Môi trường trầm tích và đặc trưng đá chứa cát kết của phụ hệ tầng bạch hổ dưới tuổi miocene sớm, mỏ cá kiếm, lô 15 02

TÊN ĐỀ TÀI: MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC TRƯNG ĐÁ CHỨA CÁT KẾT CỦA PHỤ HỆ TẦNG BẠCH HỔ DƯỚI – TUỔI MIOCENE SỚM, MỎ CÁ KIẾM, LÔ 15-02/1 BỒN TRŨNG CỬU LONG.. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu

ĐẶNG NGỌC THẮNG

MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC TRƯNG ĐÁ CHỨA CÁT KẾT CỦA PHỤ HỆ TẦNG BẠCH HỔ DƯỚI – TUỔI MIOCENE SỚM, MỎ CÁ KIẾM, LÔ 15-02/1

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS Trần Văn Xuân

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS Phạm Vũ Chương

Cán bộ chấm nhận xét 1:TS Ngô Thường San

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Xuân Huy

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM ngày tháng năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 PGS.TS Trần Vĩnh Tuân

2 TS Bùi Thị Luận

3 TS Ngô Thường San

4 TS Nguyễn Xuân Huy

5 TS Trần Văn Xuân

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý

chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

HV: Đặng Ngọc Thắng ii MSHV: 11360640

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đặng Ngọc Thắng MSHV: 11360640 Ngày, tháng, năm sinh: 14/11/1985 Nơi sinh: Hưng Yên Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng Mã số: 605351 I TÊN ĐỀ TÀI: MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC TRƯNG ĐÁ CHỨA CÁT KẾT CỦA PHỤ HỆ TẦNG BẠCH HỔ DƯỚI – TUỔI MIOCENE SỚM, MỎ CÁ KIẾM, LÔ 15-02/1 BỒN TRŨNG CỬU LONG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu kiến trúc và thành phần thạch học, mô tả mẫu lõi, đường cong địa vật lý giếng khoan để xác định môi trường trầm tích của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới (ILBH 5.2) mỏ Cá Kiếm - Đánh giá độ rỗng, độ thấm, độ bão hoà nước của đá chứa cát kết của tầng ILBH 5.2, cũng như yếu tố ảnh hưởng đến chúng qua tài liệu thạch học, phân tích cơ lý mẫu lõi và địa vật lý giếng khoan III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2013

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Trần Văn Xuân

TS Phạm Vũ Chương

Tp HCM, ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA

Lời cảm ơn

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp tại bộ môn Địa chất Dầu

khí thuộc khoa thuật Địa chất và Dầu khí của trường Đại học ách hoa

TPHCM, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất với cán bộ

hướng dẫn TS Phạm Vũ Chương và TS Trần Văn Xuân đã tận tình chỉ bảo, hướng

dẫn và đóng góp những định hướng đúng đắn trong suốt thời gian học, làm việc và

hoàn thành luận văn

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành Ths guy n Văn Dũng, Ths gô Trần

Thiện u , các u Thầy Cô trong khoa thuật Địa chất và Dầu khí, trường Đại

học ách hoa TPHCM đã tận tâm truyền đạt kiến thức – kinh nghiệm qu báu, chỉ

bảo, động viên, khuyến khích từ những ngày đầu học và tạo điều kiện thuận lợi nhất

cho tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Lãnh đạo và các bạn đồng nghiệp công tác tại

an Tìm iếm Thăm Dò PVEP và Viện Dầu Khí đã tận tình giúp đỡ, ủng hộ không

những về số liệu, thời gian mà cả về mặt tinh thần để tác giả có thể hoàn thiện bản

luận văn tốt nghiệp cũng như trong suốt quá trình học tập khóa học thạc sĩ tại

trường Đại học ách hoa Thành phố Hồ Chí Minh

Do hạn chế về tài liệu cũng như thời gian nên luận văn không tránh khỏi những

thiếu sót và những hạn chế nhất định về mặt chuyên môn Tác giả mong muốn nhận

được sự đóng góp kiến quí báu của các thầy, cô và các đồng nghiệp để bản luận

văn tốt nghiệp của tác giả được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn Học viên thực hiện

Đặng gọc Thắng

HV: Đặng Ngọc Thắng iv MSHV: 11360640

Tóm tắt luận văn

Luận văn được trình bày trong 78 trang bao gồm mở đầu, 3 chương, 41 hình vẽ

minh hoạ, 8 biểu bảng số liệu, kết luận-kiến nghị và danh mục tài liệu tham khảo

Chương 1: Điều kiện tự nhiên và đặc điểm địa chất mỏ Cá Kiếm, lô 15-02/1

bồn trũng Cửu Long

Khái quát v vị trí địa lý, lịch sử thăm d , đặc điểm địa tầng, cấu trúc, kiến tạo và

hệ thống dầu khí của bồn trũng Cửu Long và khu vực nghiên cứu mỏ Cá Kiếm

Chương 2: Cơ sở và phương pháp luận nghiên cứu

Các phương pháp minh giải môi trường trầm tích và các phương pháp xác định đặc

trưng độ rỗng, độ thấm của đá chứa cát kết

Chương 3: Môi trường trầm tích và đặc trưng đá chứa cát kết của phụ hệ tầng

Bạch Hổ dưới (ILBH 5.2) – tuổi Miocene sớm, mỏ Cá Kiếm lô 15-02/1 bồn

trũng Cửu Long

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu môi trường trầm tích từ phương pháp nghiên cứu

thành phần và kiến trúc đá cát kết, mô tả mẫu lõi và hình thái đường cong địa vật lý

giếng khoan, cho thấy phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới của mỏ Cá Kiếm gồm 2 hệ trầm

tích chính: đồng bằng bồi tích và hồ

Từ kết quả minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan, phân tích mẫu lõi cho thấy tầng

chứa cát kết ILBH 5.2 có chất lượng đá chứa từ tốt đến rất tốt Đá chứa cát kết chủ

yếu chịu ảnh hưởng bởi quá trình biến đổi từ cuối giai đoạn thành đá sớm đến đầu

giai đoạn thành đá giữa như quá trình nén ép và xi măng hoá, tuy nhiên c n ở mức

độ yếu Do vậy các lỗ rỗng giữa các hạt vẫn được bảo tồn tốt, kích thước lớn và độ

liên thông giữa chúng rất tốt

Trầm tích cát kết xuất hiện phổ biến v phía Tây Bắc và phía Nam các giếng khoan

thăm d hiện tại của mỏ, trong khi đó v phía Đông có xu hướng bị sét hoá dần

Việc nghiên cứu môi trường trầm tích và đặc trưng đá chứa trong luận văn này hiện

mới ch thực hiện ở đới sát giếng khoan, cần có những nghiên cứu như địa chấn đặc

biệt để có thể quan sát được diện phân bố của đá chứa, từ đó cho phép hoạch định

thiết kế giếng khoan khai thác phù hợp

HV: Đặng Ngọc Thắng vi MSHV: 11360640

Lời cam đoan của tác giả luận văn

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của

cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và phương pháp khoa học

cụ thể trên số liệu thực tế, không sao chép các đồ án khác Nếu sai tôi xin hoàn toàn

chịu trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của Khoa và Trường đ ra

