Nghiên cứu cấu trúc địa chất Miền võng Hà Nội và đánh giá tiềm năng khí than lô 03KT

Là một quốc gia đang phát triển, Việt Nam ngày nay đang từng bước khẳng định vị trí của mình trên trường quốc tế. Với nền kinh tế nhiều thành phần, hoạt động dưới sự quản lý của Nhà nước, các doanh nghiệp đang hết sức cố gắng vươn lên nhằm đẩy mạnh tốc độ tăng trưởng. Đặc biệt các doanh nghiệp có vốn đầu tư lớn, trang thiết bị kỹ thuật hiện đại đang hoạt động có hiệu quả giữ vai trò chủ đạo của nền kinh tế. Ngành Dầu khí là một ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước và được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước. Trong những năm qua, ngành Dầu khí Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ với tổng sản lượng khai thác đạt trên 100 triệu tấn (đứng thứ 3 ở Đông Nam Á về khai thác dầu thô) và đã triển khai hoạt động toàn diện từ khâu thăm dò khai thác đến tàng trữ, xử lý, vận chuyển, phân phối sản phẩm, lọc hoá dầu và dịch vụ, đóng góp đáng kể vào sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân. Trong suốt mấy thập kỷ vừa qua, dầu mỏ và khí đốt trở thành nguồn năng lượng chủ yếu cho công nghiệp chế biến dầu mỏ, công nghiệp hoá chất, công nghiệp điện năng. Đến năm 2000, trước bối cảnh giá xăng dầu đang ở mức cao kỷ lục, ngành điện đang có kế hoạch tăng giá, giá các nguyên liệu đầu vào cũng đang gia tăng một cách chóng mặt thì việc tìm ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng là một trong những quan tâm hàng đầu của các doanh nghiệp, không chỉ nhằm giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành, nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm mà cũng tận dụng được nguồn tài nguyên sẵn có trong nước. Do vậy mà Đảng và Nhà nước ta luôn đẩy mạnh lĩnh vực tìm kiếm thăm dò khai thác những lô dầu khí không chỉ ở Việt Nam mà còn mở rộng ra trên cả thế giới. Hiện nay, ở trong nước thì Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam sẽ triển khai công tác tự đầu tư tìm kiếm thăm dò nguồn dầu khí mới ở đồng bằng Sông Hồng và thềm lục địa Việt Nam. Trong đó, ở đồng bằng Sông Hồng, đã và đang được triển khai và mở rộng công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

MỞ ĐẦU

Là một quốc gia đang phát triển, Việt Nam ngày nay đang từng bước khẳng định

vị trí của mình trên trường quốc tế V ới nền kinh tế nhiều thành phần, hoạt động dưới

sự quản lý của Nhà nước, các doanh nghiệp đang hết sức cố gắng vươn lên nhằm đẩymạnh tốc độ tăng trưởng Đặc biệt các doanh nghiệp có vốn đầu tư lớn, trang thiết bị

kỹ thuật hiện đại đang hoạt động có hiệu quả giữ vai trò chủ đạo của nền kinh tế.Ngành Dầu khí là một ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước và được sự quan tâmcủa Đảng và Nhà nước Trong những năm qua, ngành Dầu khí Việt Nam đã phát triểnmạnh mẽ với tổng sản lượng khai thác đạt trên 100 tr iệu tấn (đứng thứ 3 ở Đông Nam

Á về khai thác dầu thô) và đã triển khai hoạt động toàn diện từ khâu thăm dò khai thácđến tàng trữ, xử lý, vận chuyển, phân phối sản phẩm, lọc hoá dầu và dịch vụ, đónggóp đáng kể vào sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân Trong suốt mấy thập kỷvừa qua, dầu mỏ và khí đốt trở thành nguồn năng lượng chủ yếu cho công nghiệp chếbiến dầu mỏ, công nghiệp hoá chất, công nghiệp điện năng Đến năm 2000, trước bốicảnh giá xăng dầu đang ở mức cao kỷ lục, ngành điện đang có kế hoạch tăng g iá, giácác nguyên liệu đầu vào cũng đang gia tăng một cách chóng mặt thì việc tìm ra cácgiải pháp tiết kiệm năng lượng là một trong những quan tâm hàng đầu của các doanhnghiệp, không chỉ nhằm giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành, nâng cao tính cạnhtranh của sản phẩm mà cũng tận dụng được nguồn tà i nguyên sẵn có trong nước

Do vậy mà Đảng và Nhà nước ta luôn đẩy mạnh lĩnh vực tìm kiếm thăm dò khaithác những lô dầu khí không chỉ ở Việt Nam mà còn mở rộng ra trên cả thế giới Hiệnnay, ở trong nước thì T ập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam sẽ triển khai công tác tựđầu tư tìm kiếm thăm dò nguồn dầu khí mới ở đồng bằng Sông Hồng và thềm lục địaViệt Nam Trong đó, ở đồng bằng Sông Hồng, đã và đang được triển khai và mở rộngcông tác tìm kiếm thăm dò và khai thác

Những nghiên cứu gần đây ở bể Sông Hồng cho thấy tiềm năng dầu khí của các

lô này ước tính 5 tỉ thùng dầu quy đổi Ngoài ra, theo đánh giá của Tập đoàn than vàkhoáng sản Việt Nam, bể Sông Hồng có trữ lượng than vào khoảng 211 tỷ tấn Cácnguồn năng lượng tái tạo như : năng lượng mặt trời, năng lượng gió, địa nhiệt, nănglượng biển… trong những năm gần đây người ta đã nghiên cứu ứng dụng khá nhiều,nhưng hiệu suất của các thiết bị này còn rất thấp, chưa thể đáp ứng được nhu cầu sửdụng năng lượng hiện nay Trong khi đó nguồn nhiên liệu hoá thạch than đá với trữlượng còn rất lớn và phân bố rộng khắp trên toàn cầu Vì vậy, để giải quyết vấn đềnăng lượng hiện nay thì việc sử dụng than đá vẫn là giải pháp được coi trọng Bên

cạnh đó khí than, với trữ lượn g lớn, thân thiện với môi trường khi sử dụng là mộtnguồn năng lượng quan trọng đang được thế giới và Việt Nam quan tâm, đầu tư, tìmkiếm thăm dò và khai thác Đây là một nguồn tài nguyên rất lớn cần được quan tâmkhai thác để thay thế cho tài nguyên dầu k hí đang ngày một cạn dần.

Được phép của Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, th eo sựphân công của Bộ môn Địa chất dầu khí - Khoa Dầu khí tôi đã được đến thực tập tốtnghiệp tại phòng Thăm dò – Khai thác thuộc Công ty PVEP Sông Hồng Trong quátrình thực tập em đã nghiên cứu, thu thập tài liệu làm đồ án tốt nghiệp được tiếp xúcvới thực tế sản xuất đã giúp em củng cố hơn những kiến thức thu được trong quá trìnhhọc tập ở Trường

Sau thời gian thực tập dưới sự giúp đỡ, định hướng nhiệt tình của các thầy, các côtrong bộ môn Địa chất dầu khí và các anh chị trong PVEP Sông Hồng đã lựa chọn đề

tài đồ án tốt nghiệp là : “Nghiên cứu cấu trúc địa chất Miền võng Hà Nội và đánh giá tiềm năng khí than lô 03KT ”

Ngoài lời giới thiệu, Mở đầu, đồ án bao gồm các phần chính sau:

Chương 1: Đặc điểm địa lý, kinh tế, nhân văn vùng nghiên cứu

Chương 2: Đặc điểm địa chất Miền võng Hà Nội

Chương 3: Tổng quan tình hình nghiên cứu, khai thác khí than trên thế giới vàViệt Nam

Chương 4: đặc điểm địa chất lô 03KT

Chương 5: đánh giá tiềm năng khí than tại lô 03KT

Trong điều kiện còn hạn chế về kiến thức chuyên môn ngoài thực tế nhưng được

sự giúp đỡ của các thầy cô và bạn bè cùng với sự cố gắng của bản thân, tôi đã hoànthành được đồ án đúng theo tiến độ

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong Khoa Dầu khí và các thầy côtrong Bộ môn Địa chất Dầu khí Trường Đại học Mỏ - Địa chất, lãnh đạo Công ty dầukhí Sông Hồng, đặc biệt là thầy Phạm Văn Tuấn, bộ môn Địa chất Dầu khí và kỹ sưHoàng Hữu Hiệp, phòng thăm dò – khai thác đã giúp đỡ và hướng dẫn tôi hoàn thành

đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, 6-2011

SV Mai Thế Quyền

M c L c

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1 Vị trí Miền võng Hà Nội phần đ ất liền Tây Bắc bể Sông Hồng 3

Hình 1.2 Bản đồ phân vù ng kiến tạo Miền võng Hà Nội 4

Hình 2.1 Cột địa tầng tổng hợp Miền võng Hà Nội 10

Hình 2.2 Bản đồ phân vùn g kiến trúc Miền võng Hà Nội 25

Hình 2.3 Phân tầng cấu trúc khu vực Miền võng Hà Nội trên tuyến địa chấn t heo hướng Đông Bắc – Tây Nam 26

Hình 2.4 Phân tầng cấu trúc khu vực Miền võng Hà Nội trên tuyến địa chấn t heo hướng Tây Bắc – Đông Nam 26

Hình 3.1 Quá trình biến đổi của than 34

Hình 3.2 Quá trình lắng đọng và nén ép của than bùn 34

Hình 3.3 Minh họa sự hấp phụ của Methane vào than 36

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn đường cong hấp phụ đẳng nhiệt 36

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn đường cong hấp phụ đẳng nhi ệt với 3 loại than khác nhau 37

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn các giá trị đo được trong Canister và cách xác định Q1 38

Hình 3.6 Mô hình giếng khai thác khí than 40

Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn các giai đoạn khai thác khí than 41

Hình 3.8 Minh họa CO2đẩy Methane ra khỏi bề mặt than 42

Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn khả năng hấp phụ của CO2và Methane vào than 42

Hình 3.10 Biểu đồ biểu diễn sự hấp phụ của H2S, CO2và Methane 43

Hình 3.11 Sơ đồ máy bơm hút nước Sucker – Rod Pump 44

Hình 3.12 Sơ đồ máy bơm hút nước Processing Cavity Pumps 45

Hình 3.13 Mô hình giếng khoan khai thác khí than bằng phương pháp Open Hole Cavity 47

Hình 3.14 Mô hình giếng khoan khai thác khí than bằng phương pháp Hydrolic Fracture Completion 48

Hình 3.15 Thống kê tình hình khai thác khí th an một số nước trên thế giới 50

Hình 3.16 vị trí giếng khoan thông số số 1 53

Hình 4.1 Vị trí lô 03KT 55

Hình 4.2 Sơ đồ các tuyến đ ịa chấn tại Miền võng Hà Nội 58

Hình 4.3 Mặt cắt địa chấn theo hướng Tây Bắc – Đông Nam 59

Hình 4.4 Mặt cắt địa chấn theo hướng Tây Nam – Đông Bắc 60

Hình 4.5 Mặt cắt địa chấn theo hướng Tây Nam – Đông Bắc 61

Hình 4.6 Vị trí lô 102 62

Hình 4.6 Địa tầng trầm tích và các giai đoạn tiến hóa của Miền võng Hà Nội 64

Hình 5.1 Bản đồ đẳng dày than _ Tiên Hưng 01 _ 03KT phần ranh giới màu đỏ 70

Hình 5.2 Bản đồ đẳng dày than _ Tiên Hưng 02_ 03KT phần ranh giới màu đỏ 71

Hình 5.3 Bản đồ đẳng dày than _ Tiên Hưng 02_ 03KT phần ranh giới mà u đỏ 72

Hình 5.4 sơ đồ biểu diễn giá t rị hàm lượng khí ứng với từng độ sâu 74

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Cách xác định hàm lượng khí than trong Canister 38

