Một số đặc điểm đia hóa tầng đá mẹ Olugocene hạ - bồn trũng Cửu Long

Bồn trũng Cửu Long là bể trầm tích được xem là có tiềm năng dầu khí dồi dào nhất Việt Nam, đang đươc khai thác hàng nghìn tấn dầu mỗi năm, mang lại rất nhiều lợi ích kinh tế cho đất nước.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN A 4

KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ CƠ SỞ ĐỊA HÓA ĐÁNH GIÁ ĐÁ MẸ 4

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 1

BỒN TRŨNG CỬU LONG 1

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 1

II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 3

III ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC- KIẾN TẠO 7

IV ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG VÀ THẠCH HỌC 11

CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỊA HÓA TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ 18

ĐỘ TRƯỞNG THÀNH TẦNG ĐÁ MẸ SINH DẦU 18

I KHÁI NIỆM VỀ ĐÁ MẸ 18

II -CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA VẬT LIỆU HỮU CƠ 22

PHẦN B 38

PHẦN CHUYÊN ĐỀ 38

CHƯƠNG I: .32

CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỊA HÓA 32

TẦNG OLIGOCENE HẠ- BỒN TRŨNG CỬU LONG 32

CHƯƠNG II: .50

KẾT LUẬN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA TẦNG ĐÁ MẸ 50

OLIGOCENE HẠ- BỒN TRŨNG CỬU LONG 50

PHẦN PHỤ LỤC 56

TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG 56

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.

LỜI MỞ ĐẦU Bồn trũng Cửu Long là bể trầm tích được xem là có tiềm năng dầu khí dồi

dào nhất Việt Nam, đang được khai thác hàng nghìn tấn dầu mỗi năm, mang lại rất nhiều lợi ích kinh tế cho đất nước Bên cạnh các nghiên cứu về cấu trúc, đặc điểm địa chất, khảo sát địa vật lý, thăm dò địa chấn…thì việc nghiên cứu, phân tích về đá mẹ cũng có vai trò rất lớn cho công tác tìm kiếm thăm dò có hiệu quả hơn và có thể giảm thiểu những rủi ro

Theo sự định hướng của giáo viên hướng dẫn, em chọn đề tài: “MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA TẦNG ĐÁ MẸ OLIGOCENE HẠ- BỒN TRŨNG CỬU LONG” cho khóa luận tốt nghiệp của mình Khóa luận gồm hai phần:

Phần A: khái quát đặc điểm địa chất bồn trũng cửu long và cơ sở địa hóa

đánh giá đá mẹ

Phần B: chuyên đề

Do thời gian có hạn và việc thu thập tài liệu còn hạn chế cùng với vốn hiểu biết khá hạn hẹp của một sinh viên, chắc chắn khóa luận này còn rất nhiều điểm sai sót cần được phát hiện và bổ sung Rất mong Thầy cô và các bạn quan tâm, đóng góp ý kiến cho khóa luận này hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Luận, các thầy cô trong bộ môn Địa Chất Dầu Khí và Khoáng Sản cùng các thầy cô giáo Khoa Địa Chất trường ĐH KHTN đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt quá trính thực hiện và hoàn thành khóa luận này

Xin cảm ơn gia đình, những người thân và bạn bè đã động viên, giúp đỡ

Xin chân thành cảm ơn!!

Tp HCM tháng 7 năm 2007SVTH Phạm Thị Lý

PHẦN A KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ CƠ SỞ ĐỊA HÓA ĐÁNH GIÁ ĐÁ

MẸ

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT

BỒN TRŨNG CỬU LONG

Hình 1: Các bể trầm tích ở Việt Nam và vị trí bể Cửu Long

II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

Lịch sử nghiên cứu bồn trũng Cửu Long được chia làm ba giai đoạn:

Thời kỳ khảo sát địa vật lý khu vực như từ, trọng lực và địa chấn để phân chia các lô chuẩn bị cho công tác đấu thầu và kí hợp đồng dầu khí

Năm 1967 US Navy Oceanographic Office đã tiến hành khảo sát từ hàng không gần khắp lãnh thổ miền Nam Việt Nam

Năm 1967-1968 hai tàu Ruth và Maria của Alpine Geophysical Corporation đã tiến hành đo 19.500 km tuyến địa chấn ở phía Nam Biển Đông trong đó có các tuyến cắt qua bể Cửu Long

Năm 1969 Công ty Ray Geographysical Mandrel đã tiến hành đo địa vật lý biển bằng tàu N.V.Robray I ở vùng thềm lục địa miền Nam và vùng phía Nam của Biển Đông với tổng số 3.482km tuyến trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long

Trong năm 1969 US Navy Oceangraphic Office cũng tiến hành đo song song 20.000 km tuyến địa chấn bằng 2 tàu R/V E.V Hunt ở vịnh Thái Lan và phía Nam Biển Đông trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long

Năm 1970, công ty Ray Geographical Mandrel lại tiến hành đo đợt hai ở Nam Biển Đông và dọc bờ biển 8.639 km, bảo đảm mạng lưới cỡ 3050 km, kết hợp giữa các phương pháp từ, trọng lực và hàng không trong đó có tuyến cắt qua bể Cửu Long Năm 1973-1974 đã đấu thầu trên 11 lô, trong đó có 3 lô thuộc bể Cửu Long là lô 09, 15 và 16

Năm 1974, công ty Mobil trúng thầu trên lô 09 đã tiến hành khảo sát địa vật lý, chủ yếu là địa chấn phản xạ, có từ và trọng lực với khối lượng là 3.000 km tuyến Vào cuối năm 1974 và đầu năm 1975, công ty Mobil đã khoan giếng khoan tìm kiếm dầu đầu tiên trong bể Cửu Long, BH-1X ở phần đỉnh của cấu tạo Bạch Hổ, kết

quả thử vỉa đối tượng cát kết Miocene hạ ở chiều sâu 2.775-2.819m đã cho dòng dầu công nghiệp, lưu lượng dầu đạt 342m3/ngày Kết quả này khẳng định triển vọng và tiềm năng dầu khí của bể Cửu Long.

