Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp tìm kiếm bẫy phi cấu tạo trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý; ứng dụng thực tế tại khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM .. NGUYỄN LÂM ANH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM BẪY PHI CẤU TẠO TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT – ĐỊA VẬT LÝ; ỨNG DỤNG THỰC TẾ TẠI KHU VỰC LÔ 09-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số: 9.52.06.04 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2022 Công trình được hoàn thành tại Viện Dầu khí Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Nguyễn Thanh Tùng 2. PGS.TS. Hoàng Văn Quý Danh sách các phản biện: Phản biện 1: PGS.TSKH. Phan Văn Quýnh Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Quang Luật Phản biện 3: TS. Nguyễn Quốc Thập Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện tại Viện Dầu khí Việt Nam, 167 Trung Kính, Yên Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội Vào hồi ... giờ ... ngày... tháng ... năm .... Nơi lưu trữ luận án: Thư viện Quốc gia Thư viện Viện Dầu khí Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Bể trầm tích Cửu Long là một trong những bể trầm tích Đệ Tam chứa dầu quan trọng nhất nằm về phía Đông Nam thềm lục địa Việt Nam. Trải qua gần 40 năm tìm kiếm thăm dò, đến nay có thể nói các bẫy cấu tạo và các khối nhô móng có tiềm năng ở bể Cửu Long đã được thăm dò hết, chỉ còn lại một số cấu tạo nhỏ, nhiều rủi ro. Nếu không có những quan điểm tìm kiếm thăm dò hoặc đối tượng tìm kiếm thăm dò mới thì trong tương lai không xa sẽ không còn cấu tạo để gia tăng trữ lượng ở bể Cửu Long trong khi các mỏ dầu đang khai thác thì nhanh chóng cạn kiệt. Đến hiện tại, đã có nhiều nghiên cứu đề cập và chỉ ra tiềm năng đối với bẫy phi cấu tạo ở bể này, tuy nhiên những nghiên cứu này đa số mang tính định hướng, chủ yếu dựa trên một số dấu hiệu trên tài liệu địa chấn và ý tưởng về đặc điểm môi trường trầm tích chứ chưa có phương pháp luận hoàn chỉnh để có thể xác định định lượng các bẫy phi cấu tạo với độ tin cậy cao. Chính vì vậy, gần như chưa có giếng khoan thăm dò nào đặt đối tượng chính là bẫy phi cấu tạo dẫn đến các phát hiện dầu khí trong bẫy phi cấu tạo cũng còn rất hạn chế, nếu có thì ít nhiều mang tính tình cờ. Trong khi đó, những phương pháp tìm kiếm thăm dò đối tượng này vẫn còn là vấn đề mới mẻ, chưa có hệ phương pháp đầy đủ cũng như chưa có kinh nghiệm áp dụng trong thực tế tìm kiếm thăm dò. Việc xây dựng được hệ phương pháp tìm kiếm thăm dò bẫy phi cấu tạo và áp dụng thành công cho bể Cửu Long sẽ có ý nghĩa rất lớn đối với việc duy trì và phát triển khâu đầu của ngành dầu khí trong tương lai ngắn hạn cũng như dài hạn. Với những lý do đó, NCS lựa chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp tìm kiếm bẫy phi cấu tạo trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý; Ứng dụng thực tế tại khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long” để làm luận án tiến sĩ của mình với mong muốn giải quyết được một số vấn đề cấp thiết về khoa học và thực tiễn nêu trên. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Mục tiêu nghiên cứu chính của luận án là xây được một hệ 2 phương pháp hiệu quả trong nghiên cứu tìm kiếm các bẫy phi cấu tạo và áp dụng thử nghiệm trong việc tìm kiếm bẫy phi cấu tạo tại lô 09- 1, bồn trũng Cửu Long. 3. Đối tượng và pham vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chính là các thành tạo trầm tích có có tuổi Oligocen – Miocen sớm thuộc các hệ tầng Trà Cú (E31 tc), Trà Tân (E32 tt) và Bạch Hổ (N11 bh). Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của luận án trên bình đồ là lô 09-1, bồn trũng Cửu Long; trên mặt cắt địa chấn được giới hạn bởi mặt phản xạ từ SH3 đến SH11. 4. Nội dung nghiên cứu Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu liên quan của các công trình nghiên cứu trước đây. Nghiên cứu xây dựng mô hình địa tầng phân tập và xác lập hệ phương pháp nghiên cứu bẫy phi cấu tạo. Nghiên cứu đặc điểm tướng, môi trường trầm tích và phân chia tập địa tầng cho các thành tạo trầm tích Oligocen – Miocen sớm tại lô 09-1. Áp dụng thử nghiệm hệ phương pháp tìm kiếm, phát hiện bẫy phi cấu tạo tại lô 09-1 và khoanh vùng triển vọng dầu khí lô. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của luận án đã xác lập được hệ phương pháp địa chất – địa vật lý phù hợp trong nghiên cứu địa tầng phân tập đối với môi trường trầm tích sông – hồ và nghiên cứu các cơ sở khoa học để nhận biết bẫy phi cấu tạo đối với môi trường này để áp dụng cho các bể trầm tích Đệ Tam trên có đặc điểm hệ thống trầm tích tương tự trên thềm lục địa Việt Nam. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Việc áp dụng hệ phương pháp nghiên cưu bẫy phi cấu tạo đã góp phần xác định được các bẫy phi cấu tạo tiềm năng cho lô 09-1, 3 bồn trũng Cửu Long. Đây là những đóng góp cho việc phát hiện ra những mỏ dầu khí mới, tối ưu hóa tài nguyên thiên nhiên, gia tăng trữ lượng và bảo đảm an ninh năng lượng từ nguồn tài nguyên dầu khí cho quốc gia. 6. Các luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Trên cơ sở phân tích tổng hợp các đặc trưng về tướng, môi trường lắng đọng đối với các thành tạo trầm tích nguồn gốc sông – hồ tuổi Oligocen – Miocen sớm của khu vực nghiên cứu, NCS. đã xây dựng và đề xuất được khung địa tầng phân tập áp dụng cho của các đối tượng này. Khác với địa tầng phân tập áp dụng cho môi trường biển, một tập địa tầng áp dụng cho trầm tích sông – hồ trong đề tài luận án được phân chia thành hai miền hệ thống gồm Miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và miền hệ thống phủ chồng thấp (LAST) dựa trên mức độ phổ biến tương đối của các yếu tố dòng chảy (hay còn được hiểu là tỷ lệ tương đối giữa các tập trầm tích hạt thô tướng lòng sông và các tập trầm tích hạt mịn tướng đồng bằng ngập lụt và đầm hồ). Dựa trên nguyên tắc phân chia này, các thành tạo trầm tích Oligocen – Miocen dưới tại lô 09-1 bể Cửu Long đã được phân chia thành 18 tập địa tầng, với ranh giới tập là các mặt bào mòn bất chỉnh hợp chính. Luận điểm 2: Bằng cách tiếp cận của phương pháp địa