Khóa luận Giải đoán tài liệu địa vật lý giếng khoan xác định các thông số vỉa tập chứa miocene hạ giếng khoan A-5X bồn trũng Malay – Thổ Chu

CHÖÔNG I CAÙC ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA LYÙ – ÑÒA CHAÁT CHUNG BỒN MALAY-THỔ CHU – & — I. VỊ TRÍ ĐIẠ LÝ Beå Malay-Thoå Chu naèm ôû vònh Thaùi Lan, phía Ñoâng laø vuøng bieån Taây Nam Vieät Nam, phía Ñoâng Baéc laø vuøng bieån Campuchia, phía Taây Baéc vaø Taây laø vuøng bieån Thaùi Lan vaø phía Taây Nam laø vuøng bieån Malayxia. Veà caáu truùc, beå coù daïng keùo daøi phöông TB-ÑN, tieáp giaùp vôùi beå Pattani phía Taây Baéc, beå Penyu phía Nam vaø beå Taây Natuna phía Ñoâng Nam, coøn phía Ñoâng laø ñôùi naâng Khorat- Natuna. Chieàu daøy traàm tích cuûa beå coù theå ñaït tôùi 14 km. Theàm luïc ñòa Taây Nam Vieät Nam( TLÑTN) laø vuøng rìa Ñoâng Baéc cuûa beå Malay Thoå Chu, keùo daøi phöông TB-ÑN vôùi dieän tích khoaûng 100.000 km2, chieám xaáp xæ 31% toång dieän tích vuøng bieån chung, bao goàm caùc loâ 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 46, 48/95, 50, 51, B, 52/97. Trong ñoù, gieáng khoan A – 5X naèm ôû lotâ 52/97, phía baéc boàn truõng Malay – Thoå Chu. Theàm luïc ñòa Taây Nam Vieät Nam trong khung caûnh vònh Thaùi Lan II. LÒCH SÖÛ NGHIEÂN CÖÙU ÑÒA CHAÁT -1973 Mandrel khảo sát 1790km tuyến địa vật lý với mạng 50x50km. -1980 tàu địa vật lý Liên Xô khảo sát 1780km tuyến địa chấn với mạng 65x65km. -1980 tàu địa vật lý “viện sỹ Gubkin” khảo sát 4000km tuyến địa chấn, từ và trọng lực thành tàu với mạng 20x30km và 30x40km. -1990 FINA khảo sát 11076km tuyến địa chấn. -1991 PETROFINA tiếp tục khảo sát 4000km tuyến địa chấn 2D và 466 km2 tuyến địa chấn 3D. -1996-1998 Unocal khảo sát 4663 km tuyến địa chấn 2D với mạng 0.5x0.5km và 1264km2 tuyến địa chấn 3D. -1997 Unocal phát hiện khí ở giếng B-KL-1X. -1999 Unocal khảo sát 1813km2 tuyến địa chấn 3D. -2000 phát hieän khí ỏ cấu tạo Ác Quỷ,Cá Voi. -2004 phát hiện khí ở cấu tạo Vàng Đen. III. ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA CHAÁT III.1.Ñaëc ñieåm ñòa taàng khu vöïc nghieân cöùu Trong phaïm vi boàn truõng noùi chung vaø khu vöïc nghieân cöùu noùi rieâng, ñòa taàng ñöôïc chia thaønh hai phaàn cô baûn: - Thaønh taïo moùng tröôùc ñeä tam. - Thaønh taïo traàm tích ñeä tam. III.1.1. Thaønh taïo moùng tröôùc ñeä tam Ñaù moùng tröôùc ñeä tam laø phaàn naèm saâu cuûa boàn truõng neân coù raát ít thoâng tin ñöôïc bieát. Theo taøi lieäu khoan cuûa coâng ty Fina vaø Unocal thöïc hieän ôû caùc ñôùi naâng thuoäc rìa Baéc Ñoâng Baéc, ñaù moùng cuûa boàn truõng chuû yeáu laø ñaù traàm tích bieán chaát tuoåi Jura-Creâta vôùi moät vaøi theå ñaù magma xaâm nhaäp vaø traàm tích bieán chaát tuoåi Paleozoic; ngoaøi ra, moät ít ñaù carbonate cuõng ñöôïc baét gaëp. Theo nghieân cöùu ôû gieáng khoan Kim Quy – 1X, ñaù moùng tröôùc ñeä tam bao goàm seùt, boät vaø moät ít caùt keát ñaõ bò bieán chaát coù tuoåi Creta. Söï hieän dieän cuûa maët baát chænh hôïp goùc treân beà maët moùng cho thaáy moät thôøi gian daøi ñaù moùng ñaõ bò naâng leân vaø xoùi moøn maïnh meõ. Thoâng tin veà beà daøy cuûa moùng khoâng ñöôïc bieát ñeán nhieàu nhöng theo taøi lieäu ñòa chaán coù theå beà daøy cuûa moùng taêng daàn veà phía Taây Baéc cuûa khu vöïc nghieân cöùu. III.1.2. Thaønh taïo traàm tích ñeä tam Caùc ñôn vò ñòa taàng traàm tích cuûa khu vöïc nghieân cöùu ñöôïc söû duïng theo thang phaân chia cuûa Esso( EPMI) döïa treân caùc thoâng tin ñòa chaán - ñòa taàng ôû phaàn phía Baéc vaø phía Nam cuûa boàn truõng Ma lay Thoå Chu, ñöôïc ñaùnh daáu theo maãu töï töø A tôùi M töông öùng caùc nhoùm ñòa taàng töø treû tôùi coå, vaø moãi taäp nhoû beân trong ñöôïc ñaùnh soá theo thöù töï lôùn daàn. Haàu heát nhöõng ranh giôùi ñòa taàng ñeàu truøng hôïp vôùi caùc maët baát chænh hôïp xoùi moøn xaùc ñònh taïi rìa cuûa boàn truõng, ngoaïi tröø noùc cuûa taäp I laø truøng voùi maët traøn luõ cöïc ñaïi (maximum flooding surface). Caùc ñôn vò coå nhaát cuûa boàn- Taäp M ñeán taäp J coù tuoåi Oligicene sôùm ñeán ñaàu Miocene sôùm chuû yeáu thaønh taïo trong moâi tröôøng luïc nguyeân- ñaàm hoà. Treû hôn laø caùc traàm tích I, H tuoåi cuoái Miocene sôùm – ñaàu Miocene giöõa tích tuï trong moâi tröôøng ñòa chaát töông ñoái oån ñònh. Bieån thoaùi xaûy ra trong moät vaøi giai ñoaïn töông öùng thôøi ñieåm giöõa taäp H nhöng sau ñoù ñöôïc lieân tuïc bôûi giai ñoaïn bieån tieán maïnh meõ ñöôïc ñaùnh daáu ôû phaàn treân taäp H vaø taäp F tuoåi Miocene giöõa. Ñeán taäp E tuoåi gaàn cuoái Miocene giöõa laïi chieám öu theá bôûi caùc giai ñoaïn bieån thoaùi. Sau ñoù laø caùc chu kì bieån tieán suoát trong giai ñoaïn cuûa Miocene giöõa thaønh taïo taäp D. Cuoái taäp D ñöôïc ñaùnh daáu bôûi moät baát chænh hôïp cöïc ñaïi MMU. Böôùc sang thôøi kyø Miocene muoän- Pleistocene traàm tích taäp B vaø taäp A ñaùnh daáu thôøi kyø bieån traøn treân toaøn boàn truõng. Heä Paleogene Thoáng Oligocene Phuï thoáng Oligocene haï Ñaây laø caùc taäp traàm tích coå nhaát trong boàn truõng, chuùng laáp ñaày caùc ñòa haøo trong suoát giai ñoaïn khôûi thuûy cuûa taùch giaõn vaø taïo rift cho ñeán giai ñoaïn ñaàu cuûa pha luùn voõng, tuoåi cuûa chuùng coù theå coå hôn tuoåi Eocene muoän. Beà daøy cuûa traàm tích naøy thay ñoåi töø 0 meùt treân maët moùng cho ñeán hôn 5000 meùt ôû trung taâm boàn truõng. Traàm tích taäp O tôùi L chuû yeáu laø traàm tích haït vuïn töôùng boài tích aluvi laáp ôû caùc ñòa haøo vaø phuû treân ñòa hình, traàm tích ñaàm hoà laø caùc taäp seùt daøy coù khaû naêng sinh daàu ôû ñaùy hoà vaø caùc töôùng traàm tích hoà ñi keøm nhö turbidite hoà, tam giaùc chaâu ñaàm hoà vaø töôùng ven hoà. Taäp K Traàm tích taäp K ñaïi dieän cho ñôùi chuyeån tieáp töø ñoàng hoà taïo rift sang giai ñoaïn ñaàu cuûa pha luùn voõng, chuû yeáu tích tuï trong moâi tröôøng soâng hoà ñeán ñaàm hoà. Phuû treân traàm tích taäp K laø taäp seùt hoà “K shale” phaân boá roäng trong toaøn boàn truõng. Heä Neogene Thoáng Miocene Phuï thoáng Miocene