Ứng dụng phương pháp minh giải tích hợp tài liệu hình ảnh vi điện cực fmi nhằm dự đoán đới tiềm năng chứa dầu trong đá móng tại giếng khoan ngọc trai đen 1x

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KIẾN TẠO, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG CỬU LONG 1.2.1 Các yếu tố cấu trúc - Việc phân chia các đơn vị cấu tạo được dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất của từng khu v

PHẠM THẾ PHƯƠNG

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI TÍCH HỢP TÀI LIỆU HÌNH ẢNH VI ĐIỆN CỰC FMI NHẰM DỰ ĐOÁN ĐỚI TIỀM NĂNG CHỨA DẦU TRONG ĐÁ MÓNG TẠI GIẾNG KHOAN NGỌC TRAI ĐEN 1X

Chuyên ngành: Địa chất Dầu khí ứng dụng

Mã số: 10360638

LUẬN VĂN THẠC SĨ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI TÍCH HỢP TÀI LIỆU HÌNH ẢNH VI ĐIỆN CỰC FMI NHẰM DỰ ĐOÁN ĐỚI TIỀM NĂNG CHỨA DẦU TRONG ĐÁ MÓNG TẠI GIẾNG KHOAN NGỌC TRAI ĐEN 1X

HVTH: PHẠM THẾ PHƯƠNG

MSHV: 10360638

CBHD1: TS NGUYỂN QUỐC QUÂN

CÔNG TY ĐIỀU HÀNH CHUNG THĂNG LONG

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Cù Minh Hoàng

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS TS Hoàng Văn Quý

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

ngày ……… tháng ……… năm ………

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) 1 ………

2 ………

3 ………

4 ………

5 ………

6 ………

7 ………

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành

Họ và tên học viên: Phạm Thế Phương MSHV : 10360638

Ngày, tháng, năm sinh : 09-09-1984 .Nơi sinh : Hà Nội

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

I- TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng phương pháp minh giải tích hợp tài liệu hình ảnh vi

điện cực FMI nhằm dự đoán đới tiềm năng chứa dầu trong đá móng tại giếng

khoan Ngọc Trai Đen 1X

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ / Mục tiêu của luận văn:

 Làm rõ bản chất phương pháp minh giải tích hợp FMI, giới thiệu tiến trình

phát triển cũng như ưu khuyết của loại thiết bị vi điện trở Ứng dụng phương pháp minh giải tích hợp FMI để xử lý dữ liệu tại giếng khoan NTD-1X nhằm tìm ra tính chất về mật độ, độ mở và phương hướng của các khe nứt tồn tại trong giếng Từ đó, tác giả đi đến kết luận về các đới cho dòng tiềm năng và các đới nứt nẻ chứa dòng tiềm năng

Nội dung nghiên cứu:

 Giới thiệu phương pháp minh giải tích hợp hình ảnh vi điện cực FMI và

ứng dụng của phương pháp này đối với việc đánh giá thành hệ đá móng tại Việt Nam

 Minh giải tài liệu giếng khoan NTD-1X để xác định các loại khe nứt tồn tại

trong giếng cũng như tính chất: mật độ, độ mở và phương hướng của các khe nứt này

 Áp dụng phương pháp minh giải tích hợp FMI để tìm ra các đới cho dòng

tiềm năng và các đới nứt nẻ chứa dòng tiềm năng

II- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/2011 (theo QĐ số 410/QĐ-ĐHBK-ĐTSDHngày 23/2/2012)

III- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/2012(theo QĐ số 410/QĐ-ĐHBK-ĐTSDHngày

Để hoàn thành luận văn này tác giả xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình từ hai cán bộ hướng dẫn:

Tiến sĩ Nguyễn Quốc Quân - Tổng giám đốc công ty điều hành chung Thăng Long

Chuyên viên cao cấp địa vật lý giếng khoan Nguyễn Đỗ Ngọc Nhị - Công ty điều hành chung Thăng Long

Tác giả cũng xin gửi lời cám ơn tới tập thể giảng viên bộ môn Địa chất Dầu khí - Đại học Bách Khoa TPHCM, các lãnh đạo và bạn bè đồng nghiệp trong công ty Dịch vụ Dầu khí SCHLUMBERGER đã tận tâm giảng dạy, chỉ dẫn và động viên trong quá trình học tập chương trình thạc sĩ trong suốt hai năm qua

Cuối cùng, kính chúc quý thầy và cô luôn dồi dào sức khỏe và công tác tốt!

Theo thống kê của PetroVietnam số 9 năm 2011 thì có đến 80% sản lượng dầu khí hàng

năm của Việt Nam được khai thác từ tầng đá móng gratinte nứt nẻ Từ đó thấy được tầm quan trọng của việc thấu hiểu tính chất và đặc điểm của tầng đá móng này Cùng với sự phát triển của công nghệ thì việc thu thập dữ liệu từ thành hệ đá móng càng phong phú nhưng cũng kèm theo không ít thử thách trong việc miêu tả mô hình đá móng trong diện rộng

Địa chấn trên mặt (surface recorded seismic) với những ưu điểm là khả năng quan sát tổng quát cấu trúc cả khu vực rộng lớn, cho một bức tranh cơ bản về hệ thống dầu khí Tuy nhiên, phương pháp này thật sự gặp hạn chế khi nghiên cứu chi tiết về độ sâu và hướng của bề mặt tầng móng và nứt nẻ trong thân đá Ra đời từ nhưu cầu mô tả hướng của nứt nẻ trong thân đá móng, phương phá hình ảnh vi điện trở mang lại thông tin về hướng và mô tả đặc điểm khe nứt Từ đó ta có được bức tranh toàn diện về đặc điểm đá móng tại giếng khoan tiến tới cung cấp số liệu để mô phỏng và cân chỉnh hướng phân bố

và phát triển của thân đá móng tại những cùng mà địa chấn mặt gặp khó khăn Đồng thời tác giả cũng đề xuất phương pháp minh giải tích hợp giữa tài liệu FMI và các nhánh tài liệu khác như Sonnic Scanner, Mud Log, các đường log cơ bản trong giếng thân trần nhằm xác định các đới tiềm năng sinh dòng và các đới tiềm năng chứa dầu Do đó , kết quả này sẽ ghóp phần tối ưu hóa các công đoạn tiếp theo của thăm dò, hoàn thiện và khai thác tại giếng khoan

Basement reservoirs have been discovered in many basins around the world The naturally fracture granite basement reservoirs in southern offshore Vietnam are still one

of the most important targets for exploration and production locally Currently, close to 80% of Vietnams’ oil production is coming from such tight unconventional reservoirs (Petroleum Viet Nam Magazine No 9 – 2011) There are a lot of efforts to characterize distribution of oil and gas reservoir in the basement reservoir; however, it is still one of the biggest challenges to depict this reservoir map in the big scale size

Surface recorded seismic is one of the key data showing the distribution of oil and gas reservoir although it still faces the difficulties of depicting the fracture orientation within the surface as well as the body of the basement Therefore, fracture characterization plays critical role in basement formation evaluation The Formation Micro Imager (FMI*) data for characterizing fractures becomes a mandatory service in the exploration and appraisal basement wells in Viet Nam Integrating with FMI, Sonnic Scanner, Mud Log and Conventional Open Hole logs are used to define the potential productive zone and potential reservoir zone Finally, this result it the key input which will help utilize the next coming step of exploration, completion and production

Tác giả xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của chính tác giả,

được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Quốc Quân Các tài liệu

thực tế trong luận văn được sử dụng dưới sự cho phép của công ty điều hành chung Thăng Long, tuân thủ chặt chẽ các nguyên tắc bảo mật

Luận văn tham khảo nhiều nghiên cứu đã được công bố rộng rãi trên thế giới, với nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng

Tác giả

Phạm Thế Phương

1.1 Vị trí địa lý của Bồn Trũng Cửu Long ……… 1

1.2 Lịch sử phát triển kiến tao, đặc điểm địa chất của Bồn Trũng Cửu Long ……… 2

1.2.1 Các yếu tố cấu trúc ……… 2

1.2.2 Lịch sử phát triển địa chất ……… 7

1.2.3 Các thành tạo địa chất ……… 10

1.3 Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Ngọc Trai Đen, Lô 15 … 19 1.3.1 Vị trí địa lý cấu tạo Ngọc Trai Đen ……… 19

