rỗng chủ yếu là độ rỗng giữa hạt do q trình dolomit hóa và độ rỗng hang hốc do hịa tan, rửa lũa các khống vật carbonat. Tập đá vơi tại giếng khoan 12B–1X dày tới 228m, độ rỗng đạt tới 27% chiếm 55% chiều dày lát cắt Mioxen trên.
IV.3 Đá chắn
Để đánh giá đầy đủ về khả năng chắn của các tầng đá ta cần phải xem xét bề dày và mức độ bảo tồn của chúng cũng như tỷ lệ hạt mịn trên toàn lát cắt của từng phân vị địa tầng.
Bể Nam Côn Sơn tồn tại các tầng đá chắn địa phương và tầng đá chắn có tính khu vực.
Đá chắn địa phương là các tập trầm tích hạt mịn bao gồm sét, bột, sét than và sét vôi tuổi Oligoxen và Mioxen nằm xen kẽ với các tập đá hạt thô. Chiều dày của các tập đá chắn địa phương thay đổi từ vài mét đến vài chục mét, chủ yếu phân bố trong các địa hào và bán địa hào, đặc biệt ở trũng phía Đơng của bể, chúng được thành tạo trong môi trường đầm lầy, vũng vịnh và biển nông. Thành phần thạch học của sét có hàm lượng kaonilit từ 60 - 70% và illit từ 30- 40%, phản ánh chất lượng chắn từ trung bìnhđến tốt.
Đá chắn có tính khu vực là trầm tích hạt mịn tuổi Plioxen sớm có bề dày từ vài chục đến hàng trăm mét, được tạo thành trong môi trường biển, phân bố rộng khắp trong phạm vi của bể.
Ngoài các tầng đá chắn đã nêuở trên, cịn có màn chắn kiến tạo. Vai trị của các mặt trượt đứt gãy trong khả năng chắn cũng đã có một vị trí quan trọng đối với các mỏ (Đại Hùng, Rồng Đôi –Rồng Đôi Tây).
IV.3.1 Đá chắn tuổi Oligoxen
Các tập đá chắn Oligoxen chủ yếu bao gồm sét kết Argilit, đá phiến sét, đá sét dạng phiến sét xen kẽ bột kết và cát kết. Thành phần khoáng vật sét chủ yếu là hydromica đã bị tái kết tinh và nén ép mạnh nên có sự định hướng rõ rang.
Đá chắn tuổi Oligoxen đã bị biến đổi thứ sinh khá mạnh mẽ từ katagenes muộn đến metagenes sớm. Chính vì vậy trong các tập đá chắn này phát triển các dạng khe nứt, vi khe nứt. Điều này có thể ảnh hưởng xấu đến khả năng chắn của đá. Ở các giếng khoan lơ 12, phần trên của trầm tích Oligoxen phát hi ện thấy các tập sét dày 100 –400. Tập sét
được thành tạo trong điều kiện thềm nông và một phần thềm sâu, tuy nhiên giữa tập sét có xen kẽ một số vỉa cát mỏng song không ảnh hưởng đến khả năng chắn tồn tập. Tập sét này cịnđược gọi là “tầng chắn khu vực” ở khu vực trung tâm, Đơng và Đơng Bắc của bể. Tỷ lệ sét trên tồn bộ lát cắt đạt tới 70-75%. Tại phần dưới của lát cắt Oligoxen phát hiện các vỉa sét, sét bột có bề dày dao động từ 2 – 80m, hệ số bảo tồn bề dày trung bình từ 68 – 71%. Đá chắn ở phần địa tầng này thuộc loại đá chắn địa phương có chất lượng từ trung bìnhđến tốt. Khả năng chắn kém dần về phía Tây – Tây Nam của bể.
IV.3.2 Đá chắn tuổi Mioxen
Đá chắn Mioxen ở Nam Côn Sơn được thành tạo trong điều kiện khá bìnhổn về mặt địa hình, nên trầm tích thuộc đơn vị địa tầng này có mặt hầu hết ở các khu vực trong bể. Trầm tích Mioxen được thành tạo trong điều kiện sườn delta (phía Tây – Tây Nam) và thềm nơng nên các tập sét Mioxen đặc trưng bởi thành phần không đồng nhất (xen kẽ các tập cát, bột kết mỏng thành phần hạt mịn). Trong tập đá sét Mioxen có nơi chỉ đạt tới 70%, luôn bị vát mỏng và thay đổi bởi các than cát cửa sông, song ngầm… Thành phần đá chắn Mioxen chủ yếu là sét macno acgilit xen kẽ bột và cát kết hạt mịn, xi măng và sét, khoáng vật chủ yếu là hydromica, kaonilit và nhóm khống vật hỗn hợp montmorilonit – kaonilit. Mức độ biến chất của đá chắn Mioxen chưa cao, katagenes muộn nên các đặc tính về khả năng chắn ít bị ảnh hưởng do chưa xuất hiện các vết nứt