haï Taäp J Traàm tích taäp J phuû baát chænh hôïp treân traàm tích taäp K, taïi moät soá gieáng khoan thuoäc khoái naâng Kim Long traàm tích taäp J phuû baát chænh hôïp treân maët moùng. Taäp J ñaïi dieän bôûi caùc töôùng traàm tích soâng- ñaàm hoà laéng ñoïng trong suoát giai ñoaïn cuoái cuûa pha luùn voõng cho ñeán giai ñoaïn ñaàu cuûa pha suït luùn nhieät. Phaàn döôùi taäp J bao goàm caùc taäp seùt ñaàm hoà coù beà daøy lôùn ñaïi dieän cho giai ñoaïn cuoái cuûa pha luùn voõng. Phaàn treân laø phaàn chuû yeáu cuûa taäp J bao goàm caùc traàm tích thoâ töôùng soâng chuû yeáu laéng ñoïng trong giai ñoaïn ñaåu cuûa pha luùn voõng nhieät. Beà daøy traàm tích cuûa taäp thay ñoåi töø 680 ñeán 1160 meùt vôùi thaønh phaàn chuû yeáu laø seùt keát maøu ñoû xen keïp vôùi caùc lôùp caùt, boät keát, ñoâi choã hieän dieän moät ít lôùp than vaø seùt giaøu vaät chaát höõu cô coù theå ñöôïc tích tuï ôû phía treân khu vöïc ñoàng baèng ven bieån ( Upper Coastal Plain). Caøng veå phía Ñoâng, traàm tích taäp J caøng chòu aûnh höôûng bôûi yeáu toá soâng. Taäp I Traàm tích taäp I phuû tröïc tieáp treân traàm tích taäp J, taïi moät soá gieáng khoan thuoäc khoái naâng Kim Long traàm tích taäp I phuû baát chænh hôïp treân beà maët moùng. Caùc taäp traàm tích naøy ñöôïc laéng ñoïng trong moâi tröôøng soâng hoà cho ñeán tam giaùc chaâu (?) thaønh taïo trong quaù trình suït luùn nhieät. Traàm tích taäp I ñöôïc ñaëc tröng bôûi caùc lôùp caùt haït mòn vaø caùc lôùp than, seùt giaøu vaät chaát höõu cô laø moät trong nhöõng taàng sinh cuûa khu vöïc. Ñaùnh daáu trong giai ñoaïn taàng I laø söï kieän möïc nöôùc bieån xuoáng thaáp ( lowstand) sau ñoù laø caùc giai ñoaïn bieån tieán cho caùc taäp traàm tích Miocene trung. Phuï thoáng Miocene trung Caùc taäp traàm tích ñöôïc ñaëc tröng bôûi töôùng soâng- tam giaùc chaâu thaønh taïo trong suoát quaù trình suït luùn nhieät. Giai ñoaïn naøy thaønh taïo caùc taäp traàm tích töø H ñeán D vôùi söï hieän dieän cuûa moät chuoãi caùc giai ñoaïn möïc bieån cao (highstand) vaø möïc bieån thaáp (low stand) chi phoái söï coù maët roäng raõi theo chieàu ñöùng vaø chieàu ngang cuûa caùc lôùp than vaø seùt than - ñaù meï quan troïng cuûa boàn truõng Malay Thoå Chu. Theo töøng giai ñoaïn highstand and lowstand, caùc taäp caùt chöùa cuõng thay ñoåi höôùng phaân boá vaø daïng hình hoïc trong khoâng gian ba chieàu. Trong giai ñoaïn thaønh taïo taäp H, hieän dieän moät ñôït bieån tieán bao phuû ñoät ngoät leân caùc traàm tích möïc bieån thaáp cuûa cuûa taäp I. Cuoái Miocene giöõa thaønh taïo taäp D cuõng ñöôïc ñaùnh daáu baèng giai ñoaïn bieån tieán. Nhìn chung, söï gia taêng aûnh höôûng cuûa bieån ôû nhöõng lôùp caùt traùn tam giaùc chaâu (delta front) thì lieân quan ñeán giai ñoaïn möïc bieån cao; trong khi ñoù, lieân quan ñeán aûnh höôûng cuûa soâng laø giai ñoaïn möïc bieån thaáp. Phuï thoáng Miocene thöôïng – Thoáng Pliocene Traàm tích taäp B vaø A phuû tröïc tieáp treân baát chænh hôïp MMU – pha nghòch ñaûo ôû cuoái thôøi kyø hình thaønh taäp D. Caùc taäp traàm tích naøy chuû yeáu laéng ñoïng trong chu kyø bieån tieán maïnh taïo neân nhöõng lôùp phuû traàm tích töong ñoái lôùn treân khaép boàn truõng vôùi beà daøy thay ñoåi töø 900 ñeán 1400 meùt. Söï hieân dieän cuûa nhöõng lôùp seùt daøy laø ñaëc ñieåm thuaän lôi taïo neân khaû naêng chaén giöõ hydrocacbon sinh ra töø caùc traàm tích beân döôùi. Coät ñòa taàng toång hôïp boàn Malay Thoå Chu III.2. Ñaëc ñieåm caáu kieán taïo III.2.1. Phaân taàng caáu truùc Caáu truùc ñòa chaát beå Malay- Thoå Chu coù hai taàng chính: tröôùc Ñeä Tam vaø Ñeä Tam. Taàng caáu truùc tröôùc Ñeä Tam ñöôïc thaønh taïo bôûi nhieàu pha khaùc nhau trong thôøi kyø tröôùc Rift bò uoán neáp vaø phaân dò maïnh bôûi caùc heä thoáng ñöùt gaõy vôùi caùc höôùng khaùc nhau, coù thaønh phaàn thaïch hoïc khoâng ñoàng nhaát vaø coù tuoåi khaùc nhau ôû beå traàm tích. Taàng naøy bao goàm toaøn boä phöùc heä moùng coá keát, bieán tính carbonate, ñaù phun traøo, xaâm nhaäp coù tuoåi Paleozoic, Mezozoic. Phöùc heä naøy loä ra vaø quan saùt thaáy ôû caùc ñaûo vaø vuøng ven rìa Taây Nam Boä. ÔÛ beå Malay – Thoå Chu ñaù moùng chuû yeáu laø caùc ñaù luïc nguyeân bieán chaát ôû möùc ñoä thaáp. Ñaù voâi tuoåi töø Carbon muoän ñeán Jura. Taàng moùng tröoùc Ñeä Tam ñöôïc ñaùnh daáu baèng taäp ñòa chaán SHB vaø nhaän bieát bôûi caùc ñaëc tröng tröôøng soùng ñòa chaán yeáu hoaëc khoâng coù phaûn xaï, hoãn ñoän khoâng phaân dò hoaëc phaân dò keùm. Löôïc ñoà maët caét ngang qua theàm luïc ñòa Taây Nam Vieät Nam Taàng caáu truùc Ñeä Tam laø taàng traàm tích Paleogene – Neogene – Q, phuû tröïc tieáp leân taàng moùng tuoåi tröôùc Ñeä Tam, hình thaønh vaø phaùt trieån cuøng quaù trình thaønh taïo beå Ñeä Tam töø Oligocene ñeán hieän ñaïi. Traàm tích Ñeä Tam trong beå Malay Thoå Chu chuû yeáu laø luïc nguyeân, coù nôi daøy 9 – 14km. Trong ñoù phaàn theàm luïc ñòa Taây Nam coù chieàu daøy traàm tích Ñeä Tam lôùn nhaát khoaûng 4.000m. III.2.2. Caùc yeáu toá caáu truùc vaø kieán taïo Caùc ñôn vò caáu truùc Beå Malay Thoå Chu hình thaønh do quaù trình taùch giaõn keùo toaïc döôùi aûnh höôûng cuûa ñöùt gaõy Three Pagodas. Heä thoáng ñöùt gaõy cuûa beå ôû phía Baéc chuû yeáu coù höôùng kinh tuyeán, coøn phía Nam chuû yeáu coù höôùng TB-ÑN vôùi caùc caáu truùc chính: Ñôn nghieâng Ñoâng Baéc, Ñôn nghieâng Taây Nam, Ñòa haøo Ñoâng Baéc, Ñòa luõy trung taâm vaø Ñòa haøo trung taâm. Theàm luïc ñòa Taây Nam laø nôi gaëp nhau cuûa truõng Pattani coù höôùng caáu truùc baéc – nam vaø beå Malay Thoå Chu coù höôùng TB-ÑN. Vì theá , ñaëc ñieåm caáu truùc ñòa chaát vaø tieàm naêng daàu khí ôû ñaây bò chi phoái vaø khoáng cheá bôûi söï hình thaønh vaø phaùt trieån cuûa caùc beå treân. Ñaëc ñieåm ñöùt gaõy Heä thoáng ñöùt gaõy cuûa beå Malay Thoå Chu hình thaønh vaø chòu söï chi phoái cuûa caùc heä thoáng ñöùt gaõy tröôït baèng khu vöïc chính coù höôùng TB-ÑN laø: -Heä thoáng ñöùt gaõy Hinge -Heä thoáng ñöùt gaõy