Năm 1976, công ty địa vật lý CGG của Pháp đã khảo sát 1.210,9km theo các con sông của đồng bằng Sông Cửu Long và vùng ven biển Vũng Tàu- Côn Sơn Kết quả của công tác khảo sát địa chấn đã xây dựng được các tầng phản xạ chính: từ CL20 đến CL80 và khẳng định sự tồn tại của bể Cửu Long với một mặt cắt trầm tích Đệ Tam dày

Năm 1978, công ty Geco (Na Uy) thu nổ địa chấn 2D trên lô 10 09, 16,19, 20,21 với tổng số 11.898,5km và làm chi tiết trên cấu tạo Bạch Hổ với mạng lưới tuyến 22 và 11 km Riêng đối với lô 15, công ty Deminex đã hợp đồng với Geco khảo sát 3.221,7 km tuyến địa chấn với mạng lưới 3,5 3,5km trên lô 15 và cấu tạo Cửu Long (nay là Rạng Đông) Căn cứ vào kết quả minh giải tài liệu địa chấn này Deminex đã khoan 4 giếng khoan tìm kiếm trên các cấu tạo triển vọng nhất Trà Tân (15-A-1X), Sông Ba (15-B-1X), Cửu Long (15-C-1X) và Đồng Nai (15-G-1X) Kết quả khoan của các giếng khoan này gặp biểu hiện dầu khí trong cát kết tuổi Miocene sớm và Oligocene, nhưng không có ý nghĩa công nghiệp

Công tác tìm kiếm thăm dò ở thềm lục địa Nam Việt Nam trong giai đoạn này được triển khai rộng khắp, nhưng tập trung chủ yếu vào một đơn vị, đó là xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro Năm 1980, tàu nghiên cứu POISK đã tiến hành khảo sát 4.057km tuyến địa chấn điểm sâu chung, từ và 3.250km tuyến trọng lực Kết quả của đợt khảo sát này đã phân chia ra được tập địa chấn B (CL-1, CL4-2), C (CL5-1),

D(CL5-2), E (CL5-3) và F (CL6-2), đã xây dựng được một số sơ đồ cấu tạo dị thường và từ và trọng lực Bouguer.

Năm 1981 tàu nghiên cứu Iskatel đã tiến hành khảo sát địa vật lý với mạng lưới

2 x 2,2- 3x 2-3 km địa chấn MOB-OTT-48 trọng lực, từ ở phạm vi lô 09, 15 và 16 với tổng số 2,248km

Năm 1983-1984 tàu viện sĩ Gamburxev đã tiến hành khảo sát 4.000km tuyến địa chấn để nghiên cứu phần sâu nhất của bể Cửu Long

Trong thời gian này XNLD Vietsovpetro đã khoan 4 giếng khoan trên các cấu tạo Bạch Hổ và Rồng (R-1X, BH-3X, BH-4X, BH-5X) và trên cấu tạo Tam Đảo (TĐ-1X) Trừ giếng khoan TĐ-1X, tất cả các giếng còn lại đều phát hiện vỉa dầu công nghiệp từ các vỉa cát kết Miocene hạ và Oligocene (BH-4X)

Cuối giai đoạn 1980-1988 được đánh dấu bằng sự kiện Vietsovpetro đã khai thác những tấn dầu từ hai đối tượng khai thác Miocene, Oligocene hạ của Bạch Hổ vào năm 1986 và phát hiện ra dầu trong đá móng nứt nẻ vào tháng 9 năm 1988

Đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở bể Cửu Long Với sự ra đời của Luật Đầu Tư nước ngoài và Luật Dầu khí, hàng loạt các công ty nước ngoài đã kí hợp đồng phân chia sản phẩm hoặc đầu tư vào các lô mở và có triển vọng tại bể Cửu Long Đến cuối năm 2003 đã có 9 hợp đồng được kí kết trên các lô: 09-1, 09-2, 09-3, 01&02, 01&02/96, 15-1, 15-2, 16-1,16-2 và 17

Triển khai các hợp đồng đã kí kết về công tác khảo sát địa vật lý thăm dò, các công ty dầu khí đã kí hợp đồng với các công ty dịch vụ khảo sát địa chấn có nhiều kinh nghiệm trên thế giới như: CGG, Geco-Prakla, Western Geophysical Company, PGS… Hầu hết các lô trong các bể đã được khảo sát địa chấn tỉ mỉ không chỉ phục vụ

cho công tác thăm dò mà cả cho công tác chính xác mô hình vỉa chứa Khối lượng khảo sát địa chấn trong giai đoạn này, 2D là 21.408 km và 3D là 7.340,6 km2 Khảo sát địa chấn 3D được tiến hành trên hầu hết các diện tích có triển vọng và trên tất cả các vùng mỏ đã phát hiện.

Trong lĩnh vực xử lý tài liệu địa chấn 3D có tiến bộ rõ rệt khi áp dụng quy trình xử lý dịch chuyển thời gian và độ sâu trước công (PSTM, PSDM)

Cho đến hết năm 2003, tổng số giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác khoan

ở bể Cửu Long khoảng 300 giếng, trong đó riêng Vietsovpetro chiếm trên 70%

Bằng kết quả khoan, nhiều phát hiện dầu khí đã được xác định: Rạng Đông (lô 15-2), Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng (lô 15-1), Topaz North, Diamond, Pearl, Emerald (lô 01), Cá Ngừ Vàng ( lô 09-2), Voi Trắng (lô 16-1), Đông Rồng, Đông Nam Rồng (lô 09-1) Trong số phát hiện này có năm mỏ dầu: Bạch Hổ, Rồng ( bao gồm cả Đông Rồng và Đông Nam Rồng), Rạng Đông, Sư Tử Đen, Hồng Ngọc hiện đang được khai thác, với tổng sản lượng khoảng 46.000 tấn/ ngày Tổng lượng dầu đã thu hồi từ năm mỏ kể từ khi đưa vào khai thác cho đến đầu năm 2005 khoảng 170 triệu tấn

III ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC- KIẾN TẠO

1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC

Bồn trũng Cửu Long có thể phân chia thành các cấu trúc địa chất như sau:

Võng trung tâm Cửu Long: chiếm một diện tích khá lớn ở phía Tây Bắc lô 09,

móng sụt tới độ sâu 6.5-7.0 km Trục của nó kéo dài theo phương vĩ tuyến sang đến lô 16

Võng Nam Cửu Long: nằm giữa lô 09, móng sụt tới độ sâu 8 km Võng có hình

Ovan, trục kéo dài theo phương Đông Bắc

Ngăn cách giữa võng trung tâm và võng Nam Cửu Long là gờ nâng trung tâm Gờ nâng trung tâm được nâng lên cao so với độ cao của móng là 3km, chạy theo hướng ĐB-TN, đặc trưng cho phương phát triển chung của bình đồ cấu trúc bồn trũng

Tại đây tập trung nhiều mỏ dầu quan trọng như Bạch Hổ, Rồng, Sói…

Nhìn chung, bồn trũng Cửu Long là một cấu trúc sụt võng không đối xứng có phương ĐB-TN Địa hình của đá móng có dạng bậc thang thoải về phía lục địa Sườn Đông Nam của võng có độ dốc lớn khoảng 40-500, đá móng nhô cao đến độ sâu 1500m

Bồn trũng Cửu Long đã trải qua các hình thái phát triển bồn khác nhau như: bồn trũng giữa núi (trước Oligocene), bồn trũng kiểu rift (trong Oligocene), bồn trũng oằn võng (trong Miocene), bồn trũng kiểu thềm lục địa (từ Pliocene tới nay) Các hình thái bồn này tương ứng với các ứng suất căng giãn vì vậy các đứt gãy trong bồn chủ yếu là các đứt gãy thuận và có sự thành tạo của dạng địa lũy, địa hào; đây chính là tâm điểm cho sự dịch chuyển dầu khí từ dưới sâu lên

