Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm phân bố và môi trường trầm tích đá cát kết miocen sớm giữa khu vực lô 103 107, bắc bể sông hồng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------ NGUYỄN QUANG TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH ĐÁ CÁT KẾT MIOCEN SỚM – GIỮA KHU VỰC LÔ 103-107, BẮC BỂ SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN QUANG TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH ĐÁ CÁT KẾT MIOCEN SỚM – GIỮA KHU VỰC LÔ 103-107, BẮC BỂ SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC CHỦ TỊCH TS. Lê Ngọc Ánh PGS.TS Nguyễn Văn Vƣợng TS. Nguyễn Đình Nguyên HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của ai. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí theo danh mục tài liệu tham khảo của luận văn. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quang Trọng LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới TS. Lê Ngọc Ánh, Phỏ Trƣởng bộ môn Địa chất Dầu khí – Trƣờng Đại học Mỏ Địa chất và TS. Nguyễn Đình Nguyên, Bộ môn Địa chất Dầu khí – Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội đã tận tình hƣớng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô giáo Khoa Địa chất – Trƣờng ĐH KHTN- ĐHQG HN, các thầy cô Viện Địa chất – Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam. Đồng thời xin cảm ơn Ban Giám đốc, phòng Thăm dò - Khai thác công ty Dầu khí Sông Hồng, nơi tôi công tác đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Ngoài ra, tôi còn nhận đƣợc sự quan tâm,chia sẻ, động viên, giúp đỡ từ gia đình, bạn bè, điều đó đã tạo động lực cho tôi hoàn thành tốt luận văn của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2017 Học viên Nguyễn Quang Trọng MỤC LỤC MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của luận văn .................................................................................1 2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn ....................................................................2 2.1. Mục tiêu .......................................................................................................2 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................3 3. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu của luận văn ..................................................3 4. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài ..................................................3 5. Cấu trúc của luận văn ..........................................................................................3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................4 1.1. Vị trí địa lý .......................................................................................................4 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và tìm kiếm thăm dò dầu khí ..............................5 1.2.1. Công tác thăm dò địa chấn ........................................................................5 1.2.2. Công tác khoan thăm dò ............................................................................7 1.3. Đặc điểm địa chất khu vực ...............................................................................9 1.3.1. Khái quát địa chất bể Sông Hồng..............................................................9 1.3.1.1. Đặc điểm địa tầng.............................................................................10 1.3.1.2. Các yếu tố cấu trúc và kiến tạo ........................................................15 1.3.2. Đặc điểm địa chất khu vực lô 103-107 ...................................................20 1.3.2.1. Đặc điểm địa tầng.............................................................................20 1.3.2.2. Đặc điểm cấu trúc địa chất ...............................................................22 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................24 