Học viên thực hiện

Đặng gọc Thắng

Danh mục từ viết tắt

HV: Đặng Ngọc Thắng viii MSHV: 11360640

Danh mục các thuật ngữ tiếng Anh sử dụng trong luận văn

Aluvial plain: đồng bằng bồi tích

Coarsening upward: Hạt thô dần lên

Cross-bedding: Phân lớp xiên chéo

Crevasse splay facie: Tướng vỡ đê gần bờ

Channel facie: Tướng trầm tích l ng sông

Distributary channel: Nhánh sông, phụ lưu

Finning upward: Hạt mịn dần lên

Flood plain: Đồng bằng ngập lụt

Fluvial: Môi trường sông

Lacustrine: Môi trường đầm hồ

Lacustrine flooding surface: B mặt ngập lụt của hồ

Lacustrine shoreface facie: Tướng trầm tích ven hồ

Lacustrine mud facie: Tướng trầm tích bùn đầm hồ

Log curve: Đường cong địa vật lý giếng khoan

Maximum flooding surface: B mặt biển tiến cực đại

Mouth bar facie: Tướng cửa sông

Overbank facie : Tướng trầm tích lũ tràn bờ

Sandy debris flow facie: Tướng trầm tích d ng vụn

Sheet flood facie: Tướng vỡ đê xa bờ

Soil facie: Tướng hạt mịn trong môi trường đồng bằng ngập lụt

Tidal flat: Đồng bằng thuỷ tri u

Mục Lục

Lời cảm ơn iii

Tóm tắt luận văn iv

Danh mục từ viết tắt viii

Danh mục các thuật ngữ tiếng Anh sử dụng trong luận văn viiii

Danh sách hình vẽ xiii

Danh sách bảng biểu xv

Mở đầu 1

Chương 1: Điều kiện tự nhiên và đặc điểm địa chất mỏ Cá Kiếm, Lô 15-02/1 Bồn trũng Cửu Long 4

1.1 Khái quát v đặc điểm địa chất dầu khí của bồn trũng Cửu Long 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Đặc điểm cấu trúc – kiến tạo 5

1.1.2.1 Lịch sử phát triển kiến tạo 5

1.1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất 8

1.1.3 Đặc điểm địa tầng: 12

1.1.3.1 Móng Trước Kainozoi 12

1.1.3.2 Trầm tích Kainozoi 13

1.2 Vị trí địa lý và lịch sử tìm kiếm thăm d khu vực nghiên cứu mỏ Cá Kiếm, lô 15-02/1 19

1.3 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu mỏ Cá Kiếm 20

1.4 Hệ thống dầu khí 32

1.4.1 Đá mẹ 32

1.4.2 Đá chứa 33

1.4.3 Đá chắn 34

1.4.4 Bẫy chứa: 34

HV: Đặng Ngọc Thắng x MSHV: 11360640

Chương 2: Cơ sở và phương pháp luận nghiên cứu 35

2.1 Phương pháp nghiên cứu môi trường trầm tích 35

2.1.1 Phân tích thạch học lát mỏng 35

2.1.2 Phân tích hiển vi điện tử quét (SEM) 37

2.1.3 Mô tả mẫu lõi: 38

2.1.4 Dạng đường cong địa vật lý giếng khoan 38

2.1.5 Phương pháp địa chấn địa tầng 40

2.2 Thí nghiệm và phân tích tính chất cơ lý đá cát kết theo tài liệu mẫu lõi 42 2.2.1 Độ rỗng được đo và tính theo công thức: 422

2.2.2 Độ thấm được đo và tính toán theo luật Darcy: 43

2.3 Phương pháp địa vật lý giếng khoan 43

2.3.1 Phương pháp và mô hình minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan 43

2.3.2 Các tham số đầu vào sử dụng cho quá trình minh giải: 44

Chương 3: Môi trường trầm tích và đặ trưng đá chứa cát kết của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới (ILBH 5.2) – Tuổi Miocen sớm, Mỏ Cá Kiếm Lô 15-02/1 Bồn trũng Cửu Long 48

3.1 Môi trường trầm tích của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới (ILBH 5.2) – tuổi Miocene sớm, mỏ Cá Kiếm 48

3.1.1 Đặc điểm thạch học của đá chứa cát kết 48

3.1.2 Tướng và môi trướng trầm tích qua tài liệu mô tả mẫu lõi 54

3.1.3 Minh giải tướng và môi trường trầm tích từ các đặc trưng đường địa vật lý giếng khoan 58

3.1.4 Mô hình tướng, môi trường trầm tích của tầng ILBH 5.2: 62

3.1.5 Kết quả nghiên cứu tập địa chấn địa tầng 64

3.2 Đặc tính đá chứa cát kết của tầng ILBH 5.2, tuổi Miocene sớm 64

3.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính rỗng – thấm của đá chứa: 64

3.2.2 Tính chất đá chứa qua tài liệu minh giải ĐVL GK và phân tích mẫu lõi 69 3.2.2.1 Thông số độ rỗng thấm qua tài liệu phân tích mẫu lõi 69

3.2.2.2 Kết quả minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan CK-1X và CK-1XST

69

3.2.3 Phân bố đá chứa cát kết tầng ILBH 5.2 75

Kết luận và kiến nghị 76

Tài liệu tham khảo 77

HV: Đặng Ngọc Thắng xii MSHV: 11360640

Danh sách hình vẽ

Hình 1.1 Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long 4

Hình 1.2 Các giai đoạn biến dạng bể Cửu Long 8

Hình 1.3 Sơ đồ phân chia các đơn vị cấu trúc bậc II trong bồn trũng Cửu Long 9

Hình 1.4 Bản đồ cấu trúc Trũng chính bồn trũng Cửu Long 11

Hình 1.5 Mặt cắt đi qua trũng trung tâm của bồn trũng Cửu Long 12

Hình 1.6 Cột địa tầng tổng hợp của bồn trũng Cửu Long 18

Hình 1.7 Vị trí lô 15.02/1 bồn trũng Cửu Long 20

Hình 1.8 Mặt cắt địa chấn minh giải qua các giếng khoan khu vực mỏ CK và TG 21

Hình 1.9 Bản đồ cấu trúc nóc tập ILBH 5.2- tuổi Miocene sớm 22

Hình 1.10 Bản đồ cấu trúc nóc tập C – tuổi Oligocene muộn 22

Hình 1.11 Cột địa tầng tổng hợp mỏ Cá Kiếm 31

Hình 1.12 Biểu đồ phân tích hệ số phản xa Vitrinite và Roc-Eval (Tmax) của các giếng khoan trong khu vực 33

Hình 2.1 Các dạng đường cong GR cơ bản trong nhận biết tướng trầm tích 40

Hình 2.2 Sự thay đổi mực nước biển cơ sở và các sự kiện, các mặt ranh giới tương ứng 41

Hình 2.3 Lát cắt địa chấn thể hiện các dạng trầm tích khác nhau (biển lùi cưỡng bức, biển lùi bình thường và biển tiến) và các mặt ranh giới tương ứng 41

Hình 2.4 Khái quát các hệ thống trầm tích trong tập tích tụ 42

Hình 2.5 Neutron – Density CrossPlot 45

Hình 2.6 Mô hình Dual Water đá chứa cát sét 47

Hình 3.1: Phân loại cát kết tầng ILBH 5.2– Loại chứa < 15% vật liệu matrix sét 51

Hình 3.2 Mẫu lõi giếng khoan CK-1X Độ sâu 2756.82 m 52

Hình 3.3: Mẫu lõi giếng khoan CK-1X Độ sâu 2757.50m 53

Hình 3.4 Biểu đồ mô tả mẫu lõi khoảng 2745m – 2762.4m trong tầng ILBH 5.2 56

Hình 3.5 Mẫu lõi tại 2747.62 56

Hình 3.6 Mẫu lõi tại 2748.7 56

Hình 3.7 Mẫu lõi tại 2751.35 57

Hình 3.8 Mẫu lõi tại 2753.85 57

Hình 3.9 Mẫu lõi tại 2760.3 57

Hình 3.10 Mẫu lõi tại 2761.6 57

Hình 3.11 Các dạng đường cong GR tương ứng với tướng môi trường mẫu lõi của giếng CK-1X 60