Bảng 4.1 Kết quả đo carota khí 65

Bảng 4.2 số liệu đo địa vật lý giếng khoan 65

Bảng 5.1 Tính toán diện tích và thể tích Hệ tầng Tiên Hưng 01 73

Bảng 5.2 Tính toán diện tích và thể tích Hệ tầng Tiên Hưng 02 73

Bảng 5.3 Tính toán diện tích và thể tích Hệ tầng Tiên Hưng 03 73

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, NHÂN VĂN VÙNG

NGHIÊN CỨU 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Miền võng Hà Nội là một phần của bể Sông Hồng được các nhà địa chất đánh giá

là một trong những bể có triển vọng dầu khí lớn nhất nước ta Miền võng Hà Nội nằm

về phía Tây Bắc của bể Sông Hồng với tọa độ địa lý 19053’20’’ đến 21030’ vĩ độ Bắc

và 105021’10’’ đến 106038’49’’kinh độ Đông Miền võng Hà Nội có dạng hình tamgiác, có diện tích khoảng 9000 km2mà đỉnh ở gần Việt Trì và cạnh đáy quy ước là dảiven biển Hà Nam Ninh-Thái Bình-Hải Phòng dài trên 100 km (Hình 1.1)

Dựa vào đặc điểm kiến tạo, Miền võng Hà Nội được phân thành 3 dải: (hình 1.2)

• Dải trung tâm nằm kẹp giữa 2 đới đứt gãy Sông Chảy và đứt gãy Sông Lô Dảitrung tâm do hoạt động nghịch đảo vào cuối Mioxen trung đã tạo lên các cấu trúc lồi:Tiền Hải ở vùng trung tâm và Kiến Xương ở phía Tây Nam

• Dải Đông Bắc từ đới đứt gãy Sông Lô về phía Đông Bắc của Miền võng HàNội Dải Đông Bắc bắt gặp đá móng cacbonat tuổi Cacbon - Pecmi

• Dải Tây Nam nằm giữa đới đứt gãy Sông Chảy và Sông Hồng

Trầm tích ở Miền võng Hà Nội chủ yếu là lục nguyên chứa than, tướng sông –hồ,châu thổ, ven bờ-biển nông có bề dày đạt tới 7000m

1.1.2 Đặc điểm khí hậu - thủy văn

Khí hậu Miền võng Hà Nội có đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, mùa

hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, ít mưa Thuộc vùng nhiệt đới, Miền võng HàNội quanh nǎm tiếp nhận lượng bức xạ Mặt Trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao D otác động của biển, Miền võng Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn, trung bình 114ngày mưa một năm Một đặc điểm rõ nét của khí hậu Miền võng Hà Nội là sự thayđổi và khác biệt của hai mùa nóng, lạnh

tháng 10, Miền võng Hà Nội có đủ bốn mùa xuân, hạ, thu và đông

Độ ẩm tương đối trung bình 84% cả năm Tuy nhiên, vì có sự khác biệt về vĩ độ

và sự khác biệt về địa hình nên khí hậu có khuynh hướng thay đổi khá rõ rệt theo từngvùng

Hình 1.1 Vị trí Miền võng Hà Nội phần đất liền Tây Bắc bể Sông Hồng[1]

Hình 1.2 Bản đồ phân vùng kiến tạo Miền võng Hà Nội [1]

Gió:

Trong vùng có hai mùa gió chính:

- Gió mùa Đông Bắc: chủ yếu thổi theo hướng Bắc – Đông Bắc ở phía vịnh Bắc

Bộ tốc độ gió trung bình là 4 – 5 m/s, ở phía Nam tốc độ trung bình từ 3 – 4 m/s

- Gió mùa Tây Nam: xuất phát từ trung tâm áp thấp Ấn Độ - Mianma hút gió từBắc Ấn Độ Dương qua vịnh Bengan vào nước ta Thời gian hoạt động từ tháng 5 đếntháng 10

Ngoài ra theo tài liệu tổng cục khí tượng t hủy văn tính đến năm 2004, trung bìnhmột năm khu vực chịu ảnh hưởng từ 6 đến 7 cơn bão, gây nhiều thiệt hại về vật chấtcho nhân dân trong vùng Hầu hết các cơn bão lớn đều xảy ra vào tháng 7, 8, 9 Trongcơn bão tốc độ gió có thể lên tới 50m/s hoặc cao hơn

Mưa:

Mưa nhiều, lượng mưa hàng năm ở mọi vùng đều lớn dao động từ 120 đến300mm, và ở một số nơi có thể gây lũ Gần 90% lượng mưa đã đổ xuống vào mùa hè.

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ NHÂN VĂN.

1.2.1 Giao thông vận tải

Giao thông trong vùng giữ vai trò quan trọng là cửa ngõ phía bắc của Tổ quốc; hệthống giao thông hiện có:

• Mạng lưới đường bộ: mạng lưới đường bộ tương đối phát triển, các tuyếnđường được mở rộng, các cầu vượt được thiết kế tốt nhằm giảm sự ùn tắc trong cácthành phố lớn, giúp giao thông đi lại thuận tiện hệ thống đường sắt được nâng cấp vàkéo dài cả sang các nước bạn nhằm tăng cường trao đổi, buôn bán hang hóa và giaolưu văn hóa

• Mạng lưới đường thủy: gồm cả đường song và đường biển do khu vực Miềnvõng Hà Nội có nhiều con sông lớn, phía đông lại giáp biển nên mạng lưới đườngthủy ở khu vực này khá phát triển với các cảng lớn như cảng Hải Phòng, cảng HàNội… nhờ vào mạng lưới đường thủy này đã giúp cho sự lưu thông hang hóa, trao đổivăn hóa ngày càng phát triển

• Đường hàng không: cảng hàng không quốc tế sân bay Nội Bài là những đầumối nối liền giữa Miền võng Hà Nội với các vùng kinh tế trong nước và mở rộngquan hệ giao lưu với các nước trong khu vực và thế giới Ðịa bàn Miền võng Hà Nộilại "cận kề" với nước bạn Trung Quốc (thị trường t o lớn của cả thế giới) và "cáchkhông xa" các nước vùng Ðông - Bắc Á

1.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Miền võng Hà Nội là nơi tập trung nhiều trung tâm nghiên cứu, các thành phốcông nghiệp, văn hóa, dịch vụ, du lịch và Khoa học Kĩ thuật Trong đó, thủ đô Hà Nộitrực tiếp giúp cho sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng

Miền võng Hà Nội là nơi có nền kinh tế phát triển, nhiều khu công nghiệp Điềunày đã từng bước giải quyết việc làm tại chỗ cho lực lượng lao động thường xuyêntăng lên, tiến tới nâng cao chất lượng cuộc sống của nhân dân trong vùng

Trong vùng có mặt đầy đủ các ngành nghề kinh tế:

• Nông nghiệp: bao gồm 2 vấn đề chính là lương thực và thực phẩm

Trong cơ cấu ngành nông nghiệp, ngành trồng cây lương thực luôn giữ địa vịhàng đầu Diện tích cây lương thực khoảng 1,2 triệu ha, chiếm khoảng 14% diện tích

cây lương thực của cả nước Sản lượng lương thực là 6,1 triệu tấn, chiếm 18% sảnlượng lương thực toàn quốc Diện tích trồng cây lương thực 1,2 – 1,3 triệu ha, chiếm18,2% diện tích cây lương thự c cả nước.

Nguồn thực phẩm của vùng phụ thuộc nhiều vào ngành chăn nuôi, nhất là chănnuôi gia súc nhỏ, gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản Hiện nay, chăn nuôi lợn rất phổ biến

và thịt lợn là nguồn thực phẩm quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của nhân dân Đànlợn của vùng chỉ đứng sau vùng núi và trung du Bắc Bộ về số lượng với gần 4,3 triệucon, chiếm 22,5% đàn lợn của toàn quốc

Như vậy, vùng là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm dồi dào, đáp ứng đượcnhu cầu của cuộc sống nhân dân trong vùng

• Công nghiệp: Là vùng có cơ cấu ngành công nghiệp khá đa dạng từ lớn đếnnhỏ, trong đó nổi lên một số ngành trọng đểm như chế biến nông -lâm-thủy sản, côngnghiệp sản xuất hàng hóa tiêu dùng, may xuất khẩu, công nghiệp cơ khí, điện tử, hóachất

• Du lịch: Vùng còn có tiềm lực lớn để phát triển mạnh ngành kinh tế du lịch.Phía đông vùng giáp vịnh Bắc Bộ, tổng chiều dài bờ biển 620 km, có tài nguyên dulịch biển đặc sắc với nhiều bãi biển đẹp, cảnh quan nổi tiếng Trong vùng có độngHương Tích, được mệnh danh "thiên nam đệ nhất động", Ao Vua, Suối Hai, TamCốc, Bích Ðộng, Côn Sơn, Phố Hiến, Có hơn 1.700 di tích lịch sử - văn hóa đượcxếp hạng, chiếm 70% số di tích của cả nước Ðó là những cơ sở để phát triển kinh tế

du lịch đa dạng, phong phú, tạo sức hấp dẫn thu hút ngày càng nhiều du khách trongnước, ngoài nước đến tham quan

• Ngành dịch vụ: Do ở khu vực này tập trung một số thành phố lớn như Hà Nội,Hải Phòng, Quảng Ninh… Nên mạng lưới thông tin phát triển nhanh chóng Số lượnggia đình có máy điện thoại khá cao, tập trung hầu hết như ở các thành phố lớn Bêncạnh đó, trong vùng đã có hệ thống điện thoại di động phủ sóng rộng khắp, mạnginternet được phổ biến rộng rãi trong các công ty, các nhà máy, xí nghiệp và cả trongcác hộ gia đình, đáp ứng và đảm bảo nhu cầu thông tin, liên lạc trong cũng như ngoàinước

Nguồn năng lượng điện phục vụ cho các ngành công nghiệp và nhân dân tươngđối tốt Điện đã về đến các vùng nông thôn, vùng xa xôi hẻo lánh, tuy giá thành ởnhững nơi đó còn cao nhưng hiện nay đang có nhiều hoạt động nhằm giảm giá thành,phù hợp đối với người tiêu dùng Trong vùng còn có một số nhà máy điện lớn như :Sông Đà, nhiệt điện Phả Lại…

1.2.3 Dân số

Vùng là nơi dân cư tập trung đông đúc nhất trong cả nước Mật độ dân số trungbình 1180 người/km2 Những nơi d ân cư đông nhất là Hà Nội (2883 người/km2), TháiBình (1183 người/km2), Hải Phòng (1113 người/km2), Hưng Yên (1204 người/km2)

Ở các nơi khác, chủ yếu thuộc khu vực phía Bắc và Đông Bắc của Châu thổ, dân cưthưa hơn

