Xây dựng mô hình địa chất và tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ tầng chứa cát kết oligoxen dưới mỏ sư tử trắng, lô 15 1, bồn trũng cửu long

Một mô hình với tính đa dạng, mô phỏng gần đúng nhất với điều kiện tự nhiên thành công hay không là nhờ vào kết quả các hoạt động tìm kiếm-thăm dò, phân tích-đánh giá các thông tin liên

CAO LÊ DUY

XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ TÍNH TỐN TRỮ LƯỢNG DẦU KHÍ TẠI CHỖ TẦNG CHỨA CÁT KẾT OLIGOXEN DƯỚI MỎ SƯ TỬ TRẮNG,

LƠ 15-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Địa Chất Dầu Khí Ứng Dụng

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2008

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Trần Văn Xuân

Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Cù Minh Hoàng

Cán bộ phản biện: Tiến sĩ khoa học Hoàng Đình Tiến

Cán bộ phản biện: Tiến sĩ Hoàng Minh Hải

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2008

Tp.HCM, ngày tháng năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Cao Lê Duy Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 21-05-1978 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Địa chất Dầu khí ứng dụng Mã số:03606700

LƯỢNG DẦU KHÍ TẠI CHỖ TẦNG CHỨA CÁT KẾT OLIGOXEN DƯỚI MỎ

SƯ TỬ TRẮNG, LÔ 15-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Xây dựng mô hình địa chất mỏ Sư Tử Trắng, bồn trũng Cửu Long nhằm mô phỏng hình dáng, cấu trúc, các đặc tính thông số của mỏ nhằm phục vụ cho công tác tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ Ngoài ra còn nhằm phục vụ cho công tác theo dõi và quản lý tối ưu tình trạng khai thác của mỏ Bao gồm các nội dung sau:

o Giới thiệu các đặc điểm chung về địa chất và địa tầng khu vực bể Cửu Long

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2008

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sĩ Trần Văn Xuân, Tiến sĩ Cù Minh Hoàng

chất - Dầu khí trường Đại học Bách khoan thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ trong quá trình học tập Và tác giả cũng xin cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của hai cán bộ hướng dẫn trong quá trình thực hiện luận văn này: Tiến sĩ Trần Văn Xuân, chủ nhiệm bộ môn Địa chất Dầu khí và Tiến sĩ Cù Minh Hoàng, trưởng phòng thăm dò công ty thăm dò khai thác dầu khí (PVEP) thành phố Hồ Chí Minh Cuối cùng, tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự ủng hộ, giúp đỡ của lãnh đạo và thành viên công ty Cửu Long JOC đã cho phép sử dụng tài liệu mỏ Sư Tử Trắng và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

một vai trò trung tâm trong việc tìm hiểu và tiên đoán các yếu tố chính yếu về địa chất, công nghệ mỏ và các kiến thức khoa học liên quan đến mỏ dầu Một mô hình (với tính đa dạng, mô phỏng gần đúng nhất với điều kiện tự nhiên) thành công hay không là nhờ vào kết quả các hoạt động tìm kiếm-thăm dò, phân tích-đánh giá các thông tin liên quan đến giếng khoan, những thông tin liên quan đến mỏ dầu khí và kỹ năng của người xây dựng mô hình… Mọi mô hình đều được lập kế hoạch tập trung vào mục tiêu cuối cùng, bao gồm hoặc là đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ ban đầu,

vị trí tối ưu để bố trí giếng khoan, thiết kế các kết cấu bề mặt, thiết kế cho khả năng thu hồi thứ cấp hoặc thu hồi dầu tăng cường, tiên đoán các khả năng có thể xảy ra đối với giếng khai thác (thay đổi trạng thái pha, ngập nước, các rủi ro, …)

Có rất nhiều ích lợi thông qua việc xây dựng mô hình Trong đó quan trọng nhất, mô hình chính là cánh cửa lý tưởng cho việc kết hợp các ý kiến của các nhà chuyên môn với kinh nghiệm từ các mỏ khác nhau và tập hợp, nghiên cứu các dữ liệu

từ các nguồn khác nhau nhằm tìm hiểu, xác định mối liên quan giữa các thông tin này nhằm sử dụng cho xây dựng mô hình

Với các tiền đề đã nêu kết hợp mức độ nghiên cứu thành hệ, tới thời điểm thực hiện luận văn, việc xây dựng một mô hình địa chất là vô cùng cần thiết cho các đối tượng triển vọng của mỏ Sư Tử Trắng, lô 15-1, bồn trũng Cửu Long

Từ kết quả của công tác tập hợp, xử lý các số liệu cần thiết liên quan thu thập được trong công tác thăm dò ở mỏ Sư Tử Trắng (minh giải địa chấn, phân tích địa vật

lý giếng khoan, phân tích mẫu lõi, MDT và DST của bốn giếng đã khoan và kết quả của các công trình nghiên cứu khác), tác giả đã sử dụng hai phương pháp tính toán trữ lượng cho các đối tượng chứa trong đá trầm tích, đó là: phương pháp thể tích theo

mô hình địa chất ba chiều (3D Geological modeling) và cân bằng vật chất theo mô phỏng Monte-Carlo

hình địa chất đại diện nhất cho cấu trúc và điều kiện địa chất phức tạp của mỏ, thêm vào đó, để kết hợp tất cả những kiến thức cũng như các số liệu thu thập được trong quá trình tìm kiếm thăm dò cần xây dựng một mô hình địa chất với những đặc tính tiêu biểu cho tầng chứa chính Oligoxen dưới, mỏ Sư Tử Trắng Trước những yêu cầu

cấp thiết như trên, tác giả đã đăng ký thực hiện đề tài “XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG DẦU KHÍ TẠI CHỖ CỦA TẦNG CHỨA CÁT KẾT OLIGOXEN DƯỚI TRONG MỎ SƯ TỬ TRẮNG, LÔ 15-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG” bậc luận văn thạc sỹ

i.2 Mục đích và nhiệm vụ của luận văn

Mục đích của luận văn: Xây dựng mô hình địa chất cho tầng chứa cát kết mỏ Sư Tử Trắng bồn trũng Cửu Long nhằm mô phỏng hình dáng, cấu trúc, các đặc tính thông

số của mỏ, phục vụ cho công tác tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ Ngoài ra, mô hình địa chất sau khi được hoàn thành, sẽ được sử dụng cho công tác đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ ban đầu, theo dõi và quản lý động thái khai thác của các tầng

sản phẩm, cũng như kế hoạch phát triển lâu dài cho mỏ

Nhiêm vụ của luận văn: Thu thập, tổng hợp tất cả các thông tin, dữ liệu và các báo cáo cần thiết phục vụ xây dựng mô hình địa chất ba chiều, nhằm mô tả hình dáng, kích thước và quan trọng hơn là đặc tính vật lý của tầng chứa Trên cơ sở mô hình địa chất đã được xây dựng, tiến hành tính trữ lượng dầu khí tại chỗ của tầng chứa

i.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Với đề tài của luận văn đã nêu, tác giả tập trung thu thập, nghiên cứu, tổng hợp, xử lý, phân tích, đánh giá đặc trưng của các yếu tố quyết định, thông tin liên quan đến mô hình địa chất như: Đặc điểm địa chất, địa vật lý (giếng khoan, địa chấn), thử vỉa của đối tượng nghiên cứu (tầng chứa cát kết mỏ Sư Tử Trắng bồn trũng Cửu Long) làm cơ sở cho đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ của cấu tạo

i.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học:

Với cấu trúc và điều kiện địa chất phức tạp của một thành tạo chứa dầu khí, việc xây dựng mô hình địa chất là giải pháp tối ưu và không thể thiếu trong mô phỏng hình dáng, cấu trúc, các đặc tính thông số của mỏ, phục vụ cho công tác tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ

Ý nghĩa thực tiễn:

Việc xây dựng mô hình địa chất là công cụ và giải pháp vừa mang tính khoa học, vừa nâng cao hiệu quả của suốt quá trình tìm kiếm-thăm dò-phát triển mỏ Đồng thời là phương thức tin cậy nhất trong đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ

Luận văn có thể được sử dụng như tài liệu tham khảo cho công tác nghiên cứu, đánh giá triển vọng dầu khí trong đá trầm tích có cấu trúc và đặc điểm địa chất phức tạp

i.5 Phương pháp nghiên cứu

i.5.1 Phương pháp luận nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá triển vọng dầu khí trong thành hệ là công tác phức tạp, đặc biệt đối với các cấu tạo ngầm trên thềm lục địa Mặt khác nguồn dầu khí không phải là vô tận; trữ lượng, chất lượng, tiềm năng dầu khí của một cấu tạo chịu tác động tổng hợp của của nhiều yếu tố: môi trường tự nhiên, trình độ khoa học, công nghệ, mức độ nghiên cứu, giá thị trường Các yếu tố này tác động lẫn nhau và có mối quan hệ phức tạp Nghiên cứu, đánh giá, tổng hợp, tiến tới xây dựng mô hình địa chất là cơ sở khoa học để đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ

i.5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

Thu thập, tổng hợp các công trình nghiên cứu, thực tiễn đã có; xác lập xu thế biến đổi của các yếu tố ảnh hưởng đến triển vọng dầu khí của khu vực nghiên cứu

Sử dụng phương pháp địa thống kê nhằm xác định mối tương quan, biến thiên giữa các yếu tố ảnh hưởng đến tiềm năng của cấu tạo, giá trị trung bình của các thông số phục vụ đánh giá trữ lượng;

Tham khảo ý kiến các chuyên gia

Cấu trúc luận văn gồm ba phần chính:

- Phần 1: Giới thiệu các đặc điểm chung về địa chất và địa tầng khu vực bể Cửu Long và mỏ Sư Tử Trắng

- Phần 2: Các phương pháp được sử dụng trong quá trình xây dựng mô hình địa chất cũng như tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ mỏ Sư Tử Trắng

- Phần 3: Ứng dụng xây dựng mô hình địa chất thông qua phần mềm địa chất ứng dụng, kết quả tính toán và so sánh với phương pháp tính toán khác

nhằm xây dựng mô hình địa chất cho khu vực nghiên cứu chính là mỏ Sư Tử Trắng thuộc bồn trũng Cửu Long Ngoài ra, tác giả còn trình bày chi tiết từng bước xây dựng mô hình và sử dụng kết quả xây dựng được để so sánh với các phương pháp tính khác Luận văn bao gồm 5 chương chính, trong đó bao gồm các hình vẽ minh họa, công thức, đồ thị và bảng số liệu sử dụng cho mục đích minh giải và tính toán Tóm tắt nội dung của từng chương được diễn giải như sau:

Lời mở đầu:

Nêu rõ mục tiêu và nhiệm vụ chính của luận văn

Chương 1: Giới thiệu chung

Nội dung của chương này giới thiệu vị trí địa lý chung của khu vực nghiên cứu đồng thời giới thiệu quá trình lịch sử tìm kiếm thăm dò của mỏ Sư Tử Trắng và bồn trũng Cửu Long Sau đó là những phần giới thiệu chung đặc điểm về địa chất chung của mỏ và khu vực nghiên cứu

Chương 2: Cơ sở tài liệu, lý thuyết và các phương pháp nghiên cứu

Nội dung chính của chương này là giới thiệu cụ thể các tài liệu và kết quả các phân tích tác giả sử dụng cho việc xây dựng mô hình địa chất Ngoài ra các phương pháp ứng dụng cho việc xây dựng mô hình là một phần quan trọng trong chương 2 Tác giả cũng trình bày hai phương pháp chính trong phần lý thuyết về tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ

Chương 3:Mô hình địa chất

Chương 4: Tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ

Áp dụng phương pháp về tính toán trữ lượng đã trình bày trong chương 2 dựa trên

mô hình địa chất xây dựng được và sau đó so sánh với kết quả từ phương pháp mô phỏng Monte-Carlo

Chương 5 Kết luận và kiến nghị

Chương này tóm tắt kết quả đạt được từ việc xây dựng mô hình và tính toán trữ lượng, đồng thời nêu lên những khó khăn và hạn chế gặp phải trong quá trình thực hiện nghiên cứu; và cuối cùng, từ đó đưa ra những kiến nghị cho các nghiên cứu sắp tới nhằm khắc phục các khó khăn và hạn chế

Mục Lục

Phần mở đầu 1

Chương 1: Cấu trúc địa chất của bồn trũng Cửu Long và mỏ Sư Tử Trắng 5

1.1 Đặc điểm địa chất khu vực bồn trũng Cửu Long 5

1.1.1 Đặc điểm địa chất khu vực bồn trũng Cửu Long 5

1.1.1.1 Đá mẹ 5

1.1.1.2 Tầng chắn - Bẫy 6

1.1.1.3 Đá chứa 6

1.1.1.4 Sự di cư của dầu và khí 8

1.1.2 Đặc điểm kiến tạo bồn trũng Cửu Long 9

1.2 Giới thiệu vị trí mỏ Sư Tử Trắng 12

1.3 Lịch sử tìm kiếm thăm dò 13

1.4 Đặc điểm địa chất khu vực mỏ Sư Tử Trắng 15

1.4.1 Địa tầng 15

1.4.2 Liên kết giếng khoan và phép đặt tên các tầng địa chất 19

1.5 Địa chất kiến trúc mỏ Sư Tử Trắng 20

1.6 Môi trường trầm tích vỉa chứa mỏ Sư Tử Trắng 25

1.6.1 Tóm tắt môi trường trầm tích 25

1.6.2 Phân bố mẫu lõi trong mỏ……… 25

Chương 2: Cơ sở tài liệu và các phương pháp nghiên cứu 28

2.1 Cơ sở tài liệu 28

2.1.1 Tài liệu địa chấn 28

2.1.1.1 Minh giải tầng địa chấn 28

2.1.1.2 Bản đồ cấu trúc 34

2.1.2 Tài liệu giếng khoan 36

2.1.3 Tài liệu mẫu đất đá và mẫu lõi 36

2.1.4 Tài liệu karota khí 38

2.1.5 Tài liệu địa vật lý giếng khoan 39

2.1.6 Số liệu thử vỉa 39

2.2 Các phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 Phương pháp địa chất 40

2.2.1.1 Các môi trường lắng đọng trầm tích trong mỏ Sư Tử Trắng 40

2.2.1.2 Tóm tắt tướng trầm tích trong mỏ Sư Tử Trắng 44

2.2.1.3 Sự hình thành vỉa chứa trầm tích 46

2.2.2 Các phương pháp tính toán địa vật lý giếng khoan sử dụng trong mỏ Sư Tử Trắng 50

2.2.2.1 Giới thiệu 50

2.2.2.2 Phương pháp phân tích số liệu địa vật lý giếng khoan 50 2.2.3 Phương pháp địa thống kê (Geostatistics) 57

2.2.5.1 Khái niệm địa thống kê 57

2.2.5.2 Xây dựng mô hình mạng địa chất với độ phân giải cao 69

2.2.4 Các phương pháp tính trữ lượng tại chỗ 82

2.2.4.1 Phương pháp thể tích (Phương pháp mô hình địa chất ba chiều (3D)) 82

2.2.4.2 Phương pháp mô phỏng Monte-Carlo 83

Chương 3: Ứng dụng phần mềm xây dựng mô hình địa chất 3 chiều (3D) của tầng chứa cát kết Oligoxen dưới và Eoxen trên mỏ Sư Tử Trắng 85

3.1 Kết quả phân tích sự phân bố tướng trong vỉa chứa tập E và F 85

3.1.1 Vỉa chứa tập E 85

3.1.2 Vỉa chứa tập F 86

3.2 Kết quả tính toán địa vật lý giếng khoan trong tập E và F 88

3.2.1 Hiệu chỉnh mẫu lõi và giá trị từ đo địa vật lý 92

3.2.2 Xác định độ thấm 95

3.3 Các bước chính trong xây dựng mô hình 96

3.2 Ứng dụng phần mềm xây dựng mô hình địa chất của tập E và F trong mỏ Sư Tử Trắng 97

3.2.1 Khung cấu trúc và đứt gãy……….….… 97

3.2.1.1 Các tầng địa chất……… … 97

3.2.1.2 Hệ thống đứt gãy……….… 98

3.2.2 Nhập dữ liệu……….….… 99

3.2.3 Phân tích tướng địa chất……… 99

3.2.4 Mô hình ô mạng 100

3.2.5 Phân khối đường karota địa vật lý (Blocked Well) 101

3.2.6 Mô hình tướng 102

3.2.7 Mô hình độ rỗng và độ bão hòa 106

3.2.7.1 Mô hình độ rỗng……….…… 106

3.2.7.2 Mô hình độ bão hòa 108

3.2.7.3 Mô hình độ thấm……….… 111

Chương 4: Tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ của tầng chứa cát kết Oligoxen dưới và Eocene trên ở mỏ Sư Tử Trắng ……… 112