Hình 3.12 Minh giải tướng môi trường trầm tích tập ILBH 5.2, giếng khoan CK-1X 61

Hình 3.13 Liên kết giữa các giếng khoan TG-2X & CK-1X & CK-1XST, tầng ILBH 5.2 62

Hình 3.14: Mô hình tương tự (analogue) v môi trường trầm tích mỏ Cá Kiếm 63

Hình 3.15 Mặt cắt phân tập địa chấn địa tầng và bản đồ cổ môi trường của tầng ILBH 5.2 và tầng C 64

Hình 3.16 Mẫu lõi độ sâu 2751.51 m dưới kính hiển vi điện tử quét 67

Hình 3.17 Mẫu lõi độ sâu 2760.5 m dưới kính hiển vi điện tử quét 68

Hình 3.18 Quan hệ độ rỗng và độ thấm tầng ILBH 5.2 qua tài liệu mẫu lõi 69

HV: Đặng Ngọc Thắng xiv MSHV: 11360640

Hình 3.19 Minh giải áp suất các thân cát của tầng ILBH 5.2, mỏ Cá Kiếm 71

Hình 3.20 Minh giải tầng ILBH 5.2 giếng khoan CK-1X, mỏ Cá Kiếm 72

Hình 3.21 Minh giải tầng ILBH 5.2 giếng khoan CK-1XST, mỏ Cá Kiếm 72

Hình 3.22 Bản đồ NTG tầng ILBH 5.2 75

Hình 3.23 Bản đồ thuộc tính địa chấn tầng ILBH 5.2 (Thăng Long JOC) 75

Danh sách bảng biểu

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn đánh giá thông số độ hạt 36

Bảng 2.2 Phân loại mức độ trưởng thành kiến trúc theo Folk R L (1950) 37

Bảng 3.1 Khái quát kiến trúc đá các mẫu phân tích thạch học tầng ILBH 5.2, giếng

khoan CK-1X - mỏ Cá Kiếm 50

Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần thạch học cát kết tầng ILBH 5.2– tuổi

Miocene sớm, giếng khoan CK-1X - mỏ Cá Kiếm 51

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của các giai đoạn thành đá đến độ rỗng – độ thấm

của đá chứa cát kết, tầng ILBH5.2 mỏ Cá Kiếm 66

Bảng 3.4 Thông số đầu vào của giếng khoan CK-1X và CK-1X ST 71

Bảng 3.5 Kết quả minh giải các thân cát trong tầng ILBH 5.2 của giếng khoan

CK-1X, mỏ Cá Kiếm 73

Bảng 3.6 Kết quả minh giải các thân cát trong tầng ILBH 5.2 của giếng khoan

CK-1XST, mỏ Cá Kiếm 74

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, các công ty và nhà thầu dầu khí tại Việt Nam đang tiến hành thăm

d cũng như khai thác các đối tượng dầu khí có trữ lượng tương đối lớn trong tầng Miocene sớm thuộc bồn trũng Cửu Long Đây là tầng chứa có cấu trúc địa chất và môi trường trầm tích phức tạp, với các v a chứa dầu khí mỏng, đặc tính chứa không đồng nhất

Nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác thăm d và cả trong khai thác, việc nghiên cứu môi trường trầm tích và đặc trưng của đá chứa dầu khí luôn được coi trọng Các thông tin của những nghiên cứu này sẽ là cơ sở cho việc định hướng cho việc tìm kiếm thăm d cũng như xây dựng mô hình địa chất, mô hình khai thác, đánh giá trữ lượng của đối tượng có ti m năng dầu khí

Với những lí do trên tác giả đã chọn đ tài: “Môi trường trầm tích và đặc trưng đá chứa cát kết của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới – tuổi Miocene sớm, mỏ Cá Kiếm, lô 15-02/1, bồn trũng Cửu Long”

Mục đích và nhiệm vụ của đề tài:

Mục đích:

Đ tài luận văn được nghiên cứu nhằm xác định tướng, môi trường trầm tích

và đặc trưng của đá chứa cát kết của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới (ILBH 5.2) thuộc

mỏ Cá Kiếm, từ đó phục vụ cho việc xây dựng mô hình địa chất, mô hình khai thác

và xây dựng phương án khai thác mỏ tối ưu nhất

Nhiệm vụ:

Nghiên cứu kiến trúc và thành phần thạch học, mô tả mẫu lõi, đường cong địa vật lý giếng khoan để xác định môi trường trầm tích của phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới

mỏ Cá Kiếm

Đánh giá độ rỗng, độ thấm, độ bão hoà nước của đá chứa cát kết của phụ hệ

tầng Bạch Hổ dưới cũng như yếu tố ảnh hưởng đến chúng qua tài liệu thạch học,

phân tích cơ lý mẫu lõi và địa vật lý giếng khoan

Phương pháp nghiên cứu:

Trên cơ sở mức độ nghiên cứu khu vực mỏ Cá Kiếm, việc minh giải môi

trường trầm tích dựa trên các nguồn tài liệu sau:

- Thạch học: Xác định và định lượng các khoáng vật khung, thành phần xi

măng, độ rỗng biểu kiến, kiến trúc và biến đổi sau trầm tích của đá

- Mô tả mẫu lõi: quan sát đo đạc trực tiếp và xác định tướng, môi trường trầm

tích

- Địa vật lý giếng khoan: Các dạng đường cong ĐVLGK khác nhau phản ánh

các tướng, tổ hợp tướng trầm tích khác nhau

Chất lượng của đá chứa cát kết sẽ được đánh giá trên cơ sở tổ hợp các phương

pháp:

- Thạch học: đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng – thấm của đá chứa cát

kết trong giai đoạn thành đá

- Mẫu lõi: Phân tích độ rỗng – độ thấm qua thí nghiêm cơ lý mẫu lõi

- Phương pháp địa vật lý giếng khoan: xác định tham số v a chứa qua minh

giải tài liệu đường cong ĐVLGK

- Thử v a: wireline test, DST

Cơ sở tài liệu

Đ tài được thực hiện dựa trên một số tài liệu chính lưu trữ tại PVEP sau:

- Báo cáo địa chất khu vực mỏ Cá Kiếm và bồn trũng Cửu Long

- Các tài liệu v địa vật lý giếng khoan, phân tích thạch học và mẫu lõi các

giếng khoan CK-1X, CK-1XST thuộc mỏ Cá Kiếm và khu vực lân cận

- Báo cáo địa chất giếng khoan các giếng thuộc mỏ Cá Kiếm

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Việc sử dụng tổ hợp các phương pháp thạch học, mẫu lõi và địa vật lý giếng khoan (kết hợp kết quả nghiên cứu từ địa chấn) sẽ đảm bảo độ tin cậy của kết quả nghiên cứu môi trường trầm tích và đánh giá đặc trưng đá chứa cát kết, đóng góp cho việc cập nhật mô hình địa chất cũng như mô hình khai thác mỏ chính xác hơn tiến tới đ xuất các phương án khai thác hiệu quả

Ý nghĩa khoa h c của đề tài

Đ tài đã kh ng định tính đúng đắn cũng như sự cần thiết của quy trình tổ hợp các phương pháp nghiên cứu môi trường trầm tích và đánh giá đặc trưng đá chứa trong trầm tích hạt vụn có b dày hạn chế, đặc trưng phức tạp nói chung (cát kết nói riêng) phù hợp, đó là phương pháp nghiên cứu thạch học, mẫu lõi và địa vật lý giếng khoan (kết hợp phương pháp địa tầng địa chấn), làm cơ sở phương pháp luận cho các nghiên cứu tương tự kế tiếp

