Giải đoán môi trường trầm tích hệ tầng trà tân hạ, trá cú cấu tạo đông rồng, bồ trũng cửu long trên cơ sở ứng dụng phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng

KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍPHẠM ANH TUẤN GIẢI ĐOÁN MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG TRÀ TÂN HẠ, TRÀ CÚ CẤU TẠO ĐÔNG RỒNG, BỒN TRŨNG CỬU LONG TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ

KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ

PHẠM ANH TUẤN

GIẢI ĐOÁN MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG TRÀ TÂN HẠ, TRÀ CÚ CẤU TẠO ĐÔNG RỒNG, BỒN TRŨNG CỬU LONG TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG

KHOAN VÀ ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG.

CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ ỨNG DỤNG.

MÃ NGÀNH: 605351

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HOÀ CHÍ MINH, 11/2012

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Văn Lưu

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Hoàng Văn Quý

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Bùi Thị Luận

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp.HCM ngày 08 tháng 01 năm 2013

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

Số: _ /BKĐT Tp HCM, ngày … tháng … năm …

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: PHẠM ANH TUẤN MSHV: 11360646

Ngày, tháng, năm sinh: 26/10/1987 Nơi sinh: Tp.HCM

Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng Mã ngành: 605351

1 Tên đề tài:

GIẢI ĐỐN MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG TRÀ TÂN HẠ, TRÀ CÚ CẤU TẠO ĐƠNG RỒNG, BỒN TRŨNG CỦU LONG TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP

ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG

2 Nhiệm vụ và nội dung của luận văn

Nhiệm vụ của luận văn:

- Minh giải mơi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú, cấu tạo Đơng Rồng, bồn trũng Cửu Long trên cơ sở các tài liệu thu thập được bao gồm: tài liệu địa vật lý giếng khoan, lát cắt địa chấn, tài liệu mơ tả mẫu vụn trên băng masterlog, kết quả nghiên cứu mơi trường trầm tích khu vực bể Cửu Long của Viện dầu khí Hà Nội

- Đưa ra kết quả giải đốn mơi trường trầm tích, và phát họa mơ hình dự báo mơi trường trầm tích của hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú, cấu tạo Đơng Rồng

Nội dung:

- Trình bày lý thuyết các loại mơi trường trầm tích, các phương pháp địa vật lý giếng khoan, địa chấn địa tầng, thạch học trầm tích, sinh địa tầng trong việc giải đốn tướng đá xác định mơi trường trầm tích

- Sử dụng kết quả độ sâu các “marker” để thực hiện liên kết tuyến địa chấn – địa chất qua các giếng khoan làm cơ sở cho việc giải đốn tướng bằng địa chấn địa tầng

- Tổng hợp số liệu và kết quả thu thập để tiến hành luận giải mơi trường trầm tích

3 Ngày giao nhi ệm vụ: 08/01/2012

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 16/11/2012

5 Họ tên cán bộ hướng dẫn: TS Đỗ Văn Lưu

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thơng qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN KHOA QUẢN LÝ QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

Để hoàn thành luận văn này, học viên xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình từ thầy TS Đỗ Văn Lưu Tác giả rất trân trọng kho ảng thời gian quý báu được làm việc cùng thầy

Học viên xin biết ơn tập thể cán bộ giảng viên khoa Địa chất & Dầu khí – Đại học Bách Khoa Tp HCM vì đã tận tâm giảng dạy, truyền đạt kiến thức trong suốt quá trình học tập của tác giả tại trường

Đặc biệt, học viên xin gửi lời cảm ơn vì sự quan tâm hỗ trợ từ các đơn vị: Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro, Viện dầu khí Tp Hồ Chí Minh, trung tâm lưu trữ số liệu dầu khí Tp Hồ Chí Minh, cũng như sự góp ý chuyên môn của các cán bộ nhân viên phòng thăm dò viện nghiên cứu khoa học và thiết kế dầu khí biển (Nipi), thầy, cô và các bạn

Do sự hạn chế về số lượng, chất lượng tài liệu của cấu tạo nghiên cứu nên ít nhiều đã ảnh hưởng đến kết quả giải đoán, tham vấn đối chiếu kết quả từ các phương pháp khác Mong quý thầy, cô hỗ trợ đóng góp ý kiến để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ học tập và công việc

Học viên Phạm Anh Tuấn

Minh giải tướng đá xác định môi trường trầm tích luôn là công việc cấp thiết trong quá trình tìm kiếm thăm dò, đánh giá triển vọng của các bẫy phi cấu tạo, nghiên cứu vùng sinh, chứa, chắn Kết quả minh giải là căn cứ cơ sở nhất đề cùng các kết quả nghiên cứu khác lựa chọn vị trí đặt giếng khoan tiếp theo được tối ưu nhất có thể Đồng thời việc mở rộng liên kết tướng và môi trường trầm tích từ kết quả đã có ra các cấu tạo khác trong khu vực cũng là một cơ sở để có thể đề xuất nghiên cứu chi tiết cho các cấu tạo mới

Để minh giải môi trường trầm tích, các nhà địa chất thường sử dụng phương pháp địa vật lý giếng khoan Bên cạnh đó phải kết hợp chặt chẽ với tài liệu kết quả mô

tả mẫu lõi, thạch học trầm tích, sinh địa tầng nhằm đưa ra luận điểm có tính tin c ậy nhất về cổ môi trường có được từ phương pháp địa vật lý giếng khoan Hơn nữa, việc giải đoán môi trường trầm tích trên cơ sở áp dụng lý thuyết của phương pháp địa chấn địa tầng cũng là một lựa chọn phổ biến cho những cấu tạo gần nơi có giếng khoan thăm dò hoặc các vùng hoàn toàn mới

Tại cấu tạo Đông Rồng, các phát hiện dầu khí đều thuộc tầng Oligoxen dưới và móng nứt nẻ Các thân dầu thuộc hệ tầng Oligoxen Hạ đều chứa trong các doi cát, quạt cửa sông vùng đồng bằng châu thổ Kết luận này đã được đề cập trong báo cáo nghiên cứu địa chất chung cho mỏ Rồng Nay, học viên sẽ ứng dụng lý thuyết cở bản của phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng để làm rõ kết luận đã nêu trên cho riêng cấu tạo Đông Rồng Trình tự nghiên cứu đề tài được khái quát như sau:

Chương 1 – Khái quát đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ Rồng

Tham khảo báo cáo kết quả nghiên cứu địa chất mỏ Rồng

Chương 2 – Cơ sở lý thuyết các loại môi trường trầm tích

Tham khảo các sách chuyên đề và trình bày lại các dạng môi trường có thể tồn tại trong vùng nghiên cứu

Chương 3 – Cơ sở các phương pháp giải đoán môi trường trầm tích

- Phương pháp địa vật lý giếng khoan

- Phương pháp địa chấn địa tầng

- Sơ lược về phương pháp thạch học trầm tích và sinh địa tầng (bào tử phấn) trong việc dự đoán môi trường trầm tích

Chương 4 – Kết quả giải đoán môi trường trầm tích cho hệ tầng Trà Tân Hạ, Trà Cú thuộc cấu tạo Đông Rồng bằng phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng

Trình bày cơ sở tài liệu thu thập, sơ đồ cho việc giải đoán môi trường trầm tích, tiến hành giải đoán môi trường trầm tích cho hệ tầng nghiên cứu Tổng hợp kết quả từ hai phương pháp và đưa ra kết luận cuối cùng

Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ iii

Lời cảm ơn iv

Tóm tắt luận văn v

Danh mục hình vẽ viii

Danh mục bản biểu xi

Danh mục chữ viết tắt xii

Mở đầu 1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích 1

3 Nhiệm vụ luận văn 1

4 Đối tượng nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn 2

7 Cơ sở dữ liệu 2

CHƯƠNG 1 – KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT MỎ RỒNG 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 3

1.2 Lịch sử nghiên c ứu mỏ Rồng 4

1.2.1 Nghiên cứu địa vật lý 4

1.2.2 Nghiên cứu địa chất 7

1.2.3 Công tác khoan thăm dò, khai thác ở cấu tạo Đông Rồng 8

1.3 Lịch sử phát triển địa chất mỏ Rồng 10

1.4 Đặc điểm cấu kiến tạo 12

1.5 Các thành tạo địa chất 13

1.6 Tiềm năng dầu khí 19

1.6.1 Tầng chắn 19

1.6.2 Tầng chứa 20

1.6.3 Tầng sinh 21

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH 2.1 Khái niệm môi trường trầm tích và tướng 22

2.2 Các loại môi trường trầm tích 23

2.2.1 Môi trường quạt bồi tích 24

2.2.2 Môi trường sông kiểu dòng bện .28

2.2.3 Môi trường sông uốn khúc 33

2.2.4 Môi trường hồ 38

2.2.5 Môi trường tam giác châu 43

TRẦM TÍCH

3.1 Phương pháp địa vật lý giếng khoan 62

3.2 Phương pháp địa chấn địa tầng 68

3.3 Phương pháp thạch học trầm tích 82

3.4 Phương pháp sinh địa tầng 84

CHƯƠNG 4 – KẾT QUẢ GIẢI ĐOÁN MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH CHO HỆ TẦNG TRÀ TÂN HẠ, TRÀ CÚ THUỘC CẤU TẠO ĐÔNG RỒNG B ẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG 4.1 Đánh giá chất lượng tài liệu thu thập 85