4.1 Phân cấp trữ lượng 112

4.2 Phương pháp thể tích……….…… 114

4.3 Phương pháp mô phỏng Monte-Carlo ……… … 115

Kết luận 118

Tài liệu tham khảo

Hình vẽ

Hình 1.1: Bản đồ kiến tạo khu vực

Hình 1.2: Bản đồ tầng móng bể Cửu Long

Hình 1.3: Bản đồ vị trí lô 15-1

Hình 1.4: Địa tầng kỷ Cenozoi lô 15-1 ( từ Tony Swiecicki)

Hình 1.5: Địa tầng đới Đà Lạt và các đá xâm nhập ( từ Regional Geological

Hình 1.13: Liên kết giếng khoan trong tập cát chứa tầng E

Hình 1.14: Phân bố địa tầng và cấu trúc theo Karota địa vật lý, DST và mẫu lõi

trong tập chứa tầng E

Hình 2.1: Các tầng trong mỏ Sư Tử Trắng

Hình 2.2: Mặt cắt địa chấn qua giếng ST-C và ST-B

Hình 2.3: Mặt cắt địa chấn qua giếng ST-B

Hình 2.4: Mặt cắt địa chấn qua giếng ST-D

Hình 2.5: Pha đứt gãy ban đầu – kéo giãn – tập F

Hình 2.6: Pha đứt gãy cuối: nghịch đảo và sụp đổ

Hình 2.7: Các pha tạo đứt gãy chính trong mỏ Sư Tử Trắng

Hình 2.8: Bản đồ mặt móng theo độ sâu (màu đỏ)

Hình 2.9: Bản đồ tầng F theo độ sâu (màu xanh lá cây)

Hình 2.10: Bản đồ tầng E theo độ sâu (màu nâu)

Hình 2.11 : Bằng chứng cuả tướng rìa sông trong tập F của giếng ST-B

Hình 2.12: Hình ảnh hệ thống rìa sông

Hình 2.13: Hình ảnh hệ thống lòng sông và đầm hồ

Hình 2.14: Vài bằng chứng của môi trường đầm hồ trong mẫu lõi tập E

Hình 2.15: Hình ảnh tương tự sử dụng môi trường trầm tích trong mẫu lõi

giếng Sư Tử Trắng

Hình 2.16: Mặt cắt địa tầng trong tập E và F

Hình 2.17: Độ rỗng - chiều sâu trong tập E và F

Hình 2.18: Hình mẫu lõi từ tập E trong giếng ST-D

Hình 2.19: Sơ đồ các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ thấm

Hình 2.20: Đồ thị xác định hệ số m trong tập E giếng ST-B

Hình 2.21: Áp suất từ MDT và độ sâu thẳng đứng (TVDss) của các giếng ST-A,

ST-B, ST-C & ST-D trong tập E và F

Hình 2.22: Các yếu tố liên quan đến “mô hình liên tục trong không gian” Sai số

trên loại hình ảnh địa chất dẫn đến việc chọn hướng mô phỏng ngẫu nhiên khác nhau Mỗi hình ảnh bao gồm sai số của các số liệu, gây ra mức độ sai số thứ hai Ngay cả đối với mô hình không đồng nhất theo địa chất với các thông

số đã cho, sự giới hạn về số lượng của số liệu vỉa sẽ tạo ra các kết quả khác nhau (realization)

Hình 2.23: Mô hình thể địa chất: vỉa có tướng thuộc sông (hình trên) và đồng

bằng bồi tích - turbidite (hình dưới)

Hình 2.24: Hai ví dụ về mô hình địa chất được xây dựng theo phương pháp

hình ảnh 3D

Hình 2.25 : a) Vỉa chứa thể hiện sự liên tục theo không gian, tương ứng việc

giảm chậm hơn trong đồ thị (thể hiện sự thay đổi trong không gian tại điểm đầu tiên); b) Khoảng cách trong hướng thẳng đứng và ngang, có thể kết hợp với phạm vi trung bình của các vùng tối và xám trong mỗi hướng; c) điểm

“nugget effect” cho thấy sự bất đồng nhất trong chia độ nhỏ; d) sự phân lớp mạnh sẽ làm tăng độ cong trong đường cong của đồ thị thể hiện sự thay đổi

trong không gian theo hướng phân lớp mà không chạm vào giá trị không; e) quy ước, ký hiệu

Hình 2.26: Hình ảnh trình tự xây dựng mô hình cấu trúc từ các điểm đánh dấu

và điểm số liệu

Hình 2.27: Ví dụ về việc gán lặp đi lặp lại các tướng địa chất vào mô hình từ số

liệu 12 giếng khoan

Hình 2.28: Trình tự của phương pháp mô phỏng tuần tự cho vỉa

Hình 2.29: Mô phỏng một ô theo phương pháp mô phỏng tuần tự với hình ảnh

mẫu

Hình 2.30: Bản đồ tỉ lệ trên không và đường cong tỉ lệ theo phương thẳng đứng,

một mô hình đơn tướng được mô phỏng bao gồm số liệu 140 giếng và phản ánh cấu trúc của hình ảnh trình bày trong hình 2.29

Hình 2.31: Ví dụ của mô hình ba tướng tạo bởi phương pháp sisim được gán

cho các tướng xác định từ dữ liệu địa vật lý và biểu đồ chỉ định theo không gian

Hình 2.32: Ví dụ của việc tính ngược độ thấm từ độ rỗng sử dụng mối quan hệ

tuyến tính giữa hai giá trị

Hình 2.33: Sự phân bố theo diện của các thông số

Hình 2.34: Nguyên tắc phép nhân ma trận với ma trận trong mô hình Monte

Carlo

Hình 2.35 : Phương thức tính theo mô hình Monte Carlo

Hình 3.1: Vị trí vỉa cát có hệ số độ rỗng cao trong mẫu lõi

Hình 3.2: Biểu đồ mẫu lõi trong giếng ST-B và ST-C

Hình 3.3: Biểu đồ và minh giải mẫu lõi tập cát E trong giếng ST-B và ST-C Hình 3.4: Kết quả trong tập E giếng ST-A

Hình 3.5: Kết quả trong tập F giếng ST-B

Hình 3.6: Độ rỗng và thể tích sét từ lát cắt mỏng

Hình 3.7: Độ rỗng theo mẫu lõi và theo tính tóan, mẫu lõi số một tập E trong

giếng ST-B

Hình 3.8: Độ rỗng từ mẫu lõi và từ tính tóan, mẫu lõi số hai trong tập F của

giếng ST-B

Hình 3.9: Áp suất mao dẫn “cát tập E” trong giếng ST-B

Hình 3.10: Mối quan hệ độ rỗng-độ thấm

Hình 3.11: Trình tự xây dựng mô hình địa chất

Hình 3.12: Bản đồ theo chiều sâu mặt nóc và mặt đáy tập chứa tầng E

Hình 3.13: Bản đồ theo chiều sâu mặt nóc tập chứa tầng F và mặt móng

Hình 3.14: Mô hình đứt gãy

Hình 3.15: Xác định tướng đất đá cho mô hình

Hình 3.16: Ô mạng và phân vùng cho tập chứa tầng E và F

Hình 3.17: Đường độ rỗng của giếng ST-A được chia khối và dữ liệu tướng đất

đá

Hình 3.18: Ví dụ thống kê địa chất cho tướng đất đá đối với tập chứa

Hình 3.19: Ví dụ biểu đồ bề dày tướng sông của tập chứa

Hình 3.20: Sự tương ứng của tướng được áp dụng cho mô hình

Hình 3.21: Kết quả mô hình tướng của tập chứa tầng E và F

Hình 3.22: Kết quả trên mặt cắt ngang của tập chứa tầng E và F

Hình 3.23: Biểu đồ cho số liệu độ rỗng PHIE cho tập chứa tầng E và F

Hình 3.24: Độ rỗng giảm theo chiều sâu trong tập chứa tầng E và F

Hình 3.25: Mô hình Variogram cho PHIE (tập chứa tầng E và F)