Về các đứt gãy tồn tại trong bồn trũng Cửu Long, phần lớn là các đứt gãy thuận kế thừa từ móng và phát triển đồng sinh với quá trình lắng đọng trầm tích Chúng được phát sinh trên vỏ lục địa và được hình thành trong các giai đoạn kiến tạo khác

nhau Các đứt gãy nghịch hiện diện ít, do sự nén ép địa phương hoặc nén ép địa tầng Có thể nhóm chúng lại thành bốn hệ thống chính dựa vào đường phương của chúng: Đông- Tây, Đông Bắc- Tây Nam, Bắc Nam và nhóm đứt gãy khác Hệ thống đứt gãy Đông-Tây, Đông Bắc- Tây Nam, Bắc-Nam đóng vai trò quan trong hơn cả Các đứt gãy hoạt động mạnh trong đá móng và trầm tích Oligocene, chỉ có ít đứt gãy hoạt động trong Miocene muộn Trong các cấu tạo thuộc đới nâng Trung Tâm và phía Bắc bồn trũng cho thấy rằng các đứt gãy theo phương Đông Bắc-Tây Nam, Bắc Nam có vai trò quan trọng trong phạm vi cấu tạo.

2 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO

Về mặt địa chất bồn trũng Cửu Long, là một bồn có sự mở rộng theo hướng Đông Bắc- Tây Nam, được hình thành bên trong địa khiên Sunda vào cuối Eocene Trong suốt giai đoạn đầu của sự tách giãn có sự tạo thành của các địa hào hẹp Trong suốt Oligocene sớm, một sự oằn xuống rộng tạo ra một bồn võng nông Đới trục của bồn lún xuống một cách nhanh chóng lần nữa vào Oligocene muộn Một bất chỉnh hợp địa phương vào cuối Oligocene đã đánh dấu giai đoạn nâng lên

Trong suốt giai đoạn tạo rift sớm nhất (Paleogene hoặc Eocene), những địa hào hẹp sụp lún một cách nhanh chóng và được lấp đầy với độ dày lớn của các mảnh vụn không phải nguồn gốc biển Bồn sụp lún rộng rãi trong suốt Oligocene, và các thành tạo sông hồ đã được tích tụ, đồng thời chứa các mảnh vụn thô trong phần thấp hơn và các loại theo hướng đi lên là cát, bột, bùn kết

Trong suốt Miocene giữa, một sự xâm nhập của biển phổ biến đã tràn vào bồn trũng Cửu Long, đồng thời tích tụ các đá sét kết Rotalid, là một sự cắt ngang một lớp sét dày, mà nó đóng vai trò như một lớp mái cục bộ Sự hình thành này bao gồm một chuỗi các tam giác châu thoái hoá từ tiền tam giác châu thành đồng bằng duyên hải

Các trầm tích Miocene muộn và trầm tích Pliocene- Đệ Tứ nằm trên đã được tích tụ trong suốt các chu kỳ tiến và lùi của mô hình tam giác châu Cửu Long

Như vậy, bể Cửu Long là bể kiểu rift nội lục điển hình tách giãn theo cơ chế sau cung do thúc trồi của khối Kontum trong Eocene muộn cho tới Miocene sớm Bồn trũng Cửu Long được hình thành trong sự chi phối của các hoạt động kiến tạo, tạo nên các địa hào, địa lũy Có thể chia lịch sử phát triển kiến tạo của bồn trũng Cửu Long thành các thời kì như sau:

Thời kì tiền rift (Jura-Kreta): là thời kì rift với sự tách giãn và sự lún phân dị

theo các dứt gãy lớn bên trong mảng Kontum-Borneo để hình thành các trũng kiểu giữa núi như: Phú Quốc, vịnh Thái Lan Quá trình này đi kèm theo hoạt động magma xâm nhập granitoit, phun trào núi lửa axit dạng ryolit và andesit, basan và các hoạt động nhiệt dịch, các hoạt động nứt co bên trong khối magma, tạo ra các khe nứt đồng sinh được lấp đầy bởi zeolit và calcit cũng như tạo ra các hang hốc khác nhau

Thời kì đồng tạo rift (Eocene muộn- Oligocene sớm): là thời kì phát triển rift

với các trầm tích lục địa, molas, phủ không chỉnh hợp trên các trầm tích Mezozoi ở trung tâm trũng hoặc trên các đá cổ hơn ở ven rìa Sự chuyển động dâng lên mạnh ở các khối nâng và quá trình phong hóa xảy ra vào đầu Paleogene tạo ra lớp phong hóa có chiều dày khác nhau trên đỉnh của các khối nâng granit Đó là điều kiện thuận lợi để tích tụ hydrocacbon và các tầng sản phẩm quan trọng được phát hiện và khai thác hiện nay ở bồn trũng Cửu Long

Thời kì hậu rift (Oligocene-Đệ tứ): là thời kì mở rộng của các vùng trũng do sự

lún chìm khu vực ở rìa nam địa khối Komtum-Borneo, có liên quan trực tiếp tới sự phát triển của biển Đông Quá trình tách giãn kết thúc nhưng một số đứt gãy vẫn còn hoạt động ở mức độ yếu, các trầm tích có tuổi Miocene sớm phủ lên trầm tích Oligocene, do hoạt động nâng-hạ-lún chìm không đều của bồn trũng mà biển tiến về

phía đông bắc của bồn trũng, trong khi phần Tây Nam vẫn có điều kiện sông và châu thổ Cùng với biến cố lún chìm không đều của bồn trũng và sự nâng lên không đều đã làm cho các cấu tạo bị bào mòn ở đỉnh và vát mỏng theo chiều dày Các trầm tích cuối Oligocene trở thành tầng chắn quan trọng phủ lên các bẫy chứa dầu Oligocene và móng trước Đệ Tam.