4.1.1 Tài liệu địa chấn 85

4.1.2 Tài liệu địa vật lý giếng khoan và masterlog 86

4.1.3 Tài liệu kết quả phân tích thạch học trầm tích c ủa mỏ Rồng 87

4.1.4 Tài liệu kết quả phân tích sinh địa tầng của mỏ Rồng 88

4.2 Trình tự giải đoán môi trường trầm tích 88

4.3 Liên kết khoan – địa chấn cấu tạo Đông Rồng 89

4.4 Minh giải môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ, Trà Cú 99

4.4.1 Minh giải môi trường bằng tài liệu địa vật lý giếng khoan 99

4.4.2 Minh giải môi trường trên lát cắt địa chấn .121

4.4.3 Tổng hợp kết quả giải đoán môi trường trầm tích cấu tạo Đông Rồng 129

KẾT LUẬN 133

KIẾN NGHỊ 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 135

Stt Hình Tiêu đề Trang

2 1.2 Mô hình thu nổ địa chấn 3D của tàu GECO năm 1990 4

3 1.3 Bản đồ cấu trúc tầng móng mỏ Rồng và vị trí các giếng khoan

5 1.5 Sơ đồ tướng môi trường hệ tầng Trà Cú, Trà Tân Hạ, bồn trũng

6 2.1 Mô hình tướng trầm tích từ gần bờ đến ngoài khơi xa 23

8 2.3 Đường cong GR đặc trưng cho môi trường quạt bồi tích 25

9 2.4 Mẫu đá chịu ảnh hưởng của dạng dòng chảy vụn và dòng chảy

10 2.5 Mô hình phân bố tướng môi trường trầm tích 27

11 2.6 Khả năng vận chuyển vật liệu của dòng bện và uốn khúc 27

12 2.7 Cồn sỏi giữa sông trong hệ thống dòng bện 28

13 2.8 Mô hình cấu trúc trầm tích sông kiểu dòng bện 30

14 2.9 Mô hình sông kiểu dòng bện đã ngưng hoạt động, các doi cát

dừng phát triển và bắt đ ầu bị phủ trầm tích mới từ dòng lũ 30

16 2.11 Đường cong GR đặc trưng cho các tướng trong sông kiểu dòng

20 2.15 Mô hình vị trí cồn bờ và doi cát hệ thống sông uốn khúc 34

21 2.16 Mô hình sông uốn khúc và các phụ tướng xung quanh 34

23 2.18 Cấu trúc trầm tích và nhịp sông uốn khúc 36

24 2.19 Phân bố tướng trong hồ nước ngọt có liên thông 40

27 2.22 Tam giác châu sông Mississippi với ưu thế của sông 44

28 2.23 Cấu trúc thẳng đ ứng của tam giác châu 46

29 2.24 Mô hình tam giác châu theo diện phân bố ngang theo 46

30 2.25 Mô hình tam giác châu chịu ảnh hưởng của sông 48

31 2.26 Nhịp thẳng đứng của tam giác châu chịu ảnh hưởng bởi sông 49

34 2.29 Ảnh hưởng của sóng lên tam giác châu 50

35 2.30 Nhịp trầm tích tam giác châu chịu ảnh hưởng của sóng 52

36 2.31 Mô hình tam giác châu ảnh hưởng của thủy triều và các gờ cát

37 2.32 Tam giác châu chịu ảnh hưởng của thủy triều rút (ebb-tide) ở

38 2.33 Nhịp trầm tích tam giác châu ảnh hưởng bởi thủy triều 54

39 2.34 Vị trí các tướng xung quanh và thành phần trầm tích trong tam

40 2.35 Vị trí các tướng trong tam giác châu và GR tương ứng 57

41 2.36 Ảnh hưởng của mực triều và sóng tạo nên các đảo chắn 57

42 2.37 Nhịp trầm tích mịn dần lên trên của gờ cát thủy triều 59

43 2.38 Vị trí “tidal inlet” và các phụ môi trường 60

44 2.39 Kiểu cấu trúc “hummocky – swaley” trong cát kết 61

45 3.1 Đường cong GR và kích thước hạt tương ứng 62

47 3.3 Một số môi trường trầm tích và đường GR tương ứng 64

48 3.4 Tổ hợp các log GR, SP minh giải thạch học Các log điện đo sâu

và neutron để xách định ranh giới dầu-khí-nước 65

49 3.5 Phân loại đường cong SP theo môi trường 65

50 3.6 Đường GR và đường điện trở suất đặc trưng cho các tướng xung

51 3.7 Xác định ranh giới khí – dầu – nước dựa vào LLD, SNP, FDC 67

63 3.19 Độ liên tục, biên độ, tần số của các yếu tố phản xạ 79

64 4.1 Các tuyến liên kết giếng trên sơ đồ tuyến địa chấn 3D mỏ Rồng 85

chiếm ưu thế

66 4.3 Tổng hợp các tham số trầm tích tiêu biểu cho mỏ Rồng 87

67 4.4 Sơ đồ quy trình giải đoán tướng và môi trường trầm tích 89

69 4.6 Băng địa chấn tổng hợp thành lập cho giếng R18 91

70 4.7 Kết quả minh giải tuyến địa chấn qua các giếng R11, R18,

77 4.14 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Tân Hạ, giếng R11 101

78 4.15 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Cú, giếng R11 104

79 4.16 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Tân Hạ, giếng R18 107

80 4.17 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Cú, giếng R18 109

81 4.18 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Tân Hạ, giếng R2001 112

82 4.19 Kết quả minh giải tướng hệ tầng Trà Cú, giếng R2001 114

83 4.20 Kết quả minh giải hệ tầng Trà Tân Hạ, giếng R2010 116

84 4.21 Kết quả minh giải hệ tầng Trà Cú, giếng R2010 118

85 4.22 Liên kết môi trường trầm tích qua các giếng khoan 120

86 4.23 Kết quả giải đoán tài liệu địa chấn tuyến đi qua R18 và R2010 122

87 4.24 Kết quả giải đoán tài liệu địa chấn tuyến đi qua R2010 và R11 125

88 4.25 Kết quả giải đoán tài liệu địa chấn tuyến đi qua R11 và R2001 127

89 4.26 Bản đồ tầng chứa Oligoxen, c ấu tạo Đông Rồng với phổ tần số 3

– 10 Hz, tính toán theo phương pháp SPEDCOMP 130

90 4.27 Bản đồ cấu trúc tầng móng SHB cấu tạo Đông Rồng 131

91 4.28 Bẩn đồ dự báo phân bố môi trường trầm tích hệ tầng Trà Cú

92 4.29 Bản đồ cấu trúc nóc hệ tầng Trà Cú (SH11) cấu tạo Đông Rồng 132

93 4.30 Bản đồ dự bào môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ (SH11 –

Stt Bảng Tiêu đề Trang

1 1.1 Các thông số thu nổ tuyến địa chấn 3D vùng Đông Bắc mỏ

4 1.4 Tổng kết lịch sử khoan thăm dò và khai thác ở cấu tạo Đông

5 1.5 Kết quả thử vỉa của giếng khoan R11 và R18, cấu tạo Đông

7 2.1 Phân loại môi trường trầm tích theo O.Serra 23

8 4.1 Bản đánh giá sơ bộ tài liệu địa vật lý giếng khoan và masterlog 86

9 4.2 Kết quả giải đoán môi trường giếng R18 cấu tạo Đông Rồng 88

10 4.3 Kết quả giải đoán môi trường giếng R23, cấu tạo Yên Ngựa –

11 4.4 Giá trị thời gian – độ sâu của giếng R18, cấu tạo Đông Rồng 90

12 4.5 Các mặt phản xạ chính của R18 được xác định từ băng địa chấn

BS: Bit Siz (thông số chòm khoan)

Cali: Caliper (thông số đo đường kính giếng khoan)

DT: Delta – Time (phương pháp đo thời gian truyền sóng âm trong thành hệ)

ĐVLGK: Địa Vật Lý Giếng Khoan

FDC: Formation Density Compensated (phương pháp đo giá trị mật độ, RHOB) GR: Gamma Ray (phương pháp đo Gamma Ray)

L – Bar: Longitudinal Bar (doi cát kéo dài)

LLD: Laterolog Deep (phương pháp đo sâu sườn bằng thiết bị điện cực)

MSFL: Micro Spherically Focused Log (phương pháp đo điện trở suất vi hệ cực hội tụ cầu)

R1: Giếng khoan Rồng số 1 (tương tự cho R11, R18, R2001, R2010)

SNP: Side wall Neutron Porosity (phương pháp đo giá trị nơtron, NPHI)

SP: Spontaneous Self-potential (phương pháp đo trường điện tự nhiên)

SPECDCOM: Spectral Decomposition (phương pháp chuyển đổi tài liệu thời khoảng sang tài liệu phổ tần số)

T – Bar: Transverse Bar (doi cát phát triển bể ngang)

TVD: True Vertical Depth (thông số đo độ sâu thẳng đứng)

TVDSS: True Vertical Depth – Sub sea (chiều sâu thẳng đứng tính từ đáy biển) TWT: Two Way Time (thông số tổng thời gian truyền và phản xạ sóng địa chấn) VLHC: Vật liệu hữu cơ

VSP: Vertical Seismic Profiling (phương pháp đo địa chấn lỗ khoan)

XNLD Vietsovpetro: Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro

Mở đầu

1 Tính cấp thiết :

Nghiên cứu môi trường lắng đọng trầm tích là một trong những công việc chính trong công tác định hướng tìm kiếm thăm dò, dự đoán vùng sinh, chứa, chắn, giúp cho việc thăm dò đạt hiệu quả cao nhất Để việc giải đoán môi trường trầm tích có độ chính xác và tin cậy cao, người ta sử dụng phương pháp thạch học trầm tích, phương pháp sinh địa tầng gồm: Foraminifera và bảo tử phấn hoa; phương pháp địa vật lý giếng khoan và phương pháp địa chấn địa tầng Trong đó, phương pháp địa vật lý giếng khoan có ưu điểm là phản ánh xuyên suốt tính chất vật lý, thạch học của các loại đất đá mà giếng khoan đi qua, độ sâu cần nghiên cứu Kết quả minh giải địa chấn cho ta cái nhìn khái quát

về hình ảnh cấu trúc địa chất dưới sâu và kết minh giải địa chấn địa tầng cho ta cái nhìn tổng quát về các loại cổ môi trường nằm ngoài phạm vi quỹ đạo khoan Các phương pháp vừa nêu đã giúp ích rất nhiều cho việc giải đoán cổ môi trường trầm tích, đồng thời hỗ trợ cho việc nghiên cứu địa chất sau này Trên cơ sở đó, học viên chọn đề tài thực hiện luận

văn thạc sĩ là: “Giải đoán môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ, Trà Cú cấu tạo

Đông Rồng, bồn trũng Cửu Long trên cơ sở ứng dụng phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng.”

