2.2 Cơ sở dữ liệu
2.2.4 Tài liệu thạch học
Trong phạm vi nghiên cứu tác giả đã thu thập tài liệu thạch học của các giếng khoan trong khu vực nghiên cứu dưới dạng kế thừa kết quả phân tích của Viện Nghiên cứu khoa học và thiết kế Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro.
Võ Thị Thúy An 52 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PETREL PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG LẮNG ĐỌNG, TƯỚNG ĐÁ PHỤC VỤ LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO GIẾNG KHOAN THĂM DÒ MỎ X:
2.3 Ứng dụng phần mềm Petrel phân tích tướng đá:
Petrel là phần mềm đƣợc nghiên cứu, thiết kế phục vụ thăm dò khai thác dầu khí, phát triển bởi công ty Schlumberger, là một công cụ trong văn phòng đắc lực giúp các nhà địa chất nghiên cứu và tìm kiếm khu vực có triển vọng dầu khí dựa trên các số liệu đã thu thập đƣợc từ thực địa. Phần mềm này bao gồm rất nhiều chức năng: liên kết giếng khoan; xây dựng mô hình (đứt gãy, tướng, thuộc tính,…), chia tầng, lớp; thiết lập mặt cắt; thiết kế giếng khoan,… Trong phạm vi nghiên cứu, thông qua phần mềm Petrel tác giả chỉ tập trung sử dụng kết quả phân tích tướng và liên kết giếng khoan để phục vụ công tác xác định vị trí cũng nhƣ thiết kế cấu trúc, quỹ đạo giếng khoan.
Phân chia tướng trong petrel:
- Tạo Template facies: Vào Templates -> Chọn Discrete property templates ->
Insert new property template -> ok. (Hình 3.1)
Hình 3.1: Tạo 1 template facies mới.
- Vào Stratigraphy -> chọn New discrete log -> chọn Facies -> ok. (Hình 3.2)
Võ Thị Thúy An 53 Hình 3.2: Tạo 1 track facies trong cửa sổ liên kết giếng.
- Vào Stratigraphy -> chọn edit well tops -> xuất hiện Tool palete -> chọn Paint discrete log [A].
- Sau đó, click chuột phải vào track facies mới tạo và chọn facies code phù hợp. Sau khi chọn, dùng chuột trái minh giải log facies bằng cách chọn và kéo rê chuột. (Hình 3.3)
Hình 3.3: Chia các tướng facies trong cửa sổ liên kết giếng.
Võ Thị Thúy An 54 Phân chia well tops:
- Vào Home -> folder -> new well tops folder.
- Vào tab input, chọn Well tops -> Stratigraphy -> chọn Insert zone/horizon into.
- Vào Stratigraphy chọn Edit well tops ->xuất hiện Tool palete -> chọn Edit well tops [E] -> active hororizon vừa tạo trong tab input -> vào giếng khoan click chọn vị trí của horizon đó. Thực hiện tương tự tiếp tục cho các giếng khác và các horizon khác (Hình 3.4).
Hình 3. 4: Tạo 1 horizon mới.
2.3.1 Tài liệu bản đồ cấu trúc và đẳng dày:
- Bản đồ cấu trúc nóc tầng SH11 – SHB: nằm ở độ sâu từ hơn 2900m tới gần 6000m, số lƣợng đứt gãy bậc hai ít và biên độ các đứt gãy chính nhỏ (Hình 3.5).
- Bản đồ cấu trúc nóc tầng SH10 – SH11: xu hướng phát triển đứt gãy theo hướng ĐB – TN là chủ đạo. Độ sâu thay đổi từ 2800m tới 5700m. Trầm tích tầng không quan sát thấy ở phía Nam khối nâng mỏ X (Hình 3.6, 3.10).