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT

MỎ CÁ KIẾM, LÔ 15-02/1 BỒN TRŨNG CỬU LONG

1.1 Khái quát về đặc điểm địa chất dầu khí của bồn trũng Cửu Long

1.1.1 Vị trí địa lý

Bồn trũng Cửu Long nằm ngoài khơi th m lục địa Nam Việt Nam, có toạ độ

địa lý trong khoảng từ 90 đến 110o vĩ Bắc và từ 106o30’ đến 109o kinh Đông

Bồn trũng có hình bầu dục, vồng ra v phía Đông Nam và nằm dọc theo bờ

V mặt ranh giới, phía Tây Bắc tiếp giáp với đất li n, phía Đông Nam ngăn cách với bồn trũng Nam

Côn Sơn bởi đới nâng Côn Sơn, phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy H a ngăn cách

với bồn Phú Khánh, và phía Tây Nam tiếp giáp với đới nâng Khorat – Natuna Bồn

trũng Cửu Long được lấp đầy chủ yếu là các trầm tích lục nguyên tuổi

Oligocene-Miocene và lớp phủ th m Pliocene-Đệ Tứ (hình 1.1)

Hình 1.1 Vị trí địa l bồn trũng Cửu Long (theo tài liệu PVEP)

1.1.2 Đặc điểm cấu trúc – kiến tạo

1.1.2.1 Lịch sử phát triển kiến tạo

Lịch sử phát triển địa chất của bồn trũng có thể chia ra 3 thời kỳ giai đoạn: 1) Trước tạo rift: thành tạo tầng móng trước Đệ Tam; 2) Đồng tạo rift: trong Eocene - Oligocene và 3) Sau tạo rift: từ Miocene sớm đến hiện nay

Thời kỳ trước tạo rift: Thời kỳ Jura sớm-giữa, vùng nghiên cứu thuộc phần

đông nam của bồn tạo núi Jura sớm-giữa Lấp đầy bồn trũng này là các thành tạo trầm tích lục nguyên, lục nguyên-carbonat Đến Mesozoic muộn, khu vực bồn trũng Cửu Long thuộc bối cảnh kiến tạo rìa lục địa tích cực do sự hút chìm của mảng Thái Bình Dương xuống dưới mảng Indosini Quá trình hút chìm gây nên các hoạt động magma xâm nhập và phun trào hình thành cung núi lửa phát triển rộng rãi ở khu vực đới Đà Lạt Các hoạt động magma trong giai đoạn này đã thành tạo các loại đá gặp tại các vết lộ trên đất li n cũng như trong các giếng khoan ngoài khơi thuộc bồn trũng Cửu Long Phổ biến là các diorite, granodiorite, granite thuộc phức hệ Định Quán, Đèo Cả, Ankroet (Cà Ná) và các đá magma phun trào Andezite, Riolite tương ứng Ngoài ra, trong bồn trũng Cửu Long c n có thể gặp các thành tạo địa chất cổ hơn thuộc phức hệ H n Khoai và các hệ tầng trầm tích, phun trào có tuổi từ Jura đến Permi như đã lộ ra ở đới Đà Lạt

Thời kỳ đồng tạo rift: Vào cuối Creta đầu Paleogen, hoạt động nâng và bào

m n trải rộng trên toàn khu vực, tạo ra sự phong hóa mạnh mẽ các đá granite tuổi Mesozoic muộn, một trong những đối tượng chứa dầu khí chính trong khu vực Vỏ lục địa vừa được cố kết bắt đầu bị phá vỡ thành các khối nâng và vùng sụt do tách giãn Bồn trũng Cửu Long được hình thành trên các vùng sụt khu vực thuộc thời kỳ Paleocene - Eocene Cuối thời kỳ này là quá trình hình thành tập F, lấp đầy địa hình lồi lõm ở một số khu vực trong bồn trũng Cửu Long

Hoạt động đứt gãy - kiến tạo từ Eocene đến Oligocene có liên quan đến quá trình tách giãn đã tạo nên các khối đứt gãy và các trũng ở bồn trũng Cửu Long Các đứt gãy nói chung có phương Đông Tây, Đông Bắc - Tây Nam và Bắc Nam Thời

kỳ đồng tách giãn đã tạo nên các bán địa hào được lấp đầy bởi các trầm tích của tập

E có tuổi Eocene –Oligocene sớm Trong giai đoạn đầu, nguồn cung cấp vật liệu trầm tích ít, đi u kiện khí hậu thuận lợi đã tạo nên hồ sâu với sự tích tụ các tầng trầm tích sét hồ dày trên diện rộng (trầm tích của tập E) Quá trình tách giãn tiếp tục

mở rộng bồn trũng và gia tăng độ sâu hình thành nên những hồ lớn trong đó lắng đọng chủ yếu sét đầm hồ của tập D, tiếp sau đó là các trầm tích nhi u cát hơn lắng đọng trong môi trường sông, hồ, delta của tập C sau đó đánh dấu giai đoạn lấp đầy bồn trũng rift

Vào cuối Oligocene, một vài vùng có biểu hiện đứt gãy nghịch như ở phía Tây

mỏ Bạch Hổ, phía Đông cụm mỏ Rồng và đặc biệt ở phía Đông Bắc bồn trũng Cửu Long xuất hiện một số cấu tạo với sự bào m n, vát mỏng các trầm tích của tập C và

D Trầm tích Eocene-Oligocene trong các trũng chính có thể dày đến 5000m, thành tạo trong các môi trường trầm tích hồ, sông, châu thổ Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và bất ch nh hợp ở nóc trầm tích Oligocene đánh dấu sự kết thúc thời kỳ này

Bắt đầu từ Miocene sớm quá trình tách giãn giảm dần, ch có các hoạt động yếu ớt của các đứt gãy (thể hiện ở lô 16-2) Giai đoạn biển tiến khu vực bắt đầu xuất hiện (thành tạo trầm tích tập B.1) Vào cuối Miocene sớm, các trũng trung tâm tiếp tục sụt lún phần lớn diện tích bồn trũng bị chìm sâu dưới mực nước biển, và tầng sét rotalite - tầng chắn khu vực của bồn trũng - được hình thành vào thời gian này Các trầm tích Miocene dưới phủ chờm hầu hết lên địa hình Oligocene

Thời kỳ sau tạo rift: Thời kỳ Miocene giữa là thời kỳ nâng lên của bồn trũng

Cửu Long, môi trường biển ảnh hưởng ít hơn, phần Đông Bắc bồn trũng chủ yếu chịu ảnh hưởng của các đi u kiện ven bờ Thời kỳ Miocene muộn, biển tràn ngập toàn bộ bồn trũng Cửu Long Cũng vào cuối thời kỳ này, do sông Mê Kông đổ vào bồn trũng Cửu Long đã làm thay đổi môi trường trầm tích, nguồn cung cấp vật liệu, kiểu tích tụ và cả hình thái cấu trúc của bồn trũng Bồn trũng mở rộng hơn v phía Tây Nam, vào phía đồng bằng châu thổ sông Mê Kông ngày nay và thông với bồn trũng Nam Côn Sơn Trầm tích châu thổ hình thành do sông là chủ yếu