2 Mục đích :

Ứng dụng cơ sở lý thuyết của phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng

để giải đoán môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú thuộc cấu tạo Đông Rồng trên cơ sở tài liệu địa vật lý giếng khoan và tài liệu địa chấn mà học viên được phép tiếp cận Việc thu thập thêm kết quả phân tích thạch học trầm tích và kết quả phân tích bào tử phấn hoa ở các cấu tạo khác cấu tạo Đông Rồng nhằm giúp học viên biết được các

cổ môi trường đã tồn tại ở mỏ Rồng, giúp ích trong việc suy luận cổ môi trường trầm tích

có thể tồn tại cho riêng cấu tạo Đông Rồng

3 Nhiệm vụ :

Thu thập và đánh giá tài liệu địa chấn và địa vật lý giếng khoan, masterlog

Thu thập kết quả phân tích thạch học trầm tích, sinh địa tầng trong khu vực Rồng

Minh giải tải liệu địa vật lý giếng khoan của 4 giếng: R11, R18, R2010, R2001

Minh giải tài liệu địa chấn các tuyến đi qua giếng khoan trong cấu tạo Đông Rồng để xác định cấu trúc địa chất và sự phân bố của các môi trường trong cấu tạo nghiên cứu Tổng hợp kết quả minh giải để đưa ra kết luận về môi trường lắng đọng trầm tích

4 Đối tượng nghiên cứu : hệ tầng Trà Tân Hạ, Trà Cú của cấu tạo Đông Rồng thuộc

bồn trũng Cửu Long

5 Phương pháp nghiên cứu :

Tập hợp các lát cắt địa chấn, kết quả thạch học trầm tích, sinh địa tầng để phục vụ giải đoán môi trường trầm tích

Minh giải môi trường trầm tích trên cơ sở sử dụng các tài liệu địa vật lý giếng khoan

và địa chấn nhận được từ đơn vị sản xuất

Tổng hợp các kết quả và đưa ra kết luận

Hạn chế của luận văn: kết quả nghiên cứu sinh địa tầng và thạch học trầm tích của

riêng cấu tạo Đông Rồng rất ít và không thuộc hệ tầng mà học viên đang nghiên cứu

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn :

7 Cơ sở tài liệu :

Tài liệu địa vật lý giếng khoan của 4 giếng khoan (R11, R18, R2001, R2010), 3 tuyến

địa chấn liên kết giếng khoan (R18 – R2010, R2010 – R11, R11 – R2001), tài liệu kết

quả phân tích sinh địa tầng của các giếng khoan (R18, R23), kết quả phân tích thạch học trầm tích chung cho mỏ Rồng

CHƯƠNG 1 – KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT MỎ RỒNG 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu:

Bể trầm tích Cửu Long nằm trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam có tọa độ 8o

30’-10o vĩ Bắc và 105o-110o kinh Đông Bể kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam với kích thước 110 x 360 km, diện tích khoảng 36.000 km2, độ sâu của mực biển trong khoảng 50 – 70 m nước

Các mỏ dầu khí ở lô 09 – 1 thuộc bồn trũng Cửu Long gồm: Bạch Hổ, Rồng, Đồi Mồi, Thỏ Trắng Trong đó khu vực mỏ Rồng được xem như là một triển vọng quan trọng chỉ xếp sau mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng bao gồm một loạt các cấu tạo như: Trung tâm Rồng, Yên Ngựa – Đông Nam Rồng, Nam Rồng – Đồi Mồi, Đông Bắc Rồng, Đông Rồng

Cấu tạo Đông Rồng với diện tích 8,8 km2 là một phần của mỏ Rồng thuộc lô 09 – 1, bồn trũng Cửu Long Cấu tạo này cách Vũng Tàu 135 km về phía Đông Nam (hình 1.1)

Hình 1.1 – Vị trí cấu tạo Đông Rồng (Nguồn: www.ihs.com/energy)

Mỏ Rồng

1.2 Lịch sử nghiên cứu mỏ Rồng:

1.2.1 Nghiên cứu địa vật lý:

Đối với khu vực mỏ Rồng, công tác nghiên cứu thăm dò địa vật lý đã được bắt đầu

tiến hành từ thập niên 60, 70, 80 của thế kỷ trước nhằm mục đích thăm dò, đánh giá tiềm năng của khu vực này Khối lượng và mạng lưới thăm dò 2D rất lớn, chúng tôi không đề cập trong báo cáo này

Để nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chất đảm bảo cho công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác cần tiến hành thăm dò địa chấn 3D Do vậy, năm 1990 lần đầu tiên trên thềm lục địa Việt Nam, xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro tiến hành thu nổ địa chấn 3D (240 mạch, bội 60) với khối lượng 132 km2

trên khu vực Đông Bắc Rồng do tàu Geco khảo sát (hình 1.2, bảng 1.1) Sau khi xử lý và minh giải, kết quả nhận được cho thấy tài liệu địa chấn 3D về chất lượng hơn hẳn 2D và cho phép giải quyết nhiệm vụ tìm kiếm thăm dò cũng như khai thác Trong những năm tiếp theo, công tác thu nổ và xử lý tài liệu địa chấn 3D sẽ được trình bày trong bảng 1.2

Hình 1.2 – Mô hình thu nổ địa chấn 3D của tàu GECO năm 1990

(Nguồn: Vietsovpetro)

Tàu địa chấn Hãng GECO (năm 1990)

Khoảng cách nhóm máy thu 12.5 m

Khoảng cách giữa các cáp thu 100 m

Năm Hoạt động địa chấn Diện tích

(km2) Cấu tạo Phục vụ công tác Công việc Nhà thầu

Nghiên cứu cấu trúc, địa tầng khu vực

1994 Thu nổ địa chấn

Tây Bắc, Nam Trung tâm, và một phần khu trung tâm

1.2.2 Nghiên cứu địa chất:

Năm 1985, giếng khoan thăm dò đầu tiên (R1) đã được khoan tại khu vực Tru ng

tâm Rồng và đã phát hiện dòng dầu đầu tiên trong trầm tích Mioxen sớm Hàng loạt các nghiên cứu địa chất của mỏ Rồng đã được tiến hành từ năm 1987 cho đến nay Dưới đây

là bảng tóm lược các nghiên cứu địa chất trước đây đối với khu vực mỏ Rồng

trong Oligoxen khu vực mỏ Rồng

1995 Viện dầu khí (Hà Nội)

Nghiên cứu điều kiện hình thành và đặc điểm cấu trúc của trầm tích Oligoxen và Mioxen dưới cánh phía Đông cấu tạo Rồng đề tìm kiếm bẫy phi cấu tạo

tướng đá ở khu vực này

Viện Nipi Nghiên cứu cấu trúc khu vực Đông Nam mỏ Rồng

Công ty thăm dò và khai

thác dầu khí (PVEP) Nghiên cứu địa chất khu vực Đông Bắc Rồng Viện dầu khí (Hà Nội) Nghiên cứu khu vực Đông Rồng

2002 Đại học Quốc Gia Hà

Nội

Nghiên cứu tướng đá cổ địa lý trầm tích Kainozoi ở

mỏ Rồng và Bạch Hổ

2007 Viện dầu khí (Hà Nội)

Minh giải tổng hợp tài liệu địa chấn 3D mỏ Rồng, phân tích chi tiết cấu trúc các tầng đá chứa khu vực Nam Trung tâm, Đông, Đông Nam Rồng thềm lục

địa Việt Nam

2007 –

2008 Viện Nipi

Tính lại trữ lượng khu vực Đông Nam và Trung tâm Rồng trên cơ sở minh giải tài liệu địa chấn của Viện

dầu khí Hà nội năm 2007

Bảng 1.3 – Lịch sử nghiên cứu địa chất mỏ Rồng [6]

1.2.3 Công tác khoan thăm dò, khai thác ở cấu tạo Đông Rồng:

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu địa chất và địa vật lý, năm 1993, tại đỉnh cấu tạo

Đông Rồng, công ty Vietsovpetro đã khoan thành công giếng khoan thăm dò R11 Những năm tiếp theo, các giếng khoan xiên thăm dò thẩm lượng nhằm xác định sự hiện diện của dầu trong móng Đông Rồng đã được thi công Bảng 1.4 sẽ trình bày thời gian và mục đích thi công của các giếng khoan

Giếng Thời gian Độ sâu đáy giếng Độ sâu móng Loại giếng R11 8/1993 – 10/1993 4035/4001 3902/3867 Thăm dò, đã đưa

vào khai thác R18 10/1996 –1/1997 4920/4687 3996/3764 Thăm dò, đưa vào

khai thác 1/2010 R2001 2/2010 – 5/2010 4740/4509 4091/3865 Thăm dò thẩm

lượng Khai thác (không có thông tin)

R2003 11/2010 – 2/2011 4318/4100 4033/3817

R2010 7/2009 – 11/2009 4609/4491 3898/3830

Bảng 1.4 – Tổng kết lịch sử khoan thăm dò và khai thác cấu tạo Đông Rồng

Hình 1.3 – Bản đồ cấu trúc tầng móng mỏ Rồng và vị trí các giếng khoan thuộc cấu tạo

Đông Rồng (Nguồn: Vietsovpetro)

1.3 Lịch sử phát triển địa chất mỏ Rồng: Bể Cửu Long là bể tách giãn (rift) Đệ Tam

sớm, lịch sử phát triển địa chất của bể gồm 3 giai đoạn:

1.3.1 Giai đoạn trước tách giãn (pre-rift): Trước Đệ Tam, đặc biệt từ Jura muộn đến

Paleogen là thời gian hình thành và nâng cao đá móng magma xâm nhập, các thành tạo magma này gặp rất phổ biến ở khu vực mỏ Rồng nói riêng và bể Cửu Long nói chung Tuổi tuyệt đối đã được xác định cho đá granodiorit thạch anh bắt gặp ở khối Đông Bắc Rồng (giếng R7) là 170 triệu năm, garbo ở R16 là 50 – 59 triệu năm, ở khối Đông Nam Rồng (R14, R21) là 50 – 78 triệu năm trước đây Đá móng ở khu vực Nam Trung tâm Rồng và Đông Nam Rồng trẻ hơn nhiều so với khu vực Đông Bắc Rồng Trong thời kỳ Jura muộn – Creta sớm, mỏ Rồng cũng như bể Cửu Long nói chung là một phần của cung magma loại Andean hướng Đông Bắc – Tây Nam kéo dài từ đảo Hải Nam qua Đà Lạt, bể Cửu Long tới Tri Tôn (tỉnh An Giang) Trong giai đoạn Creta muộn, Paleocen và Eocen ở vùng nghiên cứu là một phần của khối Đông Dương đã được nâng lên và bào mòn mạnh mẽ để lộ ra các đá granitoid mà chúng thường được kết tinh ở độ sâu từ 3 – 7

km Giai đoạn bóc mòn này đã dẫn tới sự san bằng địa hình trước khi hình thành bể trầm tích Cửu Long Địa hình bề mặt bào mòn của móng kết tinh trong khu vực không hoàn toàn bằng phẳng, có sự đan xen giữa các thung lũng và đồi, núi thấp Vào thời kỳ này khu vực mỏ Rồng trên các mặt cắt phục hồi cho thấy đã có sự phân dị địa hình lớn, khối nâng Trung tâm Rồng và khối Đông Nam Rồng đã được nâng cao từ vài trăm mét tới 1000 m, trong khi đó khối Đông Bắc và khối Đông Rồng còn là bình nguyên cho mãi đến sau khi hình thành hệ tầng Cà Cối (khối Đông Bắc Rồng) và hệ tầng Trà Cú (Đông Rồng), các khối này mới tỏ ra đã được nâng lên và phát triển trong các tập trầm tích Oligocen muộn

1.3.2 Giai đoạn tách giãn (tạo rift): Giai đoạn hình thành lớp phủ trầm tích và núi lửa

do căng dãn vỏ trái đất trong thời kỳ từ Eocen muộn tới đầu Miocen sớm Dấu tích căng dãn còn lại là trầm tích và đá núi lửa lấp đầy các địa hào hướng Đông Bắc – Tây Nam trong khi hình thành các tập trầm tích Oligocen sớm (tập F, E) và Miocen sớm (tập B1.1), cũng như lấp đầy các bán địa hào phương vĩ tuyến trong khi hình thành các tập trầm tích Oligocen muộn (tập D, C) Kết thúc mỗi pha căng dãn là pha nghịch đảo kiến tạo (uốn nếp, nâng lên, hình thành các đứt gãy trượt thuận hay nghịch) Chính trong các pha nghịch đảo kiến tạo này đá móng đã bị phá huỷ dập vỡ, nứt nẻ mạnh nhất

Giai đoạn Eocen muộn – Oligocen sớm: Khối Trung tâm và Đông Nam Rồng là

các khối nhô cao móng (tới 1000 m) trong Eocen muộn – Oligocen sớm, riêng khu vực Đông Nam (R14, R21) còn tiếp tục nổi cao tới đầu Oligocen muộn (SH10) Khối Đông Bắc Rồng là một phần của địa lũy Trung tâm và khối Đông Rồng là một bình nguyên và trở thành địa hình âm trong Oligocen sớm, chúng có thể kế thừa địa hình đồi núi, thung lũng trong Eocen muộn Các khu vực địa hình dương bị phong hoá, bóc mòn cung cấp

vật liệu lấp đầy các khu vực có địa hình âm gần kề Do khu vực được lấp đầy khá gần vùng xâm thực bào mòn nên trầm tích có hạt thô, độ chọn lọc và mài tròn kém và phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo đá móng trước Đệ tam bị phong hoá biến chất mạnh Chiều dày trầm tích Oligocen sớm (SH11 – SHB) đạt dày nhất 400 – 1000 m trong các hố sụt Cuối giai đoạn Oligocen sớm là thời kỳ nâng lên, điều này thể hiện trên mặt phản xạ địa chấn SH11 là mặt bất chỉnh hợp với các phản xạ “toplap” bị bào mòn Cuối thời kỳ này

có thể có pha nén ép địa phương ở phía Bắc vùng nghiên cứu tạo thành đứt gãy nghịch

Giai đoạn Oligocen muộn (từ SH11 tới SH10): Trong thời kỳ cuối Oligocen sớm

đầu Oligocen muộn (SH11 – SH10) là giai đoạn hoạt động đứt gãy và sụt lún mạnh mẽ nhất Nếu như trong thời kỳ Oligocen sớm chỉ có một vài đứt gãy chính hướng Đông Bắc – Tây Nam và Đông – Tây là các ranh giới của các khối nâng hoạt động đồng trầm tích thì sang thời kỳ này hầu hết các đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam và á vĩ tuyến, Tây Bắc – Đông Nam bắt đầu hoạt động đồng trầm tích Trầm tích lắng đọng toàn khu vực và

bề dày nhất đạt tới 1300 – 2000 m trong các địa hào, riêng khu vực Đông Nam Rồng (R14) vẫn tiếp tục nổi cao Vào cuối thời kỳ này là pha nghịch đảo kiến tạo hầu khắp vùng được nâng lên bóc mòn, hoạt động nén ép tạo nếp uốn và hình thành đứt gãy nghịch

hướng Đông Bắc – Tây Nam

Thời kỳ giữa Oligocen muộ n (SH10 – SH8): Đây là thời kỳ hình thành trầm tích

thiên về hạt mịn, là tập sinh và màn chắn hiệu quả, đặc biệt cho tầng chứa móng nứt nẻ Đây cũng là thời kỳ mực nước biển tăng tương đối toàn cầu Hoạt động sụt lún tỏ ra phát triển hơn ở các địa hào phía Đông và phía Nam vùng nghiên cứu, liên quan tới hoạt động đồng trầm tích của hệ đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam, á vĩ tuyến và Tây Bắc – Đông Nam Chỉ còn một số đứt gãy hoạt động tới thời kỳ này Hệ đứt gãy phươ ng á kinh tuyến bắt đầu hình thành và hoạt động trong thời kỳ này tuy nhiên mức độ hoạt động không lớn Tập trầm tích D dày 300 – 500 m lắng đọng trên khối Đông Nam Rồng và phủ trực tiếp trên khu vực giếng khoan R14 Tại khu vực Trung tâm Rồng và Đông Bắc Rồng tập D có chiều dày không lớn, từ 50 m tới 100 – 200 m

Thời kỳ cuối Oligocen muộn (SH8 – SH7): Do ảnh hưởng của pha kiến tạo và nén

ép vào cuối Oligocen toàn vùng được nâng lên bào mòn mạnh mẽ, đặc biệt khu vực Trung tâm Rồng và Đông Nam Rồng bị nâng lên, nổi cao không lắng đọng trầm tích trong thời kỳ này Hệ đứt gãy phương á vĩ tuyến đã tắt dừng hoạt động, chỉ còn một vài đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam và Tây Bắc – Đông Nam hoạt động đồng trầm tích tuy nhiên mức độ dịch chuyển đứt gãy không lớn.Vào cuối Oligocen hoạt động nâng lên bóc mòn phổ biến trên toàn khu vực thềm lục địa Việt Nam trước khi bị trầm tích Miocen phủ bất chỉnh hợp lên

1.3.3 Giai đoạn sau tách giãn (Miocen – Đệ Tứ): Toàn bộ bể Cửu Long bị oằn võng

lún chìm nhiệt, hầu hết các đứt gãy đồng trầm tích đều ngừng hoạt động, trong Miocen sớm phát sinh một số đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam có thể do nén ép trọng lực Vào cuối Miocen sớm một vài đứt gãy chính có hướng Tây Bắc – Đông Nam, Đông Bắc – Tây Nam và á vĩ tuyến tái hoạt động ở khu vực Đông Bắc Rồng, Trung tâm Rồng và Đông Rồng Vào đầu Miocen sớm khu vực Đông Nam Rồng vẫn tiếp tục nổi cao kế thừa địa hình cuối Oligocen Trong thời kỳ Miocen sớm ảnh hưởng biển tăng dần từ dưới lên trên lát cắt địa tầng, vào cuối Miocen đã lắng đọng tập sét Rotalia chủ yếu thành tạo trong điều kiện biển dày từ vài chục mét tới 100 m là màn chắn khu vực lý tưởng cho các đối tượng chứa dầu khí bên dưới trong cả bể Cửu Long Từ Miocen giữa tới nay bể Cửu Long bước vào giai đoạn thành tạo thềm rìa lục địa thụ động

1.4 Đặc điểm cấu kiến tạo:

Trên bình đồ khu vực cấu tạo Rồng nằm trong giới hạn của đới nâng trung tâm bể Cửu Long Quá trình hình thành của nó liên quan chặt chẽ với các pha tách giãn (tạo rift) Trên cơ sở nghiên cứu địa vật lý, phần móng và phần nằm dưới của trầm tích lớp phủ các cấu tạo bậc II – III được giới hạn bởi các đứt gãy kiến tạo liên quan với dịch chuyển của

khối đá móng

Theo kết quả phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý, phông cấu kiến tạo của diện tích rất phức tạp Hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trong suốt giai đoạn Kainozoi dẫn đến hình thành hàng loạt cấu tạo tách biệt nhau bởi các đứt gãy phá hủy lớn Nếu xem bể Cửu Long là đơn vị cấu trúc bậc I, thì khối nâng Trung tâm là đơn vị cấu trúc bậc II Đơn vị cấu trúc bậc III là các khối nâng nhỏ hơn như: Đông Bắc, Đông, Đông Nam và Nam Rồng

Khu vực cấu tạo Rồng nằm trong giới hạn của đới nâng trung tâm bể Cửu Long Trên diện tích Rồng hình thành hai hệ thống đứt gãy phá huỷ:

Hệ thống thứ nhất (I): đứt gãy phá hủy có phương Đông Bắc – Tây Nam là các

đứt gãy thuận

Hệ thống thứ hai (II): đứt gãy phá hủy có phương á kinh tuyến, đã xác định được

một vài đứt gãy dạng chờm nghịch ở phía Tây cấu tạo Đông và Đông Nam Rồng, các đứt gãy này được hình thành trong giai đoạn của pha nén ép

Khối Nam Rồng: tại phần nâng cao của khối vắng mặt trầm tích Oligoxen, trầm tích

Miocen hạ rất mỏng

Khối Trung tâm: dài 15 km, rộng 3 km Trầm tích Oligocen trên đỉnh khối này không

dày, cỡ 120 – 130 m Khối Trung tâm giới hạn bởi đứt gãy phía Bắc, Nam, Tây, phía Đông nghiêng về trục lõm của trũng phía Đông