1.3.2 Lịch sử tìm kiếm thăm dò của lô 15 ……… 21

1.4 Đặc điểm địa tầng của cấu tạo Ngọc Trai Đen ……… 23

1.5 Lịch sử phát triển địa chất của cấu tạo Ngọc Trai Đen ……… 28

1.6 Đặc điểm kiến tạo của cấu tạo Ngọc Trai Đen ……… 34

1.7 Hệ thống dầu khí ……… 41

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP VI ĐIỆN TRỞ ……… 46

2.1 Lịch sử phát triển và phân loại của các thiết bị hình ảnh vi điện trở ……… 46

2.1.1 Lịch sử phát triển của các thiết bị hình ảnh vi điện trở ……… 46

2.1.2 Phân loại của các thiết bị hình ảnh vi điện trở ……… 56

2.1.3 Nguyên lý và cấu hình vận hành của thiết bị FMI ……… 57

2.2 Cơ sở lý thuyết của phương thức minh giải hình ảnh vi điện trở FMI để xác định yếu tố thế nằm ………… 58

2.2.1 Phương thức xác định góc dốc và đường phương ……… 58

2.2.2 Hình thức thể hiện yếu tố thế nằm trong minh giải FMI …… ……… 59

2.2.3 Cách thức xác định phương hướng của hình ảnh và góc nghiêng ……… 59

2.3 Ứng dụng của phương pháp vi điện trở……… 63

2.2.4 Ứng dụng chung ……… 63

2.2.5 Ứng dụng phương pháp vi điện cực trong mô tả đặc điểm khe nứt ……… 63

CHƯƠNG 3: QUI TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ MINH GIẢI DỮ LIỆU VI ĐIỆN TRỞ TẠI GIẾNG NTD-1X ……66

3.1 Đánh giá chất lượng dữ liệu đầu vào ……… 66

3.2 Qui trình xử lý tài liệu FMI……… 69

3.2.1 Hiệu chỉnh tốc độ vi điện cực FMI – Mô đun BoreID……… 69

3.2.2 Áp giải mầu động và tĩnh lên hình ảnh vi điện cực FMI – Mô đun Bornor……… 72

3.2.3 Áp giá trị điện trở thực lên vi điện cực FMI – Mô đun Borscal ………74

3.3 Minh giải tài liệu FMI ……….75

3.3.1 Nhận dạng và phân loại khe nứt – Mô đun Borview ………75

3.3.1.1 Khe nứt độ mở lớn… ……… 77

3.3.1.2 Khe nứt liền mạch ………….……… 78

3.3.1.3 Khe nứt gián đoạn ………….……… 79

3.3.1.4 Đứt gãy khả thi ……… 80

3.3.1.5 Đai mạch ……….81

3.3.2 Thống kê và phân tích số liệu minh giải ………82

3.3.3 Phương pháp tích hợp xác định đới tiềm năng cho dòng trong đá móng ……… 88

được tầm quan trọng của việc thấu hiểu tính chất và đặc điểm của tầng đá móng này Cùng với sự phát triển của công nghệ thì việc thu thập dữ liệu từ thành hệ đá móng càng phong phú nhưng cũng kèm theo không ít thử thách trong việc miêu tả mô hình đá móng trong diện rộng

Địa chấn trên mặt (surface recorded seismic) với những ưu điểm là khả năng quan sát tổng quát cấu trúc cả khu vực rộng lớn, cho một bức tranh cơ bản về hệ thống dầu khí (tầng sinh, chắn, chứa và dịch chuyển dầu khí), là thông tin đầu vào quan trọng của tất cả các quá trình từ thăm dò, thẩm lượng, phát triển và khai thác của mỏ Tuy nhiên, phương pháp này thật sự gặp hạn chế khi nghiên cứu tầng đá móng Năng lượng sóng phản xạ từ tầng móng thấp do bị hấp thụ trong quá trình truyền sóng, sau đó giao thoa, tán xạ trên bề mặt đá móng ghồ ghề và trong thân đá móng nứt nẻ Đồng thời phần tần số cao cho độ phân giải thẳng đứng cao bị hấp thụ khi sóng truyền qua môi trường trầm tích vì thế khi đến bề mặt đá móng chỉ còn phần tần thấp với độ phân giải thấp khó phản ánh chi tiết về

độ sâu và hướng của bề mặt tầng móng và nứt nẻ trong thân đá

Ra đời từ nhưu cầu mô tả hướng của nứt nẻ trong thân đá móng, phương phá hình ảnh vi điện trở được ra đời để mang lại thông tin về hướng và mô tả đặc điểm khe nứt Từ đó ta

có được bức tranh toàn diện về đặc điểm đá móng tại giếng khoan tiến tới cung cấp số liệu để mô phỏng và cân chỉnh hướng phân bố và phát triển của thân đá móng tại những cùng mà địa chấn mặt gặp khó khăn Công ty Schlumberger cung cấp thiết bị vi điện trở định hướng và hình ảnh vi điện trở xuất hiện tại việt Nam từ năm 1989, cho đến nay đã trở thành một thiết bị thiết yếu tại các giếng khoan tại đá móng Từ đó cho thấy tính cấp thiết và quan trọng của việc sử lý và phân tích nhánh dữ liệu này Đồng thời tác giả cũng

đề xuất phương pháp minh giải tích hợp giữa tài liệu FMI và các nhánh tài liệu khác như

i.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện tại ở Việt Nam vẫn chưa có công trình nghiên cứu sâu nào về phương xử lý và minh giải tích hợp hình ảnh vi điện trở này Qua việc giới thiệu phương pháp từ cơ sở lý thuyết, phân loại, ứng dụng và các bước xử lý minh giải chi tiêt, đề tài sẽ trở thành tài

liệu tham khảo hữu ích cho những người quan tâm

Công ty Schlumberger cung cấp thiết bị vi điện trở định hướng và hình ảnh vi điện trở xuất hiện tại việt Nam từ năm 1989, cho đến nay đã trở thành một thiết bị thiết yếu tại các giếng khoan tại đá móng Từ đó cho thấy tính cấp thiết và quan trọng của việc sử lý và phân tích nhánh dữ liệu này Việc đề xuất phương pháp minh giải tích hợp giữa tài liệu FMI và các nhánh tài liệu khác như Sonnic Scanner, Mud Log, các đường log cơ bản trong giếng thân trần nhằm xác định các đới tiềm năng sinh dòng và các đới tiềm năng chứa dầu Do đó, kết quả này sẽ ghóp phần tối ưu hóa các công đoạn tiếp theo của thăm

dò, hoàn thiện và khai thác tại giếng khoan

i.2 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài

Làm rõ bản chất phương pháp minh giải tích hợp FMI, giới thiệu tiến trình phát triển cũng như ưu khuyết của loại thiết bị vi điện trở Ứng dụng phương pháp minh giải tích hợp FMI để xử lý dữ liệu tại giếng khoan NTD-1X nhằm tìm ra tính chất về mật độ, độ

mở và phương hướng của các khe nứt tồn tại trong giếng Từ đó, tác giả đi đến kết luận

về các đới cho dòng tiềm năng và các đới nứt nẻ chứa dòng tiềm năng

i.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu đối tượng đá móng tại bồn trũng Cửu

Long Tác giả sử dụng phương pháp minh giải tích hợp hình ảnh FMI nhằm mô tả đặc

Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ của luận văn này, tác giả tập trung thu thập,

nghiên cứu, tổng hợp, xử lý, phân tích, đánh giá các tài liệu FMI và một số các tài liệu giếng khoan khác như: Sonnic Scanner, Mud Log, các đường log cơ bản trong giếng thân trần nhằm phục vụ cho công tác xử lý và minh giải tài liệu địa chấn giếng khoan

i.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa thực tiễn:Với việc khảo sát VSP trở thành gói dịch vụ cố định trong mỗi

giếng khoan thăm dò, việc hiểu biết về phương pháp để kiểm tra chất lượng cũng như ứng dụng kết quả xử lý trong công tác minh giải địa chấn trở nên bắt buộc với các nhà Địa Vật lý

Luận văn có thể được sử dụng như tài liệu tham khảo cho công tác nghiên cứu, giảng dạy và phục vụ trực tiếp trong công việc giúp liên kết tài liệu giếng khoan với tài liệu địa chấn trên mặt nhằm hỗ trợ công tác minh giải tài liệu và tăng độ tin cậy các triển vọng dầu khí

i.5 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Giới thiệu phương pháp minh giải tích hợp hình ảnh vi điện cực FMI và ứng dụng của phương pháp này đối với việc đánh giá thành hệ đá móng tại Việt Nam

Minh giải tài liệu giếng khoan NTD-1X để xác định các loại khe nứt tồn tại trong giếng cũng như tính chất : mật độ, độ mở và phương hướng của các khe nứt này

Áp dụng phương pháp minh giải tích hợp FMI để tìm ra các đới cho dòng tiềm năng và các đới nứt nẻ chứa dòng tiềm năng