Three Pagodas -Caùc ñôùi phaù huûy chính höôùng B-N ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc heä ñöùt gaõy: -Heä thoáng ñöùt gaõy Bergading- Kapal -Heä thoáng ñöùt gaõy Dulang -Heä thoáng ñöùt gaõy Laba- Mesah Veà phía rìa Baéc cuûa beå, heä thoáng ñöùt gaõy Dulang vaø Laba-Mesah chuyeån sang höôùng TB- ÑN vaø taïo neân moät loaït caùc truõng heïp kieåu keùo toaïc. ÔÛ khu vöïc theàm luïc ñòa Taây Nam heä thoáng ñöùt gaõy chuû yeáu laø ñöùt gaõy thuaän coù phöông B-N, TB-ÑN. Ngoaøi ra coøn coù moät soá ñöùt gaõy theo phöông aù vó tuyeán. Chính caùc heä thoáng ñöùt gaõy naøy taïo neân kieåu caáu truùc suït baäcnghieâng veà phía trung taâm beå vaø hình thaønh caùc ñòa haøo vaø baùn ñòa haøo xen keõ nhau. Caùc ñöùt gaõy phöông B-N laø ñöùt gaõy thuaän, xuyeân caét töø moùng vôùi bieân ñoä dòch chuyeån töø vaøi chuïc meùt ñeán haønh nghìn meùt. Chuùng hoaït ñoäng vaø phaùt trieån ñeán cuoái thôøi kyø Miocene, thaäm chí coù ñöùt gaõy hoaït ñoäng ñeán taän Pliocene. Hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñöùt gaõy B-N laøm cho ñôn nghieâng coù söï suït baäc veà phía Taây vaø hình thaønh moät loaït neáp loài, loõm xen keõ nhau theo phöông ñöùt gaõy. Caùc ñöùt gaõy coù phöông aù vó tuyeán vaø aù kinh tuyeán ñöôïc phaùt hieän chuû yeáu ôû caùc loâ 45, 46, 51. Caùc ñöùt gaõy treân dieän tích caùc loâ 45- 51 hoaït ñoäng maïnh meõ töø moùng cho ñeán heát thôøi kyø Miocene, moät soá thaäm chí phaùt trieån ñeán taän Pliocene. Caùc heä thoáng ñöùt gaõy chính cuûa beå MaLay- Thoå Chu III.3. Lòch söû phaùt trieån ñòa chaát Lòch söû ñòa chaát Ñeä Tam beå Ma Lay- Thoå Chu naèm trong tieán trình phaùt trieån ñòa chaát chung cuûa caùc beå traàm tích khu vöïc Ñoâng Nam AÙ vaø Vieät Nam, coù theå ñöôïc chia thaønh caùc giai ñoaïn chính: Giai ñoaïn taïo rift Eocene(?)- Oligocene: Hoaït ñoäng kieán taïo chuû yeáu taùc ñoäng maïnh meõ ñeán khu vöïc nghieân cöùu laø quaù trình taùch giaõn noäi luïc (Intra- Cratonic rifting) hay coøn goïi laø giai ñoaïn ñoàng taïo rift taïo neân caùc boàn traàm tích Ñeä Tam chuû yeáu ôû beå Malay- Thoå Chu vaø truõng Pattani. Quaù trình taùch giaõn Eocene(?) – Oligocene xaûy ra doïc theo ñôùi caáu truùc Trias coå, daãn tôùi vieäc hình thaønh haønh loaït caùc ñöùt gaõy thuaän coù höôùng B-N ôû phaán Baéc vònh Thaùi lan vaø ñöùt gaõy coù höôùngTB-ÑN ôû beå Malay- Thoå Chu. Ban ñaàu quaù trình traàm tích bò ngaên caùch bôûi caùc baùn graben ( haft graben), sau ñoù laø caùc thaønh taïo traàm tích luïc nguyeân coù töôùng luïc ñòa- ñaàm hoà, tam giaùc chaâu vaø ven bôø laáp ñaày caùc beå phuï môû roäng, bao goàm chuû yeáu laø caùt seùt, caùc taäp boài tích( fluviolacustrine), traàm tích doøng xoaùy( braided streams); traàm tích coå nhaát laø Oligocene. Do caùc ñöùt gaõy phaùt trieån töø moùng tröôùc Kainozoic, neân caùc thaønh taïo Oligocene thöông bò phaân dò, chia caét maët ñòa hình coå thaønh caùc ñôùi naâng haï khoâng ñeàu cuûa moùng tröôùc Kainozoic taïo ra moät hình thaùi kieán truùc heát söùc phöùc taïp. Vaøo cuoái Oligocene do chuyeån ñoäng naâng leân, quaù trình traàm tích bò giaùn ñoaïn vaø boùc moøn. Söï kieän naøy ñöôïc ñaùnh daáu baèng baát chænh hôïp cuoái Oligocene, ñaàu Miocene sôùm. Giai ñoaïn sau taïo rift Miocene- Ñeä Töù: Miocene sôùm baét ñaàu baêng pha luùn chìm, oaèn voõng- bieån tieán, ñaây chính laø giai ñoaïn ñaëc tröng cho pha chuyeån tieáp töø ñoàng taïo rift ñeán sau taïo rift. Vaøo Miocene giöõa tieáp tuïc thôøi kyø luùn chìm cuûa beå maø nguyeân nhaân chuû yeáu laø do giaûm nhieät cuûa thaïch quyeån. Hoaït ñoäng giao thoa kieán taïo do söï thay ñoåi höôùng huùt chìm cuûa maûng AÁn Ñoä theo höôùng Ñoâng Baéc vaû chuyeån ñoäng cuûa maûng UÙc leân phía Baéc vaøo cuoái Miocene giöõa- ñaàu Miocene muoän coù theå laø nguyeân nhaân cuûa chuyeån ñoäng naâng leânvaø daãn tôùi vieäc hình thaønh baát chænh hôïp Miocene giöõa. Treân cô sôû keát quaû ñònh tuoåi taäp basalt lieân quan tôùi baát chænh hôïp chính oû beå Phisanulok, tuoåi cuûa baát chænh hôïp treân laø 10,4 trieäu naêm ( Legendre vaø nnk, 1988). Thôøi kyø cuoái Miocene muoän ñeán hieän taïi laø pha cuoái cuøng cuûat tieán trình phaùt trieån beå, ñoù laø söï tieáp tuïc cuûa giai ñoaïn sau taïo rift. Vaøo Pliocene – Ñeä Töù, quaù trình suït luùn chaäm daàn vaø oån ñònh, bieån tieán roäng khaép, maïnh meõ, caùc beå vaø caùc phuï beå laân caän trong cuøng vònh Thaùi Lan ñöôïc lieân thoâng vôùi nhau. Lôùp phuû traàm tích haàu nhö naèm ngang, khoâng bò taùc ñoäng bôûi caùc hoaït ñoäng ñöùt gaõy hay uoán neáp vaø taïo neân hình thaùi caáu truùc hieän taïi cuûa khu vöïc naøy. Sô ñoà lòch söû phaùt trieån ñòa chaát beå MaLay-Thoå Chu IV. ÑAËC ÑIEÅM CAÙC TAÀNG SINH CHÖÙA CHAÉN IV.1. Ñaù sinh Boàn truõng Malay ñöôïc xaùc ñònh coù hai heä thoáng chính: - Heä thoáng Oligocene/ Miocene: heä thoáng naøy coù ñaù meï sinh kerogen loaïi I tuoåi Oligocene, thaønh phaàn thaïch hoïc laø ñaù phieán seùt ñaàm hoà thaønh taïo trong giai ñoaïn ñoàng taïo rift. Loaïi naøy sinh daàu coù ñoä nhôùt cao laø keát quaû cuûa quaù trình chuyeån hoùa caùc vaät lieäu höõu cô nguoàn goác thöïc vaät moâi tröôøng ñaàm hoà. Ñaù chöùa chính laø caùc taäp caùt keát soâng tuoåi Miocene sôùm vaø giöõa hình thaønh trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình suït voõng do nhieät (nhoùm ñòa taàng J, I, H). Chuùng ñöôïc chaén bôûi caùc taàng traàm tích haït mòn phaân boá giöõa caùc heä taàng. - Heä thoáng Miocene/ Miocene: ñaù meï sinh chuû yeáu laø caùc taàng seùt than giaøu vaät chaát höõu cô tuoåi Miocene sôùm vaø giöõa. Loaïi ñaù meï naøy ñaëc tröng sinh khí vaø khí/ condensate vôùi kerogen loaïi III. Ñaù chöùa vaø chaén cuõng nhö heä thoáng treân, rieâng ñaù chöùa töôùng soâng ngoøi vaø chaâu thoå phaân boá xen laãn vôùi ñaù sinh. Ngoaøi ra, taàng seùt daøy thuoäc taäp A vaø B cuõng ñöôïc xem laø taàng chaén mang tính khu vöïc. Moät soá nghieân cöùu cho thaáy daàu khí trong khu vöïc coù ñoä tröôûng thaønh