Khối nâng Đông Bắc: dài 8 km, rộng khoảng 3 – 4 km Khối này có dạng địa lũy hai

bậc với hướng trục Bắc – Đông Bắc, Nam – Tây Nam Trầm tích Oligocen dày 500 – 700

m, trầm tích Miocen hạ dày 600 – 800 m Giới hạn bởi các đứt gãy thuận phía Bắc – Đông Bắc và phía Tây giới hạn bởi đứt gãy phá hủy và nâng tương đối

Khối Nam Trung tâm: nằm ở phía Nam khối Trung tâm, kích thước 8 – 10 km Khối

bị phân cách bởi các đứt gãy phương á vĩ tuyến Tây – Tây Bắc và Tây – Bắc tạo thành móng nâng nhỏ và địa hào hẹp Chiều dày trầm tích Oligocen khoảng 300 – 1000 m

Khối Đông Rồng (khu vực có 2 giếng khoan R18, R11): nằm ở phía Đông của khối

Trung tâm, khối tạo thành địa lũy nhỏ được giới hạn bởi các đứt gãy phương á vĩ tuyến

và á kinh tuyến Chiều dày trầm tích Oligocen trong khối khoảng 300 – 1000 m Đường đồng mức khép kín của cấu tạo nằm ở độ sâu 4250 m (hình 4.10) Khối này là cao nguyên bị lún chìm ở phía nam, kích thước khoảng 3,5 x 2,5 km Giới hạn khép kín phía Tây của cấu tạo là đứt gãy nghịch hướng Bắc Đông Bắc – Nam Tây Nam

Khối Đông Nam: nằm ở phía Đông Nam của khối Trung tâm, được giới hạn bởi các

đứt gãy theo phương á vĩ tuyến và các đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam tạo thành địa luỹ khá lớn có kích thước 12 – 15 km Chiều dày trầm tích Oligocen hầu như bị vắng mặt ở khu vực này

1.5 Các thành tạo địa chất: Địa tầng mỏ Rồng bao gồm đá móng kết tinh, các trầm tích

Paleogen (Oligocen), trầm tích Neogen (Miocen, Pliocen) và trầm tích Đệ Tứ Theo tài liệu địa chấn, trong phạm vi mỏ Rồng, độ sâu của đá móng kết tinh tại khối móng nhô cao khoảng 2,3 – 4,0 km Theo tài liệu địa vật lý và địa chất, chiều dày của trầm tích Kainozoi giới hạn trong khu vực mỏ Rồng thay đổi từ 2,3 – 3,9 km tại các khối cấu trúc nhô cao nhất (theo tài liệu khoan) và 4,0 – 5,6 km tại các hố trũng bị sụt lún mạnh theo tài liệu địa chấn Dưới đây là cột địa tầng thạch học chung cho mỏ mỏ Rồng

Hình 1.4 – Cột địa tầng tổng hợp mỏ Rồng [6]

1.5.1 Móng trước Kainozoi:

Theo tài liệu khoan, đá móng trước Kainozoi ngoài thành phần chủ yếu là granit

và diorite còn bao gồm các đá biến chất và macma kết tinh hoàn toàn Đá móng bị nứt nẻ, đôi khi có hang hốc; các nứt nẻ thường được gắn kết bởi canxit và zeolit Đá móng có tuổi tuyệt đối dao động từ 50 tới 178 triệu năm Nóc của móng kết tinh tương ứng với mặt phản xạ SHB Theo tài liệu carota, nóc móng được thể hiện rõ bởi đường điện trở tăng và thời gian truyền sóng siêu âm tăng mạnh

Tại các giếng khoan R14 và R12 ở khu vực Nam mỏ Rồng phần trên của móng được thành tạo bởi granit – biotit, diorite hocblen – thạch anh, và các dăm kết nguồn gốc núi lửa có chiều dày từ 70 – 150 m Các đá dăm kết núi lửa này là những mảnh vụn diorite hocblen có góc cạnh, được gắn kết cùng một loại mảnh vụn diorit cũng như andezit porphyrit và riolit của tro núi lửa Các mảnh vụn núi lửa này không liên quan tới

đá móng mặc dù có trong thành phần của cùng khối đá chứa dầu (F.A.Kireev)

Theo các phân tích mẫu lõi, độ rỗng của đá móng thay đổi từ 1% tới 3,1% trong các nứt nẻ và phần còn lại trong các hang hốc thì độ rỗng khoảng 20 – 40 %

1.5.2 Trầm tích Kainozoi: Nằm bất chỉnh hợp trên đá móng kết tinh là trầm tích

Kainozoi bao gồm:

Trầm tích Oligocen: bao gồm hệ tầng Trà Cú và Trà Tân

Hệ tầng Trà Cú (Oli 1 ) được phát hiện ở các giếng khoan thăm dò (R3, R4, R6,

R7, R8, R11, R18) Nóc của hệ tầng Trà Cú là mặt bất chỉnh hợp tương ứng với mặt phản

xạ SH11 Tuổi của hệ tầng được xác định là Oligocen sớm Nóc của hệ tầng Trà Cú không thể hiện rõ trên tài liệu carota, vì vậy nó thường được xác định bởi tài liệu địa chấn Trong khu vực mỏ Rồng hệ tầng Trà Cú có thể được chia làm 2 phần: phần dưới (tập F1) và phần trên (tập E1) Tập F1 chỉ tồn tại trong các địa hào sâu của Rồng

Hệ tầng này được thành tạo chủ yếu bởi sét kết, ở phần trên là trầm tích hạt mịn với sét kết, bột kết xen kẽ và phần dưới là trầm tích hạt thô với cát kết,chứa các vỉa than mỏng và sét vôi tích tụ trong điều kiện sông hồ Bề dày của các tập trong các giếng (R3, R4, R6, R7, R8, R11, R18) có thể tới 100 m Đôi khi bắt gặp ít đá núi lửa mafic gồm bazan, điaba, piroxen, olovin và các khoáng vật quặng

Theo tài liệu địa chấn, trầm tích của hệ tầng này dày nhất (hơn 900 m) tại các địa hào tiếp giáp với các cấu trúc dương Môi trường trầm tích là lục địa, tướng đầm hồ, đầm lầy, sông Tầng Trà Cú có tiềm năng sinh và chứa dầu rất cao với vỉa chứa là cát kết Hiện tại trầm tích của hệ tầng đang được khai thác tại cấu trúc Đông Rồng (giếng R11, R18) và tại khu vực Đông Bắc của cấu trúc Rồng (giế ng R3, R6, R8)

Hệ tầng Trà Tân (Oli 2 ) phân bố rộng rãi trên toàn bể và gặp ở tất cả các giếng

khoan Trong khu vực nghiên cứu hệ tầng được chia thành 3 phần: phần dưới (tập E2),

phần giữa (tập D) và phần trên (tập C), nóc của các phần tương ứng với các mặt phản xạ địa chấn SH10, SH8, SH7

Phần dưới của hệ tầng (tập E2) có thành phần chủ yếu bao gồm cát kết hạt mịn đến thô (giếng R3, R7, R5, R11), sạn, cuội kết xen lẫn sét kết nâu đậm, nâu đen, bột kết,

tỉ lệ cát/sét khoảng 20 – 50 %, đôi khi xen kẽ các lớp đá núi lửa (giếng R4, R6, R8) và sỏi nằm trên móng (giếng R1) Tập E2 là vắng mặt tại phần nâng của khu vực Đông Nam Rồng (R14, R21, R301) Nóc tập E2 là mặt phản xả địa chấn SH10 được xác định là mặt bất chỉnh hợp bào mòn có tuổi Oligocen muộn, còn trên tài liệu carota được xác định rõ bởi các giá trị giảm trên các đường cong GR và DT và giá trị tăng của điện trở suất Ranh giới thể hiện sự thay đổi tướng thạch học từ sét là chủ yếu cho tới cát Các trầm tích này được thành tạo trong các nón tam giác châu và tha sinh được hình thành trong giai đoạn đầu của sự hình thành bể tại các cánh của khối nhô móng Về phía trên của mặt cắt, trầm tích thô biến đổi bởi sự xen kẽ của sét kết, bột kết và cát kết ven biển và lục địa Bề dày trầm tích của hệ tầng tại giếng R15 khoảng 100 m và tăng lên 397 m tại Yên ngựa Rồng (giếng R23), và 850 m tại giếng R18

Phần giữa của hệ tầng (tập D) bao gồm sét đầm hồ dày khoảng 100 m tại giếng khoan R15, dày 225 m tại giếng khoan DM – 1X và 308 m tại giếng khoan R23 xen với một ít cát kết ven biển, sông và đá núi lửa (giếng R4), và dày tới 300 – 350 m tại khu vực Đông Rồng Sét kết màu nâu đậm, nâu đen, tỉ lệ cát/sét khoảng 40 – 60 %, đôi nơi xen các lớp mỏng đá vôi, than Tập sét này có hàm lượng vật chất hữu cơ cao và đóng vai trò

là tập chắn địa phương cho Đông Rồng, đồng thời là tầng sinh dầu khí tốt Nóc của hệ tầng sét này tương đương với mặt phản xạ địa chấn SH8 và cũng được nhận thấy rõ bởi giá trị GR tăng và điện trở giảm Trầm tích của tập D vắng mặt ở trũng phía tây giáp với đới nâng Trung Tâm Rồng

Phần trên của hệ tầng (tập C) bao gồm cát kết, bột kết và sét kết lục địa xen kẽ Sét kết màu nâu, nâu đậm, nâu đen, rất ít sét màu đỏ, tỉ lệ cát/sét khoảng 35 – 50 % Cát kết

có độ hạt nhỏ trung, bề dày của hệ tầng thay đổi lớn từ 60 m tại giếng khoan R5 tới 230

m tại giếng khoan R23, và dày 250 m tại giếng khoan R18 và dày 44 m tại giếng khoan