Dân cư đông đúc có thuận lợi là nguồn nhân công dồi dào, giá nhân công rẻnhưng mất cân bằng về diện tích đất đai do đó ảnh hưởng đến kinh tế

1.2.4 Đời sống Văn hóa - Xã hội

• Văn hóa: bản sắc văn hóa của Miền võng Hà Nội khá đa dạng tập trung nhiềutín đồ tôn giáo nên có đền thờ, chùa chiền có 2 tôn giáo chính là phật giáo và thiênchúa giáo

• Giáo dục: Miền võng Hà Nội là nơi có hệ thống giáo dục khá phát triển Đây

là vùng có trình độ dân trí cao vào hạng nhất trong cả nước với tỉ lệ 90% dân trongvùng biết đọc, biết viết Hệ thống giáo dục trong vùng ngày càng hoàn chỉnh, có đủcác cấp học và ngành học từ mẫu giáo, phổ thông (tiểu học, trung học cơ sở, Trunghọc phổ thông), bổ túc Văn hóa đến hệ thống các trường trung học chuyên nghiệp,dạy nghề, Cao đẳng và Đại học

• Y tế: Trong vùng có mạng lưới y tế phát triển rộng khắp từ tuyến Trung Ương,tuyến tỉnh, đến tuyến huyện và y tế cơ sở (cụm xã, xã, phường, cơ quan, xí nghiệp).Bao gồm các bệnh viện chuyên khoa và các bệnh viện đa khoa, viện điều dưỡng Cácphòng khám tư, hiệu thuốc tư nhân đ ã được phép hoạt động

Ngoài ra trong vùng còn có rất nhiều khu vui chơi giải trí, thể thao Các khu nàyphần lớn là tập trung ở thủ đô Hà Nội

1.3 CÁC YẾU TỐ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN ĐỐI VỚI TÌM KIẾM, THĂM DÒ DẦU KHÍ

1.3.1 Thuận lợi

Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí được triển khai từ tháng 1 đến tháng 4 thì kháthuận lợi vì ít mưa, gió yên, sóng biển không dâng cao Đây là nơi có các công tychuyên về dầu khí như PVEP Sông Hồng và các chi nhánh của các công ty chuyên vềdầu khí khác của nước ngoài Ngoài ra còn có trụ sở chính của tập đoàn Dầu Khí ViệtNam Chính vì thế đây là vùng có một đội ngũ chuyên gia, kỹ sư và công nhân lành

nghề, có nhiều kinh nghiệm.

Hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí trên đất liền nên có chi phí thấp hơn

so với tìm kiếm trên biển, đi lại, vận chuyển trang thiết bị và vật tư phục vụ sinh hoạt cũng dễdàng hơn

Khu vực có những cơ sở hạ tầng phục vụ khá tốt cho công tác tìm kiếm thăm dòdầu khí như cảng, sân bay, hệ thống bệnh viện, hệ thống giao thông thuận tiện, mạn glưới thông tin đa dạng, để liên lạc từ giàn khoan đến đất liền, tiềm năng về kinh tếtrong vùng là rất lớn, nguồn lao động trẻ dồi dào, trình độ dân trí cao…

Đường xá còn chật hẹp, khi vận chuyển máy móc lớn phải tháo rời ra mới có thểvận chuyển được, gây tốn kém c hi phí và thời gian

Nguồn vốn đầu tư của nhà nước cho việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khícòn ít, trong khi chi phí cho tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí trên biển lại rấtcao

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MIỀN VÕNG HÀ NỘI

2.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT

Các hoạt động tìm kiếm th ăm dò dầu khí đã được thực hiện từ trước đến nay tạikhu vực Miền võng Hà Nội có thể chia làm 3 giai đoạn chính:

2.1.1 Giai đoạn thăm dò trước 1993

Từ 1973 đến 1984, nhờ thiết bị và công nghệ mới, phương pháp địa chấn điểmsâu chung (CDP) được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam Khoảng 3400 km địa chấn 2D

có chất lượng trung bình được thu nổ bằng các trạm máy SMOV (của Liên Xô cũ) vàcác trạm ghi số SN338-B (của Pháp) Tuy nhiên các khảo sát địa chấn phản xạ mớichỉ tập trung trên các đơn vị cấu trúc như trũng Đông Quan, trũng Phượng Ngãi, dảinâng Tiền Hải, Kiến Xương Còn các vùng rìa Đông Bắc và Tây Nam hầu như không

có hoặc có rất ít tài liệu địa chấn hạn chế của loại tài liệu này là độ sâu nghiên cứukhông lớn do công nghệ thu nổ và xử lý chưa cao, nên chỉ quan sát được các mặt phản

xạ từ đáy Phù Cừ trở lên Tuy nhiên, t oàn bộ số tài liệu này sau được Anzoil xử lý lại,được lưu giữ cẩn thận và có giá trị sử dụng cho đến ngày nay

Công tác khoan:

Hình 2.1 Cột địa tầng tổng hợp Miền võng Hà Nội [2]

Kể từ năm 1967 – 1968 đã tiến hành 21 giếng khoan nông (độ sâu từ 500 – 1500m) ở Miền võng Hà Nội được đặt trên cơ sở các tài liệu cũ kết hợp với tài liệu khảosát địa chất bề mặt, vẽ bản đồ có chiều sâu từ 30 – 150m Từ năm 1962 – 1974 đãtiến hành khoan tổng số 25 giếng khoan cấu tạo có chiều sâu từ 165 – 1200m với tổngkhối lượng khoảng trên 22000m khoan Tuy không mấy thành công do hạn chế củaphương pháp & công nghệ, nhưng kết quả các giếng khoan và tài liệu địa chất thời đó

đã bước đầu cho thấy bức tranh cấu trúc và triển vọng dầu khí của Miền võng Hà Nội.Sau này trên cơ sở tài liệu địa chấn chính xác hơn, 26 giếng khoan sâu (độ sâu từ

2400 – 4000m) được khoan liên tục trên các cấu tạo mới, trong số đó có phát hiện đầutiên tại Tiền Hải, Thái Bình (Tiền Hải C)

Cần chú ý rằng công tác Miền võng Hà Nội trong giai đoạn này nói chung, côngtác khoan nói riêng đều tập trung trên các đới nâng nghịch đảo kiến tạo có tuổiMioxen như đới nâng Khoái Châu - Tiền Hải bao gồm các cấu tạo Phủ Cừ, Tiên HưngA-B-C-D-E, Tiền Hải A-B-C, Kiến Xương A-B-C, và một ít giếng khoan trên các cấutạo vòm thuộc trũng Đông Quan hoặc mũi nhô Thanh Miện Các giếng khoan chothấy có nhiều biểu hiện dầu khí tốt trong các địa tầng có tuổi từ Oligoxen đến cuốiMioxen, và phân bố rộng khắp từ các đới nâng Tiền Hải, Kiến Xương, Phủ Cừ đếntrũng Đông Quan Nhiều giếng đã cho dòng dầu, khí và condensat, đáng chú ý là cácgiếng trên đới nâng Tiền Hải, Đông Quan và lân cận

Các phát hiện:

Vào năm 1975, phát hiện mỏ khí Tiền Hải C đánh dấu mốc vô cùng quan trọngtrong lịch sử thăm dò dầu khí ở miện Bắc Việt Nam Khí tại chỗ của mỏ Tiền Hải Ckhoảng hơn 1 tỷ m3, và có trữ lượng thu hồi khoảng hơn 600 tr.m3 Mỏ được đưa vàokhai thác chính thức từ 1981, chủ yếu được dung cho phát điện và công nghiệp địaphương ở tỉnh Thái Bình Hiện sản lượng khai thác năm là 20 tr.m3 cung cấp cho vàichục hộ tiêu thụ của tỉnh Thái Bình.Tuy nhiên trữ lượng mỏ đang suy giảm và có thểphải dừng khai thác trong vài n ăm tới, trong khi nhu cầu tiêu thụ khí ngày càng t ăng,ước tính cần ngay 50 – 80 tr.m3/năm cho khu công nghiệp địa phương Thái Bình.Trước nhu cầu cấp bách đó, Tổng công ty Tìm Kiếm Thăm Dò Dầu khí đang khẩntrương xem xét khả năng tận thu khí của Tiền Hải C để duy trì sản l ượng, mặt kháclập kế hoạch khoan trong những năm tới để gia tăng trữ lượng, đem nguồn khí mớivào bổ sung

Tóm lại, thời kỳ trước 1993 là một mốc lịch sử vô cùng quan trọng, nh ưng côngtác thăm dò ở Miền võng Hà Nội được triển khai mạnh nhất trong những năm 1975 –

1984 Đặc điểm của thời kỳ này là công nghệ kỹ thuật còn lạc hậu, hầu hết các giếngkhoan đều tập trung trên những đới nâng do nén ép của nghịch đảo kiến tạo Mioxen.Tuy vậy nhiều giếng khoan đã phát hiện khí, dầu và condensat, quan trọng nhất làphát hiện mỏ khí Tiền Hải C Sau thời gian đó, từ 1985 – 1992, do khó khăn về vốn

và công nghệ bị hạn chế nên công tác tìm kiếm thăm dò ở Miền Võng Hà Nội chữnglại (chỉ tập trung xây dựng phát triển và khai thác mỏ T iền Hải C) cho đến thời kỳ mởcửa đầu tư nước ngoài như nêu ra sau đây

2.1.2 Giai đoạn 1993 – 2000

Từ khi luật đầu tư nước ngoài được b an hành, công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí

ở Việt Nam bước vào giai đoạn hoạt động mở rộng và sôi động C ông ty Anzoil (Úc)

đã đến Việt Nam từ rất sớm (1991) để xem xét tài liệu kỹ thuật Miền võng Hà Nội, kýhợp đồng PSC Hợp đồng này được ký ngày 22/7/1993 (có hiệu lực ngày 23/7/1993)

do Anzoil điều hành trong diện tích 4823 km2 (được chia thành 240 lô) với cam kếtcho cả hai giai đoạn 5 năm là 6 giếng khoan và thu nổ 1100 km 2D

Công tác Địa vật lý:

Thực tế, Anzoil đã xử lý toàn bộ 3400 km 2D (được thu nổ trong những năm

1976 – 1983) với việc áp dụng kỹ thuật dịch chuyển (migration) và hiệu chỉnh động(DMO) nên chất lượng tốt hơn hẳn tài liệu cũ

Thực hiện 3 chiến dịch thu nổ địa chấn 2D:

- Từ 10/1994 – 5/1995, thu nổ 703 km trên đất liền (CGG thu nổ)

- Từ 5/1995 – 8/1995, thu nổ 813 km vùng nước nông ven bờ (Horizon thu nổ)

- Từ 11/1996 – 5/1997, thu nổ 698 km trên đất liền (Geco – Prakla thu nổ)

Như vậy Anzoil đã thu nổ mới 2214 km tuyến địa chấn 2D, thực hiện được khốilượng gấp hai lần so với cam kết Điều đáng nhấn mạnh ở đây là, mặc dù tài liệu mới

có tốt hơn hẳn, nhưng phần lát cắt Oligoxen phía dưới vẫn chưa được rõ ràng Việcnày chỉ có thể khắc phục dần bằng những đợt xử lý mới cho từng đối tượng và bằngcách nghiên cứu phương pháp thu nổ mới (tăng độ phân giải và chiều sâu nghiên cứu)trong tương lai Kết quả của các đợt khảo sát sau cùng đã chính xác hóa được cấutrúc, phát hiện được các cấu tạo mới như B10, D14, K2

Công tác khoan:

Trong hai năm đầu tiên sau ngày ký hợp đồng với Việt Nam, Anzoil đã minh giảilại toàn bộ tài liệu địa chấn có sẵn, dịch hàng tr ăm báo cáo nghiên cứu các loại từtiếng Nga sang tiếng Anh, chụp ảnh vệ tinh Miền võng Hà Nội và vùng kế cận,

nghiên cứu lại toàn bộ tài liệu giếng khoan và mẫu, đặc biệt là số hoá lại toà n bộ cácđường cong Địa vật lý giếng khoan của các giếng khoan sâu, chụp ảnh và phân tíchlại các mẫu và lát mỏng, dò lại 2 giếng khoan 84 & 204 …Cho đến tháng 12/2002trong khuôn khổ hợp đồng đo địa vật lý tại Miền võng Hà Nội, Anzoil (và sau nàyMaurel & Prom) đã giao nộp 332 đầu báo cáo các loại, một khối lượng công trìnhnghiên cứu đồ sộ nhất và có giá trị nhất từ trước tới nay ở Miền võng Hà Nội.