- Bản đồ cấu trúc nóc tầng SH8 – SH10: xuất hiện hai hệ thống đứt gãy biên độ dịch chuyển nhỏ bám theo hai bên cánh khối nâng X, phía Đông là á kinh tuyến, phía Tây là á vĩ tuyến. Địa hình nóc tầng SH8 – SH10 thay đổi với xu hướng thoải
Võ Thị Thúy An 55 dần từ Đông Nam xuống Tây Bắc, độ sâu thay đổi trong khoảng 2700m đến 4300m (Hình 3.7, 3.11).
- Bản đồ cấu trúc nóc tầng SH7 – SH8: xu hướng kế thừa cấu trúc khá mạnh mẽ từ SH8, từ hệ thống đứt gãy tới hướng phát triển địa hình. Có sự vắng mặt trầm tích SH7 – SH8 ở phía Nam khối nâng X. Độ sâu thay đổi từ 2400m đến 3900m (Hình 3.8, 3.12).
- Bản đồ cấu trúc nóc tập SH5 – SH7: tiếp tục hướng phát triển cấu trúc từ SH8. Địa hình thoải dần từ Tây Nam xuống Đông Bắc, phần diện tích đới nâng bị thu hẹp đáng kể, hệ thống đứt gãy khá thƣa thớt. Độ sâu thay đổi từ 2300m đến gần 3000m (Hình 3.9, 3.13).
Hình 3.5: Bản đồ cấu trúc nóc tầng SH11 – SHB.
Võ Thị Thúy An 56 Hình 3.6: Bản đồ cấu trúc tầng SH10 – SH11.
Hình 3.7: Bản đồ cấu trúc tầng SH8 – SH10.
Võ Thị Thúy An 57 Hình 3.8: Bản đồ cấu trúc tầng SH7 – SH8.
Hình 3.9: Bản đồ cấu trúc tầng SH5 – SH7.
Võ Thị Thúy An 58 Hình 3.10: Bản đồ đẳng dày tầng SH10 – SH11.
Hình 3.11: Bản đồ đẳng dày tầng SH8 – SH10.
Võ Thị Thúy An 59 Hình 3.12: Bản đồ đẳng dày tầng SH7 – SH8.
Hình 3.13: Bản đồ đẳng dầy tầng SH5 – SH7.
Võ Thị Thúy An 60 2.3.2 Kết quả phân tích tướng từ tài liệu địa chấn:
- Tướng địa chấn tập SH11 – SHB: biểu hiện trên mặt cắt địa chấn bởi các phản xạ địa chấn có biên độ mạnh, độ liên tục có sự thay đổi theo không gian và thời gian. Ở phía dưới của lát cắt chủ yếu là các phản xạ có biên độ mạnh, độ liên tục thấp đặc trưng cho trầm tích lắng đọng trong môi trường có năng lượng cao, biến đổi độ hạt trầm tích rất nhanh. Ở phần trên chiếm ƣu thế là các phản xạ biên độ mạnh, độ liên tục rất tốt đặc trưng cho môi trường hồ nước sâu có năng lượng thấp và bình ổn (Hình 3.14).
- Tướng địa chấn tập SH10 – SH11: đặc trƣng chủ yếu bởi các phản xạ địa chấn có độ liên tục từ thấp đến trung bình, biên độ phản xạ thay đổi rất nhanh theo không gian thể hiện sự biến đổi nhanh về thành phần thạch học, môi trường lắng đọng trầm tích có năng lƣợng cao (Hình 3.15).
- Tướng địa chấn tập SH8 – SH10: Dựa trên sự khác biệt về đặc trưng trường sóng địa chấn có thể chia thành: Phụ tập dưới cùng đặc trưng bởi các phản xạ biên độ mạnh, độ liên tục từ trung bình tới kém nằm lót đáy của tập. Phụ tập ở trên có phản xạ biên độ trung bình tới thấp, tần số thấp, và phân bố trên toàn bộ khu vực nghiên cứu (Hình 3.16).