töông öùng ñoä phaûn xaï vitrinite Ro = 0.8%, töông ñöông khoaûng 2800m saâu tính theo ñòa nhieät trung bình. Do ñoù coù theå keát luaän raèng haàu heát ñaù meï phaân boá trong khu vöïc nghieân cöùu chöa ñuû tröôûng thaønh ñeå coù theå sinh ra hydrocarbon. Caùc nghieân cöùu ñòa hoùa cho thaáy caùc phaùt hieän daàu khí trong khu vöïc coù nguoàn goác dòch chuyeån töø vuøng saâu hôn phía trung taâm boàn. Vaø taàng J vôùi tyû leä caùt cao, laïi naèm gaàn taàng sinh ñoùng vai troø laø taàng daãn lyù töôûng. IV.2. Ñaù chöùa vaø baãy ÔÛ boàn truõng Maõ Lay Thoå Chu toàn taïi nhöõng taäp caùt tieàm naêng thaønh taïo trong caùc giai ñoaïn ñoàng vaø sau taïo rift, trong moâi tröôøng tam giaùc chaâu ven hoà, soâng ngoøi vaø chaâu thoå. ÔÛ khu vöïc nghieân cöùu noùi rieâng vaø boàn Maõ Lay Thoå Chu noùi chung quaù trình diagenesis xaûy ra raát sôùm lieân quan ñeán gradient ñòa nhieät cao ôû vuøng naøy, ñieàu ñoù ñaõ laøm giaûm chaát löôïng ñaù chöùa theo chieàu saâu moät caùch ñaùng keå, ñaëc bieät laø ôû nhöõng taäp caùt keát haït mòn. ÔÛ ñoä saâu noâng hôn 2100 m, quaù trình diagenesis haàu nhö môùi baét ñaàu, ñaù chöùa nhìn chung coù chaát löôïng toát (ñoä roãng toái ña coù theå leân ñeán 27%). ÔÛ ñoä saâu lôùn hôn, xaûy ra quaù trình hoøa tan feldspar, thaønh taïo thaïch anh thöù sinh vaø kaolinite, chuyeån ñoåi kaolinite thaønh dickite ôû nhieät ñoä 130 - 140oC. ÔÛ nhieät ñoä cao hôn > 150 – 170oC öùng vôùi ñoä saâu choân vuøi lôùn, quaù trình thaønh taïo thaïch anh thöù sinh vaø illite maïnh meõ hôn laøm giaûm roõ reät khaû naêng thaám cuûa ñaù, ñaëc bieät laø caùt keát haït mòn. Tuy nhieân, vôùi caùt keát haït thoâ ôû beân döôùi ñoä saâu 3000 m vaãn coù theå cho khaû naêng chöùa toát. Moät trong nhöõng nhaân toá aûnh höôûng lôùn ñeán chaát löôïng ñaù chöùa caùt keát laø kích thöôùc haït vuïn. Trong töøng moâi tröôøng traàm tích cho nhöõng ñaëc tröng veà thaïch hoïc noùi chung vaø kích thöôùc haït noùi rieâng, chính vì vaäy coâng taùc thaêm doø taäp trung nhieàu vaøo vieäc xaùc ñònh moâi tröôøng traàm tích cuûa ñoái töôïng chöùa nhaèm hieåu roõ hôn veà tieàm naêng daàu khí cuûa chuùng. Nhìn chung, ôû khu vöïc nghieân cöùu coù theå phaân chia naêm nhoùm moâi tröôøng traàm tích cuûa caùt chöùa döïa treân taøi lieäu maãu vaø ñòa vaät lyù gieáng khoan: - Moâi tröôøng chuû yeáu laø ôû phaàn döôùi cuûa ñoàng baèng ven bieån (Lower Coastal Plain): bao goàm nhöõng töôùng caùt soâng coù lieân heä maät thieát vôùi nhöõng lôùp than vaø/hoaëc seùt than vaø seùt keát maøu xaùm tích tuï trong moâi tröôøng soâng ít uoán khuùc cho ñeán uoán khuùc maïnh (bao goàm caû caùc cöûa keânh phaân phoái – distributary channel). - Moâi tröôøng chuû yeáu laø ôû phaàn treân cuûa ñoàng baèng ven bieån (Upper Coastal Plain): bao goàm caùc töôùng caùt soâng gioáng nhö treân chæ tröø nhöõng nhoùm töôùng coù lieân heä vôùi caùc lôùp than vaø seùt than. Moâi tröôøng tích tuï naøy khoâng bao goàm caùc cöûa keânh phaân phoái vaø haàu nhö chæ lieân quan ñeán nhöõng taäp seùt maøu ñoû/naâu laéng ñoïng trong ñieàu kieän giaøu oxy. - Moâi tröôøng Tam giaùc chaâu (Deltaic): lieân quan laø nhöõng caùt keát töôùng thoâ daàn leân treân vaø seùt keát maøu xaùm. - Moâi tröôøng bieån (Marine): hieän dieän raát ít trong khu vöïc nghieân cöùu, thöôøng lieân quan ñeán khoaùng glauconite vaø phosphates. - Moâi tröôøng ñaàm hoà (Lacustrine): lieân quan ñeán nhöõng taäp seùt coù beà daøy lôùn maøu xaùm ñen ñeán xaùm toái vaø caùt keát thuoäc moâi tröôøng tam giaùc chaâu ñaàm hoà vaø quaït phuø sa (fan delta). Baãy Vieäc xaùc ñònh caùc baãy chöùa daàu trong khu vöïc nghieân cöùu chuû yeáu döïa treân baûn ñoà caáu truùc, nhöng do tính phöùa taïp cuûa taàng chöùa – khoâng phaûi laø taäp caùt lôùn lieân tuïc maø bao goàm nhieàu daûi caùt coù beà daøy nhoû phaân boá khoâng lieân tuïc theo chieàu saâu vaø chieàu roäng – neân cho ñeán nay vaãn khoâng theå xaùc ñònh ñöôïc söï phaân boá cuûa caùc taäp chöùa daàu. Moâ hình ñòa chaát cho caùc væa chöùa caùt loøng soâng laø nhöõng baãy keát hôïp ñòa taàng vaø nhöõng ñöùt gaõy kheùp kín caáu truùc. IV.3.Đặc điểm tầng chắn Chia làm 2 phần: - Các tầng chắn hạt mịn - Màn chắn kiến tạo * Các tầng chắn hạt mịn - Tầng chắn I: các tập sét Pliocene-Đệ Tứ, dày hàng trăm mét, hàm lượng sét ổn định khoảng 85-90%,độ hạt nhỏ hơn 0.001mm, xen kẻ trong tầng sét là các lớp bột kết mỏng. - Tầng chắn II: là các tập sét đáy Miocene dưới, phân bố không liên tục, dày 25-60m, hàm lượng sét dao động từ 75-85%, độ hạt nhỏ hơn 0.001mm. - Tầng chắn III: sét trong tầng Oligocene, dày 50-200m, hàm lượng sét cao 80-90%, độ hạt 0.001-0.003mm. *Màn chắn kiến tạo Các hệ thống kiến tạo là màn chắn kiến tạo rất quan trọng của bể. Hầu hết các bẫy khép kín 3 chiều đều được chắn bởi các đứt gãy, đặc biệt là các cánh nâng của các đứt gãy. CHÖÔNG II CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑÒA VAÄT LYÙ GIEÁNG KHOAN XAÙC ÑÒNH THOÂNG SOÁ VÆA ˜ & ™ I.PHÖÔNG PHAÙP GAMMA RAY Phöông phaùp Gamma ray laø phöông phaùp nghieân cöùu tröôøng phoùng xaï töï nhieân do caùc böùc xaï gamma töï nhieân cuûa ñaát ñaù xung quanh thaønh gieáng khoan gaây ra. Tia phoùng xaï phaùt ra töø caùc nguyeân toá: Uranium, Thorium, Kalium coù trong ñaát ñaù. Log gamma ray ñôn giaûn chao ta söï keát hôïp tính phoùng xaï cuûa 3 nguyeân toá naøy. Ñôn vò ñöôïc chaáp nhaän cho log Gamma Ray laø API (American Petroleum Institute). Haàu heát caùc ñaù ñeàu coù tính phoùng xaï nhöng ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau. Ñaù magma vaø bieán chaát thì coù tính phoùng xaï cao hôn ñaù traàm tích. Tuy nhieân, trong soá caùc loaïi ñaù traàm tích thì ñaù phieán seùt coù tính phoùng xaï cao nhaát. Ñoù cuõng laø lyù do log Gamma Ray coøn ñöôïc goïi laø “Shale Log”. 