CHƯƠNG 1

VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO VÀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CỦA CẤU TẠO NGỌC TRAI ĐEN, LÔ 15, BỒN TRŨNG

CỬU LONG

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG

Bồn trũng Cửu Long có hình bầu dục, vồng ra về phía biển và nằm dọc theo

bờ biển Vũng Tàu-Bình Thuận Bồn trũng Cửu Long được coi là bể trầm tích khép kín điển hình của Việt Nam, được bồi lấp chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên Đệ Tam (trầm tích tuổi Kainozoi)

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.1: Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long

Bồn trũng Cửu Long nằm ở phía Đông Bắc thềm lục địa phía Nam Việt Nam với tọ a độ địa lý 9o 11o vĩ độ Bắc; 106o30 109o kinh độ Đông, phát triển theo

phương Đông Bắc-Tây Nam kéo dài dọc theo bờ biển từ Phan Thiết đến cửa sông Hậu Bồn trũng Cửu Long có diện tích kho ảng 36.000 km2, phía Tây Bắc tiếp giáp với đ ất liền, phía Đông Nam ngăn cách với bồn trũng Nam Côn Sơn bởi đới nâng Côn Sơn, ở phía Tây Nam của bồn trũng Cửu Long là đới nâng Khorat - Natuna ngăn cách với bồn trũng Malay và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn cách với bồn trũng Phú Khánh (hình 1.1)

Bồn trũng Cửu Long được coi là bồn trũng có tiềm năng về dầu - khí lớn của Việt Nam Các công tác khảo sát địa vật lý tại bồn trũng này đã được tiến hành từ thập niên 70 Từ năm 1975, khi giếng khoan BH-1X phát hiện dòng dầu công nghiệp đầu tiên trong cát kết Miocen dưới cho tới nay, việc khai thác dầu-khí ở bồn trũng Cửu Long đã đóng góp rất nhiều cho nền kinh tế của đất nước với hàng trăm giếng khai thác đang ho ạt động Hiện nay tại khu vực bồn trũng Cửu Long đã hình thành một quần thể khai thác dầu khí đ ầu tiên và lớn nhất trên thềm lục địa Việt Nam, với mức độ nghiên cứu được coi là tập trung và đ ầy đủ nhất

1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KIẾN TẠO, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG CỬU LONG

1.2.1 Các yếu tố cấu trúc

- Việc phân chia các đơn vị cấu tạo được dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất

của từng khu vực với sự khác biệt về chiều dày trầm tích và thường được giới hạn bởi những đứt gãy hoặc hệ thống đứt gãy có biên độ đáng kể Nếu coi bồn trũng Cửu Long là cấu trúc bậc 1 thì cấu trúc bậc 2 của bể bao gồm các đơn vị sau: (hình 1.2)

1.2.1.1 Các đơn nghiêng

+ Đơn nghiêng Tây Bắc kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam còn có tên

là cánh Tây Bắc hay là địa lũy Vũng Tàu – Phan Rang là đới rìa Tây, Tây Bắc của

bể Đơn nghiêng bị cắt xẻ bởi các đứt gãy kiến tạo có hướng Đông Bắc – Tây Nam hoặc Tây Bắc – Đông Nam, tạo thành các mũi nhô Tr ầm tích Kainozoi của bồn

trũng ở khu vực đơn nghiêng Tây Bắc này có xu hướng vát nhọn và phủ lên móng

cổ granitoid trước Kainozoi

+ Đơn nghiêng Đông Nam là dải sườn bờ Đông Nam của bồn trầm tích, tiếp giáp với đới nâng Côn Sơn, qua hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đông Nam gần như dọc theo đới nâng Côn Sơn Tr ầm tích của đơn nghiêng này có xu hướng vát nhọn

và gá đáy với chiều dày dao động từ 1 đến 2,5km

 Trũng Đông Bắc: đây là trũng sâu nhất, chiều dày trầm tích có thể đạt tới 8

km Trũng có phương kéo dài dọc theo trục chính của bồn trũng, nằm kẹp giữa hai đới nâng và chịu khống chế bởi hệ thống các đứt gãy chính hướng Đông Bắc – Tây Nam

 Trũng Tây Bạch Hổ: nằm kề ngay sát rìa của vòm nâng Trung Tâm Cấu trúc này có bề dày trầm tích đạt tới 7,5km Cấu trúc phát triển theo hướng của đứt gãy chính Đông Bắc – Tây Nam Đây có thể là đới tích tụ trầm tích Mesozoi với đáy của mặt cắt là các thành tạo sét – vôi, phiến sét

 Trũng Đông Bạch Hổ: Phát triển theo hướng đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam, nằm ở phía Đông vòm nâng Trung Tâm Trũng Đông Bạch Hổ bị phức tạp hóa bởi

các đứt gãy phương Đông Tây Bề dày trầm tích Kainozoi hơn 7km với thành phần

là các trầm tích hạt mịn giàu vật chất hữu cơ

+ Ngoài ra chúng ta còn có các trũng phân dị sau :

 Trũng phân dị Bạc Liêu: là một trũng nhỏ nằm ở phần cuối Tây Nam của bồn trũng Cửu Long với diện tích khoảng 3.600 km2 Trũng có chiều dày trầm tích kainozoi không lớn khoảng 3km và bị chia cắt bởi các đứt gãy thuận có phương Tây Bắc – Đông Nam

 Trũng phân dị Cà Cối: nằm chủ yếu ở khu vực cửa sông Hậu có diện tích rất nhỏ và chiều dày trầm tích không lớn, trên dưới 2000m Trũng bị phân cắt bởi các đứt gãy kiến tạo có phương Đông Bắc – Tây Nam, gần như vuông góc với phương của đứt gãy trong trũng phân dị Bạc Liêu

1.2.1.3 Các đới nâng

Thường là các cấu tạo kế thừa các khối nhô móng trước Kainozoi và là đối tượng tìm kiếm thăm dò dầu khí chính của trũng Bao gồm các đối tượng sau:

+ Đới nâng Trung tâm: là đới nâng bị kẹp giữa hai trũng Đông và Tây Bạch

Hổ, được giới hạn bởi các đứt gãy có biên độ lớn với hướng đổ chủ yếu về phía Đông Nam Đới nâng bao gồm các cấu tạo dương và có liên quan đến những khối nâng cổ của móng trước Kainozoi (Bạch Hổ, Rồng)

+ Đới nâng phía Tây Bắc: nằm về phía Tây Bắc của trũng Đông Bắc và được khống chế bởi các đứt gãy chính phương Đông Bắc – Tây Nam Về phía Tây Bắc đới nâng bị ngăn cách với đơn nghiêng Tây Bắc bởi một địa hào nhỏ có chiều dày trầm tích khoảng 6 km Đới nâng bao gồm các cấu tạo Vừng Đông và dải nâng kéo dài về phía Đông Bắc

+ Đới nâng phía Đông: chạy dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, phía Tây Bắc ngăn cách với trũng Đông Bắc bởi hệ thống đứt gãy có phương á vĩ tuyến và Đông Bắc – Tây Nam, phía Đông Nam ngăn cách với đới phân dị Đông Bắc bởi võng nhỏ, xem như phần kéo dài của trũng Đông Bạch Hổ về phía Đông Bắc Trên

đới nâng đã phát hiện các cấu tạo dương như: Rạng Đông, Phương Đông và Jade

1.2.1.4 Các hệ thống đứt gãy

Hệ thống đứt gãy được phân ra thành các hướng sau:

+ Hệ thống đứt gãy Đông - Đông Bắc / Tây - Tây Nam: Bao gồm hai hệ thống đứt gãy cùng phương Đông – Đông Bắc / Tây – Tây Nam Chúng khống chế các hướng cấu tạo phía Đông và Trung Tâm bể Cửu Long

Các đứt gãy chờm nghịch Đông – Đông Bắc / Tây – Tây Nam

- Được sinh thành do pha nén ép địa phương xảy ra vào cuối Oligocen sớm – đầu Oligocen muộn, chúng tiếp tục hoạt động trong suốt Oligocen muộn, cho đến đầu Miocen sớm Hệ thống đứt gãy này nằm ở cánh phía Tây của cấu tạo Rồng và Bạch Hổ, chúng được hình thành muộn hơn so với các đứt gãy cùng hướng ở cánh phía Đông của khu vực

Các đứt gãy thuận cùng phương cánh phía Đông – Đông Bắc

- Một số lớn các đứt gãy có nguồn gốc dưới sâu và được hình thành trong thời

kỳ móng bị dập vỡ vào cuối Mesozoi Một số đã ngưng nghỉ ho ạt động ngay từ trong móng, còn l ại đại bộ phận thì tiếp tục hoạt động trong quá trình t ạo rift cùng với các đứt gãy hình thành trong thời kỳ này Đến gần cuối Oligocen muộ n thì hầu hết các đứt gãy đều ngưng nghỉ hoạt động (cuối chu kỳ tạo rift)