- Tướng địa chấn tập SH7 – SH8: hoạt động kiến tạo tương đối bình ổn, các phản xạ địa chấn ít chịu ảnh hưởng của biến dạng nên việc khoanh định các đặc trƣng địa chấn có độ tin cậy cao. Tầng địa chấn SH7 – SH8 đƣợc đặc trƣng bởi các phản xạ song song, tần số thay đổi từ trung bình đến cao, đôi chỗ bắt gặp các phản xạ kề áp vào địa hình cổ dạng biển tiến, biên độ phản xạ thay đổi từ trung bình tới mạnh (Hình 3.17).
- Tướng địa chấn tập SH5 – SH7: Trường sóng địa chấn đặc trưng bởi các phản xạ biên độ trung bình, độ liên tục và tần số thay đổi rất nhanh từ trung bình đến tốt đôi chỗ hỗn độn, xiên chéo thể hiện sự biến đổi thành phần thạch học, môi trường trầm tích. Ở Đông Nam vùng nghiên cứu xác định khá rõ các phản xạ địa chấn dạng đào khoét hình chữ V liên quan các lòng sông, đây là khu vực đƣợc dự báo có thể phân bố các thân cát tướng đồng bằng bồi tích sông. Phía Tây Nam có
Võ Thị Thúy An 61 thể xác định diện phân bố của các phản xạ dạng nêm lấn với dấu hiệu chống nóc (Hình 3.18, 3.19).
Hình 3.14: Bản đồ tướng địa chấn tập SH11 – SHB[4].
Hình 3.15: Bản đồ tướng địa chấn tập SH10 – SH11[4].
Võ Thị Thúy An 62 Hình 3.16: Bản đồ tướng địa chấn tập SH8 – SH10[4].
Hình 3.17: Bản đồ tướng địa chấn tập SH7 – SH8[4].
Võ Thị Thúy An 63 Hình 3.18: Bản đồ tướng địa chấn tập SH5 – SH7[4].
Hình 3.19: Mặt cắt tướng địa chấn qua các giếng khoan : X – 1; X – 2; X – 3 theo phương TB – ĐN[4].
Võ Thị Thúy An 64 2.3.3 Kết quả phân tích tướng từ tài liệu địa vật lý giếng khoan:
- Giai đoạn Oligocen sớm – Tầng SH11 – SHB: trong giếng khoan X – 3 thấy có hai khoảng sét hồ hiện diện trong phần dưới và trên mặt cắt. Đường GR trong hai khoảng này có nhiều răng cƣa do sự xen kẹp của các lớp bột giữa các lớp sét. Các khoảng nhỏ thuộc môi trường đồng bằng sông cũng được xác định bởi các thân cát dạng khối tướng dòng chảy bện và mịn dần lên trên tướng dòng chảy uốn khúc.
Ranh giới rõ nét giữa các thân cát sông là do sự thay đổi năng lƣợng đột ngột của dòng chảy. Các thân cát dòng chảy uốn khúc tập trung chủ yếu ở giữa mặt cắt giếng. Các trầm tích tướng ven hồ không thể hiện rõ xu thế thô dần lên trên cho thấy năng lượng của môi trường ven hồ tại giếng này yếu, đồng thời sự thay đổi môi trường liên tục với khoảng nhỏ trong giếng cho thấy giếng X – 3 nằm gần môi trường hồ.
- Giai đoạn Oligocen muộn – Tầng SH10 – SH11: đặc trƣng bởi các thân cát tướng sông, kênh rạch xen kẹp với trầm tích hạt mịn tướng hồ, đồng bằng ngập lụt.
Càng tiến đến gần trung tâm khu vực nghiên cứu, sự phân dị của đường GR càng kém do nằm trong môi trường chuyển tiếp. Giếng khoan X – 3 có tỷ lệ sét hồ nhiều ít răng cƣa và khá bình ổn trong giai đoạn này (Hình 3.21, 3.22).