Thời kỳ Pliocene - Đệ tứ, là giai đoạn tích cực kiến tạo mới tạo nên bình đồ cấu trúc hiện tại của th m lục địa Việt Nam Bồn trũng Cửu Long không c n hình dáng cấu trúc riêng mà hoà chung vào cấu trúc toàn th m Nguyên nhân là đáy biển Đông tiếp tục sụt lún do bị cuốn hút xuống dưới cung đảo Luson, mặt khác, đất li n Đông Dương được nâng cao cùng với sự hoạt động của núi lửa basalt ki m, do vỏ đại dương Ấn Độ đang đẩy lục địa Đông Dương và Tây Nam Đông Nam Á lên cao

Tương ứng với thời kỳ lịch sử phát triển kiến tạo, trong bể Cửu Long và vùng lân cận, xác định được các giai đoạn biến dạng chính từ Jura đến hiện nay gồm 4 giai đoạn:

(D1) Giai đoạn Jura sớm-giữa;

(D2) Giai đoạn Jura muộn-Kreta;

(D3) Giai đoạn Paleogen-Neogen sớm và

(D4) Từ Neogen đến hiện nay

Trong mỗi giai đoạn lớn này lại được chia thành các pha Trong đó, giai đoạn tách giãn (D3) được chia chi tiết gồm 6 pha (từ D3.1 đến D3.6) tương ứng với các thời kỳ tách giãn và nén ép Kết quả của các giai đoạn và các pha biến dạng là các đới cấu trúc địa chất, b mặt bất ch nh hợp, hệ thống đứt gãy, uốn nếp với các

phương cấu trúc đặc trưng, nguyên nhân gây ra bởi trường ứng suất kiến tạo (hình

1.2)

Hình 1.2 Các giai đoạn biến dạng bể Cửu Long (theo tài liệu PVEP)

1.1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất

Bồn trũng Cửu Long v hình thái có dạng bầu dục kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam, tiếp giáp với đất li n v phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn bằng đới nâng Côn Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat- Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy H a ngăn cách với bể Phú Khánh Bồn trũng Cửu Long được xem là bể trầm tích Kainozoi khép kín điển hình của Việt Nam Tuy nhiên, nếu tính theo đường đ ng dày trầm tích 1000m thì bể có xu hướng mở v phía Đông Bắc Theo tài liệu Địa chất và Tài Nguyên Dầu Khí Việt Nam, 2007, bồn

trũng Cửu Long được xác định là đơn vị cấu trúc bậc I Đơn vị cấu trúc bậc I này được chia thành các đơn vị cấu trúc bậc II bao gồm: 1) Trũng phân dị Bạc Liêu, 2) Trũng phân dị Cà Cối, 3) Đới nâng Cửu Long, 4) Đới nâng Phú Quý và 5) Trũng

chính bể Cửu Long (hình 1.3)

Hình 1.3 Sơ đồ phân chia các đơn vị cấu trúc bậc II trong bồn trũng Cửu Long [6]

Trong các đơn vị cấu trúc bậc II này thì Trũng chính bể Cửu Long tiếp tục được phân chia chi tiết thành các đơn vị cấu trúc bậc III dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất của từng khu vực với sự khác biệt v chi u dày trầm tích và thường được giới hạn bởi những đứt gãy hoặc hệ thống đứt gãy có biên độ đáng kể Trũng chính

bể Cửu Long thành 8 đơn vị cấu trúc địa chất cấp III gồm: 1) Đới sườn nghiêng Tây Bắc, 2) Đới nâng Tây Bắc, 3) Trũng Trung tâm (gồm trũng Tây Bạch Hổ và trũng Đông Bắc), 4) Đới nâng Trung tâm, 5) Trũng phía Đông Bạch Hổ, 6) Đới sườn

nghiêng Đông Nam, 7) Đới phân dị Đông Bắc và 8) Đới phân dị Tây Nam (hình

1.4, 1.5)

ườn nghi ng T B c: là dải sườn bờ Tây Bắc của bể kéo dài theo hướng

ĐB-TN, chi u dày trầm tích tăng dần v phía Tây Nam từ 1 đến 2.5km Sườn nghiêng bị cắt x bởi các đứt gãy kiến tạo có hướng ĐB-TN hoặcTB-ĐN, tạo thành các mũi nhô Trầm tích Đệ Tam của bể thường có xu hướng vát nhọn và gá đáy lên móng cổ granitoid trước Kainozoi

ới n ng T B c: nằm v phía Tây Bắc trũng Đông Bắc và được khống chế

bởi các đứt gãy chính phương ĐB-TN V phía TB đới nâng bị ngăn cách với Sườn nghiêng Tây Bắc bởi một địa hào nhỏ có chi u dày trầm tích khoảng 6km Đới nâng bao gồm cấu tạo Vừng Đông (Hải Sư Đen) và dải nâng kéo dài v phía Đông Bắc

Trũng Trung t m: trong một số tài liệu trũng này được ghép chung với trũng

Đông Bắc Tuy nhiên, v đặc thù kiến tạo giữa 2 trũng có sự khác biệt đáng kể đặc biệt là phương của các đứt gãy chính Trũng Trung tâm bị khống chế bởi các đứt gãy kiến tạo có phương á vĩ tuyến, tạo sự gấp khúc của bể Chi u dày trầm tích của trũng này có thể đạt tới 7.5 km

ới n ng Trung T m: là đới nâng nằmkẹp giữa hai trũng Đông và Tây Bạch

Hổ và được giới hạn bởi các đứt gãy có biên độ lớn với hướng đổ chủ yếu v phía Đông Nam Đới nâng bao gồm các cấu tạo dương và có liên quan đến những khối nâng cổ của móng trước Kainozoi như: Bạch Hổ, Rồng Các cấu tạo bị chi phối không ch bởi các đứt thuận hình thành trong quá trình tách giãn, mà c n bởi các đứt gãy trượt bằng và chờm nghịch do ảnh hưởng của sự siết ép vào Oligocene muộn

Trũng phía ông Bạch Hổ: nằm kẹp giữa đới nâng Trung Tâm v phía Tây,

sườn nghiêng Đông Nam v phía Đ-ĐN và đới nâng Đông Bắc v phía Bắc Trũng

có chi u dày trầm tích đạt tới 7km và là một trong ba trung tâm tách giãn của bể

ới sườn nghi ng ông Nam: là dải sườn bờ Đông Nam của bể, tiếp giáp với

đới nâng Côn Sơn Trầm tích của đới này có xu hướng vát nhọn và gá đáy với chi u dày dao động từ 1 đến 2.5 km Sườn nghiêng này cũng bị phức tạp bởi các đứt gãy

kiến tạo có phương ĐB-TN và á vĩ tuyến tạo nên các cấu tạo địa phương như cấu tạo Amethyst, Cá Ông Đôi, Opal, Sói

ới ph n d ông B c phần đầu ông B c của b : nằm kẹp giữa đới nâng

Đông Phú Quý và Sườn nghiêng Tây Bắc Đây là khu vực có chi u dày trầm tích trung bình và bị phân dị mạnh bởi các hệ thống đứt gãy có đường phương TB-ĐN, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhi u địa hào, địa lu nhỏ (theo b mặt móng) Một số các cấu tạo dương địa phương đã xác định như: Hồng Ngọc, Pearl, Turquoise, Diamond, Agate

ới ph n d T Nam: nằm v đầu Tây Nam của trũng chính Khác với đới

phân dị ĐB, 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 lu , hoặc bán địa hào, bán địa lu xen kẽ nhau Những cấu tạo có quy mô lớn trong đới này phải kể đến:

Đu Đủ, Tam Đảo, Bà Đen và Ba Vì

Hình 1.4 ản đồ cấu trúc Trũng chính bồn trũng Cửu Long.[6]

Hình 1.5 Mặt cắt đi qua trũng trung tâm của bồn trũng Cửu Long.(theo PVEP)