+ Hệ thống đứt gãy Tây - Tây Bắc/ Đông – Đông Nam: hệ thống đứt gãy này phát triển chủ yếu ở vùng nâng Trung Tâm và phân chia cấu tạo Bạch Hổ ra thành những khối khác nhau Đồng thời làm phức tạp các cấu trúc địa phương ở phía Bắc của bể trầm tích Hệ thống đứt gãy này hình thành vào đầu thời kỳ tạo rift và tiếp tục ho ạt động trong suốt quá trình đó và ngưng nghỉ vào cuối Miocen muộn

Hệ thống á kinh tuyến

Hệ thống đứt gãy ho ạt động theo phương á kinh tuyến, được phát hiện ít ở khu vực mỏ phía Bắc Rồng và phần Trung Tâm của cấu tạo Bạch Hổ Các đứt gãy này hoạt động chủ yếu vào giai đoạn đầu tạo rift, sau đó thì ngưng nghỉ ho ạt động

Hệ thống á vĩ tuyến

Hệ thống đứt gãy này chủ yếu phân bố ở phía Tây của bể, đặc biệt là ở lô 16

và lô 17, biên độ đứng thường chỉ đạt 200 – 400m đến 1000 - 1200m vào trước Oligocen muộn và tăng lên 400 – 600 m đến 1600m vào đầu Oligocen muộn, giảm xuống vào Miocen

Tóm lại, các hệ thố ng đứt gãy Đông – Đông Bắc/ Tây – Tây Nam, Tây – Tây Bắc/ Đông – Đông Bắc, á kinh tuyến và á vĩ tuyến đều là những đ ứt gãy thuận đồng trầm tích, được hình thành sớm hơn rất nhiều so với hệ thống đứt gãy chờm nghịch Đông –Đông Bắc/ Tây – Tây Nam ở cánh phía Tây – Tây Nam cấu tạo Bạch Hổ, các đứt gãy đồng trầm tích đều được các vật liệu vụn trầm tích lấp đầy và “trám kín” trở thành các màn chắn ngăn cản không cho Hydrocacbon dịch chuyển từ khối này qua khối khác Còn các đứt gãy chờm nghịch ở cánh phía Tây được hình thành do pha nén ép, là những đới phá hủy và trở thành đường dẫn cho Hydrocacbon dịch chuyển từ nới sinh thành và tích t ụ lại trong đá móng nứt nẻ

1.2.1.5 Các đới phân dị

+ Đới phân dị Đông Bắc: phần đầu Đông Bắc của bồn trũng, nằm kẹp giữa đới nâng Đông Phú Quý và đơn nghiêng Tây Bắc Đây là khu vực có chiều dày trầm tích trung bình và bị phân dị mạnh bởi các hệ thống đ ứt gãy có đường phương Đông Bắc - Tây Nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhiều địa hào, địa lũy nhỏ theo

bề mặt móng

+ Đới phân dị Tây Nam: nằm ở phía Tây Nam của trũng chính Khác với đới phân dị Đông Bắc, đới này bị phân dị mạnh bởi hệ thống những đứt gãy với đường phương chủ yếu là á vĩ tuyến tạo thành những địa hào, địa lũy, hoặc bán địa hào, bán địa lũy xen kẽ nhau

(Nguồn: Địa chất & Tài Nguyên dầu khí Việt Nam) Hình 1.2: Các yếu tố cấu trúc của bồn trũng Cửu Long

1.2.2 Lịch sử phát triển địa chất

Bồn trũng Cửu Long là bồn trũng kiểu rift nội lục điển hình Bồn trũng được hình thành và phát triển trên mặt đá kết tinh trước Kainozoi (thường được gọi là bề mặt móng) Lịch sử tiến hóa của bể được thể hiện qua 3 giai đoạn sau :

Thời kỳ trước tạo rift: trước Đệ Tam đ ặc biệt là từ Jura muộn đến Paleocen là

thời gian thành tạo và nâng cao đá móng magma xâm nhập (các thành tạo nằm dưới các trầm tích Kainozoi ở bồn trũng Cửu Long) Các đá này gặp rất phổ biến ở hầu khắp lục địa Việt Nam Do ảnh hưởng của quá trình va mảng Ấn Độ vào mảng Âu -

Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50-43.5 triệu năm) Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn - Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó đã trải qua thời kỳ dài bóc mòn, giập vỡ khối tảng, căng giãn khu vực hướng Tây Bắc-Đông Nam Sự phát triển các đai mạch lớn, kéo dài có hướng Đông Bắc - Tây Nam thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang tuổi tuyệt đối từ 60-30 triệu năm là bằng

chứng cho điều đó Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bồn trầm tích Cửu Long Địa hình bề mặt bóc mòn của móng kết tinh trong phạm vi khu vực bồn lúc này không hoàn toàn bằng phẳng, có sự đan xen giữa các thung lũng và đồi, núi thấp Chính hình thái địa hình mặt móng này đóng vai trò khá quan trọng trong việc phát triển trầm tích lớp phủ kế thừa vào cuối Eocen, đ ầu Oligocen

Thời kỳ đồng tạo rift: được khởi đầu vào cuối Eocen, đầu Oligocen do tác

động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là Tây Bắc - Đông Nam Hàng loạt đứt gãy hướng Đông Bắc-Tây Nam đã được sinh thành do sụt lún mạnh và căng giãn Các đứt gãy chính là những đứt gãy dạng gàu xúc, cắm về Đông Nam Còn các đứt gãy hướng Đông - Tây lại do tác động bởi các biến cố kiến tạo khác Vào đ ầu Kainozoi do s ự va mạnh ở góc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng

Ấn Độ và Âu-Á làm vi mảng Indosina bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt gãy trượt bằng lớn như đứt gãy sông Hồng, Sông Hậu - Ba Chùa, với xu thế trượt trái ở phía Bắc và trượt phải ở phía Nam tạo nên các trũng Đệ Tam trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bồn trũng Cửu Long Kết quả là đã hình thành các hệ thống đứt gãy khác có hướng gần Đông Bắc - Tây Nam Như vậy, trong bồn trũng Cửu Long bên c ạnh hướng Đông Bắc - Tây Nam còn có các hệ đứt gãy có hướng cận kề chúng

Trong Oligocen quá trình giãn đáy biển theo hướng Bắc - Nam tạo Biển Đông bắt đầu từ 32 triệu năm Trục giãn đáy biển phát triển lấn dần xuống Tây Nam và đổi hướng từ Đông - Tây sang Đông Bắc - Tây Nam vào cuối Oligocen Các quá trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn và đứt gãy ở bồn trũng Cửu Long trong Oligocen và nén ép vào cuối Oligocen

Hoạt động nén ép vào cuối Oligocen muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu, gây nghịch đảo trong trầm tích Oligocen ở trung tâm các trũng chính, làm tái ho ạt động các đứt gãy thuận chính ở dạng ép chờm, trượt bằng và tạo nên các cấu trúc “trồi”, các cấu tạo dương/âm hình hoa, phát sinh các đ ứt gãy nghịch ở một số nơi như trên cấu tạo Rạng Đông, phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và một số khu vực mỏ Rồng Đồng

thời xảy ra hiện tượng bào mòn và vát mỏng mạnh các trầm tích thuộc hệ tầng Trà Tân trên Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và không chỉnh hợp góc rộng lớn ở nóc trầm tích Oligocen đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ đồng tạo rift

Thời kỳ sau tạo rift: vào Miocen sớm, quá trình giãn đáy biển Đông theo

phương Tây Bắc-Đông Nam đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Miocen sớm (cách đây 17 triệu năm), tiếp theo là quá trình nguội lạnh vỏ Trong thời kỳ đầu Miocen sớm các hoạt động đứt gãy vẫn còn xảy ra yếu và chỉ chấm dứt hoàn toàn vào Miocen giữa-đến hiện tại Các trầm tích của thời kỳ sau rift có đặc điểm chung là: phân bố rộng, không bị biến vị, uốn nếp và gần như nằm ngang Tuy nhiên, ở bồn trũng Cửu Long các quá trình này vẫn gây ra các ho ạt động tái căng giãn yếu, lún chìm từ từ trong Miocen sớm và ho ạt động núi lửa ở một số nơi, đặc biệt ở phần Đông Bắc bồn trũng Vào cuối Miocen sớm trên phần lớn diện tích bồn trũng, nóc trầm tích Miocen dưới - hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố chìm sâu của bồn trũng với sự tạo thành tầng “sét Rotalid” biển nông rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực khá tốt cho toàn bộ bồn trũng Cuối Miocen sớm toàn bồn trũng trải qua quá trình nâng khu vực và bóc mòn yếu