tầng phân tập hai miền hệ thống áp dụng cho trầm tích sông – hồ, các bẫy phi cấu tạo được dự báo cho tập phần trên của tập D, tập C và phụ tập BI (SH5 – SH8B), tuổi Oligocen tại lô 09-1 bể Cửu Long được các định là các quạt trầm tích hạt thô có thuộc tính biên độ cao nằm kề áp vào các sườn dốc của các khối nâng và ven rìa bồn trũng, đó là các thân cát lòng sông, quạt trầm tích ven hồ thuộc miền hệ thống phủ chồng cao và/hoặc ít hơn là các thân cát nằm ở trũng sâu của hồ có liên quan đến các thành tạo trầm tích turbidite. 7. Bố cục của luận án Bản luận án được trình bày trong 04 chương, không kể phần mở đầu và kết luận, kiến nghị, và danh mục tài liệu tham khảo. Toàn bộ nội dung luận án được trình bày trong 126 trang A4, 73 hình vẽ, 5 bảng 4 biểu và 4 danh mục các công trình khoa học đã được công bố. CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Vị trí địa lý và bối cảnh kiến tạo bồn trũng Cửu long Khu vực nghiên cứu thuộc lô 09-1, nằm về phía Đông Nam bồn trũng Cửu Long (Hình 1.1)). Quá trình tiến hóa bể Cửu Long có mối quan hệ chặt chẽ với hoạt động của đứt gãy Maeng-Ping phương Tây Bắc – Đông Nam và trục tách giãn biển Đông phương Đông Bắc – Tây Nam Hình 1.1: Vị trí địa lý và hình thái cấu trúc khu vực nghiên cứu theo Hoàng Ngọc Đông, 2012 1.2. Đặc điểm địa tầng Khu vực nghiên cứu gồm các phân vị địa tầng: Móng trước Kainozoi; Hệ tầng Cà Cối, Hệ tầng Trà Cú, Hệ tầng Trà Tân, Hệ tầng Bạch Hổ, Hệ tầng Côn Sơn, hệ tầng Đồng Nai, và hệ tầng Biển Đông. 5 CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở tài liệu Các nguồn tài liệu sử dụng cho đề tài luận án bao gồm: - Tài liệu địa chấn 3D-4C minh giải mới (Hình 2.1); - Tham khảo tài liệu địa chấn 3D thu nổ ở các cấu tạo Rồng và Bạch Hổ (Hình 2.1); Hình 2.1. Sơ đồ tài liệu địa chấn 3D, 3D – 4C và các giếng khoan chính được tham khảo và sử dụng để minh giải địa chất ở khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long - Tham khảo kết quả minh giải tài liệu địa chấn 2D của các giai đoạn thăm dò trước đây; 6 - Thu thập và tổng hợp kết quả minh giải của 48 giếng khoan trong lô 09-1; - Thu thập và tổng hợp kết quả phân tích sinh địa tầng và phân tích mẫu chuyên đề. 2.2. Cách tiếp cận vấn đề Cách tiếp cận truyền thống; Cách tiếp cận hiện đại; Cách tiếp cận đa chiều; Cách tiếp cận hệ thống. 2.3. Các phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu Các số liệu phân tích về thành phần độ hạt trầm tích, địa hóa hữu cơ, cổ sinh, thu được từ các công trình nghiên cứu trước đây sẽ được thu thập, tổng hợp, đánh giá và tái luận giải ở mức độ chi tiết và đa chiều hơn để làm cơ sở khoa học cũng như xác định những vấn đề tồn tại cần giải quyết trong các nội dung nghiên cứu tiếp theo. 2.3.2. Nhóm các phương pháp Địa vật lý 2.3.2.1. Phương pháp địa chấn địa tầng Bản chất của phương pháp là phân chia các mặt cắt địa chấn thành các tập địa chấn có cùng nguồn gốc thành tạo. Ranh giới giữa các tập có thể trùng với ranh giới tập (sequence) hoặc các tập hệ thống (Systems tracts). 