1.1.3 Đặc điểm địa tầng:

Theo tài liệu địa chất các giếng khoan, địa tầng của bồn trũng Cửu Long gồm

đá móng trước Cenozoic và trầm tích lớp phủ Cenozoic Đặc trưng thạch học – trầm tích, hóa thạch của mỗi phân vị địa tầng được thể hiện tóm tắt trên cột địa tầng tổng

hợp của bồn trũng (hình 1.6) Ban đầu phục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm d và

khai thác dầu khí các phân vị địa tầng được chia theo các tập địa chấn (F/E, D, C, B.I, BII, BIII, A) Sau này, theo đặc điểm thạch học, cổ sinh, các phân vị địa tầng được xác định thành hệ tầng Trà Cú, Trà Tân, Bạch Hổ… và các mặt địa chấn đ u trùng với các ranh giới các phân vị địa tầng

Địa tầng bồn trũng Cửu Long được mô tả theo thứ tự từ cổ đến tr như sau:

1.1.3.1 Móng Trước Kainozoi

Theo kết quả khoan hàng trăm giếng vào móng trước Kainozoi tại nhi u độ sâu khác nhau trên toàn bồn trũng cho thấy móng được chia thành hai nhóm đá chính: đá magma xâm nhập granit và đá granodiorite – diorite, ngoài ra c n gặp các đá biến chất và các thành tạo núi lửa Dựa trên đặc điểm thạch học và tuổi tuyệt đối của đá móng ở bồn trũng Cửu Long với các phức hệ magma xâm nhập được tìm thấy trên đất li n người ta xếp chúng tương đương với 3 phức hệ: phức

hệ H n Khoai, phức hệ Định Quán và phức hệ Cà Ná

Hệ tầng Trà Cú nằm phủ không ch nh hợp trên phức hệ đá móng trước Cenozoic và nằm dưới hệ tầng Trà Tân Các trầm tích hệ tầng Trà Cú gồm chủ yếu

là các trầm tích cát kết, sét kết (sét kết chứa vật chất hữu cơ), đôi khi có các lớp than mỏng Các trầm tích của hệ tầng có thế nằm nghiêng với góc dốc lớn Các lớp nằm xiên chéo, gối k và biến đổi b dày nhanh

Các trầm tích hệ tầng Trà Cú được tích tụ trong đi u kiện môi trường sông ở vùng năng lượng cao, hồ ở trung tâm bồn, được lấp đầy ở vùng trũng sâu quanh cấu tạo Bạch Hổ, Bà Đen, Rồng, Sói và cấu tạo Sư Tử Trắng ở đới trũng Cửu Long Bắc Các trầm tích của hệ tầng Trà Cú được phủ trực tiếp trên đá móng và đóng vai tr tầng chứa, mang tính địa phương

Tập đ a chấn E, D và C

Hệ tầng Trà Tân được Ngô Thường San và nnk (1980) xác lập ở giếng khoan 15A–1X (khoan trên cấu tạo Trà Tân/ cấu tạo 15A) Các đới bào tử phấn được công

ty Deminex (1980) và Viện Dầu Khí xác định tuổi Oligocene muộn Lê Văn Cự (1982,

1985, 1986); Nguyễn Địch Dĩ, Phan Huy Quynh và nnk (1985) đã xếp vào Oligocene muộn Các phân tích cổ sinh hiện nay của Viện Dầu Khí cho các giếng khoan mới đ u xác định tuổi Oligocene muộn cho hệ tầng này

Hệ tầng Trà Tân được phủ trực tiếp lên phức hệ đá móng chung quanh các địa hào lớn, hoặc được phủ trực tiếp trên hệ tầng Trà Cú tại trung tâm địa hào, được hệ tầng Bạch Hổ phủ không ch nh hợp lên trên Hệ tầng này được chia thành 3 đơn vị: tầng Trà Tân dưới, tầng Trà Tân giữa và tầng Trà Tân trên

- Tầng Trà Tân dưới_Tập địa chấn E: gồm chủ yếu cát kết xen kẹp sét kết, bột

kết Cát kết arkose, lithic arkose, độ hạt mịn, trung bình - rất thô và cuội kết,

độ bào tr n từ bán góc cạnh đến bán tr n cạnh, được gắn kết khá chắc bởi xi măng carbonate, sét, thạch anh Sét kết màu nâu đậm – nâu đen giàu vật chất hữu cơ T lệ cát kết/ sét kết (cát kết chiếm 45 -65%), tăng dần khi đi từ trung tâm của bồn v phía tây nam ở lô 16, lô 17 Các trầm tích của tầng có thế nằm nghiêng với góc dốc lớn Các lớp nằm xiên chéo hay gối k vào móng

cổ, được tích tụ trong môi trường đồng bằng ven hồ, hồ nước ngọt và đồng bằng alluvi Tầng Trà Tân dưới là tầng chứa dầu và tầng sinh quan trọng

- Tầng Trà Tân giữa _ Tập địa chấn D gồm chủ yếu sét kết, bột kết xen kẹp

cát kết và các lớp mỏng than Sét kết dày màu nâu đậm – nâu đen rất giàu vật chất hữu cơ Các trầm tích của tầng có thế nằm nghiêng thoải - biến đổi nhi u, được lắng đọng trong môi trường hồ, hồ sâu đến vũng vịnh, đồng bằng ven bờ, diện phân bố tương đối rộng gần khắp toàn bồn Tầng Trà Tân giữa đóng vai tr tầng sinh dầu/khí chính, đồng thời cũng là tầng chắn khu vực của bồn Cửu Long các trũng sâu, các lớp nằm ngang mang tính lấp đầy c n ở ven rìa gối k vào khối móng cổ hay các sườn nghiêng các khu vực ven rìa bồn trũng, phần dưới của tầng Trà Tân giữa cát kết chiếm ưu thế

và là tầng chứa dầu khí

- Tầng Trà Tân trên _ Tập địa chấn C gồm chủ yếu cát kết xen kẹp sét kết, bột

kết Phần trên cùng của tập C thường được đánh dấu bằng tập sét kết màu nâu, giàu vật chất hữu cơ Cát kết hạt thô, màu xám trắng, sét kết màu nâu đậm – nâu đen giàu vật chất hữu cơ humic và sapropel, được lắng đọng trong môi trường đầm hồ nước lợ, vũng nước ngọt và đồng bằng alluvi, nghèo hóa

đá Tảo nước ngọt Bosedinia spp., chiếm ưu thế trong các mặt cắt giếng

khoan Các trầm tích tầng Trà Tân trên phân bố khắp bồn, có thế nằm nghiêng – ít biến đổi Tại nhi u giếng khoan ở các lô 01/97 và lô 02/97 có

đá magma, lớp basalt xen kẽ, phân bố diện rộng Các trầm tích tầng Trà Tân trên là tầng chứa dầu khí quan trọng

Các trầm tích hệ tầng Trà Tân được tích tụ chủ yếu trong môi trường đồng bằng alluvi – đồng bằng ven bờ (hồ) Các trầm tích dày v phía trung tâm bồn trũng Cửu Long, chủ yếu phân bố ở các trũng sâu và có thế nằm ngang mang tính lấp đầy

Đá magma tìm thấy ở nhi u giếng khoan tại khu vực lô 01/97 với thành phần chủ

yếu là andesite, andesite – basalt

Tầng sét kết chứa Rotalia là tầng đá chắn khu vực cho toàn bồn trũng Các

v a cát xen kẽ nằm trong và ngay dưới tầng sét kết Rotalia và ở phần trên của phía dưới mặt cắt có khả năng thấm chứa khá tốt, chúng là đối tượng tìm kiếm quan trọng thứ ba ở bồn trũng Cửu Long Dầu hiện cũng đang được khai thác từ các tầng cát này như ở mỏ Hồng Ngọc, Rạng Đông, Bạch Hổ và sắp tới là Sư Tử Đen Trong mặt cắt hệ tầng đã gặp những hoá thạch bào tử phấn: F levipoli, Magnastriatites,