Thời kì Miocene bắt đầu bằng đợt biển tiến và kết thúc bằng sự nâng lên, tạo bất chỉnh hợp khu vực với sự gián đoạn trầm tích vào Miocene giữa

Sau tất cả các hoạt động tạo rift và ngưng tạo rift trên, thời kì từ Miocene Pliocene-Pleistocene đến nay là đặc trưng cho thời kì phát triển biển nông Diện tích các bồn trũng biến đổi theo các thời kì dao động của mực nước biển, thành phần sét chiếm ưu thế Thời kì này là giai đoạn sụp lún nhiệt bình ổn, chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường biển

Bồn trũng Cửu Long có bề dày trầm tích Kainozoi lấp đầy bồn trũng khá lớn, tại trung tâm bồn trũng có thể lên tới trên 8km Chúng được phát triển trên vỏ lục địa hình thành trong các giai đoạn kiến tạo khác nhau

Với các hình thái kiến tạo trên thì bồn trũng Cửu Long được chia thành 4 yếu tố cấu trúc chính :

 Phụ bồn trũng Bắc Cửu Long có cấu tạo phức tạp hơn cả, bao gồm các lô 15 – 1, 15 – 2 và phần phía Tây lô 01, 02 Các yếu tố cấu trúc chính theo phương Đông Bắc – Tây Nam, còn phương Đông Tây thì ít nổi bật hơn

 Phụ bồn trũng Tây Nam Cửu Long với các yếu tố cấu trúc chính có hướng Đông Tây và sâu dần về phía Đông

 Phụ bồn trũng Đông Nam Cửu Long được đặc trưng bởi một máng sâu có ranh giới phía Bắc là hệ thống đứt gãy Nam Rạng Đông Ranh giới phía Tây là hệ thống đứt gãy Bạch Hổ, phía Đông tiếp giáp với một sườn dốc của

khối nâng Côn Sơn Tại đây hệ thống đứt gãy phương Đông Tây và phương Bắc Nam ưu thế

 Đới cao trung tâm (hay đới cao Rồng – Bạch Hổ) ngăn cách phụ bồn Tây Bạch Hổ và Đông Bạch Hổ Đới cao này gắn với đới nâng Côn Sơn ở phía Nam, phát triển theo hướng Bắc – Đông Bắc và kết thúc ở Bắc mỏ Bạch Hổ Các đứt gãy chính là hướng Đông – Tây và Bắc – Nam ở khu vực mỏ Rồng, hướng Đông Bắc – Tây Nam và Đông – Tây ở khu vực Bạch Hổ

Từ Miocene sớm đến Miocene giữa, bồn trũng Cửu Long là một bồn trũng đơn giản Nhưng từ Miocene muộn đến nay, bồn trũng Cửu Long hoàn toàn nối với bồn trũng Nam Côn Sơn tạo thành một bồn trũng duy nhất ngoài khơi Việt Nam

IV ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG VÀ THẠCH HỌC

Giai đoạn từ năm 1980 đến nay với số lượng giếng khoan ngày càng tăng nên sự hiểu biết về địa tầng và cấu trúc bồn trũng Cửu Long ngày càng rõ hơn Địa tầng bồn trũng Cửu Long được xây dựng dựa trên kết quả phân tích mẫu vụn, mẫu lõi, tài liệu carota và các tài liệu phân tích cổ sinh từ các giếng khoan trong phạm vi bồn trũng Đặc trưng thạch học- trầm tích, hóa thạch của mỗi phân vị địa tầng được thể hiện tóm tắt trên cột địa tầng tổng hợp của bể (hình 2)

Hình 2: Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long

Trong phạm vi bồn trũng Cửu Long xác định được hai thành tạo đá gồm thành tạo đá móng trước Kainozoi và các thành tạo trầm tích Kainozoi.

1 THÀNH TẠO ĐÁ MÓNG TRƯỚC KAINOZOI :

Đá móng là đá magma toàn tinh với các đai mạch diabaz và pocphia basan trachit được đặc trưng bởi mức độ không đồng nhất về tính chất hóa lý, thạch học như đã phát hiện ở các giếng khoan lô 09 và lô 16 Đá móng ở đây bao gồm các loại granit biotit thông thường, granodiorit, và alamelit Các đá này tương đương với một số phức hệ:

 Phức hệ Hòn Khoai: phân bố ở phía Bắc mỏ Bạch Hổ và dự đoán có khả

năng phân bố rộng rãi ở rìa Đông Nam của đới nâng Trung Tâm Thành phần thạch học bao gồm granodiorit biotit, granit biotit

 Phức hệ Định Quán: được phân bố rộng rãi ở khu vực trung tâm mỏ Bạch Hổ

và có khả năng phân bố ở địa hình nâng cao nhất thuộc gờ nâng trung tâm của bồn trũng Cửu Long Các đá của phức hệ có sự phân dị chuyển tiếp thành phần từ diorit-diorit thạch anh tới granodiorit và granit, trong đó các đá có thành phần granodiorit chiếm phần lớn khối lượng của phức hệ

 Phức hệ Cà Ná: tương tự như phức hệ Định Quán, phân bố ở phần trung tâm

và sườn Tây Bắc của gờ Thành phần thạch học bao gồm: granit sáng màu, granit hai mica và granit biotit

Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trước và trong Kainozoi, các cấu tạo bị phá hủy bởi các đứt gãy kèm theo các nứt nẻ, đồng thời các hoạt động phun trào andesit, basan đưa lên thâm nhập vào một số đứt gãy và nứt nẻ Tùy theo khu vực các đá khác nhau mà chúng bị nứt nẻ phong hóa với các mức độ khác nhau

Đá móng bị biến đổi bởi quá trình biến đổi thứ sinh ở những mức độ khác nhau Trong số các khoáng vật biến đổi thứ sinh thì phát triển nhất là canxit, zeolit và

kaonilit Tuổi tuyệt đối của đá móng kết tinh thay đổi từ 245 triệu năm đến 89 triệu năm Granit tuổi Kreta có hang hốc và nứt nẻ cao, góp phần thuận lợi cho việc dịch chuyển và tích tụ dầu trong đá móng Hiện nay, sản lượng dầu chủ yếu được khai thác trong đá móng từ khối trung tâm cấu thành bởi phức hệ granit Cà Ná và được phân tích là bị phá hủy mạnh mẽ bởi các hoạt động đứt gãy nghịch ở ranh giới Đông Bắc khối Sản lượng dầu ở phức hệ Định Quán và phức hệ Hòn Khoai không nhiều.

2 CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH KAINOZOI:

Các thành tạo trầm tích Kainozoi được các nhà địa chất phân chia như sau:

a Các thành tạo trầm tích Paleogene:

Trầm tích Eocene (Ք 2 ):

Cho tới nay được coi là trầm tích cổ nhất ở trũng Cửu Long tương ứng với tầng cuội, sạn sỏi, cát sét xen lẫn với những lớp sét dày (được thấy ở giếng khoan Cửu Long 1- Phụng Hiệp- Cần Thơ) Cuội có kích thước lớn hơn 10cm bao gồm: granit, andesit, gabro, tầng sét đen, xanh, nâu đỏ Chúng đặc trưng cho trầm tích Molas được tích tụ trong điều kiện dòng chảy mạnh, đôi chỗ rất gần nguồn cung cấp Trong trầm tích này nghèo hóa thạch Các thành tạo này chỉ gặp trong một số giếng khoan ngoài khơi bể Cửu Long, tuy nhiên có sự chuyển tướng cũng như môi trường thành tạo

Trầm tích Oligocene (Ք3 )

Theo kết quả nghiên cứu địa chất, thạch học, địa tầng cho thấy trầm tích Oligocene của bồn trũng Cửu Long được thành tạo bởi sự lấp đầy địa hình cổ, bao gồm các trầm tích lục nguyên sông hồ, đầm lầy, trầm tích ven biển, chúng phủ bất chỉnh hợp lên móng trước Kainozoi, ở khu vực trung tâm của bồn trũng có trầm tích Oligocene được phủ bất chỉnh hợp lên các loạt trầm tích Eocene

Trầm tích Oligocene được chia thành: điệp Trà Cú- Oligocene hạ và điệp Trà

Tân-Oligocene thượng.