Vào Miocen giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển đã có ảnh hưởng rộng lớn đến hầu hết các vùng quanh Biển Đông Cuối thời kỳ này có một pha nâng lên, dẫn đến sự tái thiết lập điều kiện môi trường sông ở phần Tây Nam bồn trũng, còn ở phần Đông, Đông Bắc thì điều kiện ven bờ vẫn tiếp tục được duy trì

Miocen muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở Biển Đông và phần rìa của nó, khởi đầu quá trình thành t ạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam Núi lửa hoạt động tích cực ở phần Đông Bắc bồn trũng Cửu Long, Nam Côn Sơn và phần đất liền Nam Việt Nam

Pliocen là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên toàn bộ vùng Biển Đông hiện tại nằm dưới mực nước biển Các trầm tích hạt mịn hơn được vận chuyển vào vùng bồn trũng Cửu Long và đi xa hơn sẽ tích tụ vào bồn trũng Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu hơn

dưới châu thổ Bồn trũng Cửu Long đã được nghiên cứu bởi nhiều nhà địa chất với các phương pháp khác nhau như: địa chấn địa tầng, cổ sinh địa tầng, thạch địa tầng, phân tích carota… Nhiều sơ đồ liên kết được nhiều tác giả đưa ra không những khác nhau về tên các địa tầng mà còn khác nhau về ranh giới giữa chúng Ngày nay với những tài liệu mới về phân tích mẫu vụn, mẫu lõi và các tài liệu phân tích cổ sinh thu thập được từ các giếng khoan c ủa các công ty dầu khí trong nước cũng như nước ngoài đã khoan trong phạm vi bồn trũng Cửu Long cho thấy bồn trũng bao gồm các thành tạo móng trước Kainozoi và các trầm tích Kainozoi phủ lên trên (hình 1.3)

1.2.3.1 Móng trước Kainozoi

Về mặt thạch học đá móng có thể xếp thành 2 nhóm chính: granit và granodiorit – diorit, so sánh kết quả nghiên cứu các phức hệ magma xâm nhập trên đất liền với đá móng kết tinh ngoài khơi bồn trũng Cửu Long, theo đặc trưng thạch học và tuổi tuyệt đối có thể xếp tương đương với ba phức hệ Hòn Khoai, Định Quán

và Ankroet có tuổi từ Triat muộn đến Kreta muộ n Hầu hết đá móng bị biến đổi bởi các quá trình kiến tạo và nhiệt dịch khắp nơi, ngay tại đỉnh của móng tồn tại đới phong hoá với chiều dày lên đến vài chục mét Ngoài ra, đá móng còn bị xuyên cắt bởi đai mạch diabaz, diorit hay monzodiorit (?)

Phức hệ Hòn Khoai: có thể được xem là phức hệ đá magma cổ nhất trong

móng của bồn trũng Cửu Long, phức hệ có tuổi Triat muộn, có giá trị tuổi đồng vị

từ 195 đến 250 triệu năm Thành phần thạch học chủ yếu là: diorit, amphybol, biotit, monzonit và adamelit Đá bị biến đổi, cà nát mạnh Phức hệ này phân bố chủ yếu ở phần cánh của các khối nâng móng, như cánh phía Đông Bắc mỏ Bạch Hổ

Phức hệ Định Quán: có tuổi Jura muộn, tuổi tuyệt đối dao động từ 130 đến

155 triệu năm Thành phần thạch học chủ yếu là đá granodiorit, đôi chỗ gặp monzonit-biotit-thạch anh Đá thuộc loạt kiềm vôi, có thành phần acid vừa phải, hàm lượng SiO2 dao động 63-67% Các thành tạo của phức hệ xâm nhập này có

mức độ giập vỡ và biến đổi cao Trong đới biến đổi mạnh biotit thường bị clorit hóa Phức hệ Định Quán khá phổ biến ở các cấu tạo như: Bạch Hổ (vòm Bắc), Ba Vì

Phức hệ Ankroet: là phức hệ magma phát triển và gặp phổ biến trên toàn bộ

bồn trũng Cửu Long Phức hệ này có thành phần thạch học đặc trưng là đá granit hai mica, thuộc loại Natri-Kali, cao nhôm (Al=2.98%), SiO2 (~69%) và nghèo Ca

Đá có tuổi Kreta muộn, tuổi tuyệt đối khoảng 90-100 triệu năm Các khối granitoid phức hệ magma xâm nhập này thành tạo đồng tạo núi và phân bố dọc theo hướng trục của bể Đá bị dập vỡ, nhưng mức độ biến đổi thứ sinh yếu hơn so với hai phức

hệ trước Trong các thành tạo magma xâm nhập đã biết thường gặp các đai mạch có thành phần thạch học khác nhau từ acid đến trung tính-bazơ, bazơ và thạch anh Tại một số nơi, như khu vực mỏ Rồng còn gặp đá biến chất nhiệt động như paragneis hoặc orthogneis Các đá này thường có mức độ giập vỡ và biến đổi kém hơn so với

đá xâm nhập

1.2.3.2 Các thành tạo trầm tích Kainozoi

Các trầm tích Kainozoi nằm phủ bất chỉnh hợp lên đá móng Đây là các thành tạo có tướng ven biển, đầm lầy, tiền châu thổ Chiều dày của các lớp trầm tích không đồng đều, biến đổi khá rõ nét, càng đi về phía trung tâm bề dày các thành tạo trầm tích càng tăng, chỗ sâu nhất có thể dày tới 7-8 km Chúng có tuổi từ Paleogen đến Neogen:

1.2.3.2-1 Hệ Paleogen Thố ng Eocen - Hệ tầng Cà Cối (E 2cc ?)

Hệ tầng này được phát hiện và đặt tên tại giếng khoan Cửu Long – 1 thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh ở độ sâu từ 1082 – 1220 m Trong khu vực phía Bắc của bồn trũng tr ầm tích hệ tầng này gần như vắng mặt hoàn toàn Hệ tầng này phân bố trong đáy các địa hào hẹp, trong phần sâu nhất của lát cắt trầm tích của bồn trũng Cửu Long, bao gồ m các đá vụn thô màu xám trắng, nâu đỏ, đỏ tím và cuội kết, sạn kết, sỏi, cát kết hạt trung đến rất thô chứa cuội sạn đôi khi xen lẫn với các tập sét kết dày

Cuội có kích thước lớn hơn 10 cm, thành phần chính là các đá phun trào (andesit, tuf andesit, dacit, ryolit), các đá biến chất (quarzit, đá phiến mica), đá vôi

và một ít mảnh granitoid, gabro, màu đen nâu đến đỏ thẫm Tầng trầm tích này được thành tạo trong môi trường lục địa như lũ tích, sườn tích, bồi tích (deluvi, proluvi, aluvi…), bị xói mòn từ địa hình núi tại nơi bắt đầu thành tạo lớp phủ trầm tích, đôi chỗ trầm tích rất gần với nguồn vật liệu cung cấp nên có độ chọn lọc và độ bào tròn kém Tr ầm tích có dạng molas điển hình, được tích tụ trong điều kiện dòng chảy mạnh, nghèo hoá thạch Các trầm tích này phủ bất chỉnh hợp trên móng phun trào andesit và tuf andesit có tuổi trước Kainozoi bị bóc mòn mạnh mẽ

Thống Oligocen - Phụ thống Oligocen dưới - Hệ tầng Trà Cú (E 3 1tc)

Trầm tích thuộc hệ tầng này nằm phủ bất chỉnh hợp trên Hệ tầng Cà Cối và được mô tả tại giếng khoan Cửu Long – 1 thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh Tại đây ở độ sâu từ 1082 – 1220 m trầm tích được đặc trưng bằng sự xen

kẽ giữa cát kết, sỏi kết với những lớp bột sét chứa cuội, sạn, sỏi Các cuội, sạn có thành phần thạch học khác nhau, chủ yếu là andesit và granit Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan Cửu Long – 1 đạt tới 138 m

Ở khu vực trung tâm của bồn trũng Cửu Long, trầm tích của Hệ tầng Trà Cú rất mịn và lúc đ ầu được xếp vào Hệ tầng Trà Tân dưới Trầm tích của hệ tầng này