1.Baûn chaát: Söï phaân raõ haït nhaân nguyeân töû ôû ñieàu kieän töï nhieân bao giôø cuõng keøm theo hieän töôïng böùc xaï caùc tia α, β, g. Taát caû böùc xaï α, β, g taùc ñoäng vaøo moâi tröôøng xung quanh vaø chuùng seõ bò haáp thuï moät phaàn naøo ñoù. Nhöõng tia α phaàn lôùn keùm beàn vöõng, coù khaû naêng ion hoaù cao. Doøng tai naøy haàu nhö bò haáp phuï bôûi lôùp ñaù cöïc moûng vaøi micromet. Doøng tia β coù khaû naêng ñaêm xuyeân cao hôn α vaø haàu nhö cuõng bò haáp phuï bôûi lôùp ñaù coù beà daøy lôùn hôn vaøi milimet. Doøng tia g ñöôïc xem laø böùc xaï ñieän töø soùng ngaén coù taàn soá cao, ñöôïc ño ôû ñôn vò laø MeV (Megaelectron vol). Khaû naêng ñaâm xuyeân cao cuûa böùc xaï g coù yù nghóa thöïc teá trong nghieân cöùu maët caét gieáng khoan. Do tia gamma bò haáp phuï bôûi lôùp ñaát ñaù coù beà daøy gaàn 1 met, chính vì vaäy neân khi ta ño trong ñieàu kieän gieáng khoan ñaõ choáng oáng cuõng khoâng aûnh höôûng ñeán giaù trò ño. Bieåu ñoà theû hieän moät ñoaïn log Gamma Ray cuûa gieáng A-5X Tuyø theo möùc ñoä phoùng xaï töï nhieân cuûa ñaát ñaù maø ngöôøi ta chia ñaát ñaù ra laøm 3 loaïi: Ñaát ñaù coù ñoä phoùng xaï cao (1-3 Bq/g) Ñaát ñaù coù ñoä phoùng xaï trung bình (0.1-1 Bq/g) Ñaát ñaù coù ñoä phoùng xaï thaáp (<0.04 Bq/g) Seùt bitum ñen Seùt keát Muoái kali Feldspar kali Seùt phieán Thaïch anh coù ít feldspar Caùt feldspar chöùa kali Ñaù cacbbonat bò dolomite hoaù Muoái natri Voâi Than ñaù Thaïch anh haït to Caùt Thaïch cao Anhydrite Dolomit 2.Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán giaù trò Gamma Ray: - Vò trí ñaët cuûa thieát bò ño. - Ñöôøng kính gieáng khoan. - Tyû troïng muøn khoan. - Söï phaân boá vaø tyû troïng cuûa ñaát ñaù. - Xi maêng (taïo bôûi voâi vaø seùt). Vì coù voâ soá toå hôïp cuûa nhöõng ñieàu kieän treân neân tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän thöïc teá maø caùc coâng ty dòch vuï, caùc haõng cheá taïo duïng cuï ño phaûi coâng boá taøi lieäu hieäu chænh keát quaû cuûa döõ lieäu ño veà daïng tieâu chuaån. Trong ñieàu kieän chuaån log Gamma Ray khoâng coù yeâu caàu veà hieäu chænh. Caùc ñieàu kieän naøy goàm: kích thöôùc ñöôøng kính gieáng khoan laø 8 inch, tyû troïng cuûa muøn khoan laø 10 lb, keát hôïp vôùi ñöôøng kính cuûa thieát bò ño laø 3.5/8inch trong gieáng. Tuy nhieân, vôùi kích thöôùc lôn vaø muøn khoan naëng hôn hoaëc vôùi thieát bò ñònh taâm thì coù söï hieän dieän cuûa vaät lieäu haáp phuï tia gamma giöõa thaønh heä vaø thieát bò, söï ghi nhaän seõ giaûm ñi. Vì vaäy söï ghi nhaän seõ chính xaùc hôn trong gieáng nhoû hôn hoaëc gieáng roãng. Caùc ñöôøng cong hieäu chænh co theå tìm thaáy ôû caùc coâng ty dòch vuï. Heä soá hieäu chænh thöôøng ôû möùc ñoä vuøa phaûi, trong pham vi töø 1.0-1.3. Chuùng coù theå ñöôïc boû qua ngoaïi tröø Gamma Ray (GR) ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh haøm löôïng seùt. Söï hieäu chænh raát quan troïng trong nhöõng tröôøng hôïp hieám xaûy ra nhö khi GR ñöôïc duøng ñeå phaân tích chaát traàm tích K2CO3 vaø Urani. Ñoâi khi haøm löôïng kali hoaëc urani trong muøn khoan quaù möùc, hoaëc laø do KCl ñöôïc theâm vaøo muøn khoan ñeå ngaên chaën söï troäi seùt. Chính ñieàu naøy laøm cho giaù trò GR cao hôn bình thöôøng. 3. ÖÙng duïng cuûa phöông phaùp Gamma Ray: - phaân tích thaønh phaàn thaïch hoïc cuûa ñaát ñaù. - Xaùc ñònh haøm löôïng seùt chöùa trong væa. - Xaùc ñònh ranh giôùi caùc lôùp. II. PHÖÔNG PHAÙP GAMMA GAMMA MAÄT ÑOÄ (DENSITY) Phöông phaùp Gamma Gamma maät ñoä laø phöông phaùp ño maät ñoä khoái cuûa thaønh heä ñaát ñaù. Maät ñoä khoái laø maät ñoä toång coäng cuûa ñaát ñaù bao goàm khung ñaát ñaù vaø chaát löu chieám choå trong caùc loã troáng. 1.Baûn chaát: Baûn chaát cuûa phöông phaùp Gamma Gamma maät ñoä laø döïa vaøo ñaëc tính taùn xaï cuûa g böùc xaï, xuaát hieän khi kích thích leân ñaát ñaù moät nguoàn böùc xaï g beân ngoaøi. Tia g ñöôïc phaùt ra lieân tuïc bôûi moät nguoàn (khoaûng o.66 MeV töø Cs137) ñöôïc truyeàn vaøo thaønh heä ñaát ñaù. Ôû ñoù chuùng va chaïm nhieàu laàn vôùi caùc electron, laøm cho chuùng bò maát ñi naêng löôïng vaø taùn xaä theo höôùng khaùc – goïi laø taùn xaï Compton. Khi naêng löôïng cuûa chuùng rôi xuoáng khoaûng 0.1 MeV, tia g bò maát ñi bôûi moät quaù trình goïi laø haáp thuï quang ñieän (photoelectric absorption). Söï taùc ñoäng giöõa g böùc xaï vaø vaät chaát laø vieäc taïo thaønh caëp ñieän töû Pozitron, hieäu öùng quang ñieän vaø hieäu öùng Compton. -Caëp ñieän töû Pozitron ñöôïc taïo thaønh döôùi taùc ñoäng cuûa g löôïng töû coù naêng löôïng raát lôùn (5-10 MeV) vôùi haït nhaân nguyeân töû, keát quaû g löôïng töû maùt ñi vaø trong tröôøng ñieän haït nhaân caëp electron pozitron ñöôïc taïo thaønh. -Hieäu öùng quang ñieän dieãn ra döôùi söï haáp thuï g löôïng töû töø moät trong nhöõng electron cuûa haït nhaân. Naêng löôïng cuûa g löôïng töû chuyeån thaønh naêng löôïng ñoäng cuûa electron. Electron naøy quay quanh haït nhaân. Thoâng thöôøng thì aûnh höôûng cuûa hieäu öùng quang ñieän ñoái vôùi vaät chaát raát nhoû. -Hieäu öng Compton: khaùc vôùi hieäu öùng quang ñieän laø g löôïng töû khoâng maát ñi maø chæ maát moät phaàn cho moät trong nhöõng electron cuûa haït nhaân vaø thay ñoåi höôùng chuyeån ñoäng (taùn xaï). Taùn xaï Compton chæ phuï thuoäc vaøo maät ñoä electron cuûa thaønh heä (soá electron trong moät ñôn vò theå tích) maø gaàn nhö laø lieân quan tôùi maät ñoä khoái. Ñaây laø cô sôû cuûa pheùp ño maät ñoä chuaån. Neáu goïi Ne laø soá löôïng electron trong moät ñôn vò theå tích cuûa vaät chaát. Ne = NA x e x r / A NA :haèng soá Avogadro (NA =6.02x1023 mol-1) e :soá thöù töï nguyen toá trong thaønh phaàn vaät chaát. r : maät ñoä vaät chaát. A :khoái löôïng nguyeân töû. Töø coâng thöùc treân baèng phöông phaùp Gamma Gamma ngöôøi ta coù theå xaùc ñònh maät ñoä ñaát ñaù maø gieáng khoan ñi qua. 2. Ñaëc tính cuûa log Gamma Gamma: Ñöôøng cong maät ñoä khoái r ñöôïc ghi nhaän treân log vôùi thöôùc ño thay ñoåi töø 2.0-3.0 g/cc. Maät ñoä tieâu chuaån thay ñoåi töø 2.0-2.7 g/cc khi ñoä roãng thay ñoåi töø 0-40%. Ñöôøng hieäu chænh nhaèm xaùc ñònh tính öùng duïng cuûa ñöôøng r, noù khoâng coaù nghóa laø coäng vaøo