Từ tháng 3/1996 đến tháng 9/1999 Anzoil đã khoan 8 giếng thăm dò & thẩmlượng (D14 – 1X, K2 – BS- 1X, D14 – 2X, D14 – 3X, D14 – 4X, D24 – 1X & D14 –5X)

Trên cơ sở nghiên cứu các vấn đề kiến tạo, địa tầng, trầm tích, môi trường vàphân tích hệ thống dầu khí, Anzoil đã phân ra 3 đới triển vọng gắn liền với 3 loại bẫydầu khí cần tìm kiếm thăm dò :

- Đới 1: Đới cấu tạo vòm kèm đứt gẫy xoay xéo Oligoxen chủ yếu phân bố ởtrũng Đông Quan và dưới các đới nâng vòm Mioxen hiện đang bị che khuất do tài liệuđịa chấn chưa rõ

- Đới 2: Đới các cấu tạo chôn vùi với các đá cacbonat hang hốc và nứt nẻ phân bố

ở rìa Đông – Bắc Miền Võng Hà Nội

- Đới 3: Đới cấu tạo nghịch đảo Mioxen phân bố ở trung tâm và Đông Nam MiềnVõng Hà Nội (trước đây thường được gọi là đới nâng Khoái Châu/Tiền Hải/ KiếnXương)

Quan điểm thăm dò của Anzoil là rất rõ ràng: tìm khí và condensat ở đới 1&3,tìm dầu ở đới 2, nhưng tập trung ưu tiên tìm kiếm thăm dò ở đới 1&2 Quan điểm này

là rất thực tế, phù hợp với tình hình địa chất và triển vọng dầu khí của Miền Võng HàNội Các giếng khoan đã được Anzoil tiến hành theo quan điểm đó, và ở mức độ nào

đó họ đã thành công: trừ giếng K2-BS-1X là có biểu hiện kém nhất, còn lại 7 trongtổng số 8 giếng nói trên đều có biểu hiện dầu khí trung bình đến tốt và rất tốt, trong đó

có 2 phát hiện (1 dầu, 1 khí) như sẽ nói dưới đây:

Các phát hiện:

Phát hiện khí trên cấu tạo Sông Trà Lý (D14 -STL)

Cấu tạo Sông Trà Lý (D14) thuộc nhóm đối tượng 1 Theo bản đồ của Anzoil,cấu tạo này có vòm bắc thuộc địa phận xã Thái Thọ, huyện Thái Thụy, vòm namthuộc xã Đông Hoàng, huyện Tiền Hải (mà trước đây có tên gọi là cấu tạo ĐôngHoàng đã được phát hiện trước năm 1975 bằng tài liệu trọng lực và n ăm 1976 bằng tài

liệu địa chấn), và một phần nhô cao vát nhọn thuộc địa phận xã Thái Dương huyệnThái Thụy, tỉnh Thái Bình Tuy nhiên theo tài liệu thực tế, mỏ D14 hiện nay chỉ làphần diện tích ở vòm bắc, nên việc thẩm l ượng, và phương án tiền khả thi phát triểnđều được tính toán xác lập cho phần diện tích này.

Giếng khoan đầu tiên của Anzoil, D14 – STL – 1X, khởi công ngày 6/3/1996 đạt

độ sâu 3354,7m Phần lát cắt Oligoxen đã được thử 3 vỉa thì 2 vỉa cho dòng với l ưulượng tổng cộng 5,25 triệu bộ khí/ngày (148000 m3/ngày) Một năm sau (6/1997) nhàthầu trở lại nén vỡ vỉa với hy vọng tăng lưu lượng nhưng không thành công Sau đóAnzoil khoan thẩm lượng tiếp hai giếng, kết quả một giếng không thành công (D14 –2X), còn giếng khác (D14 – 3X) cho dòng 1 – 1,1 tr.bộ khí/ngày (khoảng 30000

m3/ngày)

Cho đến năm 1999, Anzoil ước tính khí tại chỗ cho D14 (trên diện tích 45 km2cho cả 3 vòm như đã nói ở trên) ở mức trung bình là 25 tỷ m3 Cũng tại thời điểm đó,theo tính toán của PIDC cho diện tích vòm bắc là 3,5 tỷ m3, số liệu này tương đươngvới Gaffney Cline & Associates tính lại vào năm 2001

Tháng 4/2000, Anzoil đã cùng Công ty Quốc tế Gaffney Cline & Associates đánhgiá lại trữ lượng D14 để sử dụng cho tính toán đề án tiền khả thi Theo tính toán này,khí tại chỗ của D14 giao động từ 25 – 1732 tỷ bộ khí (0,7 – 48,5 tỷ m3), mức trungbình 133,4 tỷ bộ khí (tức khoảng 3,7 tỷ m3) Số liệu này sau đó đã được Hội đồngđánh giá trữ lượng Dầu khí phê duyệt ngày 27/9/2001

Do tính chất địa chất phức tạp của mỏ, công ty của Pháp Maurel & Prom chỉ lấymột hệ số thu hồi khiêm tốn là 37% của khí tại chỗ, tức một trữ l ượng thu hồi cỡ 50 tỷ

bộ khí (1,4 tỷ m3) để đem vào tính toán kinh tế cho vấn đề tiền - khả thi Tuy nhiên,

do vấn đề thị trường và việc thẩm l ượng chưa xong nên việc phát triển khai thác chưađược thực hiện

Phát hiện dầu khí trên cấu tạo Sông Thái Bình (B – STB)

Cấu tạo Sông Thái Bình (B) thuộc nhóm đối tượng 2, là địa hình vùi lấp ở rìaĐông Bắc bồn trũng Cấu tạo thuộc địa phận xã Thuỵ Trường, huyện Thái Thuỵ, tỉnhThái Bình Giếng khoan B – STB – 1X khởi công ngày 23/8/1996, dừng lại ở chiềusâu 1450 m sau khi xuyên qua 133 m đá vôi và 90 m cát bột kết xen kẽ rắn chắc tuổiCacbon – Pecmi Giếng khoan đã cho dòng 164 thùng/ngày khi rửa vỉa bằng axit và

227 thùng/ngày khi có sự hỗ trợ của bơm hút trong giếng khoan Sau này nhà thầu còntrở lại gọi dòng nh ưng không thành công Trước khi khoan, Anzoil đã ước tính dầu tạichỗ của cấu tạo này là 183 tr.thùng (cho diện tích 7,34 km2, biên độ 210m )

Quan điểm của Anzoil về các tầng chứa Oligoxen:

Anzoil cho rằng lát cắt Oligoxen ở Miền võng Hà Nội vẫn ẩn chứa một tiềm năngkhí vô cùng quan trọng, nhưng rất nhiều cấu tạo vòm khép kín đã được nhận ra Công

ty quốc tế Gaffney Cline & Associates cũng có đồng quan điểm như vậy với Anzoil.Quan điểm này được Anzoil nhấn mạnh nhiều lần và đã theo đuổi trong nhiều năm,tiếc rằng không đủ thời gian và ngân sách để thực hiện mong muốn của mình Chỉriêng tại Tiền Hải C, trước đây Anzoil đã đánh giá lại khí tại chỗ của tầng chứaOligoxen (GIIP Tien Hai Deep Oligoxen) là 44.85Bscf chỉ cho khu vực quanh giếngkhoan 106 và 84 Và, 5 tháng trước khi rời Việt Nam (tháng 4/2000) Anzoil vàGaffney Cline & Associates lại cùng nhau đánh giá lần nữa quanh khu vực hai giếngkhoan nói trên với kết quả khí tại chỗ là 31.5 Bscf Gaffney Cline & Associates cònnhấn mạnh rằng tầng sâu Oligoxen tại khu vực T iền Hải C vẫn chưa được đánh giáđúng mức và chưa được thẩm lượng Điều này cho thấy rằng, không những Anzoil màcác nhà thầu khác cũng đều đánh giá cao tiềm năng khí của Oligoxen

Tóm lại, sau 7 năm tiến hành tìm kiếm thăm dò , mặc dù là một công ty nhỏ vớikhả năng tài chính hạn hẹp nhưng Anzoil đã hoàn thành nghĩa vụ và vượt mức camkết hợp đồng Tính đến năm 2000, nhà thầu đã đầu tư 67,5 triệu USD cho công tácthăm dò - thẩm lượng, góp phần to lớn cho việc phát triển hoạt động dầu khí tại Miềnvõng Hà Nội - một khu vực không thực sự hấp dẫn đối với các công ty dầu khí nướcngoài Tháng 10/2000 Anzoil chuyển quyền điều hành cho công ty của Pháp Maurel

& Prom

2.1.3 Giai đoạn từ năm 2000 đến nay

Từ năm 2000 có sự thay đổi về nhà điều hành ở Miền võng Hà Nội: Maurel &Prom nhận quyền điều hành hợp đồng từ Anzoil, và trên phần lô mở mà nhà thầu vừatrả lại, Petrovietnam đã xúc tiến ngay công tác nghiên cứu và khoan tiếp 3 giếngkhoan

Công tác thăm dò thẩm lượng của Maurel & Prom

Sau khi nhận quyền điều hành, Maurel & Prom đã tiến hành tiếp tục công tácthẩm lượng D14, đánh giá tiền khả thi D14 và th ăm dò cấu tạo B26

- Giếng khoan B26-1X, với mục tiêu thăm dò tiếp tục đối tượng móng cacbonatchôn vùi, được khởi công ngày 26/3/2002, kết thúc 31/3/2002, đạt độ sâu 1040 m.Giếng khoan không gặp đúng đối tượng cacbonat như dự đoán, mà chỉ gặp các đáphiến serixit, cát kết dạng quarzite (meta-clastic), không có biểu hiện dầu khí và giếng

khoan đã được huỷ.