đa phần là các lớp đá sét kết giàu vật chất hữu cơ, sét chứa nhiều vụn thực vật và than màu đen tương đối gắn chắc Phần lớn sét kết bị biến đổi thứ sinh và nén ép mạnh thành argilit ho ặc đá sét dạng phiến màu xám tối, xám xanh hoặc xám nâu Xen kẽ với các lớp sét kết là các lớp bột kết, cát kết và đôi khi có các lớp sét vôi Thành phần của sét kết bao gồm kaolinit, illit và clorit Tập sét này nhiều nơi phủ trực tiếp lên móng (vòm trung tâm mỏ Bạch Hổ, Rạng Đông) và đóng vai trò là một tầng chắn tốt mang tính địa phương cho các vỉa chứa dầu trong đá móng ở mỏ Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Sư Tử Đen …

Trầm tích Hệ tầng Trà Cú được hình thành trong tướng đá môi trường trầm tích khác nhau như sườn tích, lũ tích, bồi tích, sông, kênh rạch đến đầm hồ, vũng

vịnh Các trầm tích sét màu xám đen giàu vật chất hữu cơ và các trầm tích thực vật thuộc tướng đầm hồ vũng vịnh xen kẽ một ít bột kết tướng bồi tích đồng bằng châu thổ phân bố chủ yếu tại các trũng sâu, đặc biệt là ở hai bên cánh phía Tây Bắc và Đông Nam của đới nâng Rồng, Bạch Hổ và phần lớn thuộc lô 15 Các tập sét kết này là các tầng sinh dầu rất có ý nghĩa của bồn trũng Cửu Long Trong khi đó tại các khu vực của đới nâng Trung tâm và phần lớn khu vực phía Tây Nam (Tây Nam

có cấu tạo Rồng, Bà Đen, Tam Đảo, Ba Vì và phần lớn lô 17) và phần phía Nam nơi tiếp giáp với đới nâng Côn Sơn phát triển chủ yếu là cát kết xen kẽ sét kết thuộc môi trường từ nơi có năng lượng cao đến rất cao bao gồm sườn tích, lũ tích, bồi tích, sông ngòi, đồng bằng châu thổ

Hệ tầng Trà Cú có bề dày được phát hiện theo giếng khoan thay đổi từ 100 –

500 m ở các vòm nâng, còn ở các trũng địa hào nó đ ạt tới trên 1000 m Theo tài liệu địa chấn chúng liên quan đến tập địa chấn mà công ty liên doanh dầu khí Vietsovpetro thường gọi là tập E có tướng địa chấn kiểu lộn xộn, không phân lớp Tài liệu cổ sinh rất nghèo nàn, chỉ phát hiện thấy ít bào tử phấn hoa trong các mẫu vụn

Xét về quan hệ địa tầng do nằm trên các Hệ tầng trầm tích Cà Cối (Eocen), nên trầm tích Hệ tầng Trà Cú được hình thành trong thời kỳ Oligocen sớm

Thống Oligocen - Phụ thống Oligocen trên - Hệ tầng Trà Tân (E 3 2tt)

Hệ tầng này được phát hiện trong các phần trũng và trong các lớp phủ của sụt kiến tạo Trên các mặt cắt địa chấn hệ tầng này tương ứng với tập D và C có biên độ sóng phản xạ cao, phân lớp song song liên tục Nó bao gồm các tập sét màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát hạt trung bình, độ lựa chọn tốt, gắn kết bởi chủ yếu kaolinit, lắng động trong môi trường đ ầm lầy, sông hồ hoặc châu thổ Ngoài ra còn

có đá núi lửa có nguồn gốc lục địa Phần trên của trầm tích Oligocen là lớp sét dày Chiều dày trầm tích thay đổi từ 0 – 700 m

Trầm tích Oligocen của bồn trũng Cửu Long được thành tạo bởi sự lấp đầy địa hình cổ, bao gồm các tập trầm tích lục nguyên trong môi trường trầm tích sông, hồ, đầm lầy ven biển Chúng phủ bất chỉnh hợp lên các loạt trầm tích dưới đáy có tuổi Eocen Sự có mặt của các phấn hoa và các Foraminifera chứng minh cho môi trường tam giác châu khi thành tạo trầm tích, đồng thời phần nào biển lùi ra xa Trầm tích Oligocen của Hệ tầng Trà Tân được chia làm hai phụ hệ tầng:

Phụ Hệ tầng Trà Tân dưới: (E3 2tt 1 )

Thành phần gồm có cát kết, cát kết thạch anh Cát kết có màu trắng xám, phần lớn là cát kết hạt trung có một ít lớp hạt thô xen kẽ Độ mài tròn kém, các hạt vẫn còn sắc cạnh Độ chọn lọc kém, ximăng gắn kết phần lớn là cacbonat Trong cát kết chứa nhiều mảnh đá biến chất như amphibolit, quaczit, một số mẫu còn thấy có tuf Trong hệ tầng này có kẹp một số lớp sét kết mỏ ng màu nâu xám, nâu nhạt đến nâu thẫm, trong sét có lẫn nhiều bột

Phụ Hệ tầng Trà Tân trên (E3 2tt 2 )

Trầm tích của phụ hệ tầng này được đặc trưng bởi những lớp sét kết dày màu đen bóng xen lẫn lớp sét kết màu nâu, xám thẫm, trong những lớp sét kết đôi chỗ có lẫn than Bột kết màu xám nhạt chứa nhiều sét đôi chỗ có lẫn than, vẩy mica P hía trên của phụ hệ tầng này phát triển thêm nhiều các lớp cát kết xen lẫn với các lớp sét kết, bột kết và thô dần lên phía trên của mặt cắt phụ hệ tầng Cát kết có màu xám trắng, chứa nhiều thạch anh trắng đ ục Phần lớn là cát kết hạt nhỏ đến trung bình

Độ mài tròn trung bình, đôi khi hạt đã tròn cạnh, độ lựa chọn tốt Phần lớn ximăng

là kaolinit Sét kết có màu xám xẫm, nâu thẫm lẫn bột và các mảnh than Bột kết có màu nâu đậm đến xám nhạt lẫn các mảnh than đen bóng

1.2.3.2-2 Hệ Neogen Thống Miocen - Phụ thống Miocen dưới - Hệ tầng Bạch Hổ (N 1 1bh)

Trầm tích Hệ tầng Bạch Hổ hầu hết gặp ở các giếng khoan trong bồn trũng Cửu Long, tương ứng với tập địa chấn B1 trên các mặt cắt địa chấn với biên độ phản xạ yếu, phân lớp kém Các trầm tích c ủa hệ tầng này phủ không chỉnh hợp lên

trên các trầm tích bên dưới, được phản ánh rõ trên mặt địa chấn, từ lâu đã được xem

là một mặt bất chỉnh hợp quan trọng nhất trong địa tầng Kainozoi Việt Nam Hệ tầng này được chia thành 3 phụ hệ tầng:

Phụ Hệ tầng Bạch Hổ dưới (N1 1bh 1 )

Trầm tích của phụ hệ tầng này gồm các lớp cát kết có độ hạt khác nhau, xen lẫn những lớp sét kết, bột kết có màu khác nhau Càng lên phía trên thì t ỷ lệ hạt thô tăng dần Cát kết thạch anh có màu trắng xám, hạt nhỏ đến hạt trung bình, bào tròn không tốt, độ lựa chọn kém, trung bình, ximăng gắn kết là sét kaolinit lẫn ít cacbonat Bột kết màu trắng xám đến nâu, xanh nhạt đến xanh lá cây thẫm, phần dưới có lẫn nhiều sét Ở phần trung tâm bồn trũng cát kết chiếm tỷ lệ lớn, giảm dần

về phía trung tâm bể Các thành tạo này được hình thành trong môi trường vũng vịnh, cửa sông, đồng bằng tam giác châu Độ dày chúng đạt tới 320 m

Phụ Hệ tầng Bạch Hổ trên (N 1 1 bh 3 )

Bên dưới của phụ hệ tầng chứa nhiều lớp cát hạt nhỏ lẫn nhiều lớp sét bột rất mỏng P hía trên chủ yếu là sét kết, bột kết màu nâu, xám xanh giàu hoá thạch Rotalia được thành tạo trong môi trường biển nông, đồng bằng ven bờ Hiện nay tầng này được xem là tầng sét đóng vai trò là t ầng chắn khu vực trong toàn bồn trũng

Cát kết có màu xám sáng, hạt trung bình đến thô, độ mài tròn kém, có nhiều mảnh than, ít khoáng vật glauconit Sét kết trong trường hợp này rất điển hình: có màu xám xanh thẫm lẫn những lớp màu tím xẫm Trong các lớp sét có lẫn nhiều bột