hoaïc tröø ñi giaù trò r maø cho thaáy tính chính xaùc cuûa r. Khi phaân tích moät log Density, ñaàu tieân ta neân quan saùt giaù trò treân ñöôøng buø Dr vì ñaây laø ñöôøng cong kieåm soaùt chaát löôïng. Trong gieáng trôn nhaün giaù trò Dr gaàn vôùi giaù trò 0. Ñöôøng Dr seõ bò leäch sang phaûi neáu voû buøn laø loaïi buøn thöôøng (khoâng chöùa barit), leäch sang traùi neáu voû buøn laø loaïi chöùa nhieàu barit. Khi gaëp phaûi lôùp voû buøn hoaëc beà maët gieáng ghoà gheà thì giaù trò Dr hieäu chænh seõ taêng. Neáu Dr thaáp hôn 0.15g/cc hieäu chænh laø thích hôïp vaø ñöôøng r coù theå tin töôûng. Neáu Dr treân 0.15 g/cc thì hieäu chænh khoâng thích hôïp vaø ñöôøng r ñaõ bò loãi. Do moät soá thay ñoåi baát thöôøng theo thoáng keâ ñöôïc moâ taû trong phöông phaùp Gamma Ray thì ñöôøng cong maät ñoä cuõng seõ khoâng laëp laïi chính xaùc. Giaù trò trung bình ñöôïc chaáp nhaän nhöng ñoä leäch chuaån giöõa caùc ñöôøng chaïy laäp lòa khoaûng 0.04 g/cc nôi maät ñoä cao vaø khoaûng 0.02 g/cc nôi coù maät ñoä thaáp vôùi thôøi gian trung bình laø 2 giaây vaø toác ñoä khoan trung bình laø 1800 ft/giôø. Söï khoâng laäp laïi bò sai leäch theâm bôûi thöïc teá laø thieát bò coù theå ñöôïc thaû ôû caùc maët khaùc nhau cuûa gieáng treân ñöôøng laëp laïi. 3. Moái lieân quan giöõa maät ñoä electron vaø maät ñoä khoái Thieát bò Density phaûn aùnh maät ñoä electron cuûa thaønh heä, nhöng thoâng tin maø ta caàn bieát ñoù laø maät ñoä khoái. Hai maät ñoä naøy lieân quan vôùi nhau bôûi tyû soá Z/A cuûa nguyeân toá taïo neân thaønh heä. Vôùi : Z laø dieän tích haït nhaân, A laø troïng löôïng nguyeân töû cuûa nguyeân toá. Ñoái vôùi taát caû caùc nguyeân toá trong caùc thaønh heä traàm tích ngoaïi tröø hydro thì tyû soá Z/A haàu nhö laø haèng soá, thay ñoåi chæ töø 0.48-0.5. Ñoái vôùi hydro thì giaù trò naøy laù 1. Do ñoù, söï hieän dieän cuûa nöôùc vaø daàu trong væa coù yys nghóa laø laøm nhieãu loaïn tính caân ñoái thoâng thöôøng giöõa maät ñoä electron vaø maät ñoä khoái. Söï khaùc bieät giöõa maät ñoä khoái thöïc r vaø maät ñoä khoái do log xaùc ñònh rlog ñöôïc theå hieän qua baûng sau: Chaát Coâng thöùc Maät ñoä thöïc teá r (g/cc) Maät ñoä do log xaùc ñònh rlog (g/cc) Quartz SiO2 2.654 2.648 Calcite CaCO3 2.710 2.710 Dolomite CaCO3MgCO3 2.870 2.876 Anhydrite CaSO4 2.960 2.977 Sylvite KCl 1.984 1.863 Halite NaCl 2.165 2.032 Gypsum CaSO4.2H2O` 2.320 2.351 Anthracite 1.400 1.355 Coal 1.800 1.796 Bitummious 1.200 1.173 Fresh water H2O 1.000 1.000 Salt water 200000 ppm 1.146 1.135 Oil n(CH2) 0.850 0.850 Quan heä giöõa maät ñoä thöïc vaø maät ñoä ño ñöôïc 4. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán keát quaû ño - Phöông phaùp log maät ñoä coù chieàu saâu ño khoâng lôùn. Thöôøng nhoû hôn 10 inch, coù nghóa laø phöông phaùp maät ñoä chæ ño trong phaïm vi töø lôùp voû buøn ñeán ñôùi thaám. Möùc ñoä daøy moûng khaùc nhau cuûa lôùp voû buøn seõ aûnh höôûng ñeán keát quaû ño. - Beà daøy thaønh gieáng khoan cuõng aûnh höôûng ñeán keát quaû ño. 5. ÖÙng duïng - Xaùc ñònh ñoä roãng vaø giaùn tieáp xaùc ñònh maät ñoä hydrocacbon. - Xaùc ñònh thaønh phaàn thaïch hoïc vaø thaønh phaàn khoaùng vaät . - Ñaùnh giaù haøm löôïng vaät chaát höõu cô. - Xaùc ñònh dò thöôøng aùp suaát vaø ñoä roãng khe nöùt. * Tính ñoä roãng töø log Density: Ñoä roãng thu ñöôïc töø maät ñoä khoái theo moät caùch khaù ñôn giaûn, ñoái vôùi nhöõng væa saïch vôùi maät ñoä khung laø rma , maät ñoä chaát löu laø rf , maät ñoä khoái cuûa væa laø r vaø ñoä roãng cuûa væa laø F. Ta coù: r = F.rf + (1-F). rma Töø ñoù ta tính ñöôïc ñoä roãng: F = (rma -r) / (rma - rf) Maät ñoä khung moät soá chaát Loaïi ñaù Maät ñoä khung rma (g/cc) Caùt keát 2.65 Ñaù voâi 2.71 Dolomite 2.78 III. PHÖÔNG PHAÙP NEUTRON (NPHI) Phöông phaùp neutron laø phöông phaùp ghi nhaän lieân tuïc söï phaûn öùng cuûa thaønh heä ñaát ñaù xung quanh thaønh gieáng khoan vôùi söï baén phaù cuûa caùc haït neutron nhanh. Söï phaûn öùng naøy lieân tuïc vôùi chæ soá hydro cuûa væa – thoâng soá xaùc ñònh söï phong phuù hydro cuûa væa. 1. Baûn chaát Haït neutron laø haït khoâng tích ñieän, neân haït noù khoâng bò maát naêng löôïng khi töông taùc vôùi caùc haït electron tích ñieän vaø haït nhaân, vì vaäy maø neutron coù khaû naêng ñaâm xuyeân cao. Naêng löôïng cuûa neutron bieåu hieän ôû vaän toác chuyeån ñoäng cuûa noù,ñöôïc ño baèng ñôn vò MeV. Theo möùc naêng löôïng cuûa haït neutron ngöôøi ta chia laøm 4 loaïi: - Neutron nhanh: 1-15 MeV. - Neutron trung bình: 10 eV-1 MeV. - Neutron nhieät: 0.1-10 eV. - Neutron treân nhieät: 0.025 eV. Khi nghieân cöùu maët caét gieáng khoan baèng phöông phaùp neutron ngöôøi ta phoùng vaøo ñaát ñaù nhöõng haït neutron nhanh vaø ghi böùc xaï g (xaûy ra khi neutron bò baét giöõ). Tia neutron nhanh (khoaûng 5 MeV) lieân tuïc ñöôïc phaùt ra bôûi nguoàn neutron vaø di chuyeån theo nhieàu höôùng vaøo thaønh heä ñaát ñaù. Khi di chuyeån chuùng trôû neân chaäm hoaëc giaûm bôùt naêng löôïng do va chaïm vôùi caùc haït nhaân treân ñöôøng ñi. Khi naêng löôïng giaûm tôùi moät möùc raát thaáp (khoaûng 0.025 eV – naêng löôïng nhieät), chuùng coù daïng zigzag hoaëc khueách taùn theo caùc höôùng cho ñeán khi chuùng bò haáp thuï hoaëc bò baét giöõ bôûi söï hieän dieän caûu haït nhaân. 2. Ñaëc tính cuûa log Netron Log Neutron hieám khi chaïy moät mình do aûnh höôûng cuûa seùt vaø matrix, noù thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi log Density vaø log Gamma Ray. Tröôùc ñaây moãi coâng ty ño log söû duïng caùc ñôn vò khaùc nhau cho thieát bò ño cuûa chính hoï. Coù moät moái lieân heä giöõa caùc giaù trò thi ñöôïc töø thieát bò vaø ñoä roãng cuûa væa ñaù voâi saïch. Caùc giaù tri naøy ñaïi dieän cho ñoä roãng thöïc teá chaûi döôùi ñieàu kieän chuaån cuûa vaûi ñaù voâi saïch. Ñeå tìm ñoä roãng thöïc cuûa nhöõng væa coù thaønh phaàn thaïch hoïc khaùc thì giaù trò cuûa log neutron coù theå ñöôïc chuyeån ñoåi baèng baûng hieäu chænh hoaëc ñònh theo kinh nghieäm. Giaù trò cuûa log Neutron thay ñoåi töø 45 ñeán -15 ñôn vò ñoä roãng. 