- Như trên đã nói, khối lượng khí tại chỗ của D14 là 133,4 tỷ bộ khí (tức khoảng3,7 tỷ m3) đã được phía Việt Nam phê duyệt (xem trang 19)

Công tác thăm dò của PIDC

Sau khi có lại phần đất mở mà phía Anzoil trả lại, trước nhu cầu đòi hỏi cấp báchcủa tỉnh Thái Bình, Tổng Công Ty Dầu khí Việt Nam đã chỉ đạo trực tiếp Công ty đầu

tư – Phát triển Dầu khí (PIDC) trước đây nay là Tổng công ty thăm dò khai thác dầukhí Việt Nam (PVEP) khẩn trương nghiên cứu tìm vị trí đặt giếng khoan thích hợp với

hy vọng phát hiện khí bổ sung cho công nghiệp địa phương

Trên cơ sở tổng hợp lại các kết quả tìm kiếm thăm dò trước đây, kết hợp việcphân tích, xử lý lại các tài liệu địa vật lý địa chất, PIDC đã nhanh chóng định hướngthăm dò vào các đối tượng móng thuộc rìa Đông – Bắc và đối tượng nông Mioxennhư Phù Cừ (PC), Xuân Trường (XT) và Vũ Thư (Thái Bình) Kết quả như sau:

- Giếng khoan trên cấu tạo Phù Cừ (PV- PC-1X) được khởi công ngày29/12/2001, kết thúc 12/01/2002, đạt chiều sâu 2000m, không có biểu hiện dầu khí,lát cắt tương tự như các giếng cũ lân cận K2, 104&K2-BS-1X

- Giếng khoan trên cấu tạo Xuân Tr ường (PV- XT-1X) được khởi công ngày25/01/2002, kết thúc 17/02/2002, đạt chiều sâu 1877 m Giếng khoan không gặpmóng như dự kiến, chứng tỏ việc dự đoán theo tài liệu trọng lực sai Giếng có biểuhiện khí và condensate nhưng khi thử vỉa không cho dòng, lát cắt Oligoxen có chứacác tập sét với tổng cacbon hữu cơ cao (1 – 2%)

- Giếng khoan bổ xung tại mỏ Tiền Hải C (PV-THC-02) được khởi công ngày08/03/2002, kết thúc 14/03/2002, đạt chiều sâu 1239m Ngoài các vỉa cũ đã khoan quagiếng đã phát hiện thêm một số vỉa khí mới T0 và T1 mà trước đây vẫn cho là nhữngthân cát nhọn ít được quan tâm Các vỉa này đã được đưa vào khai thác ngay, kịp thời

bổ xung khí năm 2003 và góp phần duy trì sản lượng cho thời gian tới

2.2 ĐỊA TẦNG

Miền võng Hà Nội hiện tại là phần đất liền và là cánh nghiêng hướng tâm của bểSông Hồng Đặc điểm cấu trúc nổi bật của Miền võng Hà Nội là cấu trúc uốn nếpphức tạp bị nghịch đảo trong Mioxen, dải nâng Khoái Châu-Tiền Hải cùng một loạtcấu tạo vòm rất điển hình nằm dọc theo đứt gãy chìm trên trũng Đông Quan Đặcđiểm cấu trúc này là kết quả của pha nén ép ngang xảy ra mạnh nhất vào cuối Mioxen

và sự thay đổi hướng từ trượt trái sang trượt phải của đứt gãy Sông Hồng

Khu vực Miền võng Hà Nội đã được nghiên cứu từ lâu với những tổ hợp phươngpháp tương đối hoàn chỉnh, khối lượng giếng khoan cũng nhiều, độ sâu khoan tối đahơn 4000m, theo mặt cắt địa chấn bề dày trầm tích Kainozoi có thể đạt tới 7000m Đã

có rất nhiều sự phân chia địa tầng, mỗi quan điểm mới lại có sự phân chia mới xongchỉ khác nhau về độ sâu của ranh giới các tầng, còn về số tầng và thứ tự của nó thìkhông có gì được thay đổi Trong đồ án này Miền võng Hà Nội lấy ranh giới theo sựphân chia của Công ty Anzoil mà đã được PIDC ( giờ là PVEP Sông Hồng) thừa nhận.Địa tầng Miền võng Hà Nội gồm: móng trước Kainozoi; trầm tíc h Kainozoi (hình2.1)

2.2.1 Móng trước Kainozoi

Móng trước Kainozoi ở khu vực Miền võng Hà Nội lộ ra khá đa dạng tại các đớirìa ngoài và phân thành hệ cấu trúc khác nhau Hầu hết các giếng khoan đã khoan ởrìa của Miền Võng Hà Nội và một số đã gặp các t hành tạo trước Kainozoi như:

- Đá phiến tuổi Proterzoi tại giếng khoan 9 ở Gia Lâm

- Đá gờnai amphibolit Proterzoi tại giếng khoan 15 ở Nam Định

- Đá cacbonat tuổi Cacbon-Pecmi tại giếng khoan 8 ở Hải Dương và giếng khoan

81 ở Thụy Anh

- Đá ryolit tuổi Trias tại giếng khoan 104 ở Phù Cừ

- Đá vôi Cacbon – Pecmi tại Giếng khoan B-STB-1X

2.2.2 Trầm tích Paleogen

2.2.2.1 Trầm tích Eoxen, Hệ tầng Phù Tiên (E 2 pt)

Hệ tầng Phù Tiên nằm bất chỉnh hợp lên các đá móng được phát hiện tại giếngkhoan 104 thuộc huyện Phù Tiên, tỉnh Hưng Yên ở độ sâu 3535 – 3940m, ngoài racòn phát hiện ở các giếng khoan 18, giếng khoan 22 và một số điểm lộ vùng Yên Bái,Lào Cai, Đoan Hùng Thành phần thạch học gồm các lớp cát kết, sét kết màu tím gan

gà, màu xám xen kẽ cùng các lớ p cuội kết với kích thước cuội từ vài tới vài chục cm.Thành phần cuội chủ yếu là ryolit, phiến kết tinh và quarzit Cát kết đa khoáng, độmài tròn, chọn lọc kém, có nhiều thạch anh, canxit bị gặm mòn, xi măng canxit,serixit Bột kết rắn chắc, thường có màu tím chứa serixit và oxit sắt Trên cùng là lớpkết hỗn tạp màu tím, đỏ xen kẽ các đá phiến sét có nhiều vết trượt láng bóng Các hóathạch tìm thấy đều là bào tử phấn hoa như Pinuspollenites, Jussiena, Verricatospporite… Trầm tích này gặp ở các giếng khoan có chiều dày khoảng 300 –

500 m và được thành tạo trong môi trường lục địa tướng lũ tí ch (proluvi) và các hồgiữa núi.

2.2.2.2 Trầm tích Oligoxen, Hệ tầng Đình Cao (E 3 đc)

Hệ tầng này nằm bất chỉnh hợp lên hệ tầng Phù Tiên được phát hiện thấy tạigiếng khoan 104 xã Đình Cao huyện Phù Tiên, tỉnh Hưng Yên ở độ sâu 2400 -3535m.Các Giếng khoan sâu khoảng 3000m đều bắt gặp tập trầm tích này (GK 203, 81, 106,110…) Tại giếng khoan 104, thành phần thạch học chủ yếu là cát kết màu xám sáng,xám sẫm, đôi chỗ phớt tím, xen kẽ các lớp cuội kết, sạn kết Phủ lên trên là các lớpbột kết, sét kết màu xám đen, rắn chắc xen ít lớp cuội có độ mài tròn, chọn lọc kém.Được thành tạo trong môi trường lũ tích, bồi tích

Tại các giếng khoan ở vùng Đông Quan và GK PV – XT – 1X, trầm tích gồm cátkết màu xám sáng, xám tối, xám xanh, hạt nhỏ tới trung, ít hạt thô, đôi khi cuội sạn

Độ chọn lọc từ trung bình đến tốt Trong cát kết có nhiều mảnh đá vôi, mảnh quarzit,silic và diệp thạch Xi măng gồm cacbonat, sét thạch anh, oxit sắt Có gặp ít glauconit

ở GK 200, 203, D14 – STL – 1X Cát kết thuộc loại litharenit, sublitharenit vàlitharenit fenspat Sét kết chiếm chủ yếu trong mặt cắt, chúng có màu xám đen, cónhiều dấu vết thực vật và mặt trượt đen bóng có kết hạch siderit Một số nơi còn xenkẹp những vỉa than (GK PV – XT – 1X, GK 203), sét than (GK D14 – STL-1X) hoặclớp sét vôi (GK D14-STL-1X) Thành phần khoáng vật sét gồm chủ yếu làhydromica, kaolinit và ít clorit Trong các GK 200, GK 203, GK 81 còn phát hiệnthấy rất nhiều hóa đá động vật nước ngọt thuộc giống Viviparus có kích thước nhỏ.Chúng được thành tạo trong môi trường hồ, đầm lầy ven biển và có xen kẽ vũng,vịnh Đá biến đổi ở giai đoạn Katagenes sớm

Khu vực Tiên Hưng - Kiến Xương – Tiền Hải theo kết quả phân tích thạch học tạicác GK 100,101, 102, 110, 106, 108 trầm tích có đặc điểm là sự xen kẽ liên tục giữacác lớp cát kết hạt nhỏ phân lớp mỏng vài milimet (mm) tới vài cm tạo thành các cấutạo dạng gợn sóng, thấu kính, sọc vằn xen kẽ với các lớp Sét, bột kết, cát kết hạt mịndày khoảng vài chục mét Cát kết chủ yếu thuộc loại litharenit, có độ chọn lọc, màitròn từ trung bình đến tốt Trong đá có nhiều mảnh silic, quarzit, ít mảnh đá vôi.Khoáng vật phụ có nhiều glauconit, pyrit Xi măng chủ yếu là cacbonat, ít sét Sét, bộtkết màu xám sáng, xám xanh, nâu tới xám đen Khoáng vật sét gồm chủ yếu làhydromica, kaolinit và ít clorit Tại GK 110, mẫu lõi ở độ sâu 2714,6 m tuổi Oligoxen

có mặt trùng khủng mao (vi sinh vật đơn bào sống ở biển) Ở GK 106, mẫu lõi ở độ

sâu 3000.5m, có mặt phấn hoa trường vũng vịnh, cửa sông (Subaqueous), có xen kẽ

- Đới Tiên Hưng – Kiến Xương, đặc trưng bởi sự xen kẽ những lớp cát kếtgrauvac hạt mịn đến trung màu xám sáng, xám xanh, độ chọn lọc, mài tròn tốt (So:2,113; Sk: 0,782; Mđ: 0,162), có chứa nhiều glauconit màu xanh lục và các ổ pyrit, ximăng cacbonat nhiều hơn sét Những lớp cát kết này nằm xen kẽ với những lớp cáthạt mịn, bột, sét dày hàng chục mét Theo hướng Tây Bắc – Đông Nam độ hạt của cátgiảm dần, lượng glauconit lại tăng dần, các lớp hạt mịn cũng tăng dần Bột kết, sét kếtmàu xám sáng tới xám đen, vài nơi là sét than màu đen hoặc có chứa vỉa than mỏng(GK 101, GK 102) Khoáng vật sét là hydromica, kaolinit và rất ít clorit Hệ số kiềmcủa đá sét thay đổi từ 0,45 đến 1,91 Các hóa đá chủ yếu là bào tử phấn hoa, phổ biến

nhất là phấn Betulacea và Fagaceae Môi trường trầm tích thay đổi từ đồng bằng ven

biển (vùng Phù Cừ, Tiên Hưng) tới vũng vịnh, có xen kẽ biển ven bờ (vùng Phù Cừ,Tiên Hưng) tới vũng vịnh, có xen kẽ biển ven bờ (vùng Kiến Xương, Tiền Hải)

- Đới Đông Quan, chủ yếu là các lớp bột sét kết dày màu đen, phớt tím, phân lớpdày có dấu vết thực vật, có các mặt đen láng bóng, có kết hạch siderit, thỉnh thoảng cókẹp ít lớp than mỏng (GK 203, GK 200) Cũng như ở đới Tiên Hưng – Kiến Xương,khoáng vật sét là hydromica, kaolilit và rất ít clorit Hệ số kiềm của sét thay đổi từ 0,5

– 1,2 Ít hóa đá thực vật loại Rhus, Selkova Graminophyllum phát triển ở vùng đầm

lầy Cát kết hạt mịn đến trung đôi chỗ lẫn sạn, sỏi, màu xám sẫm, độ chọn lọc, màitròn từ trung bình đến kém, phân lớp dày, hầu như không gặp glauconit, xi măng sét,cacbonat và ít oxit sắt Môi trường trầm tích hồ, đầm lầy, bồi tích

2.2.3.2 Trầm tích Mioxen giữa, Hệ tầng Phù Cừ (N 2

1 pc)

Trầm tích của hệ tầng Phù Cừ phân bố rộng khắp Miền Võng Hà Nội và còn pháttriển rộng ra vịnh Bắc Bộ, được phát hiện ở GK2 (huyện Phù Cừ, tỉnh Hưng Yên) cácgiếng khoan sâu từ 2400m đều bắt gặp trầm tích của Hệ tầng này Đặc điểm của Hệtầng này là các thành phần trầm tích xen kẽ nhau có tính chu kỳ liên tục rõ rệt giữa

các lớp, cát kết hạt trung với các bột kết phân lớp dạng sóng, thấu kính xiên chéo, mặtlớp có mica và tấm kính thực vật.