2.1. Cơ sở tài liệu ..................................................................................................24 2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................25 2.2.1. Phƣơng pháp địa chấn - địa tầng .............................................................25 2.2.2. Phƣơng pháp địa vật lý giếng khoan .......................................................33 2.2.3. Phƣơng pháp thạch địa tầng ....................................................................37 2.2.4. Phƣơng pháp phân tích thạch học ...........................................................37 2.2.5. Phƣơng pháp sinh địa tầng ......................................................................39 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH ĐÁ CÁT KẾT MIOCEN SỚM – GIỮA LÔ 103-107 ............................................41 3.1. Phân bố trầm tích Miocen sớm - giữa ............................................................41 3.2. Đặc điểm phân bố và môi trƣờng trầm tích ...................................................44 3.2.1. Tập trầm tích Miocen sớm (U260-U300) ...............................................45 3.2.1.1. Phụ tập dƣới tập Miocen sớm ..........................................................45 3.2.1.2. Phụ tập trên tập Miocen sớm ...........................................................50 3.2.2. Tập trầm tích Miocen giữa (U200-U260) ...............................................55 3.2.2.1. Phụ tập dƣới tập Miocen giữa (U240-U260) ...................................55 3.2.2.2. Phụ tập giữa tập Miocen giữa (U220-U240) ...................................63 3.2.2.3. Phụ tập trên tập Miocen giữa (U200-U220) ....................................68 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................79 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA HỌC VIÊN ...................................81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................82 BẢNG CHỮ VIẾT TẮT BCH Bất chỉnh hợp DWN Chống đáy ĐB-TN Đông Bắc - Tây Nam ĐVLGK Địa vậy lý giếng khoan GK Giếng khoan HAPC&HF Biên độ cao, song song, liên tục và tần số cao HAPC&MF Biên độ cao, song song, liên tục và tần số trung bình LAPD&HF Biên độ thấp, song song, đứt đoạn và tần số cao LAPD&MF Biên độ thấp, song song, đứt đoạn và tần số trung bình MVHN Miền võng Hà Nội PCOSB Petronas PVEP Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí PVN Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam TB-ĐN Tây Bắc - Đông Nam ĐB-TN Đông Bắc – Tây Nam B-N Bắc – Nam Đ-T Đông – Tây GR Gama Ray DANH SÁCH BIỂU BẢNG Bảng 1.1. Khối lượng thu nổ địa chấn khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng .......6 Bảng 1.2. Thống kê các GK khu vực lô 103-107 .......................................................8 Bảng 2.1. Các chỉ tiêu phân loại đá thường gặp ở thềm lục địa Việt Nam .............34 Bảng 2.2. Bảng phân loại chất lượng colectơ giữa hạt [5] .....................................38 Bảng 2.3. Phân loại cấp mài tròn các khoáng vật vụn của đá vụn cơ học [5] .........39 Bảng 3.1. Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#5 tại khoảng chiều sâu 33103318m (thuộc phụ tập dưới tập U260-U300) ..........................................49 Bảng 3.2. Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 2690m (thuộc phụ tập trên tập U260-U300) .......................................................52 Bảng 3.3. Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 3181m (thuộc phụ tập U240-U260) ....................................................................61 Bảng 3.4. Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 20502060m (thuộc phụ tập U220-U240).........................................................65 Bảng 3.5. Kết quả phân tích thạch học mẫu vụn GK#7 tại khoảng chiều sâu 26652670m (thuộc phụ tập U200-U220).........................................................74 DANH SÁCH ẢNH Ảnh 3.1. Ảnh lát mỏng thạch học mẫu vụn GK#5 tại khoảng chiều sâu 3310m3318 m (thuộc phụ tập dƣới tập U260-U300) .........................................48 Ảnh 3.2. Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#5 tại khoảng chiều sâu 2690m (thuộc phụ tập trên tập U260-U300) ................................................................................52 Ảnh 3.3. Ảnh lát mỏng mẫu sƣờn GK#4 tại khoảng chiều sâu 3181m-(thuộc phụ tập U240-U260) .......................................................................................61 Ảnh 3.4. Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#3 tại khoảng chiều sâu 2050-2060m (thuộc phụ tập U220-U240) ................................................................................65 Ảnh 3.5. Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#7 tại khoảng chiều sâu 2900-2905m (cát kết hạt mịn - trái) và 3060-3065m (Sét kết-phải) (thuộc phụ tập U200-U220) .................................................................................................................73 Ảnh 3.6. Ảnh lát mỏng mẫu vụn GK#7 tại khoảng chiều sâu 2665-2670m thể hiện thành phần đá (trái) và độ rỗng (phải) (thuộc phụ tập U200-U220) .......73 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu, lô 103-107. Đƣờng đồng mức ứng với chiều sâu mực nƣớc biển ....................................................................................... 4 Hình 1.2. Các tuyến khảo sát địa chấn và GK đã thực hiện ở lô 103-107 ............ 6 Hình 1.3. Vị trí và phân vùng cấu trúc Địa chất bể Sông Hồng [4] ...................... 10 Hình 1.4. Cột địa tầng khái quát của bể Sông Hồng ............................................ 11 Hình 1.5. Sơ đồ cấu trúc nóc móng Đệ Tam và các đơn vị kiến tạo chính khu vực lô 103-107 và vùng lân cận (PVEP, 2013) ................................................................ 12 Hình 1.6. Mặt cắt địa chấn hƣớng TN-ĐB mô tả cấu trúc lô 103-107 ................. 13 Hình 1.7. Cột địa tầng tổng hợp lô 103-107 và Bắc bể Sông Hồng ..................... 22 Hình 2.1. Các kiểu kết thúc phản xạ, liên hệ địa tầng và thời địa tầng của các tập địa chấn ....................................................................................................................... 27 Hình 2.2. Mối quan hệ giữa các hình dạng phản xạ địa chấn đặc trƣng với kiến trúc thạch học và môi trƣờng lắng động trầm tích ....................................................... 28 Hình 2.3. Độ liên tục của phản xạ ......................................................................... 30 Hình 2.4. Biên độ sóng phản xạ ............................................................................ 31 Hình 2.5. Phân tích tƣớng địa chấn theo phƣơng pháp ABC................................ 32 Hình 2.6. Các dạng tƣớng trầm tích thể hiện trên đƣờng cong Gamma Ray........ 36 Hình 2.7. Các dạng trầm tích và môi trƣờng thành tạo liên quan đến đƣờng cong Gamma Ray theo phân loại của Emery ................................................................. 36 Hình 2.8. Các kiểu tƣớng và môi trƣờng trầm tích tại vùng châu thổ theo phân loại của Kenneth [26] ................................................................................................... 37 Hình 2.9. Sơ đồ quy trình nghiên cứu ................................................................... 40 Hình 3.1. Bề dày trầm tích Miocen sớm (U260-U300) ........................................ 42 Hình 3.2. Bề dày trầm tích Miocen giữa (U200-U260) ........................................ 43 Hình 3.3. Mặt cắt địa chấn tuyến A-A’ đã minh giải ........................................... 43 Hình 3.4. Mặt cắt địa chấn tuyến B-B’ đã minh giải ............................................ 