Hình 3.26: Kết quả của mô hình độ rỗng cho tập chứa tầng E và F

Hình 3.27: Mặt cắt ngang của kết quả mô hình độ rỗng qua giếng ba giếng

ST-A, ST-B và ST-C (tập chứa tầng E và F)

Hình 3.28: Biểu đồ độ bão hòa nước của tập chứa tầng E và F

Hình 3.29: Độ bão hòa nước thay đổi theo chiều sâu trong tập chứa tầng E và F Hình 3.30: Mô hình Variogram cho Sw (tập chứa tầng E và F)

Hình 3.31: Biểu đồ của Sw được mô hình hóa cho tập chứa tầng E và F

Hình 3.32: Kết quả mô hình độ bão hòa Sw cho tập chứa tầng E và F

Hình 3.33: Mặt cắt mô hình độ bão hòa qua giếng ST-C (tập chứa tầng E và F)

Hình 3.34: Kết quả mô hình độ thấm theo phương ngang cho tập chứa tầng E Hình 3.35: Kết quả mô hình độ thấm theo phương ngang cho tập chứa tầng F Hình 4.1: Số liệu đo địa vật lý giếng khoan ST-D bao gồm tầng sản phẩm chính

thuộc tập E

Hình 4.2: Bản đồ cấu trúc nóc tầng sản phẩm tập E

Hình 4.3: Bản đồ cấu trúc nóc tầng sản phẩm tập F

Hình 4.4: Hình minh họa (phi tỉ lệ) phân bố cấp trữ lượng theo hướng ĐB-TN

qua ST-A và ST-B trong tầng sản phẩm E-Crest

Hình 4.5: Hình minh họa (phi tỉ lệ) phân bố cấp Trữ lượng theo hướng

BĐB-NTN qua ST-B và ST-C tầng sản phẩm E-Main và vỉa cát tập F

Bảng biểu

Bảng 2.1: Xác định tín hiệu trong các tầng địa chất

Bảng 2.2: Các phân tích

Bảng 2.3: Mẫu sườn thu được

Bảng 2.4: Mẫu đất đá thu được

Bảng 2.5: Đối tượng và chiều sâu thử vỉa

Bảng 2.6: Các thông số đầu vào phục vụ việc tính độ bão hòa nước

Bảng 2.7: Tóm tắt các thông số được sử dụng để tính giá trị tới hạn

Bảng 3.1: Tóm tắt các thông số được sử dụng để tính giá trị tới hạn

Bảng 3.2: Dữ liệu giếng khoan được sử dụng trong dự án

Bảng 3.3: Thông tin mô hình ô mạng được xây dựng cho tập chứa tầng E và F Bảng 3.4: Thông số đầu vào cho mô hình tướng

Bảng 4.1: Ranh giới tiếp xúc các cấp trữ lượng

Bảng 4.2: Kết quả phân bố các cấp trữ lượng dầu khí tại chổ (HIIP) từ phương pháp

mô hình Thể tích lỗ rỗng hiệu dụng 3D (3D Net Pore Volume)

Bảng 4.3: Kết quả đánh giá trữ lượng dầu/khí tại chỗ từ mô hình Monte-Carlo

cho các tầng sản phẩm tập E và tập F

Chương 1: Cấu trúc địa chất của bồn trũng Cửu Long và

mỏ Sư Tử Trắng

1.1 Đặc điểm địa chất khu vực bồn trũng Cửu Long

1.1.1 Đặc điểm địa chất khu vực bồn trũng Cửu Long

1.1.1.1 Đá mẹ

Thời kì Cenozoi sớm được đánh dấu bằng bể trầm tích tách giãn kết quả là tạo ra cấu trúc / hình dạng địa chất bán địa lũy và địa hào, và cũng là môi trường thuận lợi tích tụ các vật chất hữu cơ chính Bể Cửu Long nằm trên khu vực có kiến tạo địa chất tương đối ổn định với chủ yếu là kiến tạo tiền Cenozoi, trong thời kì Eocexen muộn và Oligoxen sớm và một phần nhỏ các hoạt động tạo đứt gãy thời kì Mioxen

hạ và trung, vật chất hữu cơ được chôn vùi và bảo tồn dưới lớp đất đá dày suốt thời

kì Cenozoi muộn và trở nên chín muồi về nhiệt và vì thế sinh ra hydrocarbon

Với các đặc tính địa hóa từ tốt đến rất tốt (TOC từ 0.7% đến 5%, giá trị khả năng sinh tổng cộng (S1 + S2) thay đổi từ 2 đến 30mg/g, và chỉ số HI biến đổi từ 80-650), sét có nguồn gốc đầm hồ Oligoxen của tập D được xác định về cơ bản là nguồn sinh dầu chính trong bể Cửu Long Nói chung, vật chất hữu cơ này chủ yếu nằm trong vùng tạo dầu (kerogen loại II) và một phần nhỏ là các kerogen loại III Tuy nhiên, dầu và khí được tìm thấy trong khu vực nghiên cứu cũng có khả năng được sinh ra từ tập E của vùng phụ cận cũng như là một phần khu vực có tập F, như vậy có thể xem tập E và F là nguồn sinh dầu thứ cấp Với hàm lượng TOC biến đổi

từ 0.6 đến 7%, S1 + S2 thay đổi từ 2-11mg/g và HI từ 40-520, nguồn dầu khí được hình thành là hỗn hợp của các Kerogen loại II và III

Gradient địa nhiệt của bể Cửu Long có giá trị từ 2.40C/100m đến 3.450C/100m với dòng nhiệt (heat flow) thay đổi từ 1.2 đến 1.5 HFU Phân tích về độ chín muồi cho các giếng trong các khu vực khác nhau cho thấy cửa sổ chín muồi về nhiệt xuất hiện

ở độ sâu khoảng 3000m với Tmax bằng 4340C và R0 là 0.55; có dấu hiệu dầu, khí

và condensate di cư và tích lũy tại 3330m (4400C và 0.71) và xuất hiện vào khoảng 4460m (4600C và 1.3)

1.1.1.2 Tầng chắn - Bẫy

Sét Rotalia của quá trình biển tiến, lắng động suốt cuối thời kì Mioxen sớm, được xác định như là tầng chắn cho tập Mioxen và các vỉa chứa bên dưới, cả về phương ngang (các thấu kính cát mỏng) cũng như phương đứng (các lớp cát sét xen kẹp) khả năng chắn của tập sét này giảm về phía Tây Nam của bể, nơi có nhiều cát hơn

và cũng gần nguồn hơn (hệ thống cửa sông Mekông)

Bên cạnh vai trò là nguồn sinh dầu chính, lớp sét dày của tập D thuộc Oligoxen cũng đóng vai trò là tầng chắn cho vỉa chứa tầng móng granite, vỉa chứa của tập F

và E, cũng như là các tập cát kết xen giữa trong tập D

Thời kì Eoxen muộn và Oligoxen sớm được đánh dấu bằng các hoạt động địa chất khu vực mãnh liệt hơn, đặc biệt là pha tách giãn liên quan đến sự kéo giãn của vỏ trái đất (dẫn đến việc mở ra của khu vực Biển Đông) và kết quả là các hệ thống đứt gãy trượt bằng Bắc-Nam và đứt gãy nghịch Đông Bắc-Tây Nam Trong suốt thời kì này, trục tách giãn của Biển Đông và sự dịch chuyển trượt bằng của mảng nhỏ (microplate) indochinese từ Tây Bắc đến Đông Nam xoay và chính nó ngừng sự va đụng với các mảng Ấn-Úc và Eurasian Quá trình đó lại tiếp diễn trong suốt thời kì

từ Oligoxen đến Mioxen sớm, sự hình thành bẫy dầu khí vì thế được cho rằng xảy

ra vào cuối của Eoxen đến bắt đầu của Oligoxen (39-40 triệu năm trước– ma), và dừng hẳn vào cuối Mioxen sớm (khỏang 16 triệu năm trước- ma) Cả bẫy cấu trúc lẫn bẫy địa tầng đều hiện diện tại bể Cửu Long và đặc biệt tại khu vực nghiên cứu