- Giai đoạn Oligocen muộn – Tầng SH8 – SH10: Thời kỳ này đặc trƣng cho môi trường đồng bằng sông, ven hồ và hồ sâu, tỷ phần sét hồ tăng lên cùng với sự giảm của trầm tích đồng bằng sông. Đường GR bình ổn thể hiện môi trường có năng lƣợng thấp, thành phần trầm tích khá đồng nhất. Các trầm tích thô hơn thuộc môi trường đồng bằng sông và ven hồ hiện diện ở phần dưới mặt cắt trong giếng khoan X – 3 (Hình 3.23, 3.24).
- Giai đoạn Oligocen muộn – Tầng SH7 – SH8: Xu thế môi trường ngược với giai đoạn SH8, tỷ phần sét hồ giảm đi trong khi tỷ phần trầm tích ven hồ và đồng bằng sông tăng lên. Môi trường trong các giếng khoan thay đổi nhiều cho thấy sự thay đổi năng lƣợng theo mùa một cách liên tục. Các thân cát có dạng khối, ít có dạng mịn dần lên trên cho thấy các sông này có năng lƣợng cao và động năng
Võ Thị Thúy An 65 thường xuyên thay đổi một cách đột ngột. Trầm tích hồ trong giai đoạn SH7 mỏng và kém đồng nhất hơn so với trầm tích hồ trong giai đoạn SH8 (Hình 3.25, 3.26).
- Giai đoạn Miocen sớm – Tầng SH5 – SH7: đặc trƣng bởi sự ổn định về mặt môi trường trầm tích, ảnh hưởng của đồng bằng sông tăng lên. Đường GR cho thấy sự chuyển tiếp của hai môi trường: hồ và ven hồ hoặc đồng bằng sông và ven hồ, năng lượng theo mùa của môi trường biến đổi không lớn từ dưới lên trên (Hình 3.27, 3.28, 3.29).
Hình 3.20: Mặt cắt 2D đi qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 66 Hình 3.21: Môi trường tập SH11 – SH10 trong giếng khoan X – 3.
Hình 3.22: Mặt cắt liên kết SH10, SH11 qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 67 Hình 3.23: Môi trường tập SH8 – SH10 trong giếng khoan X – 3.
Hình 3.24: Mặt cắt liên kết SH8 qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 68 Hình 3.25: Môi trường tập SH7 – SH8 trong giếng khoan X – 3.
Hình 3.26: Mặt cắt liên kết SH7 qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 69 Hình 3.27: Môi trường tập SH5 – SH7 trong giếng khoan X – 3.
Hình 3.28: Mặt cắt liên kết SH5 qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 70 Hình 3.29: Mặt cắt liên kết tổng thể qua các giếng X – 1, X – 2, X – 3 theo phương
TB – ĐN.
Võ Thị Thúy An 71 2.3.4 Kết quả minh giải từ tài liệu thạch học và sinh địa tầng:
2.3.4.1 Phân tích tướng, môi trường trầm tích theo tài liệu cổ sinh địa tầng:
Kết quả phân tích tướng và môi trường trầm tích theo tài liệu cổ sinh địa tầng của các giếng khoan trong khu vực nghiên cứu đƣợc thống kê trong bảng 3.1
Bảng 3. 1: Bảng tổng hợp kết quả phân tích cổ sinh địa tầng của giếng khoan X – 1, X – 2, X – 3
Tên GK
Độ sâu MD(m)
Tuổi/ Hệ tầng
Tầng Môi trường trầm tích
X-1
3100-3210
Miocen sớm/
Bạch Hổ
SH5-SH7
Môi trường trầm tích đầm hồ nước ngọt cận rừng ngập mặn
3210-3287 Lắng đọng trong môi trường nước ngọt có ảnh hưởng nước lợ
3287-3735 Lắng đọng trong môi trường đầm hồ
3735-4200 Oligocen muộn/