2.3.2.2. Phương pháp minh giải địa vật lý giếng khoan Đây là phương pháp là đo đạc và minh giải các tham số vật lý của các tầng địa chất như điện trở suất, mật độ, gamma tự nhiên, gamma nhân tạo, tốc độ truyền sóng âm, địa nhiệt. 2.3.3. Nhóm các phương pháp địa chất 2.3.3.1. Phương pháp thạch địa tầng Một phân vị thạch địa tầng được xác định dựa trên các thuộc tính vật lý quan sát được, bao gồm thành phần khoáng vật, thành phần hóa học, màu sắc, cấu tạo, kiến trúc, tướng và môi trường trầm tích, 2.3.3.2. Phương pháp địa tầng phân tập Khác với cách phân chia truyền thống này, trong đề tài này, 7 NCS sử dụng cách tiếp cận 2 miền hệ thống (Phủ chồng cao – HAST và phủ chồng thấp LAST) để phân tích địa tầng phân tập cho các đối tượng trầm tích sông – hồ của khu vực nghiên cứu. 2.3.3.3. Phương pháp giải đoán cấu trúc địa chất Trong đề tài của NCS, tài liệu địa chấn đóng vai trò qua trọng nhất trong nội dung luận giải cấu trúc – kiến tạo của khu vực. Việc phân tích và giải đoán cấu trúc – kiến tạo được thực hiện theo các nội dung sau: (i). Nhận diện và phân chia các pha biến dạng đứt gãy, uốn nếp. (ii). Phân tích bề mặt bất chỉnh hợp và gián đoạn trầm tích. (iii). Phân tích chiều dày và phục hồi mặt cắt. (iv). Phương pháp xây dựng mô hình địa chất. 2.3.3.4. Phương pháp khôi phục bề mặt cổ địa lý khôi phục cổ địa lý là tái lập lại bề mặt địa hình cổ của khu vực nghiên cứu tại bất cứ thời điểm nào trong quá khứ. Việc khôi phục cổ địa lý đóng vai trò rất quan trọng đối với công tác luận giải môi trường trầm tích tại thời điếm tương ứng trong quá khứ địa chất. 2.3.3.5. Phương pháp xây dựng mô hinhg địa chất Xây dựng mô hình địa chất là phương pháp mô hình hóa để mô phỏng hình thái, kích thước thực thể địa chất trong không gian 2 chiều và 3 chiều. Trong đề tài này, NCS. sử dụng tài liệu địa chấn 3D và tài liệu giếng khoan để xây dựng mô hình tĩnh thể hiện các yếu tố địa tầng, cấu trúc, đứt gãy, nếp uốn, hệ thống trầm tích và các bẫy/cấu tạo triển vọng của lô 09-1 bể Cửu Long. CHƯƠNG 3 - XÁC LẬP KHUNG ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CHO MÔI TRƯỜNG SÔNG - HỒ VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BẪY PHI CẤU TẠO 3.1. Những đặc trưng cơ bản của trầm tích môi trường sông - hồ 3.1.1. Trầm tích môi trường sông Môi trường sông là một loại môi trường trầm tích đặc trưng của hệ thống dòng chảy đi kèm với các dạng địa hình (địa mạo) và tướng trầm tích được tạo ra, bị biến đổi, và/hoặc được bảo tồn trong suốt quá trình xói mòn, vận chuyển và lắng đọng trầm tích. Căn cứ vào vị trí 8 tích tụ ở lòng sông hay hai bên bờ có thể phân chia thành các phụ môi trường doi cát, levee, thềm sông, đồng bằng ven sông, như trong hình 3.1. 3.1.2. Trầm tích môi trường hồ Trầm tích môi trường hồ chủ yếu là trầm tích hạt mịn xen kẹp với các quạt và/hoặc delta trầm tích hạt thô nằm ven bờ hay các tập trầm tích hạt thô được vận chuyển ra xa đến giữa hồ do dòng tỷ trọng gây ra (trầm tích turbidite). 