 Trầm tích Oligocene hạ- điệp Trà Cú (Ք 1 3tr.c):

Bao gồm các tập sét kết màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát mịn đến trung bình, độ lựa chọn tốt, gắn kết chủ yếu bằng ximăng Kaolinit, lắng đọng trong môi trường sông hồ, đầm lầy hoặc châu thổ Phần bên trên của trầm tích Oligocene là lớp sét dày Trên đỉnh nâng thường không gặp hoặc chỉ gặp các lớp sét mỏng thuộc phần trên của Oligocene hạ Chiều dày của điệp thay đổi từ 0-3500 m

 Trầm tích Oligocene thượng- điệp Trà Tân (Ք 2 3tr.t):

Gồm các trầm tích sông hồ, đầm lầy và biển nông Ngoài ra vào Oligocene thượng bồn trũng Cửu Long còn chịu ảnh hưởng của các pha hoạt động magma với sự có mặt ở đây các thân đá như basan, andesit Phần bên dưới của trầm tích Oligocene thượng xen kẽ các lớp cát kết hạt mịn và trung, các lớp sét và các tập đá phun trào Lên phía trên, đặc trưng là những lớp sét đen dày Ở khu vực đới nâng Côn Sơn ở phần trên của mặt cắt có tỉ lệ cát nhiều hơn Ở một vài nơi tầng trầm tích Oligocene thượng có dị thường áp suất cao Chiều dày của điêïp thay đổi từ 100-1000m

b CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH NEOGENE

 Trầm tích Miocene hạ –điệp Bạch Hổ (N 1 bh):

Trầm tích điệp Bạch Hổ có mặt trong hầu hết các giếng khoan đã được khoan ở bồn trũng Cửu Long Trầm tích điệp này nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích trẻ hơn bề mặt các bất chỉnh hợp này được phản xạ khá tốt trên mặt địa chấn Đây là mặt bất chỉnh hợp quan trọng nhất trong địa tầng Kainozoi

Dựa trên tài liệu thạch học, cổ sinh, địa vật lý điệp này được chia hành ba phụ điệp:

Phụ điệp Bạch hổ dưới (N 1 1 bh 1) Trầm tích của phụ điệp này gồm các lớp cát kết

lẫn với các lớp sét kết và bột kết Càng gần với phần trên của phụ điệp khuynh hướng cát hạt thô càng thấy rõ Cát kết thạch anh màu xám sáng, hạt độ từ nhỏ đến trung bình, được gắn kết chủ yếu bằng ximăng sét kaolinit lẫn với cacbonat Bột kết có màu từ xám đến nâu, xanh đến xanh tối, trong phần dưới chứa nhiều sét Trong phần rìa của bồn trũng Cửu Long, cát chiếm một phần lớn (60%) và giảm dần ở trung tâm bồn trũng

Phụ điệp Bạch Hổ giữa (N 1 1 bh 2): phần dưới của phụ điệp này là những lớp cát hạt

nhỏ lẫn với những lớp bột rất mỏng Phần trên chủ yếu là sét kết và bột kết, đôi chỗ gặp vết than và glauconit

Phụ điệp Bạch Hổ trên (N 1 1 bh 3): nằm chỉnh hợp trên các lớp phụ điệp Bạch Hổ giữa Chủ yếu là sét kết xám xanh, xám sáng Phần trên cùng của mặt cắt là tầng sét kết Rotalit có chiều dày từ 30-300m, chủ yếu trong khoảng 50-100m, là tầng chắn khu vực tuyệt vời cho từng bể

Trong trầm tích điệp Bạch Hổ rất giàu bào tử Magnastriaties howardi và phấn Shorae Trầm tích của điệp có chiều dày thay đổi từ 500-1250, được thành tạo trong điều kiện biển nông ven bờ

Trầm tích Miocene trung- điệp Côn Sơn (N 1 2 cs): Trầm tích điệp này phủ bất chỉnh

hợp trên trầm tích Miocen hạ, bao gồm sự xen kẽ giữa các tập cát dày gắn kết kém với với các lớp sét vôi màu xanh thẫm, đôi chỗ gặp các lớp than

Trầm tích Miocene thượng-điệp Đồng Nai (N 1 3 đn): Trầm tích được phân bố rộng

trên toàn bộ bồn Cửu Long và một phần của đồng bằng sông Cửu Long trong giếng khoan Cửu Long-1 Trầm tích của điệp này nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích điệp Côn Sơn Trầm tích phần dưới gồm lớp cát xen lẫn những lớp sét mỏng, đôi chỗ lẫn với cuội, sạn kích thước nhỏ Các thành phần chủ yếu là thạch anh, một ít những mảnh đá

biến chất, tuff và những thể pyrit Trong sét đôi chỗ gặp than nâu hoặc bột xám sáng Phần trên là cát thạch anh với kích thước lớn, độ lựa chọn kém, hạt sắc cạnh Trong cát gặp nhiều mảnh hóa thạch sinh vật, glauconit và đôi khi cả tuff.

Trầm tích Pliocene-Đệ từ—điệp Biển Đông (N2-Qbđ): Trầm tích của điệp này phủ

bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen, đánh dấu một giai đoạn mới của sự phát triển trên toàn bộ trũng Cửu Long, cho thấy tất cả bồn được bao phủ bởi biển Điệp này được đặc trưng chủ yếu là cát màu xanh, trắng có độ mài tròn trung bình, độ lựa chọn kém, có nhiều glauconit Trong cát có cuội thạch anh nhỏ Phần trên các hóa thạch giảm, cát trở nên to hơn, trong cát có lẫn bột, chứa glauconit

CHƯƠNG II: CƠ SỞ ĐỊA HÓA TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ

ĐỘ TRƯỞNG THÀNH TẦNG ĐÁ MẸ SINH DẦU

I KHÁI NIỆM VỀ ĐÁ MẸ

Đá mẹ là một loại đá trầm tích có thành phần hạt mịn, giàu vật chất hữu cơ có khả năng biến đổi trong điều kiện nhất định như nhiệt và thời gian trong một quá trình trưởng thành sinh dầu hoặc khí

Phân loại theo thành phần thạch học:

-Đá mẹ sét là loại phổ biến được lắng đọng trong các môi trường khác nhau

- Đá mẹ silic là loại do sự lắng đọng trong của sét silic ở nơi phát triển diatom