Bột sét kết màu đen cấu tạo khối Trong đó có ch ứa nhiều hóa thạch thực vật vàthan nâu Cát kết hạt mịn đến trung, có độ chọn lọc và mài tròn từ trung bình đến tốt(So: 2,02; Sk: 0,657; Md: 0,219), màu xám, xám sáng, ít khoáng vật phụ, ngoàituamalin, zirkon như các tầng dưới còn thấy xuất hiện nhiều g ranat Có mặt glauconit

và hóa thạch động vật biển nông: Foraminifera, ostacocta, nhiều nhất là Amonica(khu vực Kiến Xương – Tiền Hải)

Các đá sét kết, bột kết tập chung chủ yếu ở vùng Kiến Xương, Tiền Hải và mộtphần trũng Đông Quan, thành phần khoáng vậ t sét gồm kaolinit, hydromica và rất ítclorit Hệ số kiềm của sét dao động từ 0,34 đến 1,78 Các giá trị này giảm dần ở giếngkhoan 104, 203 và tăng dần ở các giếng khoan vùng Kiến Xương, Tiền Hải có nhiềuhóa thạch thực vật loại một lá, phát triển thực vật vùng đầm lầy (dương xỉ nước lợ),

hóa thạch thân gỗ như Quercus daphre, Quercus boniieii… và loại cây thân bụi như Griwir, pecoptere…

Các vỉa than tập trung chủ yếu ở vùng Kiến Xương như tại GK 51 có 22 vỉa, GK

101 có 18 vỉa, GK 60 có 22 vỉa, vùng Đông Quan số vỉa than ít hơn, tại GK D14 –STL – 1X có 13 vỉa, GK 200 có 14 vỉa

Trầm tích của hệ tầng Phù Cừ đang trong giai đoạn tạo đá Diagenes muộn đếnKatagenes sớm Môi trường thành tạo của vùng Tiên Hưng – Phù Cừ là tam giác châulục địa và vùng Kiến Xương, Tiền Hải, Đông Quan là tam giác châu biển

2.2.3.3 Trầm tích Mioxen trên, Hệ tầng Tiên Hưng (N3

1 th)

Trầm tích hệ tầng Tiên Hưng phân bố rộng rãi trên toàn vùng với chiều dày thayđổi từ 500 đến 2000m Cát hạt mịn chiếm tỷ lệ lớn xen kẹp với bột kết, sét kết màuxám đến xám đen gắn kết yếu và sét than tạo nên những nhịp gồm 3 -4 thành phần,cấu tạo phân lớp dày Cát hạt thô, thành phần tương đối đồng nhất, chủ là thạch anh, ítmảnh palagiocla, mảnh đá, khoáng vật phụ điển hình là gronat, ít tuamalin, zircon,sphen, epydot, rutin, inmenit,… Hầu như không gặp gluconit, xi măng gắn kết chủyếu là sét Đôi chô xen kẹp với các lớp sạn sỏi có độ chọn lọc và mài tròn từ trungbình đến kém (So: 0,325; Sk: 0,542; Md: 0,236)

Sét bột kết phân lớp dày có nhiều vết in lá cây và mảnh thực vật hóa than Kẹpgiữa là những lớp than và lớp hỗn hợp chuyển tiếp Thành phần khoáng vật sét chủyếu là kaolinit, ít hydromica, rất ít clorit Hệ số kiềm của sét 0,33-0,83 (trung bình =

0,52) Các lớp than dày từ 2 - 4 m phân bố dạng đới dọc theo gần bờ biển hiện tại như

ở GK D14-STB-1X, GK 200, GK 63, GK 106, GK 102, GK 110 Các hóa đá thực vật

chủ yếu là dạng cây bụi đầm lầy ( Quercus, Lagladaceac, Betulaceal, Lauraceae,…)

hóa đá được bảo tồn trong điều kiện tam giác châu lục địa, phân bố ở vùng Phù Cừ,Tiên Hưng và dải phía Đông Bắc Đông Quan Dải từ GK D14-STL-1X đến GK 200đến Tiền Hải C đến Kiến Xương là trầm tích hồ đầm lầy tạo than ven biển Phần cònlại thành tạo trong điều kiện tam giác châu biển Sự t ương quan giữa hàm lượng củaFe2+, Fe3+, FeS cho thấy điều kiện môi trường chủ yếu là môi trường khử Trầm tíchTiên Hưng chưa bị biến đổi nhiều, các hạt vụn tiếp xúc với nhau dạng điểm, mức độgắn kết chưa cao, có thể tiếp xúc vào giai đoạn Diagenes muộn

2.2.3.4 Trầm tích Plioxen, Hệ tầng Vĩnh Bảo (N 2 vb)

Trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo, phân bố hầu như trên hết toàn vùng với chiều dày từ60-70m đến 400-500m (67m ở GK 104 và 122m ở GK 110) bao gồm các tập cát hạtmịn xen lẫn bột kết màu xám lục, xanh phớt vàn g, độ mài tròn chọn lọc tốt Phía Bắc

và Đông Bắc độ hạt không đồng đều, có sự xen kẽ sạn và cuội Tại GK 104 trầm tíchmang tính đầm lầy ven biển có ít sét than Trong cát kết hạt mịn thành phần khoángvật chủ yếu là thạch anh, granat, ilmenit, pyrit, mic a… chứa nhiều hóa đá động vật

biển loại Foraminifera, Mollusca, trầm tích của hệ tầng Vĩnh Bảo ở giai đoạn đầu của

sự tạo đá, thành tạo ở môi trường biển nông

2.2.4 Trầm tích Đệ tứ (Q)

2.2.4.1 Trầm tích Pleistoxen, Hệ tầng Hải Dương

Trầm tích của hệ tầng này được phân bố trên khắp Miền võng Hà Nội với đặctrưng gồm cuội, sạn, sỏi và cát hạt thô Cát sắc cạnh với thành phần đa khoáng: thạchanh, granat, ilmenit, epidot và turmalin Cuội thường là cuội cát kết thạch anh Bề dầytrung bình từ 80m-100m

Hóa đá động vật mới chỉ tìm thấy một ít Foraminifera ở GK6 (152m) trong một lớp cát hạt nhỏ, mịn như Cassidulina, Globigerina, Cibicides, Bolivina.

Trầm tích hệ tầng Hải Dương chủ yếu thành tạo trong môi trường lục địa, lũ tích

có ít pha biển Đánh dấu một giai đoạn nâng lên mạnh mẽ của Miền võng Hà Nội vàođầu kỷ Đệ Tứ

2.2.4.2 Trầm tích Holoxen, Hệ tầng Kiến Xương

Trầm tích của hệ tầng này gồm các lớp hạt mịn: cát hạt nhỏ, bột, sét D ưới đáy,tiếp giáp với hệ tầng Hải Dương là một lớp sét màu đen chứa nhiều tàn tích thực vật

chưa bị phân hủy hết, có nơi tạo thành những lớp than bùn dày Than bùn phân bốnhiều ở khu vực Tây Bắc Miền võng: Khoái Châu, Yên Mỹ, Hà Nội, S ơn Tây Trongcác lớp than bùn còn thấy nguyên vẹn các thân câ y Tại các giếng khoan ven biển như

GK – 81, GK – 203, trong các lớp sét chỉ còn các bã thực vật, nhưng ở các giếngkhoan này phía trên lớp than bùn trong các lớp cát hạt mịn và bột còn tìm thấy nhiều

hóa đá động vật biển thuộc các ngành khác nhau: Foramnifera, Ostracosda, Balanus, các Mollusca biển, Radiolaria, san hô giống như trong biển hiện nay Những lớp

chứa hóa đá này đánh dấu một đợt biển tiến rộng khắp Miền võng Hà Nội trong thời

Hà Nội thành 3 đơn vị cấu trúc chính: Đới đơn nghiêng rìa Đông Bắc; Đới trung tâm;Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam (hình 4.1)

2.3.1 Phân vùng kiến tạo

Đơn nghiêng rìa Đông Bắc

Đơn nghiêng rìa Đông Bắc được giới hạn bởi đứt gãy Sông Lô về phía Tây Nam

Đá móng là các trầm tích lục nguyên có tuổi từ Trias đến Jura, đá vôi tuổi Cacbonsớm Chiều dày lớp phủ Kainozoi khoảng 150m – 200m, có nơi tới 1000m (trũng HảiDương) và lớn hơn Trong đơn nghiêng này, b ằng phương pháp trọng lực một số đơn

vị cấu trúc nhỏ hơn được phát hiện (nhô Gia Lương, trũng Hải Dương, nâng Thanh

Hà và nhô Tiên Lãng) Móng bị một loạt các đứt gãy thuận nhỏ hướng Tây Bắc –Đông Nam phân cách thành các khối nâng B, B26, B6

Đới trung tâm

Đới trung tâm là phần nằm giữa các đứt gãy Sông Lô và Sông Chảy Đặc điểmchính của đới kiến tạo này là sự sụt lún mang tính khu vực r õ rệt với chiều dày lớpphủ Đệ tam tới 7000m Đới này, được chia thành 2 phụ đới khác nhau là trũng Đông

Quan và đới nghịch đảo Mioxen.