1.1.1.3 Đá chứa

Vỉa chứa trong bể Cửu Long được hiểu như bao gồm tầng đá móng granite, Oligoxen hạ E và F, Oligoxen trên C và D, vỉa cát kết Mioxen hạ B1 (Bạch Hổ) Phần đá móng granite có thể được chia thành phần đá móng phong hóa và phần đá móng nứt nẻ, biến chất về nhiệt động Cùng với sự phong hóa của vỏ trái đất là sự hòa tan từng phần của Quartz và Feldspars; ở đó, quá trình nhiệt động làm thay đổi

độ lỗ rỗng được hình thành từ trước đó (được hình thành từ quá trình nguội lạnh macma và thành đá) bằng cách tạo ra các hang hốc và các vật liệu hòa tan mà chúng

được gắn kết với nhau bằng calcite, apatite và mica Phân tích mẫu lõi cho thấy độ

lỗ rỗng của tập đá móng phong hóa thay đổi từ 0.3% đến 14% (trung bình là 4%), trong đó độ lỗ rỗng trong đá móng nứt nẻ biến chất dao động từ 0.6% đến 11% (trung bình 2.8%)

So với đá móng, các vỉa khác được phát hiện và khai thác hiện tại trong bể Cửu Long ít phức tạp hơn về nhiều mặt

Tập F (từ Eoxen đến Oligoxen hạ)

Tập F được xem như là một thành hệ mới của bể Cửu Long mặc dù nhiều giếng khoan trước đây đã phát hiện ra nó, tuy nhiên vào thời điểm đó, nó chỉ được xem như một phần của tập E Nằm ở bên dưới tập E, nó hiện diện như là lớp đá trầm tích đầu tiên phủ lên lớp đá móng (lớp trầm tích cổ nhất trong bể Cửu Long) Ở các cấu trúc cao, tập F hầu như không có hoặc rất mỏng Về lẽ tự nhiên, do nằm ở độ sâu chôn vùi cao nên chất lượng tập F bị ảnh hưởng về mặt độ lỗ rỗng và độ thấm Tại khu vực mỏ Sư Tử Trắng, độ rỗng tổng cộng thay đổi từ 8% đến 15%, với trung bình là 12%, độ thấm thay đổi từ 1-250mD

Tập E (Oligoxen hạ)

Ngay phía trên tập F, tập E phân bố trên các địa hào và bán địa hào và cũng nằm ở bên sườn và trên cấu trúc cao của lớp đá móng, tuy nhiên tại đó tập E trở nên mỏng hơn và nhiều nơi không tồn tại Được lắng đọng trong một môi trường có năng lượng thấp (enegy decreasing environment), tập E có tướng địa chất từ dạng đầm phá, đầm hồ cho đến đồng bằng bồi tích, độ hạt sẽ thay đổi theo hướng giảm dần khi lên đến bề mặt trên của tập Thông thường, chất lượng của tập E sẽ thay đổi cả

về phương đứng lẫn phương ngang và có chất lượng khá tốt xung quanh cấu trúc cao Độ rỗng trung bình từ 8% đến 15% với trung bình là 12%, độ thấm thì từ 1-900mD

Tập D (phần bên dưới của Oligoxen trên)

Lắng đọng trong môi trường đầm hồ đến đồng bằng sông và đồng bằng bồi tích với ảnh hưởng nhỏ của biển, tập D được xác định hầu hết là trầm tích hạt mịn, thể hiện

ở hoặc là vùng nước sâu hoặc là vùng có năng lượng thấp Tiềm năng của vỉa chứa này nằm ở tập cát kết D4, với độ lỗ rỗng từ 12% đến 19%, độ bão hòa nước khoảng 50% Sản phẩm từ vỉa chứa này gồm cả dầu và khí

Tập C (phần bên trên của Oligoxen trên)

Tập C được phân loại như là một chu kì biển tiến có năng lượng cao So sánh với tập D, cát kết của tập C có chất lượng tốt hơn, độ lỗ rỗng thay đổi từ 10-15%, độ thấm từ 0.1-50mD

Tập B1 (Mioxen hạ)

Tập B1 nằm ở giai đoạn cuối của thời kì biển tiến trong bể Cửu Long, với thành phần thạch học là lớp sét dày, được xem như là tầng chắn khu vực và lớp cát kết xen kẹp có nguồn gốc từ đồng bằng châu thổ / duyên hải đến vùng biển nông Tập B1 được xác định là thành phần cát kết tăng lên nhiều hơn ở rìa cùa bể, đặc biệt về phía Tây Nam Vì thế khả năng tồn tại một tầng chắn tốt ở khu vực này là không có mặc dù chất lượng vỉa cát tốt hơn Về tổng quan, tập B1 ngoài vai trò là tầng chắn cho các vỉa chứa bên dưới, chính nó còn là một vỉa chứa có chất lượng tốt với độ lỗ rỗng từ 15-25%, độ bão hòa nước khoảng 54% và độ thấm từ 1-5000mD Trên cùng được phủ bởi tập sét montmô Rotalide làm nhiệm vụ chắn khu vực

1.1.1.4 Sự di cư của dầu và khí

Được chôn vùi ở độ sâu lớn với lớp trầm tích dày phía trên, các vật chất hữu cơ trong sét có nguồn gốc đầm hồ ở tập Oligoxen hạ được lưu giữ, sau đó biến đổi và chín muồi về nhiệt theo thời gian tạo điều kiện đủ để sinh dầu Trong suốt thời kì Oligoxen muộn, bể Cửu Long và cụ thể là khu vực được nghiên cứu chịu các hoạt động kiến tạo địa chất không ngừng, với cụ thể là sự chuyển đổi của trục tách giãn

và các pha nén ép khu vực, kết quả là sinh ra một loạt các đứt gãy nghịch và trượt

bằng, trong lúc các bán địa lũy và địa hào tiếp tục được tạo thành đứt gãy thuận Đông Bắc Tây Nam Sau khi ra khỏi đá mẹ, hydrocarbon bắt đầu quá trình di cư thứ sinh và tích tụ tại vỉa chứa Quá trình này có thể xảy ra vào thời kì Oligoxen muộn khi mà hydrocarbon tiếp tục di chuyển vào các bẫy và tích tụ tại đó

Xem xét trên khía cạnh tự nhiên của bể Cửu Long, quá trình di cư dầu ở đây được xem như là khoảng dịch chuyển ngắn và dịch chuyển theo phương thẳng là vô cùng quan trọng Bên cạnh đó, sự dịch chuyển ngang trong một khoảng cách nhỏ cũng có thể xảy ra ở bể Cửu Long

1.1.2 Đặc điểm kiến tạo bồn trũng Cửu Long

Bể trầm tích Cửu Long với tuổi thuộc Đệ Tam giữa muộn là bồn trũng dạng rift nằm ở bờ biển Đông Nam Việt Nam Bể bao gồm các Block 01, 02, 15-1, 15-2, 09-

1, 09-2, 09-3, 16, 17 và trải dài trên khu vực khoảng 150,000 km2 Môi trường và quá trình địa-động học có ảnh hưởng lớn đến sự tiến hóa của bể ngoài khơi cùng với các quá trình kiến tạo mảng được trình bày chi tiết trong “Regional Geological Report, June 1999 “ và được tóm tắt như sau:

Quá trình kiến tạo mảng:

- Sự va chạm ở phía Bắc giữa mảng Ấn Độ với Châu Á xảy ra cách đây khoảng 53Ma, và kiến tạo đẩy ra liên quan kéo dài đến ngày nay

- Sự không va chạm của mảng Indochina

- Trũng của Philippine cuộn lại

- Sự mở rộng của Biển Đông giai đoạn Oligoxen muộn- Mioxen sớm

- Sự mở rộng của bể Cửu Long liên quan đến sự giãn nở lớp vỏ Trái đất kết hợp với sự xoay theo chiều kim đồng hồ của mảng Indochina

- Bể Cửu Long nằm tại vệt rìa của hệ thống đứt gãy sông Hậu/Wang Chao, kiểm soát vị trí của đồng bằng song Cửu Long hiện nay

- Bể Cửu Long và Nam Côn Sơn ngăn cách nhau bởi đới nâng Côn Sơn

- “Sự biến đổi Việt Nam” xác định đường phân cách thềm lục địa-biển hiện nay Nó gây nên sự biến dạng dọc theo ranh giới phía Đông của mảng Indochina

Do đó, người ta cho rằng sự giãn nở theo hướng Tây Bắc-Đông Nam và sự dịch chuyển đồng thời theo hướng Bắc-Nam đã xảy ra trong suốt quá trình mở rộng của

bể Cửu Long

Đặc điểm kiến trúc khu vực của bể Cửu Long trong giai đoạn Eoxen-Oligoxen có thể được chia ra thành 4 đới cấu trúc:

• Đới sụt lún của bề Cửu Long ở phía Bắc Bạch Hổ

• Đới sụt lún của bề Cửu Long ở phía Tây Nam (hoặc phía Tây mỏ Bạch Hổ)

• Đới sụt lún của bề Cửu Long ở phía Đông Nam (hoặc phía Đông mỏ Bạch Hổ)

• Đới nâng mỏ Rồng- Bạch Hổ (hoặc trung tâm)

Quá trình sụt lún của bề Cửu Long ở phía Bắc bao gồm các lô 15-1, 15-2 và một phần phía Tây các lô 1 và 2 (Hình 1.2) Lô 15-1 nằm ở phía Bắc của vùng sụt lún khoảng 20km về hướng Đông Nam thành phố Vũng Tàu (tính từ góc Tây Nam của lô) với mực nước dao động từ 20-55m Lô trải dài trên khu vực xấp xỉ 4600km2 Đặc điểm kiến trúc chính của bồn sụt lún này theo hướng Tây Nam-Đông Bắc, trong khi hướng Đông-Tây thì ít phổ biến hơn, đặc biệt ở khu vực phía Đông và Đông Bắc

Dựa trên hướng trượt, đứt gãy bể Cửu Long có thể chia thành 4 hệ thống chính: hệ thống Đông-Tây, Đông Bắc-Tây Nam, Bắc-Nam và hệ thống gồm những đứt gãy nhỏ cùng với những đứt gãy theo nhiều hướng khác nhau Ở lô 15-1, hệ thống đứt gãy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam (chủ yếu) và Đông-Tây (phát triển sau đó) Hầu hết các đứt gãy đều ngừng phát triển tại phần trên cùng của trầm tích Oligoxen Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng kiến trúc của mỏ Sư Tử Trắng, Sư Tử Đen và

Sư Tử Vàng đều được tạo thành trước khi lắng đọng tập sét “D” tuổi Oligoxen Có rất ít đứt gãy vẫn còn hoạt động trong trầm tích Mioxen hạ

Hình 1.1: Bản đồ kiến tạo khu vực (Hoàng Đình Tiến, 1999)

Dựa trên hướng trượt, đứt gãy bể Cửu Long có thể chia thành 4 hệ thống chính: hệ thống Đông-Tây, Đông Bắc-Tây Nam, Bắc-Nam và hệ thống gồm những đứt gãy nhỏ cùng với những đứt gãy theo nhiều hướng khác nhau Ở lô 15-1, hệ thống đứt gãy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam (chủ yếu) và Đông-Tây (phát triển sau đó) Hầu hết các đứt gãy đều ngừng phát triển tại phần trên cùng của trầm tích Oligoxen Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng kiến trúc của mỏ Sư Tử Trắng, Sư Tử Đen và

Sư Tử Vàng đều được tạo thành trước khi lắng đọng tập sét “D” tuổi Oligoxen Có rất ít đứt gãy vẫn còn hoạt động trong trầm tích Mioxen hạ

Hình 1.2: Bản đồ tầng móng bể Cửu Long

1.2 Giới thiệu vị trí mỏ Sư Tử Trắng

Mỏ Sư Tử Trắng nằm cách Vũng tàu khoảng 135km về phía đông, nằm ở góc đông nam của lô 15-1, độ sâu nước trung bình 56m Giếng khoan đầu tiên ST-A đã được hoàn thành vào cuối năm 2003, LDĐH Cửu Long đã thử vỉa (DST) và cho dòng dầu/khí từ ba khoảng trong trầm tích Oligocen (Tập D – Oligocen trên, các tập E và tập F – Oligocen dưới) Riêng đối với tầng móng trước Đệ Tam, ST-A đã cho thấy

có dấu hiệu tốt về sự hiện diện mạng khe nứt mở có khả năng cho dòng dầu/khí

(toàn bộ dung dịch bị mất khi chớm khoan vào tầng móng)

Đến thời điểm hiện nay, có thể nói rằng công ty liên doanh điều hành Cửu Long đã hoàn tất việc thăm dò và thẩm lượng ở khu vực cấu tạo chính – mỏ Sư Tử Trắng, với 4 giếng ST-A, ST-B, ST-C và ST-D trong khu vực cấu tạo chính của cụm mỏ

Sư Tử Trắng (cụm mỏ Sư Tử Trắng bao gồm: Khu vực chính Sư Tử Trắng, Sư Tử Trắng Đông Bắc và Sư Tử Trắng Tây Bắc)

Hình 1.3: Bản đồ vị trí lô 15-1

1.3 Lịch sử tìm kiếm thăm dò

Giếng thăm dò ST-A đầu tiên được khoan vào năm 2003 với độ sâu thẳng đứng là 4028,9 m (4435 m dọc thân giếng) và đã được ghi nhận như là giếng khoan phát hiện cả dầu, khí và condensate Kết quả DST được thực hiện: DST#1 trong tầng sản phẩm (tầng chứa) tập D cho lưu lượng khí 1,7 triệu bộ khối (0,05 triệu mét khối) / ngày và dầu 590 thùng (93,8 mét khối) / ngày DST#2 trong tầng sản phẩm tập F cho lưu lượng khí tối đa 32 triệu bộ khối (0,9 triệu mét khối) / ngày và lưu lượng condensat 3604 thùng ( 573 mét khối) / ngày, và DST#3 trong tầng sản phẩm tập E cho lưu lượng tối đa 37,7 triệu bộ khối (1,07 triệu mét khối) / ngày và lưu lượng condensat 4033 thùng (641,2 mét khối) / ngày

Giếng khoan thẩm lượng đầu tiên ST-B được khoan vào năm 2005 với độ sâu thẳng đứng là 4810,36 m (5093 m dọc thân giếng), mục đích để thẩm lượng tầng chứa trong móng nứt nẻ và các vỉa cát kết (tầng sản phẩm) trong tập E và tập F trong vùng triển vọng phía tây nam mỏ Sư Tử Trắng Kết quả DST được thực hiện cho

phần móng và một phần tập F với lưu lượng condensat tối đa 386 thùng (61,37 mét khối) / ngày và 3 triệu bộ khối (0,09 triệu mét khối / ngày (cỡ côn mở 40/64 inch), Liên doanh điều hành Cửu Long không tiến hành thử vỉa (DST) trực tiếp cho tập E

và tập F (vì mục đích của ST-B đã được phê duyệt là thử trong móng) mà thử bằng MDT và lấy mẫu lõi và đo địa vật lý giếng khoan, kết quả thu được đã tái khẳng định tính chất thấm chứa của 2 đối tượng này là giống với giếng khoan ST-A

Giếng khoan S thẩm lượng thứ hai T-C được khoan vào tháng 10/2005 đến tháng 01/2006, khoan tới nóc móng với độ sâu thẳng đứng là 4872,9 m (4912 m dọc giếng khoan), để thẩm định các tầng sản phẩm trong tập E và tập F trong khu vực triển vọng của mỏ Sư Tử Trắng về phía tây nam của lô 15-1 Kết quả DST được thực hiện: DST #1 trong tầng sản phẩm tập F cho lưu lượng condensat tối đa 2264 thùng (360 mét khối) / ngày và lưu lượng khí tối đa 7,1 triệu bộ khối (0,2 triệu mét khối) / ngày, DST #2A trong tầng sản phẩm tập E cho lưu lượmg khí tối đa 6,8 triệu bộ khối (0,19 triệu mét khối) / ngày và lưu lượng condensat 1100 thùng (174 mét khối) / ngày, DST #2 trong tầng sản phẩm tập E cho lưu lượng khí tối đa 9,3 triệu bộ khối (0,26 triệu mét khối) / ngày và lưu lượng condensat 1200 thùng (190,78 mét khối) /ngày