44 Hình 3.5. Quy trình thành lập bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố đá cát kết ............................................................................................................................ ... 45 Hình 3.6. Đặc điểm trầm tích phụ tập dƣới Miocen sớm khi liên kết qua các GK #1 & GK#5 lô 103-107 .............................................................................................. 46 Hình 3.7. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dƣới Miocen sớm qua khu vực lô 103 ............................................................................................................................. .. 47 Hình 3.8. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dƣới Miocen sớm qua khu vực GK#1 & GK#5 ................................................................................................................. 47 Hình 3.9. Mặt căt địa chấn qua khu vực trung tâm lô 103-107 thể hiện hƣớng cung cấp vật liệu trầm tích TB-ĐN ................................................................................ 48 Hình 3.10. Bản đồ tƣớng phản xạ địa chấn phụ tập dƣới Miocen sớm lô 103-107 ............................................................................................................................... 50 Hình 3.11. Bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố đá cát kết phụ tập dƣới Miocen sớm lô 103-107 ...................................................................................................... 50 Hình 3.12. Đặc điểm trầm tích phụ tập trên Miocen sớm khi liên kết qua các GK#1 & GK#5, lô 103-107 ............................................................................................. 51 Hình 3.13. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập dƣới Miocen sớm qua GK#1& GK#5 lô 103-107 ............................................................................................................. 53 Hình 3.14. Ranh giới thể hiện sự thay đổi môi trƣờng trầm tích dựa trên đặc điểm phạn xạ địa chấn phụ tập trên Miocen sớm hƣớng TB-ĐN lô 103-107 ............... 54 Hình 3.15. Bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố cát kết phụ tập trên Miocen sớm lô 103-107 ............................................................................................................. 54 Hình 3.16. Mặt cắt địa chấn tuyến C-C’ thể hiện giới hạn phân bố trầm tích phụ tập U200-U260 tập Miocen giữa lô 103-107 .............................................................. 56 Hình 3.17. Bề mặt bào mòn phụ tập dƣới tập Miocen giữa phía Tây Nam lô 103…… ................................................................................................................. 57 Hình 3.18. Ranh giới phụ tập dƣới tập Miocen giữa phía Đông lô 107 ............... 57 Hình 3.19. Đặc điểm trầm tích phụ tập dƣới tập Miocen giữa khi liên kết qua các GK#1, GK#3, GK#4, GK#2 & GK#5 lô 103-107 ................................................ 58 Hình 3.20. Đặc trƣng phản xạ địa chấn phụ tập dƣới tập Miocen giữa khu vực GK #2 & GK#3 lô 103 ................................................................................................. 59 Hình 3.21. Ranh giới giữa môi trƣờng đồng bằng châu thổ và tiền châu thổ xác định qua đặc trƣng phản xạ địa chấn dạng chống đáy của tập trầm tích trong phụ tập U240-260 khu vực GK#5 ...................................................................................... 60 Hình 3.22. Bản đồ tƣớng phản xạ địa chấn phụ tập U240-U260 lô 103-107 ....... 62 Hình 3.23. Bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố cát kết phụ tập U240-U260, lô 103-107.................................................................................................................. 62 Hình 3.24. Đặc điểm trầm tích phụ tập U220-U240 khi liên kết qua các GK GK#1, GK#3 và GK#4, GK#5 lô 103-107 ....................................................................... 