Trà Tân thƣợng
SH7-SH8
Lắng đọng trong môi trường nước ngọt có ảnh hưởng nước lợ
4200-4342
Oligocen muộn/
Trà Tân hạ
SH8-SH10
Lắng đọng trong môi trường vũng vịnh nước lợ
4342-4395 Lắng đọng trong điều kiện hồ nước ngọt
ảnh hưởng của nước lợ gần rừng ngập mặn
4395-4480 Lắng đọng trong hồ nước ngọt và gần vùng rừng ngập mặn
4480-4697 Oligocen muộn/
Trà Cú
SH10-SH11
Lắng đọng trong điều kiện hồ nước ngọt biến động liên tục từ hồ nước nông đến hồ nước sâu phát triển theo tính chu kì ngắn
2630-2650 Lắng đọng trong điều kiện đồng bằng bồi tích sông
Võ Thị Thúy An 72 X-3
2650-2660 Miocen sớm/
Bạch Hổ
SH5-SH7 Lắng đọng trong điều kiện hồ nước ngọt năng lượng môi trường trầm tích thấp 2670-2750 Lắng đọng trong điều kiện đầm lầy than
bù ven sông đến hồ nước ngọt năng lƣợng cao
2750-2840 Môi trường đồng bằng sông bồi tích năng lƣợng cao
2840-2940
Oligocen muộn/
Trà Tân
SH7-SH8 Lắng đọng trong điều kiện hồ nước ngọt 2940-3250
3250-3530 SH8-SH10 Môi trường vũng vịnh bị ngọt hóa khá mạnh, năng lƣợng thấp, yên tĩnh
3530-3620 Môi trường hồ nước ngọt bị lợ hóa nhẹ
3620-4125 Oligocen muộn/
Trà Cú
SH10-SH11 Môi trường hồ nước ngọt có năng lượng thấp, yên tĩnh
X-2
1920-2133 Miocen giữa/ Côn Sơn
SH2-SH3 Môi trường lắng đọng trong vùng chuyển tiếp
2133-2240 Miocen sớm/
Bạch Hổ thƣợng
SH3-SH5
Lắng đọng trong môi trường vũng vịnh nước lợ
2240-2360 Lắng đọng trong môi trường hồ nước ngọt
2369- 2808.5
Miocen sớm/
Bạch Hổ trung
Môi trường đồng bằng sông năng lượng cao, đầm lầy ven sông
2808.5- 2860
Miocen sớm/
Bạch Hổ hạ
SH5-SH7 Môi trường đồng bằng sông năng lượng cao
2860-3060 Môi trường đầm lầy than bùn ven sông
3060-3196 Có thể là môi trường đặc trưng hồ
3196- 3328.2
Oligocen muộn/
SH7-SH8 Môi trường lắng đọng trầm tích phát triển từ hồ nước nông lên hồ nước sâu
Võ Thị Thúy An 73 Trà Tân
thƣợng
và năng lƣợng giảm dần 3328.2-
3420
SH8-SH10 Môi trường có thể là đầm lầy ven sông đến hồ nước ngọt nông
3420- 3612.5
Oligocen muộn/
Trà Cú
SH10-SH11 Môi trường vịnh nước sâu và yên tĩnh
3612.5- 3661
Môi trường hồ nước ngọt sâu, ổn định, năng lƣợng thấp
3661-3810
Như vậy kết quả phân tích, minh giải cho thấy môi trường trầm tích có thể đƣợc tóm tắt nhƣ sau:
- Tầng SH5 – SH7 có môi trường lắng đọng chủ yếu là đồng bằng bồi tích sông và đầm hồ.
- Tầng SH7 – SH8 có môi trường lắng đọng chủ yếu là hồ nước ngọt.
- Tầng SH8 – SH10 môi trường chủ yếu là hồ nước ngọt bị ảnh hưởng nước lợ, vũng vịnh và đầm hồ ven sông năng lƣợng cao.
- Tầng SH10 – SH11 môi trường chủ yếu là hồ nước ngọt sâu năng lượng thấp và vịnh nước sâu yên tĩnh.
2.3.4.2 Phân tích tướng và môi trường trầm tíchtheo tài liệu thạch học:
Tướng và môi trường trầm tích được xác định theo các tiêu chí về đặc điểm thạch học sau đây:
Cơ sở để xác định môi trường – tướng đá là dựa vào kết quả phân tích mẫu lõi và mẫu vụn, tài liệu masterlog.