Giếng khoan ST-D đã được đề nghị để thẩm lượng kỹ thêm cho mỏ, được bắt đầu khoan từ 06/2006 và kết thúc 10/2006 với độ sâu thẳng đứng tới trong tập F, để thẩm định các tầng sản phẩm tập E và tập F Giếng khoan được đặt tại khu vực đông bắc của cấu tạo Sư Tử Trắng, cách giếng khoan ST-C 4,5 km về phía đông bắc Kết quả DST trong tầng sản phẩm tập E lưu lượng condensat/dầu 2796 thùng (444,52 mét khối) / ngày (38,34 API) và khí là 7,99 triệu bộ khối (0,23 triệu mét khối) / ngày (cỡ côn 32/64 inch) Vỉa cát kết tầng F ở vị trí giếng khoan ST-D rất đặc xít, hầu như không có chiều dày hiệu dụng (thông qua kết quả đo MDT và tài liệu đo địa vật lý giếng khoan)

1.4 Đặc điểm địa chất khu vực mỏ Sư Tử Trắng

1.4.1 Địa tầng

Địa tầng khu vực mỏ Sư Tử Trắng là kết quả tổng hợp từ minh giải địa chấn, minh giải karota địa vật lý, sinh địa tầng, phân tích mẫu các giếng ở lô 15-1 Cột địa tầng bao gồm đá núi lửa (igneous and volcanic rock) của móng trước Đệ Tam và trầm tích lục nguyên Cenozoi xen kẽ với đá phun trào (Hình 1.4 và 1.5)

Tầng móng tiền Cenozoi

Kết quả minh giải địa chấn cho thấy tầng móng có độ sâu phân bố tại 3883m, 3976m và 4861m (TVDSS) tương ứng với các giếng ST-A, ST-B và ST-C Ngoại trừ giếng ST-B móng gồm đá granite và granodiorite, những giếng khác có thể là cuội kết – một loại đá núi lửa chứa các mảnh vỡ tròn và góc cạnh bị hòa tan trong khung đá phun trào hạt mịn Mảnh vỡ chủ yếu bao gồm granite, andesite, monzonite, diorite, monzodiorite, rhyolite, cát kết và một ít khoáng vật (giếng ST-A)

Móng bị nứt nẻ mạnh và có đới phong hóa nhẹ Đới phong hóa bị giới hạn từ 80m So sánh thạch học trong các giếng ở mỏ Sư Tử Trắng với các giếng thuộc mỏ

20-Sư Tử Đen và 20-Sư Tử Vàng, cùng với một số vết lộ quan sát có liên quan đến địa tầng của đới Đà Lạt, cho thấy móng ở khu vực mỏ Sư Tử Trắng bao gồm đá granitoid bị xuyên cắt bởi nhiều mạch xâm nhập của đá andesite, diorite, monzodiorite Những đá này trông tương tự như đá của phức hệ Định Quán, Đèo

Cả, và đá trầm tích núi lửa của thành hệ Nha Trang Chúng có thể được tạo thành trong giai đoạn Jura-Creta

Trầm tích kỷ Đệ Tam

Trầm tích Cenozoic trong mỏ Sư Tử Trắng từ cổ nhất đến trẻ nhất được miêu tả như sau:

Eoxen muộn– Oligoxen sớm: Thành hệ Trà Cú dưới / Tập F

Tầng F được xem là phần dưới của thành hệ Trà Cú, được xác định đầu tiên ở giếng ST-A trên đất liền Trầm tích tầng F đều hiện diện trong tất cả 4 giiếng của mỏ Sư

Hình 1.4: Địa tầng kỷ Cenozoi lô 15-1 ( từ Tony Swiecicki)

Hình 1.5: Địa tầng đới Đà Lạt và các đá xâm nhập ( từ Regional Geological

Report, June 1999)

Hình 1.6: Cột địa tầng-thạch học

Tử Trắng với chiều dày thay đổi từ 207m tại đỉnh đến hơn 500m ở phía sườn Bề mặt màu xanh nhạt xác định ranh giới trên của thành hệ này Nó gần như trùng khớp với móng trước Đệ Tam nằm bên dưới và bị bào mòn tại phần đỉnh của cấu trúc Từ bên sườn đổ xuống, sự phủ chờm lên móng là dấu hiệu xác định tầng F rõ ràng hơn Tài liệu giếng cho thấy tầng F được chia thành 2 phần Phần trên (còn gọi

là tập “F shale”) dày khoảng 62-300m gồm sét kết và bùn kết Phần dưới (hay tập

“F sand”) bao gốm chủ yếu là cát kết xen kẽ với một ít sét kết, bột kết và đá vôi (limestone hay dolomitized limestone) Ngoài ra, đá núi lửa cũng có mặt trong F-sand (từ tài liệu giếng ST-A)

Oligoxen sớm: Thành hệ Trà Cú trên / Tập E

Tập E được xem là phần trên của thành hệ Trà Cú, được xác định trong giếng ST-A,

đã được phát hiện lần đầu tiên tại giếng khoan CL-1 trên đất liền Trong 4 giếng khoan mỏ Sư Tử Trắng, chiều dày tập E thay đổi từ 185m tại đỉnh cho đến hơn 550m dọc theo sườn của cấu trúc Trầm tích tập E phủ chờm lên phần trên cùng tập

F (bề mặt màu xanh nhạt) với ranh giới trên cùng được xác định bởi bề mặt màu nâu Đó là bề mặt bào mòn, được minh giải như là ranh giới dưới của tập sét D nằm bên trên Vì vậy, phần trên cùng của tập E có thể bị bào mòn hoặc thiếu Thành phần thạch học chủ yếu là sét màu nâu xen kẽ với cát kết hoặc bột kết

Oligoxen muộn: Hệ tầng Trà Tân / Tập C và D

Các đất đá thuộc hệ tầng Trà Tân thường được gọi là “Tập D và C”, là các đá có tuổi Oligoxen, bao gồm các đá phiến màu đen và bột kết với một vài lớp cát kết Đây là tầng sinh rất tốt trong khu vực đồng thời là tầng chắn trên móng kết tinh nứt

nẻ

Hệ tầng Bạch Hổ: các đất đá thuộc hệ tầng Bạch Hổ thường được gọi là “Tập BI”,

là các đá có tuổi Mioxen sớm, bao gồm các phiến sét màu nâu, xám xanh xen lẫn các tập cát kết và bột kết Các đá phiến sét này là tầng chắn rất tốt mang tính khu vực Các tập cát kết tuy có độ rỗng lớn nhưng không phân bố liên tục Tuy vậy, chúng vẫn cho một sản lượng khai thác hàng năm không nhỏ

Hệ tầng Côn Sơn: các đất đá thuộc hệ tầng Côn Sơn thường được gọi là “Tập BII”,

chủ yếu là các lớp cát kết hạt thô xen kẹp bột kết có tuổi Mioxen trung Tài liệu thu được từ các giếng khoan cho thấy hệ tầng Côn Sơn không có tiềm năng dầu khí

Hệ tầng Đồng Nai: các đất đá thuộc Hệ tầng Đồng Nai thường được gọi là “Tập

BIII”, chủ yếu là các tập cát có độ hạt trung bình, rất giàu glauconite có tuổi Mioxen muộn Tương tự hệ tầng Côn Sơn, hệ tầng Đồng Nai cũng không thấy các dấu hiệu dầu khí

Hệ tầng Biển Đông: bao gồm các trầm tích “Tập A” với thành phần chủ yếu là cát

hạt mịn rất giàu sinh vật biển và glauconite màu vàng

1.4.2 Liên kết giếng khoan và phép đặt tên các tầng địa chất

Hình 1.4.4 bao gồm liên kết trong các giếng mỏ Sư Tử Trắng Các điểm đánh dấu chính được liên kết vào tài liệu địa chấn và số liệu các đường karota Phép đặt tên theo chuẩn sử dụng cho các mỏ trong lô 15-1

Do số lượng tài liệu thu thập được là rất lớn và đặc tính của thân vỉa, cả tầng E và F được chia thêm thành những tên nhỏ khác so với những tên đã sử dụng trong mỏ Sư

Tử Đen và Sư Tử Vàng

Sự chia nhỏ trong tầng E dựa trên liên kết địa tầng thạch học của các giếng và dựa trên đánh giá địa tầng của tập lấy được từ kết hợp số liệu giếng khoan và tài liệu địa chấn 3D Tại khu vực giếng ST-D, người ta thấy tầng E có cấu tạo địa tầng phức tạp hơn những khu vực của các giếng khác (hình 1.7) Tầng E được chia thành phần dưới, phần giữa và phần trên của tập cát E Tuy nhiên, theo địa chấn của tầng E về phía rìa dưới và thông tin từ các giếng cho thấy có ít nhất hai tập bên trong tầng E

có thể minh giải được, nằm giữa E3 và bề mặt trên của tập F Người ta đặt tên cho chúng là E1, E4 và E5