64 Hình 3.25. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240 khu vực các GK GK#1, GK#3 và GK#4, lô 103 ......................................................................................... 66 Hình 3.26. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240 khu vực GK#5, GK #2 GK#3 và trung tâm lô 103 ..................................................................................... 66 Hình 3.27. Bản đồ tƣớng phản xạ địa chấn phụ tập U220-U240, lô 103-107 ...... 67 Hình 3.28. Đặc điểm trầm tích phụ tập U220-U240 khi liên kết qua các GK GK#2, GK#5 lô 103-107 ................................................................................................... 67 Hình 3.29. Bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố cát kết phụ tập U220-U240, lô 103-107.................................................................................................................. 68 Hình 3.30. Đặc điểm trầm tích phụ tập trên (U200-U220) khi liên kết qua các GK GK#1, GK#2 và GK#3, lô 103.............................................................................. 69 Hình 3.31. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U200-U220 khu vực các GK GK#1, GK#2 và GK#3 lô 103 .......................................................................................... 70 Hình 3.32. Đặc điểm trầm tích phụ tập U200-U220 khi liên kết qua các GK GK#4, GK#5 và GK#7, lô 103-107 .................................................................................. 71 Hình 3.33. Đặc điểm phản xạ địa chấn phụ tập U200-U220 khu vực các GK#5 GK#7 lô 107 .......................................................................................................... 71 Hình 3.34. Đặc trƣng phản xạ địa chấn chống đáy thể hiện ranh giới môi trƣờng đồng bằng châu thổ và tiền châu thổ phụ tập U200-U220 tại khu vực lô 103-107 ....................................................................................................................... …… 72 Hình 3.35. Bản đồ tƣớng phản xạ địa chấn phụ tập U200-U220, lô 103-107 ...... 74 Hình 3.36. Bản đồ môi trƣờng trầm tích và phân bố cát kết phụ tập U200-U220, lô 103-107.................................................................................................................. 75 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận văn Bể Sông Hồng là một trong những bể trầm tích có tiềm năng dầu khí lớn của Việt Nam. Lịch sử phát triển địa chất của bể khá phức tạp, đặc trƣng bởi các hoạt động kiến tạo căng giãn - nén ép, nghịch đảo kiến tạo, lún chìm nhiệt, kèm theo sự thăng giáng của mực nƣớc biển. Hệ quả của các hoạt động kiến tạo nhiều pha là sự hình thành một loạt các tích tụ dầu khí, với mức độ và quy mô phân bố khác nhau. Các hoạt động tìm kiếm và thăm dò dầu khí tiến hành bởi các công ty dầu khí ở trong và ngoài nƣớc trong nhiều thập kỷ qua. Kết quả thăm dò địa chấn và khoan đã phát hiện đƣợc nhiều tích tụ dầu khí có giá trị thƣơng mại ở khu vực này. Đồng thời cũng xác định đƣợc hai đối tƣợng chứa chính là các thành tạo trầm tích lục nguyên hạt thô trong Kainozoi và các thành tạo cacbonate nứt nẻ thuộc tầng móng trƣớc Kainozoi. Lô 103-107 thuộc phần Bắc của bể Sông Hồng, đã đƣợc tìm kiếm thăm dò dầu khí bởi các nhà điều hành cả trong và ngoài nƣớc. Đến nay, lô 103-107 đã có những phát hiện thƣơng mại trong móng trƣớc Kainozoi và trong trầm tích Kainozoi. Đối tƣợng cát kết trong Kainozoi đã đƣợc phát hiện dầu khí tại một số giếng khoan thăm dò trong khu vực lô 103-107 và một loạt các giếng khoan tại khu vực lân cận, trong đó chủ yếu là các tập cát kết tuổi Miocen sớm - giữa nhƣ GK 103-TH-1X (Miocen giữa), 103-HAL-1X (Miocen giữa), 103-HOL-1X, 103-DL-1X (Miocen giữa), 107-BAL-1X (Miocen sớm - giữa) và 107-KL-1X (Miocen giữa). Theo các nghiên cứu