- Đới nghịch đảo Mioxen

Đới nghịch đảo này có người còn gọ i là đới nghịch đảo Khoái Châu, Tiền Hải Kiến Xương Nó được khống chế bởi hai đứt gãy lớn, phía Đông Bắc là đứt gãy VĩnhNinh và phía Tây Nam là đứt gãy Sông Chảy

-Chiều dày trầm tích Kainozoi ở đới này rất lớn, chỗ sâu nhất đạt trên 7000m baogồm các thành tạo từ Eoxen đến Đệ Tứ Là khu vực bị nén mạnh do pha hoạt độngkiến tạo xảy ra ở cuối Mioxen giữa, đầu Mioxen muộn và kéo dài cho đến tận cuốiMioxen muộn

Do tác động của pha hoạt động nén ép này nên đã gây ra sự uốn nếp mạnh, đểgiải toả năng lượng, hàng loạt đứt gãy nghịch được sinh ra, trong đó tiêu biểu nhất làđứt gãy Vĩnh Ninh (tái hoạt động và trở thành đứt gãy nghịch), đồng thời hình thànhhàng loạt cấu tạo hình hoa (flower structures) như các cấu tạo: Khoái Châu, Phù Cừ,Tiên Hưng, Kiến Xương và Tiền Hải

Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam

Đới rìa phân dị phức tạp Tây Nam được giới hạn bởi đứt gãy Sông Chảy và rìaTây Nam của miền võng Đặc điểm của đới này là móng phân dị phức tạ p cả về thànhphần, tuổi địa chất cũng như bề mặt cổ địa lý của nó Do chiều dày không lớn (400 –600m) cho nên đới này không có ý nghĩa trong đánh giá tiềm năng dầu khí

2.3.2 Phân tầng kiến trúc

Là một bể trầm tích có lịch sử phát triển địa chất phức tạp từ Paleogen đến nay,

bể Sông Hồng cũng như khu vực Miền v õng Hà Nội với nhiều pha căng giãn-nén ép,

nghịch đảo kiến tạo, nâng lên – hạ xuống, bào mòn cắt xén, oằn võng do nhiệt, kèm

sự thăng giáng mực nước biển, vì thế theo không gian và thời gian , cấu trúc địa chất

và môi trường trầm đọng không đồng nhất từ móng trước Kainozoi đến hiện tại Cũng

vì thế, Miền võng Hà Nội bao gồm nhiều đơn vị cấu trúc khác nhau, ẩn chứa tiềmnăng dầu khí khác nhau

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về địa tầng, kiến trúc, mặt cắt địa chấn, địachất, ta thấy vùng nghiên cứu có 2 tầng cấu trúc chính (Hình 4.2):

Hình 2.2 Bản đồ phân vùng kiến trúc Miền võng Hà Nội [1]

2.3.2.2 Tầng cấu trúc giữa

Tầng cấu trúc giữa bao gồm các tầng từ Oligoxen đến Mioxen sớm, đây là toàn

bộ phần trầm tích dày, phủ lên trên các trầm tích Kainozoi Chiều dày trầm tích khálớn, bao gồm trầm tích lục nguyên, lục nguyên cacbonat

Hình 2.3 Phân tầng cấu trúc khu vực Miền võng Hà Nội trên tuyến địa

chấn theo hướng Đông Bắc – Tây Nam [1]

Hình 2.4 Phân tầng cấu trúc khu vực Miền võng Hà Nội trên tuyến địa

chấn theo hướng Tây Bắc – Đông Nam [1]

2.3.2.3 Tầng cấu trúc trên

Đây là tầng phát triển lên trên phần móng, bao gồm các trầm tích Kainozoi phủbất chỉnh hợp lên tầng cấu trúc dưới Tầng này bao gồm các phức hệ: Eoxen –Oligoxen, Mioxen, Plioxen - Đệ tứ Chiều dày trầm tích khá lớn bao gồm trầm tíchlục nguyên, lục nguyên cacbonat, hoặc đôi chỗ chứa than Theo đặc điểm kiến trúc,môi trường trầm tích và lịch sử hình thành chia tầng này thành 3 phụ tầng nhỏ hơn:

Phụ tầng được giới hạn bởi hai mặt bất chỉnh hợp khu vực là mặt móng trướcKainozoi và Oligoxen Trong khu vực nghiên cứu đã có một số giếng khoan gặpmóng ở phần rìa nhưng chưa thấy có sự xuất hiện của trầm tích Eoxen, có thể gặptrong các địa hào, bán địa hào, vòm Chúng bị các đứt gãy phân cắt phức tạp

Phụ tầng cấu trúc giữa

Bao gồm các thành tạo Mioxen là các trầm tích lục nguyên, vụn thô chứa thanbao gồm sét, cuội, sỏi, bột kết với môi trường từ đồng bằng châu thổ, ven bờ tới biểnnông

Phụ tầng này phủ bất chỉnh hợp lên phụ tầng phía dưới, được giới hạn bởi 2 mặtbất chỉnh hợp: đáy Oligoxen và nóc Mioxen Phụ tầng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ củahoạt động căng giãn – nén ép nghịch đảo, nâng lên, hạ xuống, bào mòn – cắt xén, uốnvõng kéo dài từ Mioxen sớm cho đến Mioxen muộn Do đó bị chia cắt bởi các đứtgãy, uốn nếp biến vị mạnh, hàng loạt các cấu tạo mới hình thành dọc các đứt gãynghịch

Phụ tầng cấu trúc trên

Phụ tầng cấu trúc trên bao gồm các trầm tích Plioxen – Đệ tứ gồm các hệ tầngVĩnh Bảo – Hải Dương – Kiến Xương Bao gồm các trầm tích vụn bở rời, cát, sạn, bột

kết và một số nơi có than bùn, sét phân lớp ngang, song song, độ phân giải rõ, môitrường chủ yếu là biển nông và lục địa.

Phụ tầng này nằm trên mặt bất chỉnh hợp cuối Mioxen, ổn định và mở rộng đếncác đới rìa của Miền võng Hà Nội và không bị các đứt gãy cắt qua

2.3.3 Các hệ thống đứt gãy

Có 4 đứt gãy lớn chạy qua khu vực này đó là đứt gãy Sông Lô, đứt gãy VĩnhNinh, đứt gãy Sông Chảy và đứt gãy Sông Hồng Trong đó đứt gãy Sông Chảy và đứtgãy Vĩnh Ninh tạo thành một đới nghịch đảo Mioxen, do dịch chuyển trượt bằng phảicủa hệ thống đứt gãy Sông Hồng vào thời kỳ cuối Mioxen Vì vậy mặt cắt trầm tíchMioxen bị nén ép, nâng lên, bị bào - mòn cắt xén mạnh, mất trầm tích từ vài trăm chođến hàng nghìn mét

Trong vùng nghiên cứu phát triển nhiều hệ thống đứt gãy khác nhau Hệ thốngđứt gãy chính mang tính khu vực, có phương TB – ĐN, kéo dài từ trong đất liền rađến tận vịnh Bắc Bộ Đây là các đứt gãy cổ và tái hoạt động nhiều lần trong thời kỳKainozoi, có kích thước lớn cả về chiều dài lẫn biên độ dịch chuyển, phát triển sâutrong móng chính vì vậy chúng đóng một vai trò quan trọng trong tiến trình phát triểnđịa chất, phân chia cấu trúc của bể

Ngoài các đứt gãy chính phương TB - ĐN, trong khu vực còn có mặt các hệthống đứt gãy khác có chiều dài và biên độ không lớn lắm, đó là c ác hệ thống đứt gãyphát triển theo phương ĐB – TN

Đứt gãy Sông Hồng cắm dốc về phía Đông Bắc, với góc 70o xuyên sâu trên 60

km, cắt qua mặt mô hô Các hoạt động dịch trượt trái xảy ra trong Paleogen – đầuNeogen làm khối Tây Nam dịch chuyển tương đối về Đông Nam với biên độ vài trăm

km Vào cuối Mioxen, xảy ra chuyển động dịch trượt phải gây lên hiện tượng nghịchđảo trong bể

2.3.3.2 Hệ đứt gãy Sông Chảy

Hệ đứt gãy này phát triển theo hướng Tây Bắc – Đông Nam bắt đầu từ TrungQuốc qua biên giới Việt – Trung theo thung lũng Sông Chảy đến Việt Trì vào Đồngbằng Châu thổ Sông Hồng rồi đổ ra biển Đây là hệ đứt gãy dài khoảng 800km có thểsâu tới mặt Mô hô, biên độ dịch chuyển trong thời kỳ Kainozoi đạt từ 1000m – 2000m

và có hướng cắm về phía Đông Bắc

2.3.3.3 Hệ đứt gãy Sông Lô

Hệ đứt gãy Sông Lô dài khoảng 600km phát triển từ biên giới Việt – Trung kéoxuống dọc theo thung lũng Sông Lô, men theo rìa Tây Nam của dãy núi Tam Đảo rađến phía Tây Bắc của lô 107 và nhập vào hệ đứt gãy Vĩnh Ninh

Hệ đứt gãy Sông Lô được xem là đứt gãy trượt bằng phải, biên độ dịch chuyển đođược 2,5 km, có nơi thể hi ện như đứt gãy thuận có góc cắm về phía Tây – Nam.Chuyển động ngược chiều ở đứt gãy Sông Hồng và Sông Lô đã tạo “Bể căng ngang”;

“dạng kéo toác” và các đứt gãy ngang hướng vĩ tuyến khống chế quy luật trầm tíchtrong bể

2.3.3.4 Hệ đứt gãy Vĩnh Ninh

Hệ đứt gãy Vĩnh Ninh kéo dài từ Bắc thành phố Việt Trì đến Tây Bắc Lô 107 sau

đó nhập với hệ đứt gãy Sông Lô tạo nên địa hào trung tâm của phần phía Tây Bắc bểSông Hồng Pha uốn nếp chính vào Mioxen muộn tạo lên hàng loạt các cấu tạo lồitrong phạm vi của địa hào này Chúng được xem là đối tượng tìm kiếm thăm dò dầukhí chính

2.3.3.5 Hệ thống đứt gãy Thái Bình

Đây là đứt gẫy nghịch, là một phần của hệ thống đứt gãy Sông Chảy, cóphương TB – ĐN, hướng cắm Đông, Đông bắc Đứt gẫy có độ sâu ảnh hưởng khá lớnkhoảng 25km, cắt qua lớp vỏ

2.3.3.6 Hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam

Hệ đứt gãy có phương ĐB - TN cùng phương với hệ uốn nếp Caledonit Catazi cổhơn và kéo dài từ Tây Lôi Châu sang Nhưng trên phần diện tích các lô của vùngnghiên cứu thì trở nên yếu hơ n khi gặp hệ đứt gãy Sông Lô - Vĩnh Ninh Đặc điểmcủa hệ đứt gãy này là phát triển mạnh trong thời kỳ Paleogen và tái hoạt động trongthời kỳ đầu của Neogen

Vai trò của các hệ thống đứt gãy đối với các tích tụ Dầu khí:

Hầu hết các cấu tạo vòm, bán vòm tr ong vùng nghiên cứu đều nằm kế cận với các

đứt gãy Do đó các đứt gãy này đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phá hủy, bảotồn các tích tụ dầu khí Trong đó các hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng Tây Bắc– Đông Nam nằm trong trũng trung tâm thường đóng vai trò là các màn chắn kiến tạorất tốt, ngoài ra vào các thời kỳ hoạt động kiến tạo có thể chúng còn đóng vai trò làcác đường dẫn dầu và khí di chuyển từ những tầng sinh thấp hơn lên các bẫy chứa.Còn vùng rìa Đông Bắc và đới nghịch đảo Bạch Long Vĩ , đóng vai trò là các mànchắn thì hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng Đông Bắc – Tây Nam là chủ đạo.