Ở phần trên mặt cắt sét có màu nâu đỏ Phân lớp mỏng có vết than, glauconit Từ phụ Hệ tầng Bạch Hổ dưới đến phụ Hệ tầng Bạch Hổ trên, môi trường chuyển dần

từ tam giác châu sang l ục địa, đầm hồ bị kiệt nước

Thố ng Miocen - Phụ thống Miocen giữa - Hệ tầng Côn Sơn (N 1 2cs)

Hệ tầng này phân bố rộng rãi trong bồn trũng Cửu Long, tương ứng với tập địa chấn B2 Căn cứ vào những đ ặc điểm thạch học, cổ sinh thì trầm tích c ủa Côn Sơn được chia làm hai phụ hệ tầng:

Phụ Hệ tầng Côn Sơn dưới (N 1 2 cs 1 )

Đặc trưng là những lớp sét dày màu xanh thẫm thỉnh thoảng xen những lớp cát hạt nhỏ, mỏng và một ít bột kết màu xanh thẫm Trong các lớp sét còn thấy các vảy mica, chúng dễ tách thành lớp sét mỏng, lẫn nhiều kaolinit trong các khe nứt Bề dày của hệ tầng này tương đối ổn định khoảng 150 m

Phụ Hệ tầng Côn Sơn trên (N 1 2 cs 2 )

Trầm tích của phụ hệ tầng này phần lớn là cát kết màu trắng, thô lẫn sạn cuội nhỏ, cát kết ackoz – lithic dày xen l ẫn những lớp sét vôi mỏng màu xanh thẫm, lẫn

ít than nâu và dolomit

Các trầm tích Hệ tầng Côn Sơn phân chia như trên cho thấy trong thời kỳ thành tạo của chúng thì môi trường chuyển dần từ tướng châu thổ ở phía Tây sang trầm tích đầm lầy – ven bờ ở phía Đông Hệ tầng phong phú các bào tử phấn thuộc phức hệ Florsfhuetzia, Levopoli, acrostichum… Độ rỗng hệ tầng lớn nhưng lại không thể là một tầng chứa dầu khí vì không có tầng chắn phủ bên trên

Thống Miocen - Phụ thống Miocen trên - Hệ tầng Đồng Nai (N 1 3đn)

Trầm tích Hệ tầng Đồng Nai phát triển rộng khắp trong bể Cửu Long, kể cả một phần trong đồng bằng sông Cửu Long Trên các mặt cắt địa chấn hệ tầng này

tương ứng với tập B3 Hệ tầng này cũng tương ứng với hệ tầng Bà Miêu phân bố ở đồng bằng Đông Nam Bộ Trầm tích Hệ tầng Đồng Nai nằm chỉnh hợp lên các trầm tích của Hệ tầng Côn Sơn Trầm tích của hệ tầng này được thành tạo trong môi trường đầm lầy – đồng bằng châu thổ ở phần Tây bồn trũng đến rìa vịnh và biển nông ở phần Đông bồn trũng và cũng được chia thành hai phụ hệ tầng:

Phụ Hệ tầng Đồng Nai dưới (N 1 3 dn 1 )

Chủ yếu là những lớp cát xen lẫn những lớp sét mỏng Cát hạt mịn đến trung bình, thỉnh tho ảng có lẫn sạn sỏi nhỏ Cát có độ bào tròn không đều, thành phần của cát phần lớn là thạch anh lẫn ít mảnh đá biến chất, tuf, những tinh thể pyrit Sét chưa gắn kết, dẻo có màu nâu đỏ xen lẫn những lớp than nâu hoặc bột màu xám trắng

Phụ Hệ tầng Đồng Nai trên (N 1 3 cs 2 )

Phần lớn là cát thạch anh nhưng với kích thước thô hơn, độ lựa chọn rất kém, các hạt còn sắc cạnh Trong cát có lẫn các mảnh Foraminifera, Mollusca, san hô, glauconit, có nhiều mảnh than và tuf (?)

Thống Pliocen - Hệ tầng Biển Đông (N 2bđ)

Hệ tầng Biển Đông phân bố rất rộng trên toàn bộ thềm lục địa Đông Nam Việt Nam Trên mặt cắt địa chấn hệ tầng này tương ứng với tập địa chấn A

Trầm tích c ủa hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp lên các trầm tích Miocen trên của

hệ tầng Đồng Nai Trầm tích Hệ tầng Biển Đông đánh dấu một giai đoạn phát triển mới của toàn bồn trũng Cửu Long, biển được mở rộng trong toàn bồn trũng, và được chia thành hai phụ hệ tầng:

Phụ Hệ tầng Biển Đông dưới (N 2 bđ 1 )

Trầm tích của phụ hệ tầng này chủ yếu là cát thạch anh thô trong suốt, trắng xanh nhạt, trong cát kết có lẫn ít cuội thạch anh nhỏ và các hoá đá foram thuộc

nhóm Operculina Cát kết có độ bào tròn trung bình, độ lựa chọn không tốt nhưng

nhiều glauconit

Phụ Hệ tầng Biển Đông trên (N 2 bđ 2 )

So với trầm tích của phụ hệ tầng dưới, trầm tích của phụ hệ tầng này phần lớn

là cát thô, lẫn nhiều bột, có màu hồng nhạt, có chứa glauconit, được thành tạo trong môi trường biển nông dần

1.3 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, LỊCH SỬ TÌM KIẾM THĂM DÒ CẤU TẠO NGỌC TRAI ĐEN – LÔ 15

1.3.1 Vị trí địa lý cấu tạo Ngọc Trai Đen

Cấu tạo Ngọc Trai Đen phân bố trong lô 15, ngoài khơi phía Nam Việt Nam cách thành phố Vũng Tàu 75km về phía Đông Phía Bắc giáp với lô 15-1 của Công

ty Cửu Long JOC, phía Nam giáp với lô 16.1 của Công ty Ho àng Long JOC, phía

Đông-Nam giáp với lô 15-2 của Công ty JVPC (hình 1.4)

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.4: Vị trí địa lý cấu tạo Ngọc Trai Đen

Cấu tạo phủ trên diện tích của móng khoảng 66km2 Đỉnh của Móng ước tính tại độ sâu 2925mss, địa hình thẳng đứng khoảng 950m Dựa trên bản đồ cấu tạo đẳng sâu của Móng Ngọc Trai Đen, cấu tạo được chia thành 7 khối: A, B, C, D, E,

F và G (hình 1.5)

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.5: Bản đồ cấu tạo đẳng sâu c ủa Móng Ngọc Trai Đen

Vào tháng 9/2007, giếng NTD-1X đã khoan vào khối B, phần trung tâm c ủa cấu tạo (hình 1.6) Giếng này đã được thử nghiệm thành công trong đá Móng Granit nứt nẻ, đây là mục tiêu thăm dò đầu tiên, mục tiêu thăm dò thứ hai được tiến hành trong tầng chứa cát kết Miocen hạ nhưng không phát hiện thấy dòng dầu từ việc đo DST

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.6: Giếng khoan NTD-1X khoan tại đỉnh cấu tạo

1.3.2 Lịch sử tìm kiếm thăm dò của lô 15

1.3.2.1 Trước khi được chuyển giao cho công ty Thăng Long JOC

Lô 15 trước đây thuộc lô 15-2 đã được thăm dò bởi công ty Demine x từ năm

1979, sau khi Deminex kết thúc hợp đồng, lô được chuyển cho Công ty JVP C từ năm 1993, sau đó JVPC chia lô thành 15 và 15-2 Lô 15 được trả lại cho Petro Viet Nam (PVN), lô 15-2 được JVPC giữ lại và phát triển đến nay (với đối tượng khai thác chính là mỏ Rạng Đông) Năm 2005 lô 15 chính thức được giao lại cho công ty điều hành chung Thăng Long (Thang Long JOC)

Từ năm 1979 tới năm 1999 có 5 giếng thăm dò được khoan trong lô 15, năm

1979 Deminex khoan 2 giếng A-1X và B-1X, sau đó JVPC khoan giếng 2-VD-1X năm 1994, giếng 15-2-GD-1X năm 1996 và 15-2-VD-2X năm 1999 Các giếng khoan thăm dò này đều có biểu hiện dầu khí tốt, tuy nhiên tất cả đều không có trữ lượng thương mại

15-Dữ liệu địa chấn sớm nhất bao gồm 1380 km tuyến địa chấn 2D được thực hiện bởi công ty Deminex năm 1978 Đến năm 1993 JVPC thực hiện tiếp 492 km tuyến địa chấn và thêm 109 km trong năm 1995 Năm 1998 JVPC cho tiến hành thu

nổ 192 km2 địa chấn 3D phủ trên cấu tạo Vừng Đông Đến năm 2000 công ty Cửu Long JOC cho tiến hành thu nổ địa chấn trên cấu tạo Sư Tử Trắng trong đó có một phần phủ qua lô 15