Pinuspollenites, Alnipollenites và ít vi cổ sinh Synedra fondaena Đặc biệt trong phần trên của mặt cắt hệ tầng này, tập sét màu xám lục gặp khá phổ biến hoá thạch đặc trưng nhóm Rotalia: Orbulina universa, Ammonia sp., nên chúng được gọi là tập sét Rotalid

Hệ tầng Bạch Hổ được chia làm 2 tầng gồm tầng Bạch Hổ dưới (BI.1) và tầng Bạch Hổ trên (BI.2)

- Tầng ạch Hổ dưới ( I.1): Các trầm tích chủ yếu gồm cát kết xen kẽ với sét

kết, bột kết Cát kết màu trắng, hồng đục, hơi xám, độ hạt từ mịn đến trung bình, trung bình đến thô, rất thô, độ bào m n từ bán sắc cạnh đến bán tr n cạnh, độ chọn lọc từ vừa đến tốt, gắn kết kém, là đối tượng khai thác dầu khí quan trọng sau tầng móng Sét kết màu xám tối, nâu đậm, nâu đỏ, vàng, đỏ

Xi măng gắn kết là sét kaolinit với ít xi măng calcite, thủy mica, sericite và carbonate Bột kết màu xám đến nâu, xanh lá nhạt đến xám, chứa sét carbonate, bột kết từ xốp đến cứng vừa, giàu kaolinite, chứa biotite và xi măng sét Các trầm tích được tích tụ trong môi trường đầm lầy, ven sông, chúng thuộc phần giữa tam giác châu xa cửa sông Đá magma phun trào gặp

ở nóc của tầng, phổ biến ở phía bắc bồn chủ yếu ở lô 01/97, 02/97, một ít ở cấu tạo Ruby thành phần chủ yếu là basalt, andesite – basalt, trachyt – basalt, andesite và tuff

- Tầng ạch Hổ trên (Tập I.2): phần nóc tập BI.2 được đặc trưng bởi một lớp

sét kết tạo nên tầng chắn rộng lớn bao phủ toàn bộ bồn trũng Cửu Long được gọi là tầng sét Bạch Hổ hay sét Rotalite Thành phần thạch học bao gồm đá phiến sét/sét kết màu xám xanh lục sẫm, xám xanh với bột kết mỏng (phần trên), phiến sét/sét kết xám xanh lục sậm, xám xanh lục với đá cát kết mỏng, bột kết và một ít đá vôi Môi trường trầm tích gần bờ, biển bị giới hạn, đi u kiện phá nước lợ và hồ nước ngọt với năng lượng thấp

đ a chấn BII

Hệ tầng này gồm chủ yếu là cát kết hạt thô – trung, bột kết chiếm từ 75 – 80%, xen lẫn với các lớp sét kết màu xám, nhi u màu dày, đôi chỗ có lớp than mỏng độ

gắn kết yếu

Các thành tạo của hệ tầng này phủ bất ch nh hợp góc yếu trên các trầm tích của hệ tầng Bạch Hổ, các lớp trầm tích của hệ tầng này nằm gần như ngang hoặc uốn nhẹ theo cấu trúc b mặt nóc hệ tầng Bạch Hổ, nghiêng thoải v phía Đông và Trung tâm bồn trũng không bị biến vị, phủ bất ch nh hợp góc rõ ở ven rìa, đặc biệt ở cánh Đông Bắc

Trầm tích của hệ tầng này được thành tạo trong môi trường sông ở phía Tây, môi trường đầm lầy – đồng bằng ven bờ ở phía Đông, Đông Bắc Các lớp đá hạt thô của hệ tầng này tuy có khả năng thấm, chứa tốt nhưng lại nằm trên tầng chắn khu vực sét Rotalite nên ở hệ tầng này và các hệ tầng tr hơn của bồn trũng xem như không có triển vọng chứa dầu khí

đn – Tập đ a chấn BIII

Hệ tầng nằm ch nh hợp lên các trầm tích thuộc hệ tầng Côn Sơn Gồm chủ yếu

là cát hạt trung xen kẽ với bột và các lớp mỏng sét màu xám, đôi chỗ gặp các v a cacbonate hay than mỏng B dày hệ tầng thay đổi từ 500 – 750m Các trầm tích của

hệ tầng được tích lu trong môi trường đầm lầy – đồng bằng ven bờ ở phần phía Tây bồn trũng, đồng bằng ven bờ biển nông ở phía Đông và Bắc bồn trũng Các lớp trầm tích gần như nằm ngang, nghiêng thoải v phía Đông, mức độ gắn kết yếu hay

thay đổi trong khoảng từ 400 – 700m Các lớp trầm tích gần như nằm ngang, nghiêng thoải v Đông

Hình 1.6 Cột địa tầng tổng hợp của bồn trũng Cửu Long.(theo tài liệu VPI)

1.2 Vị trí địa lý và lịch sử tìm kiếm thăm dò khu vực nghiên cứu mỏ Cá Kiếm, lô 15-02/1

75km v phía Đông Nam, trong vùng mực nước có độ sâu dưới 50m, thuộc bồn

trũng Cửu Long (Hình 1.7)

Mỏ Cá Kiếm nằm ở phần trung tâm phía Nam của Lô 15-02/1, cách mỏ Hải

Sư Đen 9km v phía Bắc và cách mỏ cách mỏ Tê Giác 1 km v phía Nam

Năm 1979, dựa vào tài liệu địa chấn 2D (1600km tuyến thu nổ từ 1974 đến 1979), Deminex khoan giếng thăm d đầu tiên 15-A-1X trên cấu tạo A (Vừng Đông, nay là Hải Sư Đen), đối tượng thăm d là các tập cát tuổi Miocen và Oligocene Kết quả khoan đã phát hiện dầu với lưu lượng 29 thùng/ngày cùng với

970 thùng nước/ngày từ các v a cát kết Miocene dưới (tập BI) Độ sâu cuối cùng của giếng khoan ở tập Oligocene giữa (tập D) Cũng trong năm này, Deminex khoan tiếp hai giếng khoan thăm d trên cấu tạo B và C (Rạng Đông), cả 2 giếng khoan đ u ch đạt đến các tập trên móng và kết quả là giếng khô

Năm 1994, JVPC khoan giếng thăm d 15.2-VD-1XR dựa trên tài liệu phân tích địa chấn 2D (429km thu nổ mới và 1334km của Deminex) Đối tượng thăm d

là các tập chứa Oligocene dưới (tập E) và Móng Giếng khoan đã khoan vào móng (360m), tập Oligocene dưới đã không gặp trong giếng khoan như dự đoán Giếng khoan có biểu hiện dầu khí trong móng, Oligocene giữa và trên (tập D, C) nhưng thử v a không cho d ng

Năm 1996, JVPC khoan giếng 15.2-GD-1X trên cấu tạo Gió Đông dựa trên tài liệu địa chấn 2D, kết quả thử v a trong tầng Miocene sớm là không thành công, thu được 135 thùng nước với váng dầu có tỷ trọng 15.9 độ API

Năm 1999, JVPC khoan giếng 15.2-VD-2X (thuộc diện tích giữ lại của Thăng Long JOC) dựa trên tài liệu thu nổ địa chấn 3D (192 km2 thu nổ năm 1995) Khoan vào móng được 700m; kết quả có biểu hiện dầu khí trong móng nứt n song thử v a không có d ng