Dựa trên các tiêu chí luận giải môi trường trầm tích: Màu sắc của đá; Tên gọi và đặc điểm kiến trúc của đá; Cấu tạo của đá; Thành phần khoáng vật của hạt vụn.
Thành phần ximăng; Thành phần cacbonat; Các dấu vết hoặc hóa thạch sinh vật;
Các thông số trầm tích nhƣ độ chọn lọc So, Md, Sk.v.v.; Mức độ biến đổi thứ sinh;
Các khoáng vật chỉ thị điều kiện hóa lý như Eh, pH và độ muối của môi trường để
Võ Thị Thúy An 74 luận giải môi trường cho các đoạn mẫu lõi của các giếng khoan nằm trong khu vực nghiên cứu (Bảng 3.2).
Bảng 3.2: Bảng thống kê kết quả phân tích môi trường trầm tích từ tài liệu mẫu lõi:
Tập SH10 – SH11: Trong tập trầm tích này, chỉ thu đƣợc một đoạn mẫu lõi của giếng khoan X – 2 ở độ sâu 4183 – 4191m với chiều dài khoảng lấy mẫu là 8m, Tên
GK
Độ sâu lấy mẫu
Tuổi Tập trầm tích
Thành phần Tướng/ Môi trường
X-1 3522- 3526.2
Miocen sớm
SH5-SH7
Đá cát kết xen lẫn sét, bột kết phân lớp mỏng và gặp những đốm sét màu xám xanh. Khoáng vật sét montmorillonit chiếm ƣu thế trong thành phần của ximăng
Môi trường lắng đọng trầm tích ảnh hưởng của nước lợ - dạng vũng vịnh.
X-3 2969-2977
Miocen
sớm SH5-SH7
Thành phần trầm tích chủ yếu là cát bột.
Những tập cát có chứa ít hàm lƣợng sét, cỡ hạt giảm dần về phía trên, cấu tạo gợn sóng.
Trầm tích đƣợc lắng đọng trong môi trường ven bờ.
X-2 4183-4191 Oligocen sớm
SH10-SH11
Đá sét kết xen lẫn một lƣợng nhỏ bột kết chứa bitum
Trầm tích thuộc vùng có thủy động lực yên tĩnh, dạng lagoon hoặc vụng biển bị đầm lầy hóa.
Võ Thị Thúy An 75 và thu hồi được 22% tương đương 1.75m mẫu bị dập vỡ (Hình 3.30). Thành phần chủ yếu là đá sét kết màu xám đen, đen, xen kẽ một ít bột kết và cát mịn chứa bitum, cát kết thuộc loại hạt mịn (Hình 3.31). Đá có cấu tạo vi thấu kính. Hàm lƣợng cacbonat chiếm khoảng 3 – 15%. Pyrit trong đá nằm rải rác dạng hạt trên bề mặt phân lớp. Khoáng vật sét chiếm chủ yếu là hydromica và thứ yếu là smectit (6.3%), chlorite (20%) và kaolinit (13.7%). Các thành tạo trầm tích trong mẫu lõi tại độ sâu 4183 – 4191m của giếng khoan X – 2 khá đồng nhất, thành phần chủ yếu là đá sét kết được lắng đọng trong môi trường có thủy động lực yên tĩnh, và đôi chỗ bắt gặp cấu tạo vi thấu kính phân bố rải rác của của vật chất hữu cơ và kết hạch pyrit có thể trong điều kiện lagoon hoặc vụng biển bị đầm lầy hóa.
Hình 3.30: Mẫu lõi trầm tích thu đƣợc tại giếng khoan X – 2 ở độ sâu 4183 – 4191m[4].
Hình 3.31: Lát mỏng thạch học của đá bột kết chứa bitum– Độ sâu 4184,65m (a) và đá sét kết chứa pyrit– Độ sâu 4183,40m (b) [4].