Tầng F được chia thành tập cát F ở phần dưới và tập sét F ở phần trên chia cách phần dưới tập E và phần trên tầng F Lý do đặt tên tập sét F là dựa vào phân tích địa tầng của hai tầng E và F, với tầng F mang đặc điểm là xuất hiện một lọat các hoạt

Hình 1.7: Liên kết giếng khoan tại tập cát E

động biển tiến và lùi, kết quả là sự tích tụ trầm tích tăng lên cao (chiếm khoảng 75% phần dưới của tập cát F) và theo bởi sự tích tụ ngược (phần trên tập cát F và tất cả tập sét F)

1.5 Địa chất kiến trúc mỏ Sư Tử Trắng

Đặc điểm kiến trúc của mỏ Sư Tử Trắng là khối móng bên dưới nhô lên Khối bất đối xứng với sườn bào mòn nghiêng hướng Tây Bắc và rìa nứt nẻ dốc đứng hướng Đông Nam Giống như các mỏ Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, móng thuộc mỏ Sư Tử Trắng được nâng lên trong quá trình tách giãn giai đoạn Oligoxen giúp mở rộng bể Cửu Long Tuy nhiên, khu vực Sư Tử Trắng sâu hơn và bề mặt móng ít bị bào mòn hơn trong suốt hoặc sau khi nó được nâng lên

Hình 1.8: Mặt cắt địa tầng qua tập E và F

Quá trình kiến tạo - địa tầng của mỏ Sư Tử Trắng có thể chia thành năm giai đoạn tương ứng với những thay đổi động học của bể/bồn, bao gồm:

- Giai đoạn đầu tạo rift và lắng đọng tập F

- Quá trình tạo tách giãn chính và lắng đọng tập E

- Giai đoạn lấp đầy bồn chứa và lắng đọng tập D

- Giai đoạn xoay vặn của bể và lắng đọng tập C

F có năng lượng cao trên móng bị bào mòn Các đứt gãy thuận hướng Đông Tây Nam và Đông-Tây cắt xuyên qua móng và tập F, tạo nên ranh giới địa tầng xác

định đáy của tập E Những đứt gãy này là dấu hiệu của thành tạo tách giãn tại khu

Hình 1.9: Cột địa tầng mỏ Sư Tử Trắng (từ Tony Swiecicki)

vực này của bể Giai đoạn này kết thúc bởi sự dâng tràn của hệ thống sông ngòi từ đất liền với sự lắng đọng của tập sét F

Sự lắng đọng tập E với hoạt động trở lại của sông ngòi trên bề mặt bào mòn của tập sét F đánh dấu giai đoạn hai Một số đứt gãy trong móng từ pha đầu vẫn tiếp tục hoạt động trong giai đoạn này, tuy nhiên, nó bắt đầu bị giới hạn bởi các đứt gãy lớn bao quanh khối theo ranh giới Đông-Nam kể từ sau khi lắng đọng tập cát kết E Tập cát E5 chỉ tìm thấy trong giếng ST-D, là một lớp phủ phía trên, là một lớp thoái lùi dạng cổ điển, điều này chỉ tồn tại trong phần rìa của khối Sư Tư Trắng Trên địa chấn người ta thấy ít nhất một đơn vị tương tự nhau khi ra xa phía rìa Các đơn vị cát phía trên được tích tụ như mức độ phay nghịch dọc theo hệ thống đứt gãy bao

chính làm tăng thêm xu thế xoay của khối theo hướng Tây Bắc Cũng trong suốt giai đoạn trầm tích của những đơn vị này, có sự xuất hiện của các đứt gãy sụt lún do

Hình 1.10: Mặt cắt địa chấn

Hình 1.11: Mặt cắt địa chất Đông Bắc-Tây Nam qua giếng ST-A và ST-B

Hình 1.12: Mặt cắt địa chất Bắc Đông Bắc - Nam Tây Nam qua giếng ST-B và

ST-C

trọng lực bắt đầu trong tầng E Đây hoàn toàn là sự ảnh hưởng cục bộ của việc xoay khối theo hướng Tây Bắc Các lớp sét có nguồn gốc đầm hồ của phần trên tầng F thể hiện như bề mặt trượt nghiêng xuống dưới của các lớp trầm tích phủ lên trên của tầng E Mặc dù tổng lượng dịch chuyển trong tầng E là khá nhỏ tuy nhiên sự di chuyển này dường như là bước khởi đầu của một loạt các sự kiện địa chất mà thực

tế đã gây ra sự khác biệt áp suất của rìa tầng E và đỉnh tầng E cũng như là tầng F Pha ba bắt đầu bởi bất chỉnh hợp phân cách tập cát kết E và tập sét D nằm bên trên

Ở sườn thấp hơn của mỏ, bất chỉnh hợp này được quan sát rõ là bất chỉnh hợp góc Trong pha này, quá trình nâng lên và xoay của khu vực mỏ Sư Tư Trắng là giai đoạn chủ yếu và trở nên biệt lập với nguồn trầm tích vụn hạt thô nằm bên dưới Sự sụt lún của tầng E tiếp tục ít nhất vào thời gian đầu của pha này, bể nguồn gốc đầm

hồ nằm ở sâu về phía Tây Bắc có sự lắng đọng của trầm tích hạt mịn mà phủ dần dần từng nấc khối Sư Tử Trắng Vào lúc đầu của giai đoạn này, sự bào mòn có thể xảy ra tại đỉnh của mỏ Sư Tư Trắng mà nó có lẽ góp phần vào việc chia cắt của bẫy trong phần rìa tầng E Trước thời gian D4, bể cục bộ hầu như có nguồn gốc đầm hồ nông, thỉnh thoảng xuất hiện sự xâm nhập tướng thuộc sông

Tương tự pha ba, bất chỉnh hợp giữa tập D và C nằm bên trên, có thể gây ra bởi biến dạng kiến tạo của bể Cửu Long, đánh dấu pha thứ tư bắt đầu Trong giai đoạn này, tập D-Inversion được tạo thành và cánh nằm đứt gãy hướng Đông Nam và Tây Nam trượt xuống đáng kể Đứt gãy thuận với khoảng cách trượt khá lớn cắt xuyên lớp sét D và phá vỡ phần đỉnh của cấu trúc Sư Tử Trắng Đây là pha cuối cùng của đứt gãy còn hoạt động tại khu vục mỏ và có thể là trường hợp cuối cùng gây nên sự tách rời về mặt cấu trúc giữa sườn tập E với phần còn lại của mỏ Sư Tử Trắng Pha sau cùng tiếp nối từ sự gián đoạn kiến tạo nghịch lớp nghịch đảo D cho đến nay được mô tả bởi sự kết thúc kiến tạo khu vực, sự sụt lún nhiệt và chủ yếu là trầm tích biển nông

1.6 Môi trường trầm tích vỉa chứa mỏ Sư Tử Trắng

1.6.1 Tóm tắt môi trường trầm tích

Những tướng trong vỉa được minh giải là thuộc dạng bồi và bồi tích ven sông với các trầm tích mặt bờ đầm hồ (dựa vào kích thước hạt và phân tích thạch học mẫu lõi) Tầng F có trầm tích nguồn gốc ven sông trong phần dưới và phần trên là rìa sông có hình dạng khúc khuỷu, có khả năng xác định hệ thống rìa sông với việc giảm năng lượng của chính nó theo thời gian Mẫu lõi tầng E trong giếng ST-B cho thấy trầm tích dọc bờ hồ nơi mực nước hạ xuống theo từng thời điểm, phơi bày trầm tích trong điều kiện không khí Mẫu lõi giếng ST-C cũng là thuộc rìa sông và không

có dấu hiệu của đặc tính mặt bờ

1.6.2 Phân bố mẫu lõi trong mỏ

Minh giải môi trường lắng đọng chủ yếu dựa trên phân tích của mẫu lõi trong các giếng ST-B, ST-C và ST-D cùng với các số liệu địa vật lý giếng khoan và số liệu sinh địa tầng Mô tả mẫu lõi tập trung vào nền và bề mặt phân lớp, kích thước hạt

và độ chọn lọc, cấu trúc trầm tích, dấu hiệu sinh vật hóa sinh và phân tích sinh hóa học