3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán keát quaû ño - Ñoä beàn cuûa nguoàn. - Khoaûng caùch giöõa nguoàn vaø maùy thu. - Beà daøy oáng choáng. - Beà daøy lôùp xi maêng. - Söï hieän dieän cuûa khí. - Toác ñoä khoan vaø thôøi gian khoan. - Thaønh phaàn thaïch hoïc cuûa ñaát ñaù. 4. ÖÙng duïng Phöông phaùp Neutron khi ñöôïc keát hôïp vôùi caùc phöông phaùp khaùc duøng ñeå: - Ñaùnh giaù ñoä roãng cuûa væa. - Xaùc ñònh ranh giôùi daàu khí. - Xaùc ñònh thaønh phaàn thaïch hoïc cuûa ñaát ñaù. IV. PHÖÔNG PHAÙP SIEÂU AÂM (SONIC – DT) Phöông phaùp sieâu aâm laø phöông phaùp duøng ñeå ño thôøi gian truyeàn soùng ñaøn hoài cuûa ñaát ñaù doïc theo thaønh gieáng khoan ñeå nghieân cöùu tính chaát vaät lyù cuõng nhö thaïch hoïc cuûa ñaát ñaù döïa treân tính chaát lan truyeàn soùng sieâu aâm coù taàn soá cao (>20 Hz) truyeàn qua caùc lôùp ñaát ñaù. 1. Baûn chaát Log sieâu aâm döïa vaøo söï lan truyeàn cuûa soùng cô hoïc ñaøn hoài trong ñaát ñaù. Chính söï lan truyeàn cuûa soùng ñaøn hoài seõ laøm di chuyeån caùc phaàn töû vaät chaát theo höôùng song song hoaëc vuoâng goùc vôùi höôùng lan truyeàn cuûa soùng. Beà maët maø trong moät thôøi ñieåm naøo ñoù xuaát hieän caùc haït chuyeån ñoäng ñöôïc coi laø maët soùng. Coù 2 loaïi soùng: - Soùng doïc: laø soùng chuyeån ñoäng theo höôùng lan truyeàn soùng. Soùng doïc lan truyeàn trong moâi tröôøng raén, loûng, khí. - Soùng ngang: caùc haït cuûa moâi tröôøng chuyeån ñoäng theo höôùng thaúng goùc vôùi höôùng truyeàn soùng. Soùng ngang lan truyeàn trong moâi tröôøng raén. Ngoaøi ra, coøn coù soùng phaûn xaï xuaát hieän khi khaû naêng caûn soùng cuûa moâi tröôøng naøy lôùn hôn moâi tröôøng kia. Khi soùng lan truyeàn töø moâi tröôøng naøy sang moâi tröôøng khaùc thì soùng seõ bò ñoåi höôùng vaø ñoåi vaän toác. 2. Nguyeân lyù truyeàn soùng Khi moät xung ñieän hoaëc moät ñieän aùp ñöôïc gaén vaøo maùy phaùt, noù taïo ra moät xung öùng suaát (soùng) dao ñoäng ngaén khoaûng 25 KHz thöôøng xuyeân trong muøn khoan. Xung öùng suaát naøy laøm sinh ra 6 soùng khaùc bieät nhau di chuyeån leân vaø xuoáng trong gieáng: + Hai soùng khuùc xaï ñi vaøo thaønh heâïñaát ñaù goàm: soùng neùn eùp vaø soùng tröôït. + Hai soùng tröïc tieáp doïc theo ñaàu doø vaø muøn. + Hai soùng beà maët doïc theo thaønh gieáng khoan. Nhöõng soùng naøy di chuyeån vôùi vaän toác khaùc bieät nhau, thay ñoåi töø 2500- 4000 ft/s. Moät thôøi gian ngaén sau khi maùy phaùt phaùt ñi, maùy thu gaàn seõ ghi nhaän ñöôïc soùng tôùi tröôùc. Moät thôøi gian ngaén sau ñoù,caùc soùng naøy laïi ñöôïc ghi nhaän ôû maùy thu xa. Quaù trình di chuyeån nhö sau: moät soùng neùn eùp di chuyeån trong muøn khoan töø maùy phaùt tôùi thaønh gieáng, sau ñoù noù chuyeån thaønh soùng cô hoïc di chuyeån trong thaønh heä ñaát ñaù, soùng naøy laïi chuyeån thaønh soùng neùn eùp di chuyeån trong muøn khoan töø thaønh gieáng tôùi maùy thu vôùi naêng löôïng ban ñaàu. 3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi keát quaû ño - khí trong dung dòch khoan:caùc boät khí trong dung dòch khoan seõ laøm phaân taùn vaø haáp thuï naêng löôïng cuûa soùng sieâu aâm. Soùng sieâu aâm seõ suy yeáu vaø söï suy yeáu tín hieäu ñoâi khi laøm maùy thu khoâng nhaän ñöôïc hoaëc khoâng ñaùng keå gaây neân nhaàm laãn ñeán keát quaû ño. - Ñöôøng kính gieáng khoan lôùn: trong caùc gieáng khoan coù ñöôøng kính ñuû lôùn, khoaûng thôøi gian ñeû soùng doïc vaø soùng ngang ñi töø maùy phaùt ® thaønh heä ® voû buøn ® maùy thu seõ lôùn hôn khoaûng thôøi gian soùng doïc truyeàn tröïc tieáp töø maùy phaùt ® voû buøn® maùy thu. Neáu dieuf naøy xaûy ra thì ta khoâng thu ñöôïc döõ lieäu chính xaùc. 4. ÖÙng duïng Phöông phaùp sieâu aâm duøng ñeå: - phaân væa saûn phaåm. - Ñaùnh giaù ñoä roãng. - Nghieân cöùu tính chaát cô lyù cuûa ñaát ñaù. Hình theå hieän giaù trò caùc ñöôøng NPHI-DT-RHOB cuûa gieáng A-5X CHÖÔNG III GIAÛI ÑOAÙN TAØI LIEÄU ÑÒA VAÄT LYÙ GIEÁNG KHOAN XAÙC ÑÒNH CAÙC THOÂNG SOÁ VÆA TAÄP CHÖÙA MIOCENE HAÏ GIEÁNG KHOAN A-5X ----------o0o---------- I. CÁC BƯỚC GIẢI ĐOÁN TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN 1. Phân vỉa: - Xây dựng đừơng sét chuẩn (GRcut off ): dựa vào đường GR xác định giá trị GRmax và GRmin. * GRmax là giá trị GR đọc được ở vỉa sét sạch nhất và chuẩn nhất * GRmin là giá trị GR đọc được ở vỉa cát chuẩn nhất. - Xác đinh giá trị GRcut off bằng công thức: GR - GRmin Vsh = 0.8 x GRmax - GRmin Với Vsh cut off = 0.35, từ đó ta suy ra được GRcut off. - Sau đó ta tiến hành phân vỉa. + Căn cứ vào đường GRcut off để phân vỉa. + Đồng thời phải dựa vào các đường điện LLD, LLS, MSFL để xác định ranh giới vỉa cho phù hợp. + Những vỉa có giá trị GR GRcut off là vỉa sét. + Trong một số trường hợp, trong cùng một vỉa giá trị cả GR biến đổi khá nhiều chúng ta có thể chia thành nhiều vỉa nhỏ (a, b, c,…). + Phân vỉa xong đánh số thứ tự từ trên xuống và chỉ láy những vỉa có chiều dày tương đối. + Một số vỉa có giá trị GR tăng đột biến, đó là những vỉa than ta không lấy những vỉa này. 2. Xác định chiêù sâu và bề dày vỉa: - Độ sâu vỉa H (m): đọc chỉ số độ sâu ở từng vỉa đã phân. - Bề dày vỉa h (m): căn cứ vào độ sâu nóc và đáy của từng vỉa mà bề dày được tính theo công thức hvỉa = độ sâu đáy – độ sâu nóc 3. Xác định giá trị GR cho từng vỉa: Giá trị GR của từng vỉa chính là gía trị trung bình lấy trên đường GR từ biểu đồ log của vỉa đó. 4. Xác định hàm lượng Vsh cho từng vỉa: Ta sử dụng công thức: GR - GRmin Vsh = 0.8 x GRmax - GRmin 5. Xác định giá trị mật độ (Density – RHOB) G/Cm3: Giá trị của mật độ được đọc trên đường log RHOB, lấy theo giá trị trung bình. 6. Xác định giá trị Neutron (NPHI) V/V: Lấy giá trị trung bình trên đường log NPHI của mỗi vỉa. 7. Xác định giá trị siêu âm (Sonic – DT) µs/m: Căn cứ vào đường log DT,đọc giá trị DT cho từngrị t vỉa, lấy giá trị trung bình. 8. Tính độ rỗng hiệu dụng theo đường RHOB: Dựa vào công thức: ρmat – ρ Φhd = - Vsh x Φsh ρmat – ρflu Với: ρmat = 2.65 (g/cm3) mật độ của matric. ρflu = 1.00 (g/cm3) mật độ chất lưu. ρ : mật độ của vỉa. Vsh : thể tích sét của vỉa. Φsh = 0.35 (%) độ rỗng sét. Φhd : độ rỗng hiệu dụng cuûa væa. 9. Xác định độ rỗng hiệu dụng theo đường Sonic: Áp dụng công thức: ∆T - ∆Tmat Φhd = - Vsh x Φsh ∆Tflu - ∆Tmat Với: Φhd: ñoä roãng hieäu duïng cuûa væa. ∆Tmat = 189 (μs/m) thôøi gian truyeàn soùng sieâu aâm trong ñaát ñaù khung. ∆Tflu = 630 (μs/m) thôøi gian truyeàn soùng sieâu aâm cuûa chaát löu chöùa trong caùc loã roãng. ∆T: khoaûng thôøi gian truyeàn soùng sieâu aâm cuûa ñaát ñaù töï nhieân – xaùc ñònh töø log (μs/m). 