2.4 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT

Bể trầm tích Sông Hồng có thể bắt đầu hình thành từ cuối Eoxen trong quá trìnhtạo rift do sự tách giãn của đáy bể bắt nguồn từ những va chạm của mảng Ấn Độ vàmảng Âu – Á

Dựa trên kết quả nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc địa tầng và trầm tích có thểphân chia lịch sử phát triển địa chất ở Miền Võng Hà Nội thành 4 giai đoạn phát triểnlà: giai đoạn tiền tạo rift; giai đoạn đồng tạo rift; giai đoạn sau tạo rift; giai đoạn bình

ổn kiến tạo

2.4.1 Giai đoạn tiền tạo rift

Đây là giai đoạn san bằng kiến tạo xảy ra trong suốt thời kỳ Paleocxen và diễn rađều khắp trên toàn bộ diện tích bể trầm tích

Giai đoạn này đã diễn ra trong một thời gian tương đối dài, bề mặt móng trướcKainozoi đã được cố kết, sau đó bị nâng lên bào mòn mạnh mẽ mà không có sự bùđắp về trầm tích và sự san bằng kiến tạo đã xảy ra Điều này được chứng minh khimột số giếng khoan trong vùng nghiên cứu như 8 1, 203, B10 đã khoan qua trầm tíchKainozoi gặp đá móng trước Kainozoi

2.4.2 Giai đoạn đồng tạo rift

Giai đoạn này xảy ra đồng loạt trên toàn bộ bể Sông Hồng, đây là giai đoạn quantrọng trong sự hình thành và phát triển bể trầm tích được bắt đầu vào Eox en –Oligoxen và kéo dài đến Mioxen dưới

Vào giai đoạn này thì quá trình căng ngang mang tính liên tục vẫn còn hoạt động

do sự đụng độ giữa hai mảng Ấn Độ và Âu – Á Sự căng ngang này bắt đầu từPaleoxen – Eoxen xảy ra dọc theo hệ đứt gãy Sông Hồng, với biên độ nhỏ và để lạidấu ấn là sự hình thành hàng loạt các graben hẹp, sâu được lấp đầy trầm tích lục địacùng tuổi với những trũng nhỏ hẹp trên đất liền Sự căng ngang này xảy ra mạnh nhất

vào Oligoxen.

Vào thời kỳ Eoxen (Phù Tiên), Miền Võng Hà Nội được hình thành bởi quá trìnhtạo núi và tách giãn lục địa Do địa hình dốc, sự tích lũy trầm tích tạo nên tầng cơ sởtrong thời kỳ này gồm chủ yếu cuội, tảng, sạn, sỏi kết Xen kẽ những trầm tích nàycòn có trầm tích hạt mịn được tích tụ trong hồ giữa núi

Vào thời kỳ Oligoxen, quá trình tách giãn lún chìm tạo nên những vũng vịnh(vùng Tiên Hưng – Kiến Xương), hồ, đầm lầy (Đông Quan, rìa Tây Nam) và nhữngnơi cao tạo nên vùng lũ tích, bồi tích (vùng Phù Cừ) Nguồn gốc vật liệu trầm tích từcác hướng Đông Bắc, Tây Bắc và Tây Nam Đặc biệt đến cuối Oligoxen vùng đượcnâng cao gây thiếu vắng trầm tích, bề mặt bị phong hóa, nhiều chỗ nhô cao bị bàomòn, cắt cụt (chỉ xảy ra từng nơi)

Sau pha hoạt động kiến tạo và lấp đầy vật liệu trầm tích trên thì toàn bộ khu vựcnghiên cứu bị lún chìm dưới mực nước biển tiến đầu Mioxen sớm, các vật liệu đượcchuyển đến một cách dồn dập từ phía Tây – Tây Bắc và phía Bắc phủ bất chỉnh hợplên các thành tạo Oligoxen, đồng thời căng tách lại tiếp tục trong các đứt gãy đã sinhthành từ trước lại tiếp tục tái hoạt động, sự tái tách giãn này tiếp tục và kéo dài chođến tận cuối Mioxen sớm nhưng pha nén ép dẫn đến chuyển động nghịch đảo kiến tạo(Mioxen giữa – Mioxen muộn) đã kết thúc giai đoạn này

2.4.3 Giai đoạn sau tạo rift

Toàn bộ diện tích bể Sông Hồng lúc này đã bước vào giai đoạn mở rộng, lúnchìm và oằn võng trọng lực do vật liệu trầm tích mới được tăng cường, bể được mởrộng ra các phía Trong khi đó tại khu vực Miền võng Hà Nội bể lại bị nén ép mạnhlàm toàn bộ các thành tạo đư ợc hình thành từ trước và trong Mioxen sớm bị uốn nếpmạnh do đó xuất hiện hàng loạt đứt gãy chờm nghịch mới, bị nghịch đảo và hìnhthành hàng loạt các cấu tạo hình hoa Pha nén ép này có lẽ kéo dài đến tận cuốiMioxen muộn làm bề mặt Mioxen muộn của khu vực này nâng cao, cùng với pha biểnthoái trên toàn bộ thềm lục địa Việt Nam nên mặt nóc Mioxen muộn càng được nângcao, nhiều nơi bị phong hóa, bào mòn, cắt cụt trước khi bị trầm tích Plioxen phủ lêntrên

Sau pha biển lùi cuối Mioxen muộn là đến pha biển tiến đầu Pliocene, biển tiếnmạnh hình thành trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo với thành phần chủ yếu là cát hạt mịn, cónhiều glauconit, có mặt hóa đá Vào Plioxen, một giai đoạn kiến tạo mới với chuyểnđộng nâng cao toàn khu vực, biển rút ra khỏi Miền võng, t rầm tích Đệ Tứ bắt đầuhình thành

2.4.4 Giai đoạn bình ổn

Toàn bể trầm tích bước vào giai đoạn bình ổn trong Đệ t ứ Tuy vào thời Pleistoxenquá trình vận động kiến tạo và trầm tích vẫn tiếp tục như đã xảy ra trong Plioxen nhưngđến cuối Pleistoxen, đầu Holoxen thì tốc độ sụt lún trong toàn bộ bể trầm tích Sông Hồng

đã chậm lại và kết hợp với mực nước biển thoái nên đã xảy ra pha dừng trầm tích ngắn.Dấu vết để lại là một bất chỉnh hợp địa tầng có thể quan sát rất rõ trên mặt cắt địa chất,địa chấn của giếng khoan thông số số 1 (Hình 3.16)

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC KHÍ THAN

TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 3.1 SƠ LƯỢC VỀ KHÍ THAN

3.1.1 Khí than và nguồn gốc của khí than

Khí than là khí đốt tự nhiên được tạo thành trong quá trình hoạt động của vi sinhbiến đổi than bùn thành than đá dưới tác động của nhiệt và áp suất

Một phần lượng khí này thoát vào không khí, phần còn lại tích tụ trong các lỗrỗng của than, đất đá ở xung quanh vỉa than và hấp thụ trong than Thành phần chủyếu trong khí than là khí methane (CH4), thường chiếm khoảng 94-95%, phần còn lạigồm etan, propan, butan, pentan, nitơ, dioxitcarbon, một ít sulfur (hoặc không) Vìthế, khí than khi khai thác đã đủ sạch để có thể đưa vào ống dẫn, cung cấp trực tiếpcho các hộ tiêu thụ

Các loài thực vật hữu cơ sau khi lắng đọng sẽ tạo thành một lớp than bùn Lớpthan này sẽ biến đổi dần dần để tạo thành các lớp than trưởng thành hơn, quá trìnhbiến đổi này phụ thuộc vào áp suất và thời gian Trong quá trình biến đổi sẽ sinh rakhí methane (Hình 3.1)

3.1.2 Quá trình thành tạo và cơ chế chứa khí than trong vỉa than.

3.1.2.1 Quá trình thành tạo khí than:

Các loại thực vật hữu cơ như: gỗ, lá cây, cành cây, hạ t, bào tử phấn hoa, thực vậttrôi nổi và được lắng đọng tạo thành lớp than bùn Quá trình phân hủy vật chất hữu cơđược bắt đầu với hai quá trình: quá trình phân hủy vật lý và quá trình phân hủy hóahọc

Quá trình phân hủy vật lý: các loại côn trùng nhỏ, vi khuẩn, vi sinh vật hoạt động

đã làm phá vỡ các vật liệu thành các mảnh có kích thước nhỏ hơn Sau đó quá trìnhtrầm tích sảy ra, làm cho lớp than bùn này bị nén ép mạnh Quá trình nén ép đã làmcho nước trong lớp than bùn bị đẩy ra, làm cho lớp than bùn trở nên cứng dần lên vàhình thành than

Quá trình phân hủy hóa học: dưới sự tác động của nhiệt độ và áp suất đã làm thựcvật hữu cơ trong lớp than bùn dần dần chuyển thành những hợp chất hữu cơ đơn giản

và giàu carbon hơn Nhờ sự tác động của nhiệt độ và áp suất đã làm cho than bùn trởnên trưởng thành hơn (Hình 3.2.)

Hình 3.1 Quá trình biến đổi của than [1]

Hình 3.2 Quá trình lắng đọng và nén ép của than bùn [1]

Điều kiện thành tạo của lớp than bùn: môi trường phải kín, không có sự trao đổioxi (môi trường khử) như đầm lầy, ao, hồ… ngoài ra vật liệu phải được lắng đọng vớitốc độ nhanh

3.1.2.2 Cơ chế chứa khí than trong vỉa than.

Khí than tích tụ trong vỉa than dưới hai dạng:

- Hấp phụ trên bề mặt của than

- Chứa trong các khe nứt và các lỗ rỗng mở của than tương tự như khí tựnhiên

Sự hấp phụ methane lên bề mặt của than dưới hai dạng là hấp phụ vật lý và hấpphụ hóa học

Hấp phụ vật lý: sự hấp phụ xảy ra do lực liên kết giữa các phân tử, giữa phân

tử khí và các phân tử than Lực liên kết này tương đối yếu nên chúng rất dễ bị xáotrộn, và để phá vỡ các liên kết này cũng c hỉ cần một năng lượng tương đối thấp Sựhấp phụ này sẽ giảm đi khi nhiệt độ tăng cao, và sự hấp phụ này không có giới hạnmột cách rõ rang mà nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố

Hấp phụ hóa học: sự hấp phụ này xảy ra do lực liên kết hóa học giữa các phân

tử khí và phân tử than Liên kết hóa học là liên kết giữa các ion nên chúng bền vữnghơn so với liên kết lực hút giữa các phân tử trong hấp phụ vật lý Để phá vỡ liên kếtnày cần một năng lượng lớn hơn rất nhiều so với hấp phụ vật lý Liên kết hóa họctrong một lớp hoặc trên 1 bề mặt thì có giới hạn nhất định về số lượng các phân tửliên kết và nó nằm ngay trên bề mặt của than Các phân tử trong liên kết vật lý thì nằmchồng lên các phân tử trong liên kết hóa học

Liên kết hoá học trong 1 lớp hoặc trên 1 bề mặ t thì có giớI hạn nhất định về sốlượng phân tử liên kết và nó xảy ra ngay trên bề mặt của than Các phân tử liên kết vật

lý thì nằm ở ngoài chồng l ên các phân tử liên kết hoá học

Nhờ các cơ chế này mà lượng khí methane chứa trong một vỉa than có thể lớnhơn 7 lần so với lượng khí tự nhiên chứa trong một vỉa cát với cùng chiều dày và cùng