trƣớc đây của các nhà thầu dầu khí (Báo cáo đánh giá lô của Total, PVEP, PVEP BD, PVEP POC, PVEP SONG HONG…) cũng nhƣ một số nghiên cứu của các trung tâm (EPC, ITC…) đã xác lập đƣợc khoảng 4 đến 5 tập cát kết chính có khả năng chứa dầu/khí trong đối tƣợng Miocen sớm-giữa, các tập cát này có chiều dày từ vài mét đến vài chục mét nằm xen kẹp chủ yếu với các tập trầm tích bột và sét. Các tập trầm tích cát kết thuộc đối tƣợng này không chỉ thay đổi, khác nhau về bề dày mà còn khác nhau về đặc tính chứa, phụ thuộc vào vị trí cũng nhƣ môi trƣờng thành tạo. 1 Mặc dù tiềm năng dầu khí của đối tƣợng này trong khu vực đã đƣợc phát hiện, khẳng định qua một số giếng khoan cũng nhƣ tài liệu địa chấn cũng nhƣ đã có nhiều công trình nghiên cứu thạch học và môi trƣờng trầm tích của phía Bắc bể Sông Hồng song cho tới nay các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào các cấu tạo riêng biệt không mang tính khu vực, đặc biệt là chƣa có nghiên cứu riêng nào về môi trƣờng trầm tích các đối tƣợng trong đới nghịch đảo Miocen sớm - giữa nhằm đánh giá tác động của quá trình bào mòn các bề mặt nghịch đảo tới bề dày trầm tích và quy luật biến đổi theo môi trƣờng thành tạo, các báo cáo cũng chƣa quan tâm đánh giá ảnh hƣởng hƣớng nguồn vật liệu trầm tích từ phía Đông Bắc (từ phía đảo Hải Nam) tới các bể trầm tích Bắc bể Sông Hồng. Để góp phần nâng cao hiệu quả công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí ở khu vực Lô 103-107 Bắc bể Sông Hồng, việc nghiên cứu làm sáng tỏ môi trƣờng thành tạo cũng nhƣ đặc điểm thạch học, từ đó dự đoán quy luật phân bố, độ rỗng, độ thấm và ý nghĩa của chúng đối với việc đánh giá triển vọng dầu khí của khu vực là một yêu cầu cấp thiết. Do vậy, Học viên chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm phân bố và môi trường trầm tích đá cát kết Miocen sớm - giữa khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng” làm luận văn tốt nghiệp cao học. Kết quả của đề tài sẽ góp phần đánh giá, làm sáng tỏ môi trƣờng trầm tích và phạm vi phân bố các thành tạo cát kết Miocen sớm – giữa khu vực Lô 103-107, góp phần cho việc xây dựng mô hình địa chất của bể, phục vụ cho công tác tìm kiếm thăm dò và thẩm lƣợng dầu khí trong khu vực nghiên cứu cho những giai đoạn tiếp theo. 2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn 2.1. Mục tiêu Đề tài nghiên cứu nhằm đạt đƣợc các mục tiêu sau: - Làm sáng tỏ đặc điểm và môi trƣờng trầm tích đối tƣợng đá cát kết Miocen sớm – giữa khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng. - Dự đoán quy luật phân bố của đối tƣợng cát kết Miocen sớm – giữa khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng. 2 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng. - Nghiên cứu đặc điểm phân bố và môi trƣờng trầm tích đá cát kết Miocen sớm – giữa lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng. 3. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu của luận văn - Đối tƣợng nghiên cứu là các thành tạo đá cát kết tuổi Miocen sớm – giữa - Phạm vi nghiên cứu: khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng. 4. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài Kết quả của đề tài góp phần đánh giá, làm sáng tỏ môi trƣờng trầm tích và phạm vi phân bố các thành tạo đá cát kết Miocen sớm – giữa khu vực Lô 103-107, góp phần cho việc xây dựng mô hình địa chất của bể, phục vụ cho công tác tìm kiếm thăm dò và thẩm lƣợng dầu khí trong khu vực nghiên cứu cho những giai đoạn tiếp theo. 5. Cấu trúc của luận văn Luận văn hoàn thành gồm 01 bản lời với khối lƣợng 86 trang đánh máy vi tính khổ A4. Bố cục của luận văn gồm 03 chƣơng, không kể phần mở đầu và kết luận. Chƣơng 1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu. Chƣơng 2. Cơ sở tài liệu và phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng 3. Đặc điểm phân bố và môi trƣờng trầm tích đá cát kết Miocen sớm – giữa lô 103-107. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Vị trí địa lý Lô 103-107 nằm trong bể trầm tích Sông Hồng, ngoài khơi vịnh Bắc Bộ, Việt Nam, cách Hải Phòng khoảng 150 km về phía Đông Nam, chiều sâu mực nƣớc biển vào khoảng 30 m tới 45 m (Hình 1.1). Tổng diện tích của cả 2 lô là 11.915 km2 trong đó Lô 103 có diện tích là 8.062 km2 và Lô 107 có diện tích là 3.853 km2. Khu vực nghiên cứu thuộc phần Bắc của bể trầm tích Sông Hồng, đã đƣợc tìm kiếm thăm dò dầu khí bởi các nhà điều hành cả trong và ngoài nƣớc. Đến nay, Lô 103107 đã có những phát hiện thƣơng mại trong trầm tích Miocen, và thấy biểu hiện dầu khí trong móng Carbonate trƣớc Đệ tam. Hình 1.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu, lô 103-107. Đƣờng đồng mức ứng với chiều sâu mực nƣớc biển. 4 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và tìm kiếm thăm dò dầu khí Lô 103-107 đƣợc đánh giá là vùng có tiềm năng triển vọng dầu khí lớn, các hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí đầu tiên trong khu vực đƣợc ghi nhận bằng quá trình kháo sát địa chấn 2D bởi nhà thầu Iskatel vào năm 1983. Công tác tìm kiếm thăm dò và đánh giá tiềm năng dầu khí của khu vực tiếp tục đƣợc đẩy mạnh qua công tác thu nổ địa chấn, nghiên cứu địa chất và khoan thăm dò bởi Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, các công ty dầu khí nƣớc ngoài cũng nhƣ các nhà khoa học, các đơn vị, bộ ngành liên quan. Kết quả tìm kiếm thăm dò qua công tác thu nổ, xử lý và nghiên cứu địa chấn và khoan tại khu vực lô đến nay đã có tổng cộng 8451.3 km 2D, 3719 km2 3D và 9 giếng khoan thăm dò đƣợc thực hiện bởi một loạt các nhà thầu trong nƣớc và nƣớc ngoài từ những năm 1983 tới nay. Chất lƣợng tài liệu nhìn chung tốt, đã đƣợc tái xử lý bằng những công nghệ mới nhất. Tài liệu giếng khoan tƣơng đối đầy đủ. 1.2.1. Công tác thăm dò địa chấn Tại khu vực lô 103-107 có tổng cộng 8 khảo sát địa chấn 2D và 5 khảo sát 3D đƣợc thực hiện từ trƣớc tới nay (Hình 1.2 & Bảng 1.1): Giai đoạn 1983-1984: Tổng cục Dầu khí Việt Nam tiến hành thu nổ địa chấn 2D theo mạng lƣới tuyến nghiên cứu khu vực tỷ lệ 16x16 km tại các lô 102, 103, 106, 107; mạng lƣới tuyến 2x2 km thuộc khu vực trung tâm các lô 102, 103 và khoảng 800 km tuyến tại một phần lô 106 với bội 48. Giai đoạn 1989-1990: Total đã tiến hành thu nổ địa chấn 2D với mạng lƣới từ 1x1,5 km, 2x2 km đến 4x6 km tại lô 103-107 với khối lƣợng tổng cộng khoảng 2368 km tuyến, bội 60. Giai đoạn 1991-1993: Idemitsu đã tiến hành thu nổ khoảng 305 km tuyến địa chấn 2D, bội 120, mạng lƣới thăm dò từ 2x2 km đến 1x1 km tại khu vực góc Tây Bắc lô 103 nhằm nghiên cứu chi tiết các cấu tạo đƣợc phát hiện trƣớc đây. Giai đoạn 1998-1999: Tổng cục dầu khí tiến hành thu nổ khoảng 2010 km tuyến địa chấn 2D tại khu vực lô 103-107 với bội 60, mạng lƣới tuyến 2x2km đến 3x5km. Giai đoạn 2003- 2005: PIDC đã tiến hành công tác thăm dò chi tiế t đ ịa chấn 3D, bổ sung địa chấn 2D trên các cấu tạo đƣợc đánh giá triển vọng dầu khí với khối lƣợng tổng cộng 831 km2 địa chấn 3D và 1044 km tuyến địa chấn 2D với bội 80, mạng lƣới tuyến 2x3 đến 4x6. 5 Giai đoạn 2008, nhà điều hành Bạch Đằng POC tiến hành thu nổ 500km2 địa chấn 2D với bội 60, chiều dài cáp thu 3962.5m. Giai đoạn 2011-nay: PVEP đã tiến hành thu nổ 2388 km2 địa chấn 3D và 1300km địa chấn 2D tại khu vực lô. Hình 1.2. Các tuyến khảo sát địa chấn và GK đã thực hiện ở lô 103-107 Bảng 1.1. Khối lượng thu nổ địa chấn khu vực lô 103-107, Bắc bể Sông Hồng Nhà điều hành Iskatel Total GPGT BB Giai đoạn thu nổ 1983 1989-1990 1993 1998-1999 Khối lƣợng thu nổ 2D (KmT) 3D (Km2) 1.425 0 2.367,3 0 305 0 2.010 0 PIDC 2005 1.044 831 Bach Dang 2008 0 500 PVEP – POC 2011 1.300 1.138 2014 0 8451.3 1.250 3719 PVEP Tổng cộng 6 Khu vực thu nổ Lô 103-107, 102-106 Lô 103-107, 102-106 Lô 103-107 Lô 103-107 Lô 103-107, Thu nổ 3D tại