1.3.2.2 Hoạt động của công ty Thăng Long JOC khi tiếp nhận lô 15

Công ty Thăng Long JOC được thành lập ngày 16/05/2005 với giai đoạn thăm

dò ban đầu dự kiến là 3 năm Thăng Long JOC đ ã cho tiến hành thu nổ địa chấn 3D

từ ngày 26/07/2005 tới ngày 16/11/2005, kết quả 1350 km2 địa chấn được thu nổ bởi PGS bằng tàu M/V Ramform Victory (với thiết bị thu nổ gồm 2 súng khí hoạt động theo chế độ flip-flop và 8 bó cáp dài 6000m đo 16 CMP – phương pháp điểm sâu chung) Tài liệu địa chấn của công ty Thăng Long JOC được tiến hành xử lý bởi công ty Veritas Geophysical Ltd, Singapore từ tháng 11/2005 tới tháng 7/2006 Năm 2006, công ty Thăng Long JOC đã tiến hành khoan giếng khoan thăm dò NTT-1 X phía Nam lô 15, giáp ranh với lô 16-1 của công ty Hoàng Long JOC Giếng khoan thăm dò NTT-1X phát hiện dầu trong cát kết Oligocen và Miocen (tập 5.2), với kết quả thử vỉa 14863 thùng dầu ngày đêm (370API)

Qua công tác minh giải tài liệu địa chấn 3D PSTM năm 2006, công ty Thăng Long JOC đã xác định các cấu tạo tồn tại trong lô 15 bao gồm: các cấu tạo triển

vọ ng C, D, E, F, G và các cấu tạo dương Ngọc Trai Trắng, Ngọc Trai Vàng, Ngọc Trai Bạc, Ngọc Trai Nâu và Ngọc Trai Đen

Năm 2007 công ty Thăng Long JOC dự kiến khoan thăm dò thêm 3 giếng mới

ở các cấu tạo khác nhau như Ngọc Trai Đen (cấu tạo Vừng Đông cũ) với đối tượng chính là trầm tích Miocen và Móng, Ngọc Trai Nâu với đối tượng chính là trầm tích Oligocen (tập C và D), Ngọc Trai Bạc (lead H)

1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG CỦA CẤU TẠO NGỌC TRAI ĐEN - LÔ 15

Đặc điểm thạch học của cấu tạo NTD – lô 15 được thiết lập dựa vào giếng khoan hiện tại trong c ấu tạo, bao gồm cả mô tả trên mẫu vụn, mẫu lõi và dữ liệu giếng khoan… Về cấu tạo địa chất, địa tầng được chia thành 2 phần dưới là đá Móng Granit trước Đệ Tam và trên là trầm tích Đệ Tam (hình 1.7)

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.7: Liên kết cột địa tầng giếng khoan ở cấu tạo Ngọc Trai Đen

Địa tầng tiên đoán của cấu tạo NTD được tóm tắt như sau:

Móng trước Đệ Tam

Đá Móng ở các lỗ khoan A1 và A2 gồm granit biotit, granit biotit-hocblen giống đá pha 2 và pha 3 phức hệ Đèo Cả (hình 1.8) Thành phần khoáng vật của đá Móng nứt nẻ chủ yếu là thạch anh, feldspar K, plagiocla, ít mica và khoáng vật phụ thứ sinh (khoáng sét, clorit, zeolit và canxit)

Thành phần thạch học này tương tự đá Móng ở Sư Tử Đen và Rạng Đông (hình 1.9) Sự hiện diện của những nứt nẻ trong đá Móng được nhận thấy bởi sự thay đổi đột ngột tốc độ khoan và sự mất dung dịch của giếng khoan

Tham gia vào c ấu trúc Móng NTD còn có thể có các đai mạch mafic đến felsic (phức hệ Cù Mông và Phan Rang) và các mạch zeolit, canxit, xerixit…

(Nguồn: TLJOC) Hình 1.8: Các mẫu đá granitoid ở NTD và các điểm lộ trên lục địa

Hệ tầng Trà Tân dưới (tập E) – Oligocen sớm

Tại giếng khoan VD-1X và VD-2X không có tr ầm tích của tầng E Tuy nhiên, theo kết quả minh giải địa chấn (TLJOC 2007) tại VD-2X tồn tại trầm tích tầng E với bề dày mỏng

Hệ tầng Trà Tân giữa (tập D) – Oligocen muộn

Tập D bao gồm chủ yếu là sét màu nâu sậm giàu chất hữu cơ xen kẽ với bột kết, lớp đá vôi mỏng và hiếm hơn là than Đây vừa là nguồn sinh chính vừa là đá chắn cho đá Móng nứt nẻ của bể Cửu Long Thành t ạo trầm tích được lắng đọng trong môi trường đầm hồ

Bề dày c ủa hệ tầng này từ 305m (VD-1X) đến 539m (VD-2X) ở phần trung tâm NTD

Hệ tầng Trà Tân trên (tập C) – Oligocen muộn

Đỉnh tầng C được đánh dấu bởi sự xuất hiện của lớp sét màu nâu xẫm giàu hữu cơ Nó chính là đá nguồn chính c ủa bể Cửu Long, thêm vào đó là sét môi trường đầm hồ của tập D Trong khoảng này bao gồm chủ yếu là cát kết, sét kết và

ít bột kết với lớp đá vôi mỏng, hiếm hơn là than hoặc sét lignit lắng đọng trong môi trường tam giác sông đến môi trường lắng đọng đầm hồ

Trầm tích tầng C có bề dày 219m (15-A-1X), 229m 1X) và 111m 2X) (hình 1.7)

(VD-Hệ tầng Bạch Hổ Miocen dưới (tầng BI)

Tầng BI tương ứng với hệ tầng Bạch Hổ Tầng BI bao gồm các thành tạo trầm tích cát, bột sét xen kẽ nhau Tầng BI được chia nhỏ thành phần trên và phần dưới Tầng BI có bề dày 633m (15-A-1X), 627m (VD-1X) và 756m (VD-2X) (hình 1.7)

Phần trên bao gồm sét Bạch Hổ (chứa hóa thạch Rotalia) phân bố ở phần cao nhất chủ yếu là sét và phần thấp hơn bao gồm chủ yếu là sét, cát và bột xen kẽ nhau Sét Bạch Hổ chủ yếu là sét có màu xám nhạt đến xám xanh đ ậm, độ cứng trung bình, mỏng có thể tách ra được và hình thành 1 tầng chắn rất hiệu quả, đôi chỗ gặp bột và đá vôi

Phần dưới của sét Bạch Hổ gồm chủ yếu là bột, sét và cát xen kẽ lẫn nhau

Miocen giữa - Đệ tứ, hệ tầng Biển Đông, Đồng Nai và Côn Sơn (Các Tập “A”, BIII và BII)

Tầng BII bao gồm thành tạo trầm tích cát kết hạt từ mịn đến thô (thỉnh thoảng

có dolomit) xen kẽ lớp sét dày hơn, những dải dolomit nhỏ và những lớp than mỏng

Bề dày của tập này thay đổi từ 724 – 741 mét

Tầng BIII bao gồm các thành tạo trầm tích cát xen kẽ sét, những mạch dolomit

và than mỏng Tầng này có bề dày 479 - 513 mét

Tầng A (hình 1.7) bao gồm các thành tạo trầm tích cát kết với xen kẹp các lớp mỏng bột và sét, ít hơn là các dải sét vôi, gần đáy là các lớp lignit mỏng Tầng này

có nhiều hoá thạch, có thể là những vỏ sò Tầng này dày 626 – 658 mét

Những tầng từ A đến BII thuộc giai đoạn sau tạo rift và được lắng đọng trong môi trường biển nông gần với đỉnh của thành hệ Bạch Hổ trên Không có tiềm năng dầu khí được báo cáo trong những tầng này

1.5 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT CỦA CẤU TẠO NGỌC TRAI ĐEN – LÔ

15

Cấu tạo Ngọc Trai Đen cũng như lô 15 đều được đặt trong phông chung c ủa bồn trũng Cửu Long để hiểu rõ hơn về lịch sử kiến tạo Nếu xem xét bồn trũng Cửu Long là đơn vị cấu trúc bậc 1 thì đơn vị cấu trúc bậc 2 là lô 15 và tương tự Ngọc Trai Đen là đơn vị cấu trúc lồi bậc 3 nằm ở phần Tây Bắc của bán địa hào Ngọc Trai Đen bậc 2 Sự tiến hóa cấu trúc của khu vực khá phức tạp với một loạt các giai đoạn tách giãn và nén ép, góp phần hình thành nên mô hình c ấu trúc mà chúng ta