10. Xác định độ rỗng hiệu dụng của vỉa: Độ rỗng hiệu dụng của vỉa chính là giá trị trung bình của các độ rỗng hiệu dụng đã xác định theo các phương pháp Sonic và Density. 11. Tính nhiệt độ vỉa Tvỉa (oC): Tvỉa = Gradient địa nhiệt x Độ sâu vỉa + Nhiệt độ bề mặt 12. Tính toán điện trở suất của nước vỉa Rw (Ω.m): Áp dụng công thức: T1 + 21.5 Rw = R1 T2 + 21.5 Với R1 là giá trị điện trở suất của nước vỉa ứng với nhiệt độ T1, R2 là giá trị điện trở suất nước vỉa cần tính ở nhiệt độ T2. Dựa vào bảng Resitivity of NaCl Solution, ta xác định được giá trị R1 = 0.095 ứng với T1 là 100oC. - Từ đó ta tính được điện trở thực của vỉa 13. Tính toán độ bão hòa nước Sw: Sử dụng công thức Archiev để tính toán độ bão hòa nước: a x Rw Sw n = Rt x Φm II. KẾT QUẢ MINH GIẢI Ñeå phaân væa thì ta phaûi tính ñöôïc giaù trò cuûa GRcut off . Töø ñoä saâu 1560 m trôû xuoáng thì ñöôøng GR môùi coù söï thay ñoåi ñaùng keå, neân ta baét ñaàu phaân væa töø ñaây. Döïa vaøo söï thay ñoåi töø bieåu ñoà log GR ta chia gieáng khoan thaønh 3 phaàn ñeå phaân væa: * Töø 1560m – 1700m ta coù: GRmax = 197 GRmin = 59 Aùp duïng coâng thöùc: GRcut off - GRmin Vsh = 0.8 x vôùi Vsh = 0.35 GRmax - GRmin Töø nay ta tính ñöôïc giaù trò cuûa GRcut off trong ñoaïn naøy: Vsh x (GRmax – GRmin) GRcut off = + GRmin 0.8 = 119.375 0 50 100 150 200 250 300 * Töø ñoä saâu 1700m – 3510m ta thaáy giaù trò GR trong ñoaïn naøy ñaõ thay ñoåi nhieàu so vôùi ñoaïn tröôùc neân ta buoäc phaûi tính laïi giaù trò GRcut off ñeå khi phaân khoâng bò maát væa. Ta coù: GRmax = 257 GRmin = 51 Aùp duïng coâng thöùc: GRcut off - GRmin Vsh = 0.8 x vôùi Vsh = 0.35 GRmax - GRmin Töø nay ta tính ñöôïc giaù trò cuûa GRcut off trong ñoaïn naøy: Vsh x (GRmax – GRmin) GRcut off = + GRmin 0.8 0 50 100 150 200 250 300 = 141.125 0 50 100 150 200 250 300 * Töø ñoä saâu 3510m – 3800m, giaù trò GR tieáp tuïc thay ñoåi maïnh, ta phaûi tieáp tuïc tính GRcut off trong ñoaïn naøy. Ta coù: GRmax = 221 GRmin = 18 Aùp duïng coâng thöùc: GRcut off - GRmin Vsh = 0.8 x vôùi Vsh = 0.35 GRmax - GRmin Töø nay ta tính ñöôïc giaù trò cuûa GRcut off trong ñoaïn naøy: Vsh x (GRmax – GRmin) GRcut off = + GRmin 0.8 = 106.8125 0 50 100 150 200 250 300 Sau khi tính ñöôïc caùc giaù trò GRcut off cho töøng ñoaïn thì ta baét ñaàu veõ caùc giaù trò naøy leân bieåu ñoà log GR ñeå tieán haønh phaân væa, caùc væa coù giaù trò GR nhoû hôn GRcut off chính laø væa caùt, coøn caùc væa coù giaù trò GR lôùn hôn GRcut off thì chính laø væa seùt. Khi xaùc ñònh ranh giôùi væa ta caàn phaûi keát hôïp giöõa ñöôøng GR vaø caùc ñöôøng ñieän ñeå ranh giôùi cuûa caùc væa ñöôïc chính xaùc hôn. Sau khi xaùc ñònh ñöôïc ranh giôùi cuûa caùc væa, thì ta baét ñaàu xaùc ñònh caùc giaù trò caàn ño cho töøng væa: GR, DT, NPHI, RHOB, …. ñeå tính ñoä roãng hieäu duïng cuûa töøng væa. Cuoái cuøng ta so saùnh caùc giaù trò tính ñöôïc ôû moãi væa vôùi caùc giaù trò cut off ñeå xem væa naøo coù khaû naêng chöùa daàu væa naøo khoâng. Caùc giaù trò cut off: Vsh < 30%, theå tích seùt trong væa phaûi nhoû hôn 30%. Φhd > 12%, ñoä roãng hieäu duïng phaûi lôùn hôn 12%. Vt > 2 feet, beà daøy væa phaûi lôùn hôn 2 feet. Sw < 62%, ñoä baûo hoøa nöôùc væa phaûi nhoû hôn 62%. Khi moät væa thoûa maõn caùc ñieàu kieän treân thì væa ñoù môùi coù khaû naêng chöùa daàu toát. Keát quaû minh giaûi cho thaáy gieáng khoan A-5X coù toång coäng 51 væa coù khaû naêng chöùa toát, vôùi ñoä roãng hieäu duïng töø 12% - 25%. BAÛNG KEÁT QUAÛ MINH GIAÛI GIEÁNG KHOAN A-5X KEÁT LUAÄN Trong quaù trình thaêm doø - khai thaùc cuõng nhö ñaùnh giaù ñaëc tính thaám, chöùa vaø tieán haønh tính tröõ löôïng cho moät khu moû thì caùc thoâng soá væa: ñoä roãng, ñoä thaám, ñoï baõo hoøa… laø caùc toâng soá raát caàn thieát. Döïa treân cô sôû ñoù, ñeà taøi ñaõ tieán haønh phaân tích vaø ñöa ra söï löïa choïn caùc phöông phaùp cho phuø hôïp vôùi khu vöïc nghieân cöùu. Theo keát quaû minh giaûi cho thaáy raèng khaû naêng thaám vaø chöùa cuûa khu vöïc naøy khaù toát. Nhìn chung ñeà taøi ñaõ thöïc hieän ñöôïc caùc nhieäm vuï ñeà ra: - Phaân tích moät soá phöông phaùp ñeå tính toaùn thoâng soá væa: phöông phaùp ñieän trôû suaát, phöông phaùp gamma gamma maät ñoä, phöông phaùp neutron,… - Tieán haønh minh giaûi vaø ñaùnh giaù ñaëc tính thaám chöùa cuûa khu vöïc gieáng khoan, vôùi 51 væa coù khaû naêng thaám vaø chöùa toát. Tuy nhieân, do coâng taùc thu thaäp taøi lieäu cuõng nhö thôøi gian haïn cheá neân ñeà taøi chöa thöïc hieän ñuöôïc moät soá coâng vieäc vaø coù moät soá kieán nghò nhö sau: - Caàn nghieân cöùu theâm moät soá gieáng, roài lieân keát giöõa caùc gieáng ñeå coâng taùc ñaùnh giaù ñöôïc chính xaùc hôn. - Caàn tieán haønh thu thaäp theâm maãu loõi ñeå phaân tích nhaèm naâng cao möùc ñoä tin caäy cuûa caùc thoâng soá væa. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Nguyeãn Quoác Quaân - 2006 Baøi giaûng ñòa vaät lyù gieáng khoan tröôøng Ñaïi Hoïc Khoa Hoïc Töï Nhieân. 2. Nhieàu taùc giaû Ñòa Chaát Vaø Taøi Nguyeân Daàu Khí Vieät Nam. 3. Traàn Xuaân Thuûy – 2003 Tính tröõ löôïng baèng phöông phaùp theå tích-AÙp duïng phöông phaùp theå tích ñoái vôùi taàng F caáu taïo X – Boàn Malay Thoå Chu. 4. Nguyeãn Hoaøng An – 2003 Minh giaûi taøi lieäu ñòa vaät lyù ñeå xaùc ñònh caùc thoâng soá væa taàng chöùa gieáng khoan TN-3X – Moû Topaz – Boàn Truõng Cöûu Long.