3.2. Đặc điểm chi tiết môi trường hồ 3.2.1. Phân loại hồ Theo Bohacs và Carroll (1995) có 3 loại bể môi trường hồ (lake basin type) (Hình 3.2) dựa trên sự cân bằng của nước hồ cụ thể như sau: Bể hồ tràn (overfilled) (Hình 3.2a); Bể hồ cân bằng (Balanced-filled lake basins) (Hình 3.2b); và Bể hồ cạn (Underfilled lake-basin): (Hình 3.2c). Hình 3.1 Các tướng trầm tích liên quan đến môi trường sông 9 Hình 3.2. Mô hình 3 loại bể trầm tích trong môi trường hồ Những đặc trưng về trầm tích của hồ được kiểm soát không chỉ bởi không gian trầm tích và nguồn trầm tích, mà còn bởi địa hình hoặc độ sâu từ trước và thời gian đỉnh của dòng chảy liên quan đến mực nước hồ. Hoạt động kiến tạo ảnh hưởng tới không gian trầm tích không chỉ theo thời gian mà cả không gian. Hoạt động kiến tạo cũng ảnh hưởng đến lưu vực và hệ thống dẫn lưu trong hồ. 3.2.2. Đặc điểm tướng đá môi trường hồ Theo Bohacs, 2012 [28], Mỗi một tổ hợp tướng đầm hồ chứa các tập: sông, đồng bằng ngập lụt, rìa hồ và trung tâm hồ với những đặc tính liên quan đến tiềm năng dầu khí. Nhìn chung có thể chia làm 3 tổ hợp tướng trầm tích đi kèm với môi trường sông hồ, gồm: Tổ hợp tướng sông - hồ (Fluvial-lacustrine facies associations) tương ứng với môi trường hồ tràn; Tổ hợp tướng dao động (Fluctuating profundal lacustrine- facies association) tương ứng với môi trường hồ cân bằng; Tổ hợp tướng bay hơi (Evaporative lacustrine-facies associations) tương ứng với môi trường hồ cạn. 3.3. Đề xuất khung địa tầng phân tập cho trầm tích Oliogocen – Lower Miocene của vùng nghiên cứu 3.3.1. Đặt vấn đề Trầm tích Oligocen – Miocen dưới của lô 09-1 bể Cửu Long được hình thành trong môi trường lục địa sông - hồ, vốn không chịu nhiều tác động của mực nước biển tương đối và dịch chuyển đường bờ như mô hình kinh điển trong nghiên cứu địa tầng phân tập truyền thống được đề xuất bởi nhóm nghiên cứu Exxon và nhiều tác giả khác. Do đó, phương hướng tiếp cận trong phân tích địa tầng phân tập ở đối 10 tượng này cũng cần được xem xét và lựa chọn sao cho phù hợp với thực tế địa chất hơn. Giai đoạn mực nước thấp trong hệ thống sông hồ cần được hiểu là giai đoạn thiếu hụt trầm tích, các trầm tích lắng đọng chậm, thành phần hạt mịn chiếm ưu thế. Điều này khác biệt lớn so với miền hệ thống biển thấp trong môi trường biển (Lowstand Systems Tract), khi mà các hệ thống sông vẫn hoạt động mạnh mẽ, tạo ra các nêm lấn biển thấp (LST wedge). Ngược lại, trong giai đoạn hồ cao, mực nước hồ tăng do mực nước sông tăng nhanh, mang theo các trầm tích hạt thô dồi dào, hình thành các thân cát nêm lấn phủ chồng (progradation). Tuy nhiên đặc điểm cấu trúc của hai miền hệ thống lại được đặc trưng bởi tỷ lệ tương đối của sự có mặt các yếu tố địa chất dòng sông trong chúng (Hình 3.3). Hình 3.3. Các đặn trưng cơ bản của miền hệ thống phủ chồng cao – thấp, áp dụng cho hệ thống trầm tích sông- hồ theo Catuneanu, 2020. 3.3.2. Đề xuất khung địa tầng phân tập áp dụng cho khu vực nghiên cứu Tại khu vực nghiên cứu, áp dụng mô hình phân tập phủ chồng thấp – cao, có thể phân tách lát cắt Oligocen – Miocen dưới thành 18 tập (Bảng 3.1 và Hình 3.4). 