- Đá mẹ là vôi liên quan tới bùn vôi, sau khi giải phóng nước tạo thành sét vôi và các ám tiêu san hô chứa nhiều vât liệu hữu cơ

Tầng đá mẹ phong phú vật liệu hữu cơ là tầng hạt mịn, dày, nằm ở miền lún chìm liên tục, trong điều kiện yếm khí (thiếu oxygen)

Trong thực tế thăm dò và khai thác, đá mẹ được định nghĩa là loại đá đã sinh và đẩy dầu hoặc khí ra khỏi nó với số lượng đủ tích lũy thương mại Ở đây, đá mẹ được phân chia theo các cấp độ sau:

+ Đá mẹ tiềm tàng: là loại đá vẫn còn được che nay, với trình độ khoa học kĩ thuật hiện tại chưa khám phá và khai thác được

+ Đá mẹ tiềm năng: là loại đá có khả năng sinh dầu khí nhưng chưa đủ trưởng thành về nhiệt độ

+ Đá mẹ hoạt động: là loại đá có khả năng sinh dầu khí

+ Đá mẹ không hoạt động: là loại đá vì lý do nào đó không sinh ra dầu khí.Không phải bất kì một loại đá nào cũng có thể trở thành đá mẹ, yêu cầu cơ bản cho một loại đá trở thành đá mẹ là một loại đá trầm tích mịn hạt, phong phú vật liệu hữu cơ, và phải được tích tụ trong môi trường khử nghèo oxy Để xác định một loại đá

có phong phú vật liệu hữu cơ để trở thành đá mẹ hay không người ta sử dụng chỉ số TOC (Total Ogranic Cacbon) –tổng số vật chất hữu cơ trong đá.

Đối với đá sét: TOC =0,5-2%, nếu dưới 0,5% đá đó không là đá mẹ

Đối với đá cacbonat: TOC > 0,25%, dưới 0,25% không là đá mẹ

Độ giàu vật liệu hữu cơ còn được xác định bằng hàm lượng hydrocacbon tiềm năng( S2-tính bằng kgHC/tấn đá, thu được từ nhiệt phân Rock-Eval) Các nhà nghiên cứu địa hóa đã tiến hành nghiên cứu hàng ngàn mẫu vật cho nhiều bể trầm tích sinh giàu để đánh giá độ giàu vật chất hữu cơ của đá mẹ theo hai thông số trên Các phương pháp này được coi là tiêu chuẩn tối ưu nhất cho đá mẹ có nguồn gốc lục địa, và cùng là loại rất phổ biến cho các bể trầm tích sinh dầu khí ở Việt Nam

Một đá mẹ đã đạt tiêu chuẩn về giàu vật chất hữu cơ, nhưng sinh dầu hay sinh khí hay sinh cả dầu lẫn khí lại còn phải phụ thuộc vào chất lượng vật liệu hữu cơ (loại vật liệu hữu cơ và môi trường lắng đọng) và độ trưởng thành về nhiệt

Các vật liệu hữu cơ tạo nên TOC trong đá trầm tích là phần còn lại của vi sinh vật (phytoplankton, zooplankton), vi khuẩn (bacteria) sống trong môi trường nước (vật liệu hữu cơ sapropel) và thực vật bậc cao sống trên cạn (humic)

Một khái niệm dùng để đánh giá chất lượng vật chất hữu cơ là Kerogen và Bitum Keorogen là một phần vật chất hữu cơ (chiếm 80 – 90% của vật chất hữu cơ) trong đá trầm tích, không tan trong dung môi hữu cơ Phần hòa tan được gọi là Bitum Nguồn cung cấp những thành phần mảnh vụn của động thực vật như tạo nên Kerogen được gọi là Maceral Gồm bốn loại chính:

+ Vitrinite: bắt nguồn từ mảnh vụn gỗ của thực vật sống trên cạn

+ Extrinite: bắt nguồn từ tảo, bào tử phấn, phấn hoa và lá cây

+ Inertinite: bắt nguồn từ thực vật bị oxy hóa trước khi chôn vùi

+ Mảnh vụn vô định hình: có cấu trúc không xác định vì đã bị phá hủy hoàn toàn.

Căn cứ vào số lượng các Maceral và các mảnh vụn vô định hình trong Kerogen quyết định khả năng tạo thành hydrocacbon

+ Kerogen có khuynh hướng tạo dầu tốt chứa 65% Exinite và mảnh vụn vô định hình + Kerogen có khuynh hướng tạo khí lỏng và condensate chứa 35 – 65% Exinite và mảnh vụn vô định hình

+ Nếu Extrinite và mảnh vụn vô định hình ít hơn 35% thì có 2 trường hợp:

♦ Vitrinite chiếm ưu thế: tạo khí khô

♦ Inertinite chiếm ưu thế: không tạo dầu

Dựa vào bốn dạng cơ bản của Maceral ta có bốn loại kerogen tương ứng:

 Kerogen loại I: có nguồn gốc vật liệu ban đầu từ các loại rong, tảo bám đáy, phiêu sinh (phytoplanton), lipid của vi khuẩn, diatom (sét biển) Kerogen loại I là sản phẩm của quá trình biến đổi mạnh của vi sinh vật Nó là nguồn sinh dầu tốt

 Kerogen loại II: hình thành trong môi trường biển trung gian, là hỗn hợp phong phú của sáp dầu thực vật (rong tảo nước ngọt, vi khuẩn, sét đầm hồ, vũng vịnh, sét vôi biển, cacbonat, zooplankton, phytoplankton), thân cây cỏ và vật chất hữu cơ dạng gỗ Nó cũng là nguồn sinh dầu và có sinh condensate ở nhiệt độ cao khi

Ro>1,3%

 Kerogen loại III: là một hỗn hợp bao gồm thân cây gỗ, tàn tích cỏ và vật chất có lẫn than Kiểu kerogen này thường ít thuận lợi cho việc sinh dầu hơn kiểu I và

II, chủ yếu sinh condensate và khí khô

Vì vậy chúng ta nhận thấy vật chất dưới nước là nguồn sinh dầu tốt hơn vật chất

ở trên cạn, còn vật chất trên cạn là nguồn sinh khí tốt

Có ba cấp kerogen:

Kerogen cấp I: sinh dầu chủ yếuKerogen cấp II: sinh dầu và khí condensateKerogen cấp III: sinh khí condensat và khí khôYếu tố nhiệt độ đối với sự hình thành dầu khí của vật liệu hữu cơ là vô cùng quan trọng.

+ Nếu không đủ nhiệt độ vật liệu hữu cơ sẽ không thể chuyển hóa thành dầu khí

+ Nếu nhiệt độ chôn vùi quá cao sẽ khiến vật liệu hữu cơ bị quá trưởng thành.Để sự hình thành dầu khí đạt kết quả tốt nhất cần có một nhiệt độ thích hợp trong khoảng nhiệt độ tạo dầu

II -CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA

VẬT LIỆU HỮU CƠ.