các khu vực cấu tạo Địa Long, Bạch Long, Hắc Long, Hồng Long Khu vực cấu tạo P3C 2D tại khu vực Kỳ Lân, 3D tại khu vực các cấu tạo Nga Sơn, Tam Điệp, Phả Lại Tại khu vực cấu tạo Kỳ Lân 1.2.2. Công tác khoan thăm dò Tại khu vực lô 103-107 tính đến nay đã có 09 GK đƣợc khoan, trong đó có tới 07 GK nhằm vào đối tƣợng cát kết Miocen, 01 GK nhằm đến đối tƣợng Miocen và Oligocen và 01 giếng nhằm vào đối tƣợng móng đá vôi trƣớc Đệ Tam (Bảng 1.2). Nhà thầu Total (1989-1990): Đã tiến hành khoan các GK thăm dò các đối tƣợng trầm tích cát kết Miocene – Oligocene: - GK 102T-H-1X sâu 3413m, có phát hiện hiện khí/condensate trong cát kết Miocen & Oligocen nhƣng trữ lƣợng nhỏ. - GK 103-TG-1X sâu 3505m, phát hiện đƣợc tập cát dày trong Miocen và Oligocen nhƣng chặt xít và chứa nƣớc là chính. - GK 107T-PA-1X sâu 3100m, thăm dò cấu tạo nghịch đảo Oligocen phía Tây Nam phụ bể Bạch Long Vỹ. Giếng khoan khô không gặp biểu hiện dầu khí. PIDC (2000-2006): đã tiến hành khoan 02 GK trên cấu tạo Hồng Long (Lô 103) và Bạch Long (Lô 107) với đối tƣợng là trầm tích Miocen giữa và Oligocen. Kết quả các GK nhƣ sau: - GK 103-HOL-1X sâu 3460m, phát hiện 3 vỉa chứa có biểu hiện dầu khí trong cát kết Miocen giữa nhƣng khi thử vỉa cho dòng yếu. - GK 103-BAL-1X sâu 3523m, phát hiện hai vỉa cát chứa khí trong Miocen giữa cho dòng tốt, hai vỉa cát kết trong Oligocen nhƣng khi thử vỉa không cho dòng. Bach Dang POC (2006-2007): đã triển khai khoan 2 GK tại hai cấu tạo Hắc Long và Địa Long nhằm thăm dò các đối tƣợng cát kết Miocen sớm - giữa tại lô 103. Kết quả cá GK nhƣ sau: - GK 103-HAL-1X sâu 3139m. Kết quả đã phát hiện ba tập cát chứa khí trong đá cát kết Miocen sớm giữa. Tiến hành thử hai vỉa phía trên với kết quả cho dòng lần lƣợt là ~23 triệu bộ khối khí/ngày và ~2.3 triệu bộ khối khí/ngày. Riêng vỉa cát cuối cùng đƣợc đánh giá chặt xít, độ rỗng kém và mỏng. - GK 103-DL-1X sâu 3201m. GK đã gặp ba vỉa cát chứa khí trong tầng cát kết Miocen sớm – giữa. GK đã phải dừng sớm tại độ sâu 3201 (so với dự kiến là 7 3700m) do gặp phải tầng cát có áp suất cao ngoài dự kiến. Kết quả thử vỉa tại tập cát kết Miocen giữa cho dòng ~16.2 triệu bộ khối khí/ngày. Riêng tập cát gần đáy GK đã không thử đƣợc , song đã lấy đƣợc mẫu khí bằng MDT. PVEP POC (2011-2014): Tiến hành khoan GK 107-PL-1X nhằm thẩm xác định, tìm kiếm dầu khí trong đối tƣợng móng Carbonat tại cấu tạo Phả Lại. Giếng khoan đã không tiến hành thử vỉa, song đã phát hiện các dầu khí trong móng carbonat và trầm tích Miocen muộn. PVEP SÔNG HỒNG (2015 - nay): Khoan GK 107-KL-1X tại cấu tạo Kỳ Lân, phần trũng trung tâm bể Sông Hồng nhằm đánh giá và thăm dò dầu khí đối tƣợng cát kết Miocen giữa. GK đã gặp 3 tập cát kết chứa khí/condensate trong Miocen giữa. GK phải dừng khoan sớm tại độ sâu 3598m (so với dự kiến 4200m) do gặp tầng cát kết chứa khí có áp suất rất cao. Kết quả thử vỉa tại các tầng phát hiện cho kết quả khả quan với ~7 - 9 triệu bộ khối khí/ngày và 20 - 50 thùng condensate/ngày. Bảng 1.2. Thống kê các GK khu vực lô 103-107 Tên GK Chiều sâu (m) Đối tƣợng 103T-H-1X 3413 Cát kết Mio-Oli 103T-G-1X 3505 Cát kết Mio-Oli 103-HOL-1X 3460 Cát kết Mio-Oli 103-HAL-1X 3439 Cát kết Mio-Oli Lô 103 107T-PA-1X 3100 Cát kết Mio-Cát kết Oligocene Cát kết Oligocen 107-BAL-X 3523 Cát kết Mio-Oli 107-PL-1X 4.050 Cát kết Miocen- 107 Móng Carb 107-KL-1X 3598 Cát kết Miocen 103-DL-1X 3201 8 Ghi chú Total/1990, phát hiện khí/condensate trong Miocen dƣới – giữa Total/1990, giếng khô PVN/2001, phát hiện các vỉa chứa trong Miocen dƣới, thử vỉa cho dòng yếu Bạch Đằng/2009, phát hiện khí/condensate trong Miocen giữa B.Đằng/2009, phát hiện các vỉa khí trong Miocen giữa Total/1990, Giếng khô PVN/2006, phát hiện khí/ condensate trong Miocen giữa Biểu hiện dầu khí trong Miocen và móng Carbonat trƣớc Đệ tam PVEP/2015, phát hiện khí/con densate trong Miocen giữa