DM – 1X Tập C vắng mặt tại diện tích Trung tâm Rồng và Đông Nam Rồng Nóc của cát kết tuổi Oligoxen muộn tương ứng với mặt phản xạ SH7 và cũng được xác định bởi giá trị DT giảm, điện trở tăng Bởi vì SH7 trùng với bất chỉnh hợp góc nên các đặc điểm của tập thay đổi từ giếng này sang giếng khác Sự thay đổi của điện trở suất do các trầm tích có tuổi khác nhau nằm ngay dưới bất chỉnh hợp

Trầm tích Miocen: bao gồm hệ tầng Bạch Hổ, Côn Sơn và Đồng Nai

Hệ tầng Bạch Hổ (Mio 1 ) giới hạn bởi mặt phản xạ SH7 và SH3 Mặt cắt chuẩn

được xác lập tại giếng khoan R3, R6 Mặt cắt của hệ tầng được chia làm 3 phần:

Phần dưới (tập B1.1) giới hạn bởi mặt phản xạ SH7 và SH5 Trầm tích của tập này bao gồm cát kết, bột kết (chiếm trên 60 %) xen kẽ với các lớp sét kết mỏng màu xám, vàng, đỏ, cát kết hạt nhỏ tới trung, lắng đọng trong điều kiện vũng vịnh, tướng tam giác châu thổ và môi trường biển nông ven bờ, aluvi – đồng bằng ven bờ Lát cắt phần dưới của hệ tầng Bạch Hổ tiếp tục vắng mặt trên diện tích Đông Nam Rồng (R14, F21, R301…) Chiều dày khoảng 400 – 1000 m, nằm phủ bất chỉnh hợp góc lên hệ tầng Trà Tân Tại các giếng R6, R8 các dòng dầu thương mại từ các lớp cát của hệ tầng 23 và 24 của các tập khai thác đã được thu hồi Nóc SH5 là lớp sét mỏng mang tính chắn địa phương, dưới là tập cát kết được xác định tương đối rõ trên các đường cong carota bởi giá trị giảm của GR, tăng của điện trở suất trong các lớp cát và giá trị thấp của DT

Phần giữa của hệ tầng bao gồm sự xen kẽ của sét kết và cát kết Bề dày của phần này thay đổi ít Đá chứa dầu có khả năng khai thác không được quan sát thấy ở đây.Trầm tích của phần này được hình thành trong điều kiện tướng vụng và môi trường biển nông ven bờ

Nóc của tập địa chấn B1.2 tương ứng với mặt phản xạ SH3 được xác định bởi tập trầm tích bao gồm sét monmorilonit và phiến sét (sét rotaly) ở trên cùng, mà đã được biểu hiện rất rõ tại khu vực Đông Bắc Rồng (giếng R3, R6, R7), một phần ở khu vực Trung tâm Rồng (giếng R9) và ở mỏ Bạch Hổ Tập sét rotaly phân bố rộng rãi trên toàn

bộ bể Cửu Long đóng vai trò là tầng chắn khu vực Tập này được xác định rõ trên tài liệu carota bởi giá trị DT tăng Bề dày của tầng sét rotaly khoảng 50 – 100 m đến 230 m Tổng bề dày của hệ tầng Bạch Hổ thay đổi từ 600 – 800 m, bề dày B1.2 khoảng 200 m Sét kết màu xám, xám xanh, xen kẽ cát kết và bột kết, tỉ lệ cát/sét tăng dần xuống dưới

Hệ tầng Côn Sơn (Mio 2 ) hay tập địa chấn B2 có đáy là mặt phản xạ SH3 và nóc là

mặt phản xạ SH2 Trong mặt cắt của hệ tầng, cát kết arkose chiếm ưu thế (có cát ở vài nơi), chủ yếu cát kết hạt thô đến trung bình nằm xen kẽ với sét bột kết (75 – 80 %) và sét màu xám, nhiều màu Ngoài ra còn có phụ lớp sỏi, sét macnơ và than nâu Bề dày của hệ tầng từ 497 – 782 m Môi trường trầm tích là biển nông và ven biển, môi trường sông (aluvi) ở phía Tây, đầm lầy – đồng bằng ven bờ ở phía Đông, Đông Bắc Dầu khí không được phát hiện tại hệ tầng này Trầm tích của hệ tầng nằm gần như ngang hoặc uốn nhẹ theo cấu trúc bề mặt nóc hệ tầng Bạch Hổ, nghiêng thoải về phía Đông và trung tâm bể

Hệ tầng Đồng Nai (Mio 2 ) hay tập địa chấn B1 (SH2 – SH1): hệ tầng bao gồm cát

kết thạch anh và sỏi xen kẽ với sét bột kết và sét Có các phụ lớp cacbonat mỏng và các thấu kính than nâu Các đá thuộc hệ tầng Đồng Nai được thành tạo trong môi trường biển nông và ven biển Bề dày trầm tích thay đổi trong khoảng từ 534 – 820 m Hệ tầng này không có triển vọng chứa dầu khí

Trầm tích Pliocen + Đệ tứ bao gồm hệ tầng Biển Đông

Hệ tầng Biển Đông (Plio+Qiv) nằm ở phần trên của mặt cắt và bao gồm chủ yếu

sét đôi khi có cát kết, sỏi với các lớp sét macnơ và bột kết mỏng Sự có mặt của sinh vật biển và glauconit đã được xác định Bề dày trầm tích thay đổi trong khoảng 500 – 700 m Môi trường trầm tích biển nông, ven bờ, một số nơi gặp đá cacbonat

Hình 1.5 – Sơ đồ tướng môi trường hệ tầng Trà Cú, Trà Tân Hạ, bồn trũng Cửu Long Như vậy, theo kết quả nghiên cứu trước đây của Nipi và viện dầu khí Hà Nội (11/2006 ) thì hệ tầng Trà Cú và Trà Tân Hạ tồn tại các dạng môi trường sau:

Trà Tân Hạ: sông, hồ, đồng bằng châu thổ

Trà Cú: lục địa, đầm hồ, sông, đồng bằng châu thổ

Các kết quả này sẽ được học viên kiểm chứng lại bằng việc giải đoán theo phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng tại mục 4.4, chương 4

Đông Rồng

1.6 Tiềm năng dầu khí: Cấu tạo Đông Rồng, dầu đều thuộc loại nhiều vỉa, nằm rải rác

trong Oligoxen hạ và trong móng Trữ lượng tiềm năng trên toàn cấu tạo Đông Rồng được đánh giá bởi các nhà địa chất thăm dò của Vietsovpetro là 8.48 triệu tấn dầu thấp

hơn trữ lượng tiềm năng của các cấu tạo khác cũng thuộc khu vực mỏ Rồng

Dòng dầu và khí (Qн=245м3/ ng.đ)

3828 - 3890 3794 - 3856 Oligoxen dưới

Dòng dầu và khí (Qн=267м3/ ng.đ)

1.6.1 Tầng chắn:

Tầng I: Theo tài liệu địa chất và tài liệu địa chấn, t ầng sét rotaly (hình thành trong

giai đoạn mực nước biển dâng cao phủ hết diện rộng bể Cửu Long) thuộc nóc của hệ tầng Bạch Hổ trên, là tầng chắn khu vực của cấu tạo Đông Rồng nói riêng cũng như cho cả bể Cửu Long Đây là tầng sét sạch, hàm lượng sét cao (90-95 %), hạt mịn, đá có cấu tạo

khối, chiều dày khá ổn định khoảng 170-230 m Thành phần khoáng vật chính là montmorilonit-khoáng vật sét có tính trương nở cao nhất khi ngậm nước, thứ yếu là hydromica, kaolinit, hỗn hợp montmorilonit-hydromica và ít clorit

Tầng chắn địa phương gồm các lớp sét xen kẹp trong Oligocen Lớp sét ở trầm

tích Oligocen sớm và muộn có khả năng chắn yếu vì có các lớp sét xen kẹp mỏng và chứa nhiều cát hơn so với các lô khác trong khu vực Do vậy, khả năng chắn của trầm tích khi phủ ngang qua đứt gãy trong những khoảng này sẽ thấp Cụ thể:

Tầng II: Nằm dưới mặt phản xạ SH5 Thành phần khoáng vật sét chủ yếu là

hydromica, monmorilonit, một ít kaolinit và clorit thuộc tướng biển nông Tầng sét này

có tính chắn địa phương

Tầng III: Nằm sát dưới mặt phản xạ SH7 Chiều dày thay đổi từ dày nhất ở phía

Đông mỏ Rồng và giảm xuống ở phía Tây Ở mỏ Rồng, tập trầm tích này rất mỏng, lại pha bột và cát vì vậy không còn khả năng chắn dầu khí

Tầng IV: Đá sét (sét đầm hồ chủ yếu) nằm sát nóc hệ tầng Trà Cú là đá chắn cho

tầng chứa móng nứt nẻ chính Nhìn chung hàm lượng sét không cao, thường chứa các cấp hạt bột và cát Tuy nhiên do đá được nén ép mạnh ở trũng sâu, độ gắn kết chắc nên có độ thấm rất thấp đạt chất lượng loại B theo phân loại của Khanin A.N, 1969 Tầng chắn của

hệ tầng Trà Cú sẽ mất tính chắn và không phủ rộng trên các khối móng nhô cao

Trong hệ tầng Trà Tân giữa còn tồn tại một tầng sét chắn (sét đầm hồ, delta)

có tính địa phương cho cấu tạo Đông Rồng, tầng sét này giàu vật chất hữu cơ thuộc loại tốt nên được xem như là vừa chắn và vừa sinh dầu

Nhóm Đường kính cực

đại của lỗ rỗng,

mm

Độ thấm tuyệt đối theo khí, D

Áp lực xuyên thủng qua lớp đá bão hoà, Keroxin

Phân loại theo khả năng chắn

Bảng 1.6 – Khả năng chắn của sét theo A.A.Khanin (Nguồn: Hoàng Đình Tiến Địa chất

dầu khí và các phương pháp tìm kiếm thăm dò.)