1 PHƯƠNG PHÁP LECO

Phương pháp phân tích này dùng cho tất cả các mẫu đá cần nghiên cứu về đá mẹ Mẫu được chọn 10 – 100 gram nghiền nhỏ qua rây 50 – 60 micro rồi tiến hành loại bỏ cacbon vô cơ bằng cách tác dụng với axit clohydric (HCl) Sau khi mẫu được làm khô sẽ được đốt tự động trong lò đốt của máy LECO – 421 tới 1350oC Lượng dioxit cacbon thoát ra sẽ được ghi nhận để tính tổng hàm lượng cacbon hữu cơ theo công thức sau:

%TOC = Mco * Fco2 2 ∗100

Mđ + Mo * Cst

Fco2 = 0.2792 : hệ số chuyển đổi

Mo (g): khối lượng mẫu đá ban đầu

Mđ (g): khối lượng mẫu đá đã loại caconat để đưa vào lò đốt

Mco2 (g): khối lượng mẫu chuẩn

Cst (%): hàm lượng cacbon trong mẫu chuẩn

 Chỉ tiêu phân loại đá mẹ: (theo Moldowan J.M và n.n.k)

TOC (%) Phân loại đá mẹ

Phương pháp này được ứng dụng trong nghiên cứu địa hóa dầu khí nhằm đánh giá tiềm năng của đá mẹ.

Tiến hành nhiệt phân Rock – Eval vật chất hữu cơ, từ 80 – 100mg đá (có khi tới 500mg) tùy mức độ phong phú vật liệu hữu cơ Tăng nhiệt độ từ thấp đến cao, ta thu được các sản phẩm sau:

+ Ở nhiệt độ thấp (khoảng 90oC) trong vòng 1-1.5 phút, được lượng khí hydrocacbon lỏng thấp phân tử (C1-C17), lượng này kí hiệu So Nhưng lượng này rất nhỏ so với phần còn lại nên thường không xét

+ Nâng nhiệt độ lên khoảng 300oC trong 2 phút, ta thu được lượng hydrocacbon lỏng dạng dầu, kí hiệu S1 Lượng này tương đương lượng bitum dạng dầu, là lượng hydrocacbon tự do

+ Tăng nhiệt độ từ từ đến khoảng nhiệt độ 300 – 500oC (<600 oC), nhận được lượng hydrocacbon tiềm năng (tức là lượng hydrocacbon phản ánh tiềm năng của đá mẹ), kí hiệu S2

+ Sau đó máy tự động giảm nhiệt độ (từ 600 oC-300 oC) Tiếp tục đốt phần hydrocacbon còn lại ở nhiệt độ <600 oC, ta nhận được S3 là lượng CO2 được tạo thành.Các chỉ tiêu phân tích trên RE gồm:

S1 (kg HC/tấn đá): là lượng hydrocacbon tự do trong đá, tức là lượng hydrocacbon sinh ra từ đá mẹ

S2 (kg HC/tấn đá): là lượng hydrocacbon tiềm năng trong đá, tức là lượng hydro còn lại trong đá mẹ

S1+S2 (kg HC/tấn đá): là tổng tiềm năng của hudrocacbon trong đá mẹ

Tmax là nhiệt độ cần thiết cho phép nhiệt phân lượng hydrocacbon tiềm năng của đá mẹ và Tmax được coi là một thông số đánh giá mức độ trưởng thành nhiệt của đá mẹ cũng như vật chất hữu cơ

 Từ kết quả phân tích trên RE có thể tính:

TOC = [0.83(S1+S2) + S4]/10 (%) với S4 là hàm lượng cacbon hữu cơ còn lại.PI= S1/(S1+S2): chỉ ra sự có mặt của hydrocacbon di cư hay tại sinh nhằm xác định sự hiện diện của đới sản phẩm

HI= 100*S2/TOC (mg/g): thường phản ánh lượng hydrocacbon lỏng giải phóng

ra khỏi đá mẹ (không phải tổng hydrocacbob lỏng và khí), được dùng xác định chất lượng đá mẹ và phân loại nguồn gốc vật chất hữu cơ sinh dầu

 Chỉ tiêu đánh giá phân loại đá mẹ: (theo Moldowan J.M và n.n.k)

S 1 (kg HC/tấn đá) Phân loại đá mẹ

 Chỉ tiêu đánh giá tổng tiềm năng hydrocacbon của đá mẹ:

S 1 +S 2 (kg HC/tấn đá) Đánh giá tổng tiềm năng hydrocacbon của đá mẹ

<3.0 Khả năng sinh hạn chế3.0 – 6.0 Đá mẹ sinh dầu trung bình

6.0 – 12 Đá mẹ sinh dầu tốt

>12 Đá mẹ sinh dầu rất tốt

 Chỉ tiêu đánh giá sự có mặt của hydrocacbon tại sinh hay di cư:

PI= S 1 /(S 1 +S 2 ) Sự có mặt của hydrocacbon di cư hay tại sinh

<0.1 Hydrocacbon tại sinh0.1 – 0.4 Hydrocacbon di cư

 Chỉ tiêu xác định chất lượng đá mẹ và nguồn gốc đá mẹ sinh dầu:

HI Loại Kerogen Đánh giá khả năng sinh của đá mẹ

150 – 300 III – II Sinh khí và dầu

>300 II – I Sinh dầu và khí

 Chỉ tiêu đánh giá mức độ trưởng thành nhiệt của đá mẹ cũng như vật chất hữu cơ:

Tmax ( o C) Đánh giá độ trưởng thành của đá mẹ

<440 Đá mẹ chưa trưởng thành

440 – 446 Đá mẹ trưởng thành (đầu pha sinh dầu)

446 – 470 Đá mẹ trưởng thành muộn (sinh dầu)

>470 Quá trưởng thành (sinh khí condensate)

3 PHƯƠNG PHÁP ĐO PHẢN XẠ VITRINITE

Phương pháp đo phản xạ Vitrinite được thực hiện trên kính hiển vi phản xạ LEITZ Lấy 10 – 20g đá nghiền nhỏ, sau đó loại cacbonat bằng acid HCl và loại silicate bằng HF Mảnh Vitrinite có mặt trong Kerogen được thu hồi và đút trong một

khối nhựa trong suốt, sau đó được mài phẳng và soi dưới kính hiển vi để tìm các hạt Vitrinite đẳng thước dưới ánh sáng tia tới Mỗi mẫu đo trên 50 mảnh Vitrinite và cần loại trừ giá trị ngoại lai để nhận được giá trị phổ biến và đại diện cho mẫu nghiên cứu.