Năm 2006 giếng khoan CK-1X được khoan trên cấu tạo Cá Kiếm nhằm thăm

d các đối tượng trầm tích Kết quả đã gặp các biểu hiện dầu khí trong các tập v a chứa có tuổi từ Miocene sớm đến Oligocene muộn Sau thành công của giếng khoan CK-1X, giếng khoan CK-1X/ST1 được khoan v phía Nam và giếng khoan CK-1X/ST2 được khoan v phía cánh sụt phía Đông Nam để thẩm lượng cấu tạo Cá Kiếm, cách vị trí trên mặt của giếng khoan CK-1X khoảng 1.5km Kết quả thử v a trong phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới 5.2 của các giếng khoan này cho lưu lượng d ng từ 4,000 đến 10,000 thùng dầu/ngày

Hình 1.7 Vị trí lô 15.02/1 bồn trũng Cửu Long [5]

1.3 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu mỏ Cá Kiếm

1.3.1 Đặc điểm cấu trúc

Mỏ Cá Kiếm nằm li n k với mỏ Tê Giác ở phía Nam, được phân cách bởi các đứt gãy dạng bậc thang hướng Đông Đông Bắc –Tây Tây Nam, đây là những đứt gãy đồng trầm tích kết hợp với dịch chuyển ngang phân chia cấu trúc của mỏ Cá Kiếm và khối của mỏ Tê Giác thành những khối theo chi u từ Bắc xuống Nam

(hình 1.8) Kết quả minh giải tài liệu áp suất giếng khoan cũng cho thấy không có

Mỏ Cá Kiếm gồm nhi u v a dầu riêng biệt trong tầng trầm tích ILBH 5.2 -tuổi Miocene sớm và tầng C – tuổi Oligocene muộn Các trầm tích này có thành phần cát là chủ yếu và được hình thành trong môi trường đầm hồ và châu thổ

Tại nóc các tầng chứa Miocene sớm và Oligocene muộn, cấu tạo Cá Kiếm có cấu trúc dạng v m, khép kín bốn chi u với trục nếp lồi hơi kéo dài theo hướng Đông Đông Bắc – Tây Tây Nam (ĐĐB-TTN) Tại những khu vực đứt gãy có biên

độ đủ lớn, một số v a dầu có khả năng được chắn bởi các đứt gãy

Tại đ nh tầng Miocene sớm - tập ILBH 5.2 có cấu trúc khép kín 4 chi u có

đ nh là 2550 m, khép kín tại 2575 m , b dày 25m và diện tích 2.7 km2 (hình 1.9)

Tại đ nh tầng Oligocene muộn - tập C có cấu trúc khép kín 4 chi u có đ nh là

2824, khép kín tại 2850m, b dày 22m diện tích 2.7 km2 (hình 1.10)

Hình 1.8 Mặt cắt địa chấn minh giải qua các giếng khoan khu vực mỏ C và TG

[5]

Hình 1.9 ản đồ cấu trúc nóc tập IL H 5.2- tuổi Miocene sớm

Hình 1.10 ản đồ cấu trúc nóc tập C – tuổi Oligocene muộn

Oligocene muộn – Phụ hệ tầng Trà T n giữa tập D

Oligocene muộn – D dưới (D1)

Không có giếng khoan nào trong khu vực mỏ Cá Kiếm khoan tới tầng trầm tích tập trầm tích D dưới

Oligocene muộn – D trên (D2)

Trầm tích thành hệ Trà Tân giữa – ứng với tập địa chấn D2 gồm tập cát kết dày xen kẽ với các lớp sét bột kết than màu nâu đen Phần dưới là lớp sét dày xen kẹp với cát kết dày với bộ kết mỏng Các giếng khoan bắt gặp trầm tích thành hệ này từ 3034 – 3282 m (CK-1X), 3059 - 3070 (CK-1XST1) và 3115 – 3144.5 (CK-1XST2)

- Sét kết có màu nâu vàng, nâu tối, m m đến khá cứng, cấu tạo dạng khối,

dạng tấm đến có thể tách phiến Từng nơi có chứa các vi vảy mica, đôi khi có bột và nhìn chung lốm đốm vật chất than Gần đáy tập, sét kết có màu nâu vàng, chứa mica và than Than có màu đen nâu đến nâu, cứng đến hơi cứng, cấu tạo dạng khối đến dạng phiến

- Cát kết chủ yếu là các loại lithic arkose và arkose, màu xám vàng sáng đến

nâu vàng nhạt, có độ hạt rất mịn đến mịn, hiếm khi hạt trung Độ chọn lọc tốt đến rất tốt, đôi nơi chọn lọc trung bình Cát kết cũng chứa một lượng khá cao mica và vật liệu matrix gồm sét, vật chất hữu cơ, mảnh than

- ột kết có màu hơi trắng đến xám sáng, m m, bở rời, đôi khi có cát rất mịn,

thường có vôi, cấu tạo vi phân lớp, chứa một lượng lớn mica, vật chất hữu

cơ, mảnh than và các khoáng vật không thấu quang (pyrite)

Trầm tích tầng Trà Tân giữa – Tập D2 được trầm tích trong môi trường hồ nước lợ và đầm hồ nước ngọt có ảnh hưởng của nước lợ gần bờ

Oligocene muộn – Phụ hệ tầng Trà T n tr n tập C

Trầm tích thành hệ Trà Tân trên – ứng với tập địa chấn C của tập sét màu nâu, giàu vật chất hữu cơ, nóc hệ tầng được giới hạn bởi bất ch nh hợp Oligocene trên Tập C gồm các lớp xen kẽ cát kết, sét kết và một ít bột kết Các giếng khoan bắt gặp trầm tích thành hệ này từ 2839-3034 m (CK-1X), 2957 - 3059 (CK-1XST1) và 2851.5 – 3115m (CK-1XST2) trên cấu tạo Cá Kiếm Tầng có đặc điểm thạch học như sau:

- Cát kết chủ yếu là loại lithic arkose và arkose, hầu hết có màu xám sáng đến

nâu nhạt, xám xanh đến xám nhạt Cát kết hạt rất mịn đến trung, đôi khi hạt thô đến rất thô, có khi lẫn sạn Hạt vụn góc cạnh đến bán góc cạnh Độ rỗng thấy được từ kém đến tốt

- ột kết màu xám sáng đến xám xanh sáng, rất m m đến m m và chuyển dần

thành sét kết

- Sét kết màu nâu vàng, đôi khi có màu xám sáng, xám lục, m m đến cứng,

cấu tạo dạng khối, đôi khi chứa bột và vi vảy mica

Trầm tích tập C được lắng đọng trong môi trường đầm hồ nước ngọt

Miocene sớm - Phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới tập BI.1

Phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới phủ bất ch nh hợp ngay trên trầm tích tầng Trà Tân trên (nóc tập C) và có ranh giới phía trên là mặt phản xạ trong tầng - Miocene hạ Chi u dày của tập trầm tích khoảng hơn 600m, ở cấu tạo Cá Kiếm Trầm tích tập BI.1 được chia thành ba tập: tập trên của Bạch Hổ dưới, tập giữa của Bạch Hổ dưới

và tập dưới của Bạch Hổ dưới

Miocene sớm - phần dưới của ạch Hổ dưới (IL H 5.2)

Nội tập Bạch Hổ dưới ILBH5.2 gặp ở độ sâu 2541-2839 m (CK-1X),

2610-2957 m (CK-1XST1) và 2571-2581.5 m (CK-1XST2) Tập này gồm cát kết xen kẽ