1.6.2 Tầng chứa:

Khu vực Rồng dầu khí được khai thác trong đá móng, và đã phát hiện ra 4 tập sản phẩm thuộc hệ tầng Trà Tân Hạ, Trà Cú tại các giếng R11, R18

Đá móng bao gồm Granite, Granodiorite, Quartz Monzonite và Micro –

granodiorite Đá chứa chủ yếu là Granodiorite nứt nẻ, nhưng những khe nứt này bị lấp

đầy một phần hoặc toàn bộ bởi khoáng vật thứ sinh nên độ liên thông của khe nứt rất kém Vài khu vực cũng tồn tại khe nứt hang hốc, có khả năng chứa tốt Theo kết quả phân tích thạch học, độ rỗng nhìn thấy của các đá này kém, chỉ bao gồm những vi nứt nẻ (2~10 μm) nhưng những vi nứt nẻ này cũng bị lấp đầy một phần hoặc toàn bộ bởi khoáng vật thứ sinh như calcite và zeolite Do đó khả năng chứa của tầng móng phần lớn phụ thuộc vào khe nứt lớn, khe nứt hang hốc với điều kiện những khe nứt này chưa hoặc ít bị lấp đầy bởi những khoáng vật thứ sinh

Đá colecto phun trào:

Các đá phun trào xen kẹp trong địa tầng trầm tích lục nguyên có độ rỗng hiệu

dụng và độ thấm cao đều có thể chứa dầu khí và gọi là đá “colectơ phun trào” Các đá phun trào bao gồm bazan, diabazan thành phần khoáng vật bao gồm Plagiocla mafic,

pyroxen bị clorit hóa, kiến trúc ofit, giàu hạnh nhân zeolit, clorit và canxit

Đá phun trào được phân định rõ bằng các dị thường trên đường cong phóng xạ tự nhiên và điện trở Dạng đường cong gamma có cấu trúc hình trụ với chỉ số phóng xạ tự nhiên cực tiểu, điện trở suất cao và đường kính ổn định Điện trở suất đá phun trào chứa nước có thể đạt tới 200 m ở giếng khoan R6

Độ rỗng của đá phun trào thay đổi từ 2 – 14 % thường gặp là 5 – 6 % Độ thấm khí trung bình là 2,7 mD Nguyên nhân tạo thành độ rỗng thức sinh là các khe nứt và vì khe nứt phát sinh do nén ép đã tạo điều kiện để nước lỗ hổng xâm nhập gây thủy phân pyroxen và olivin làm mở rộng dần không gian rỗng trong đá Càng xuống sâu, độ rỗng hiệu dụng càng giảm

Giai đoạn nén ép trong cuối Oligoxen muộn và oằn võng trong Mioxen sớm là hai pha gây biến đổi thức sinh mạnh mẽ

Từ móng đến SH11: tính chất chứa nhìn chung không tốt Tuy nhiên, ở một số cấu tạo như Đông Rồng, Đông Nam Rồng, Sư Tử Trắng thì lớp cát kết trong hệ tầng Trà Cú lại là đối tượng được quan tâm thứ nhì chỉ sau tầng móng mỏ Bạch Hổ

Từ SH11 đến SH10: tính chứa vẫn thuộc loại kém

Từ SH10 đến SH8: tính chứa đã đạt trung bình

Từ SH8 đến SH5: tính chứa vào loại tốt

1.6.3 Tầng sinh: Đá sinh là đá có nhiều vật chất hữu cơ và nằm trong điều kiện nhiệt độ,

áp suất thích hợp sẽ sinh ra dầu khí

Đá sét tuổi Oligocene nguồn gốc đầm hồ rất giàu vật chất hữu cơ và có tiềm năng sinh hydrocarbon r ất cao Kerogen thuộc loại I, II và ít lo ại III Tổ ng hàm lượng carbon hữu cơ (TOC) trong các mẫu sét tuổi Oligocene thường cao hơn 1 %, phổ biến các mẫu cao hơn 2 %

Qua tài liệu địa vật lý giếng khoan và kết quả phân tích địa hóa, các tập sét trong Oligocen (tập C, D) có khả năng là nguồn sinh Khu vực nghiên cứu, sét tập D có các thông số địa hóa cao nhất phản ánh khả năng sinh tốt Hơn nữa, sét tập D cũng có chiều dày lớn nhất, có màu nâu sẫm nhất và Gamma-Ray có giá trị cao Sét tập C cũng là đá sinh tốt nhưng chiều dày mỏng hơn nhiều so với sét tập D

Từ móng đến SH11: không thuận lợi mấy cho sự phát triển vật liệu hữu cơ loại I I

Chất lượng đá mẹ của tầng Trà Cú thuộc loại kém Môi trường trầm tích trong đoạn này chủ yếu là đầm hồ, sông

Từ SH10 đến SH8: các tầng sinh ở mỏ Rồng giai đoạn này đạt loại trung bình Kerogen loại II có khả năng sinh dầu Môi trường trầm tích của đoạn này chủ yếu là đồng bằng châu thổ delta

Từ SH7 đến SH5: giai đoạn Mioxen sớm toàn khu vực mỏ Rồng bị một pha biển tiến thống trị

Các tướng trầm tích đoạn từ SH7 đến SH5: cát tiền châu thổ, bột sét biển nông chuyển sang tướng sét rotalit kết thúc một chu kì trầm tích tương ứng với một pha biển tiến khu vực Như vậy, xét về môi trường trầm tích và điều kiện cổ địa lý thì giai đoạn Mioxen hạ không thuận lợi cho việc phát triển vật chất hữu cơ như trong Oligoxen

Hàm lượng vật chất hữu cơ (TOC) trong Mioxen hạ dao động từ 0,12 đến 0,47 Trong lúc đó Oligoxen trên đạt tới 1,92 – 10,52 Như vậy khả năng sinh dầu không lớn, chỉ dao động từ nghèo đến trung bình

Loại vật chất hữu cơ trong trầm tích Mioxen: kết quả phân tích vật liệu hữu cơ được lấy từ sét kết, bột kết cho thấy các giá trị HI thường dao động từ 20 – 198 mg/g, đồng thời giá trị Pr/Phy nằm trong khoảng 1,67 – 2,3 đã chứng tỏ trầm tích Mioxen chứa vật chất hữu cơ lục địa là chủ yếu (thực vật thượng đẳng), Kerogen loại III, chỉ có khả năng sinh khí

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH

Quá trình chôn vùi và tích lũy vật liệu trầm tích có thể diễn ra ở các môi trường như lục địa, vùng chuyển tiếp, biển nông, và biển sâu Mỗi kiểu môi trường sẽ tác động các tính chất lý – hóa – sinh lên quá trình chôn vùi vật chất hữu cơ và biến đổi cấu trúc phân

tử của chúng thành những sản phẩm hữu cơ đa dạng Nếu điều kiện chôn vùi có nhiệt độ thích hợp thì sản phẩm hữu cơ với một lượng đủ nào đấy sẽ chuyển hóa thành dầu, khí

2.1 Khái niệm môi trường trầm tích và tướng:

Môi trường lắng đọng trầm tích: là điều kiện địa lý tự nhiên và khoảng không gian

của một vùng cụ thể trên bề mặt Trái đất mà tại đó vật liệu trầm tích lắng đọng Mỗi một môi trường sẽ có thành phần trầm tích đặc trưng Một môi trường chịu sự ảnh hưởng của nhóm các yếu tố lý, hóa và sinh học ngự trị trong nó

* Trong số các yếu tố vật lý, quan trọng nhất là:

Khí hậu: thay đổi về nhiệt độ, mưa, tuyết, độ ầm, chế độ gió (hướng chính, cường

độ, tốc độ)

Trắc diện địa hình: tính chất, kích thước và hình dáng của lưu vực, độ dốc

Nếu là môi trường biển: độ sâu biển, địa hình đáy biển bằng phẳng hay gồ ghề, cường độ sóng, hoạt động của thuỷ triều, quy luật dòng chảy, chế độ gió, độ pH và Eh, vật liệu hữu cơ

* Các yếu tố hóa học gồm:

Tính chất địa hóa các đá lắng đọng ở đáy

Nồng độ các muối và khí hòa tan trong nước, độ pH (môi trường biển có pH>7, môi trường kiềm và Eh thấp, môi trường khử; môi trường trầm tích hệ sông ở lục địa cópH<7, môi trường axit trung tính và Eh cao, môi trường oxi hoá)

* Các yếu tố sinh học bao gồm: nhóm động vật và thực vật, trên đất hay trong nước, các vi khuẩn có mặt trong môi trường Ba nhóm yếu tố vừa nêu liên kết rất chặt chẽ trong thế cân bằng động với nhau ví như các sợi của mạng lưới nhện Sự thay đổi trong một nhóm sẽ dẫn đến những thay đổi trong tất cả

Tướng trầm tích: là vật liệu trầm tích được thành tạo trong một môi trường có

cùng điều kiện cổ địa lý, nhưng khác với vùng khác Điều kiện cổ địa lý bị chi phối bởi nhiều yếu tố như: cổ kiến tạo, sự thăng giáng mực nước biển, cổ khí hậu, thuỷ động lực, nguồn vật liệu, sụt lún kiến tạo… Nói cách khác một tướng trầm tích là sản phẩm của một môi trường lắng đọng Khi nói đến tướng trầm tích là phải bao hàm hai yếu tố như hai mặt của một thể thống nhất: thành phần vật liệu trầm tích và môi trường trầm tích Hai yếu tố đó có liên quan chặt chẽ với nhau và thay đổi liên tục trong mối quan hệ với

sự thay đổi mực nước biển và bối cảnh kiến tạo Nguồn vật liệu trầm tích phân bố không

giống nhau trên vỏ trái đất và rộng khắp từ trên cạn đến các vùng ngập nước Trầm tích trên cạn có nguồn gốc do gió thường chiếm tỷ lệ rất ít so với trầm tích dưới nước hoặc do dòng nước tạm thời Các tướng thường có sự thay đổi hợp lý về trầm tích (hình 2.1) và không loại trừ khả năng nhiều tướng được hình thành và tồn tại trong cùng một kiểu môi trường trầm tích nhất định

2.2 Các loại môi trường trầm tích:

Học viên sử dụng thứ tự phân chia môi trường trầm tích theo O.Serra [12] Ngoài ra còn tham khảo thêm quan điểm của một số tác giả khác như Knut Bjorlykhe [10]

, Gary Nichol [9], GS.TS Trần Nghi [5]

Băng

hà Gió

Các kiểu sông gồm:

Quạt phù

sa hay quạt bồi tích

Nhóm denta gồm: tích biển mảnh vụn Môi trường trầm

silicat nước nông

Dòng bện

Đồng bằng châu thổ gồm:

đồng bằng châu thổ trên, đồng bằng châu thổ dưới

Môi trường trầm tích carbonate nước nông

Đồng bằng châu thổ bán ngập nước gồm: tiền châu

thổ, chân châu thổ

Môi trường trầm tích đá mảnh vụn nước sâu

Dòng uốn khúc

Tam giác châu chịu ảnh hưởng của sông

Môi trường đá bay hơi nước sâu

Tam giác châu chịu ảnh hưởng của sóng

Tam giác châu chịu ảnh hưởng của thủy triều

Bảng 2.1 – Phân loại môi trường trầm tích theo O.Serra [12]

Tướng cát & bột sét Tướng sét Tướng cacbonat

Hình 2.1 – Mô hình tướng trầm tích từ gần bờ đến xa bờ [3]

Trên cơ sở tham khảo tài liệu địa chất mỏ Rồng, tác giả chỉ trình bày đặc điểm thạch học và biểu hiện trên các đường cong địa vật lý giếng khoan của trầm tích thuộc môi trường quạt bồi tích, môi trường sông kiểu dòng bện, môi trường sông kiểu uốn khúc, hồ, môi trường tam giác châu delta, môi trường biển nông

2.2.1 Môi trường quạt bồi tích:

2.2.1.1 Định nghĩa: có dạng giống như một quạt mở hoặc là một hình nón Khi dòng

chảy từ vùng cao xuống đồng bằng mang theo các mảnh vỡ và bột do đá gốc bị pho ng hóa Ở chân sườn tốc độ dòng chảy bắt đầu giảm, vật liệu trầm tích lắng đọng tạo nên các quạt bồi tích (alluvial fan) Bề dày từ vài mét đến hàng chục mét Chiều rộng có thể lên đến hàng nghìn mét Quạt bồi tích phát triển thành 3 giai đoạn: bắt đầu, trưởng thành mở rộng (quạt tam giác châu – Fan delta), và kết thúc (terminal fan)

2.2.1.2 Đặc điểm thạch học:

Thành phần: các mảnh vỡ của đá gốc, khối vật liệu bở rời trải rộng với lỗ hổng

lớn, vật liệu trầm tích liên quan đến thành phần những nơi dòng lũ đi qua Lượng mảnh

đá giảm khi đi xuống bên dưới quạt do tác động bào mòn vận chuyển Thành phần khoáng vật phụ thuộc đá gốc Cát và bùn nguồn gốc tại sinh hoặc thứ sinh đóng vai trò là chất nền (matrix) xen kẽ giữa các hạt sỏi thô làm giảm tính chọn lọc ở gần đuôi quạt Sét đóng vai trò cement bao quanh các hạt cát và lấp đầy chỗ trống giữa các hạt Thành phần của quạt thay đổi từ cát kết arkose tới cát kết graywacke màu xám, ngoài ra còn có những mảnh cây cối, khoáng vật sét xuất hiện dưới dạng tấm phim mỏng bao quanh hạt cát hoặc lấp đầy một phần lỗ rỗng Hiếm xương động vật, nhiều bào tử phấn hoa bị oxi hóa

Kiến trúc hạt (texture): thay đổi từ cuội đến sét, hơn 50% hạt thô đường kính

lớn hơn 2 mm do dòng mảnh vỡ (debris flow) mang đi Cát và bột chỉ là thứ yếu trong các dòng bùn (mud flow) Càng xa chân dốc, năng lượng càng yếu do phân luồng thành kênh dẫn nối với các con sông và hồ, kích thước hạt sẽ giảm dần

Hình 2.2 – Mô hình một quạt bồi tích (Nguồn: O.Serra [12]

)

2.2.1.3 Nhịp trầm tích:

Dày vài centimet đến vài mét, đôi khi các nhịp (parasequence) nằm chồng lên nhau lên đến hàng chục đến hàng trăm mét Theo chiều ngang, tướng trầm tích này cho thấy một sự chuyển tiếp sang các lắng đọng suối gắn liền với một mạng dòng chảy bện và các lắng đọng kiểu đồng bằng ngập lụt Mịn dần lên, đôi khi thô dần lên, chưa phân nhịp

rõ ràng

2.2.1.4 Hình dáng và hướng trầm tích:

Thường có dạng hình nón Khu vực lắng đọng trầm tích có thể dài vài km, rộng

150 – 500 m, bề dày từ vài trăm mét đến 1000 m Hướng trầm tích: thường là tỏ a tia, càng xuống vùng thấp chân càng rộng ra

2.2.1.5 Các tướng bao bọc xung quanh:

Các quạt bồi tích có thể chồng chéo lên nhau (interfinger) với góc dốc tăng dần

về phía đầu quạt (vùng gần nguồn) Phần quạt ở đồng bằng có thể giao thoa nhau (coalesce) Từ chân sườn chở đi, quạt có thể hòa hay xen kẽ với các lắng đọng hồ tạm thời (playa), đồng bằng ngập lụt (floodplain), đụn cát do gió (aeolian dunes), cồn cát sông (fluvial sands) Trầm tích hồ “playa” thường dễ phân biệt bởi kích thước hạt bột chiếm ưu thế và trầm tích hóa học (gồm carbonates, evaporites) Trầm tích đồng bằng ngập lụt có sự phân tầng tốt hơn các quạt lũ tích Trầm tích do gió thường được nhận biết bởi góc nghiêng điển hình của chúng

2.2.1.6 Biểu hiện trên đường cong địa vật lý giếng khoan:

Thành phần thay đổi từ cuội đến sét, có sự hiện diện của feldspar, mica, và mảnh

đá magma granit, đá biến chất, nên cường độ phóng xạ tự nhiên cũng thay đổi nhiều

Hình 2.3 – Đường cong GR đặc trưng cho môi trường quạt bồi tích (O.Serra [12]

)

GR

2.2.1.7 Tiềm năng của quạt lũ tích vùng núi và quạt bồi tích biển, hồ: Trong nghiên

cứu tìm kiếm khoáng sản, ta quan tâm đến quạt bồi tích sông, quạt dòng suối, quạt dòng chảy rối đổ ra biển Quạt dòng đổ không có ý nghĩa trong việc tìm kiếm thăm dò khoáng sản vì là quạt đầu nguồn vùng núi, hạt tảng thô rời rạc, rất nghèo vật chất hữu cơ Quạt dòng đổ (Debris flow fan) thường do các dòng vụn (Debris flow) rất mạnh mang theo một lượng lớn mảnh đá thô từ vùng núi chảy xuống Trên đường điện trở suất có dạng góc cạnh phản ánh dạng hạt thô của quạt dòng đổ Sự khác nhau giữa dòng vụn và dòng turbidit (quạt ở biển, hồ) là: do dòng chảy ngang, môi trường vật liệu bở rời nên các hạt nhỏ trong dòng vụn thường bị sàng lọc di chuyển xuống dưới, hạt thô vẫn nằm bên trên Đối với dòng turbidit (dòng chảy rối) trong môi trường trũng cho nên phân dị trọng lực là yếu tố làm cho vật liệu nằm dưới thô hơn, mịn hơn phần trên

Trên đường GR phản ánh trầm tích quạt bồi tích sông thường các đại nhịp mịn lên trên nói chung, còn quạt dòng đổ mảnh vụn thì các đại nhịp thô lên trên nói chung Trong nghiên cứu dầu khí, ta chỉ quan tâm các trầm tích quạt đổ ra vùng thềm biển của địa hình đất liền vùng núi gần biển, hoặc vùng đất liền bị sụt lún và chìm xuống biển do kiến tạo mảng

Hình 2.4 – Mẫu đá chịu ảnh hưởng của dạng dòng chảy vụn và chảy rối (Nguồn: google)

Trước khi chuyển sang hệ thống trầm tích sông kiểu dòng bện, sông uốn khúc,

hồ, delta, biển nông Tác giả xin khái quát sơ bộ toàn cảnh hệ thống môi trường trầm tích qua hình sau:

Hình 2.5 – Mô hình phân bố tướng môi trường trầm tích theo Gary Nichol [9]

Quạt bồi tích sông

đổ xuống đáy biển

Bể

Bãi sỏi ven bờ

Rãnh đào khoét sông

Chú thích hình 2.6: Bed load – Các hạt lớn di chuyển bằng cách trượt hay lăn tròn trên đáy sông Total load – Tổng dung lượng tải, dung lượng tải là lượng trầm tích mà sông có thể vận chuyển Discharge – Cường độ dòng xả của sông, dung lượng tải phản ánh cường

độ dòng xả Stream power – Năng lượng dòng chảy

2.2.2 Môi trường trầm tích sông – kiểu dòng bện:

2.2.2.1 Định nghĩa: gồm những dòng chảy với lưu lượng không ổn định mang quá tải

các trầm tích thô (cát thô và cuội kết) và chảy trên vùng độ dốc cao hơn các sông uố n khúc Đặc trưng bởi trầm tích bện lại, tích tụ lại tạm thời ở nơi dòng chảy chậm tạo nên cồn hay doi (bar) Về hình thái, các dòng bện phân biệt với dòng uốn khúc bởi mật độ khúc khuỷu của lòng sông chính kém, có mặt của nhiều lạch phân cách nhau bởi nhiều dải cồn trên dòng sông chính Chiều rộng thường rất lớn (vài km), nhưng chiều sâu không lớn (5 – 10 m) Các dòng bện này chịu ảnh hưởng của những trận lũ lớn đột ngột

và điều này được phản ánh trong các tướng

Hình 2.7 – Cồn sỏi giữa sông trong hệ thống dòng bện (Nguồn: google)

Chú thích hình 2.7: overbank – trầm tích phủ bờ; point bar – cồn bờ lồi hay cồn lồi, doi; floodplain – đồng bằng ngập lụt; bar – doi; vegetated former bar – doi hình thành đã lâu

và có thực vật phát triển

2.2.2.2 Đặc điểm thạch học:

Thành phần: trầm tích dòng bện gồm chủ yếu cát và sạn chưa trưởng thành về

mặt kiến trúc và hóa học, với tỉ lệ cát/sét lớn hơn 1 Chỉ một lượng nhỏ 10% của bột kết