 Các chỉ số phản xạ của Vitrinite dùng để đánh giá sự trưởng thành nhiệt của đá mẹ:

R o (%) Đánh giá độ trưởng thành của đá mẹ

<0.6 Đá mẹ chưa trưởng thành0.6 – 0.8 Đá mẹ trưởng thành (giai đoạn đầu tạo dầu)

0.8 – 1.35 Đá mẹ trưởng thành muộn (sinh dầu mạnh nhất)

>1.35 Quá trưởng thành (sinh khí condensate)

4 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH BITUM

Các hợp phần hydrocacbon lỏng (bitum) trong đá được chiết trong dischlormethane đun sôi trong 12 – 24 giờ trên bộ thiết bị SOXTHERM Sau khoảng thời gian trên bitum đã được chiết ra hòa tan trong dung môi sẽ được thu hồi bằng cách cho bay hơi dung môi trên bộ thiết bị cất xoay Quá trình này sẽ làm bay hơi một phần bitum Vì vậy chỉ thu được các hợp phần bitum có chứa phân tử C15+ mà thôi, hỗn hợp này gọi là hydrocacbon lỏng bao gồm hydrocacbon no – thơm – hợp phần nặng (nhựa và asphalten)

5 PHƯƠNG PHÁP PHÁT QUANG

Phương pháp này dựa vào cường độ phát quang của vật chất hữu cơ (bitum) dưới đèn huỳnh quang Cường độ phát quang khác nhau cho biết hàm lượng khác nhau của bitum

Nhược điểm: phương pháp này không phản ánh đúng hàm lượng của bitum có nhiều thành phần acid vì thành phần acid của bitum kém phát quang

Ứng dụng: phương pháp này chỉ có tính chất định tính, nhanh chóng cho kết quả về đới chứa vật chất hữu cơ hay dầu phong phú Người ta sử dụng phương pháp này để xác định hàng loạt mẫu tại các giếng khoan hay mẫu đất Sau đó lựa chọn những mẫu có cường độ phát quang cao đem phân tích bitum hóa.

6 PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHỐI PHỔ

Là phương pháp xác định sự hiện diện của dấu vết sinh vật đặc trưng trong cấu trúc phân tử hydrocacbon của mỗi loại vật chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau Mẫu phân tích sắc ký khối phổ là hydrocacbon no hoặc thơm được tách từ bitum hoặc dầu thô Trước khi phân tích mẫu cần được lọc kỹ qua Zeolit phân tử 5Ao nhằm làm giàu thêm các cấu tử hydrocacbon vì các biomarker có mặt trong hydrocacbon với hàm lượng thấp Sau đó mẫu được bơm vào hệ thống GCMS (bao gồm GC – 17A nối QP 5000) được Shimadzu hoặc HP sản xuất

Kết quả phân tích sắc ký khối phổ được ghi trên bản đồ và tính toán các biomarker theo phần trăm cũng như mối quan hệ giữa các thành phần biomarker nhằm xác định dạng môi trường tồn tại vật chất hữu cơ giúp việc phân loại chúng dễ dàng Đồng thời phân bố biomarker có thể gián tiếp xác định mức độ trưởng thành vật chất hữu cơ của đá mẹ

7 PHƯƠNG PHÁP THỜI NHIỆT TTI

Khi không có số liệu về các chỉ tiêu khác, người ta sử dụng chỉ tiêu thời nhiệt để dự đoán mức độ trưởng thành của vật chất hữu cơ Nguyên lý của phương pháp này là các phản ứng đứt mạch của vật chất hữu cơ xảy ra để hình thành hydrocacbon lỏng hay khí còn phụ thuộc vào thời gian địa chất và gọi là chỉ tiêu thời nhiệt (TTI)

Khi nghiên cứu mức độ biến chất của than ở Siberia 1969 Lopantin L.V phát hiện ra rằng cứ tăng 10 oC lượng chất bốc tăng 2 lần và toàn bộ chu trình biến đổi của than sẽ sinh ra chất bốc theo cấp số nhân Theo đó, Lopatin đặt ký hiệu là hệ số nhiệt

phản ánh tốc độ của phản ứng gấp đôi r = 2 Từ lớp đá mẹ đó tăng được 10 oC phải trải qua một thời gian nhất định và gọi là t, từ đó tính tích của hai thông số này r* t sẽ là chỉ số thời nhiệt của vật chất hữu cơ trong khoảng thời gian đó Như vậy, tổng r* t là tổng cộng dồn của tích nêu trên phản ánh chỉ số thời nhiệt (TTI) theo thời gian địa chất Ở điều kiện nhiệt độ 100 oC - 110 oC cường độ sinh chất bốc xảy ra nhiều nhất Từ nhiệt độ thấp nhất đến ngưỡng này cường độ sinh chất bốc tăng dần và sau đó từ

110 oC có ro=1, thấp hơn các khoảng nhiệt độ này có số mũ là r-n còn trong các khoảng nhiệt độ cao hơn thì hệ số r có số mũ dương rn

 Bảng chỉ tiêu thời nhiệt TTI

Khoảng

nhiệt độ oC

Chỉ số tích lũy (n)

R: hệ số nhiệt độ về tốc độ phản ứng

t: khoảng thời gian qua 10 oC

8 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÀU CỦA KEROGEN

Phương pháp này được tiến hành gần giống như việc chuẩn bị mẫu của phương pháp đo phản xạ Vitrinite Kerogen thu được rửa sạch và dùng bromit kẽm làm nổi lên phía trên, thu kerogen nổi Mẫu kerogen thu được soi dưới kính hiển vi, đối sánh với bảng màu chuẩn để xác định độ trưởng thành của kerogen Độ trưởng thành được hiểu hiện từ màu vàng sáng đến đen

9 PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ DẢI HYDROCACBON NO, N-ANKAL C 15 +

Hydrocarbon no từ phép phân tích thành phần nhóm của bitum hoặc dầu thô đem bơm vào cột dài 25 – 50m của máy sắc ký khí GC -14B hoặc HP6980 Nhờ sự hỗ trợ của khí trơ, các phân tử hydrocacbon lần lượt xuất hiện và được ghi trên sắc đồ theo trọng lượng phân tử nhẹ đến nặng vì các phân tử có nhiệt độ bay hơi khác nhau

Từ kết quả tính toán trên máy kèm sắc đồ ghi ta có thể tính được các thông số liên quan khi đánh giá chất lượng đá mẹ

Ví dụ: quan hệ Pristan (iC19) và Phytan (iC20) dùng xác định loại và môi trường lắng đọng vật chất hữu cơ

Cũng trên máy GC – 14B, HP6980 có thể phân tích thành phần hydrocacbon thơm asphalten và cho cả dầu thô toàn phần, các bước tiến hành cũng như trên

Phương pháp trên dùng xác định sự tồn tại hay vắng mặt các di chỉ địa hóa (tên các hydrocacbon không thay đổi hoặc thay đổi rất ít so với vật chất hữu cơ sinh ra nó)