11 Bảng 3.1. Phân tập địa tầng khu vực lô 09-1 Hình 3.4. Phân tập và liên kết giếng khoan cho phụ tập D3 theo mô hình mức độ phủ chồng thấp – cao (LAST, HAST) 3.4. Xác lập hệ phương pháp nghiên cứu bẫy phi cấu tạo cho lô 09-1 bể Cửu Long 3.4.1. Khái quát về bẫy phi cấu tạo Bẫy phi cấu tạo là những bẫy chứa dầu khí không xác định được bằng cấu trúc khép kín. Một vấn đề quan trọng đối với sự hình thành bẫy phi cấu tạo là phải có được đầy đủ các tầng chắn đáy, tầng chắn nóc và tầng chắn biên hoàn thiện để đảm bảo không cho hydrocarbon di thoát khỏi bẫy. 12 3.4.2. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên tài liệu địa chấn Phương pháp địa chấn trong tìm kiếm bẫy phi cấu tạo trong môi trường sông-hồ bể Cửu Long được phân tích ở hai nhánh lớn. Sản phẩm của hai nhánh nghiên cứu kết hợp với thông tin từ giếng khoan, địa chất sẽ đưa ra mô hình địa tầng phân tập. Chu trình phân tích tài liệu được mô tả như ở hình 3.5. Hình 3.5. Chu trình nghiên cứu địa chấn cho đối tượng bẫy phi cấu tạo trong môi trường sông-hồ bể Cửu Long. 3.4.3. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên luận giải cấu trúc – kiến tạo Phương pháp này sử dụng quan hệ địa tầng và cấu trúc hình học của các mặt phân lớp trong một tập trầm tích. Đối với một pha biến dạng nhất định, có thể xác định được 3 tập trầm tích: trước biến dạng, đồng biến dạng, và sau biến dạng. Sử dụng phương pháp này, ta có thể xác định được địa hình đới cao và đới trũng trong từng giai đoạn trầm tích. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng kết hợp bản đồ đẳng dày để xác định thời gian hoạt động của các yếu tố biến dạng cũng như phân bố các đới cao và đới trũng theo bề ngang. Nếu cấu trúc biến dạng hoạt động đồng trầm tích trong một thời kỳ nhất định, thì trên bản đồ đẳng dày của thời kỳ đó thể hiện sự thay đổi bề dày giữa đới cao và đới trũng hình thành bởi yếu tố biến dạng. 3.4.4. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên tài liệu cổ sinh Trong môi trường lục địa của trầm tích Oligocen-Miocen muộn, 13 phân tập trầm tích chủ yếu dựa vào nhóm hóa thạch bào tử phấn hoa. Sự phát triển phức hệ hóa thạch bào tử phấn theo trình tự từ pha 1 đến pha 4-5 tương ứng với sự phát triển thiên về một nhóm thực vật đặc trưng như vậy phản ánh 1 chu kỳ trầm tích từ thành hệ trầm tích mực nước hồ thấp đến thành hệ trầm tích hồ cao. 3.4.5. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên phân tích địa tầng phân tập và môi trường trầm tích Để tìm kiếm các yếu tố cấu thành lên một bẫy phi cấu tạo, thực chất là nhận diện sự phân bố của các vỉa chứa trong miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và các tầng chắn trong miền hệ thống phủ chồng thấp (LAST) trong khung địa tầng phân tập gồm hai miền hệ thống áp dụng cho môi trường sông – hồ nêu trên (Hình 3.6) Hình 3.6. Phân tập địa tầng trên mặt cắt địa chấn cho khu vực nghiên cứu CHƯƠNG 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẪY PHI CẤU TẠO LÔ 09-1 BỂ CỬU LONG 4.1. Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo lô 09-1 và lân cận Tương tự như các khu vực khác ở bể Cửu Long, khu vực nghiên cứu trải qua 3 giai đoạn kiến tạo chính: - Giai đoạn tách giãn; - Giai đoạn ép nén nghịch đảo - Giai đoạn lún chìm nhiệt 14 Hình 4.1. Các đơn vị cấu trúc khu vực nghiên cứu trên nền bản đồ cổ địa lý thời kỳ SH8.2-SH10 và các mặt cắt địa chất tiêu biểu qua khu vực nghiên cứu 4.2. Đặc điểm địa tầng Trong nghiên cứu này, nghiên cứu sinh sử dụng và kế thừa kết quả phân tích cổ sinh địa tầng trong nghiên cứu của Morley và nnk (2019) đồng thời cũng kết hợp với các tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan để xây dựng mô khung địa tầng phân tập cho khu vực nghiên cứu. Ranh giới của các tập trầm tích (Sequence Boundary) là bề mặt bất chỉnh hợp bào mòn, tại đó sẽ vắng mặt các phức hệ hóa thạch khi so sánh nó với phức hệ hóa thạch trẻ hơn ở trầm tích bên trên. Trong đó trầm tích tập E (hệ tầng Trà Cú) được phân thành 9 tập; trầm tích tập D (hệ tầng Trà Tân) được phân tập thành 6 tập; Mỗi tập trầm tích tương ứng với một chu kỳ thay đổi cổ khí hậu 406 nghìn năm và bao gồm hai miền hệ thống trầm tích tương ứng với sự thay đổi mực nước nước hồ: giai đoạn mực nước hồ dâng cao mở rộng (TST) và đứng cao khi nguồn vật liệu đổ vào hồ lớn (HST). Ranh giới giữa của hai miền hệ thống trầm tích trong mỗi tập là mặt ngập lụt cực đại (Mfs). 15 Hình 4.2. Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long theo kết quả phân tích cổ sinh địa tầng của Morley và nnk (2019). 4.3. Đặc điểm tướng thạch học và môi trường trầm tích của các tập địa tầng Sự thay đổi không gian tích tụ của hồ cùng với bề mặt cổ địa lý sẽ khống chế các hệ thống dòng chảy cổ và vì vậy chúng chi phối quá trình vận chuyển, phân bố và tích tụ trầm tích. Mỗi một tướng Hình 4.3. Phân bố tướng và môi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH8 16 thạch học và môi trường tương ứng với chúng sẽ được phân tích theo từng giai đoạn (miền hệ thống) của các tập địa tầng HAST-LAST (Hình 4.3). 4.4. Bẫy phi cấu tạo lô 09-1 bồn trũng Cửu Long Sau khi minh giải địa chấn, tài liệu giếng khoan, phân tích mẫu, và thành lập được các bản đồ môi trường theo từng tầng, công tác phân tích thuộc tính địa chấn được tiến hành nhằm xác định các đới dị thường có khả năng liên quan đến sự tồn tại của các thân cát có tiềm năng chứa trong các miền hệ thống phủ chồng cao Hình 4.4 - 4.7). Có thể phân loại thành ba nhóm dị thường: Nhóm thứ nhất có diện tích nhỏ, tập trung chủ yếu ở phần trung tâm và phía Bắc của lô; các dị thường này nằm sát chân của các khối cao, hoặc đứt gãy có biên độ lớn. Các dị thường phản ánh các thân cát được đổ trực tiếp từ các khối cao Bạch Hổ (theo bản đồ của địa hình). Trong giai đoạn này, khối cao ở phía Bắc không nhô cao so với mực nước, dẫn đến giới hạn về nguồn trầm tích và năng lượng cũng không cao. Nhóm dị thường thứ hai có thể quan sát ở khu vực trũng phía Nam lô 09-1, có phương á Đông Tây. Mặt cắt địa chấn thể hiện biểu hiện của ít nhất hai thân cát với biên độ mạnh, phần ở dưới quan sát rõ các phản xạ gá đáy lên ranh giới SH-8.1. Đây được minh giải là các quạt bồi tích cát có nguồn từ các khối nâng cao Sói. Hình 4.4 Bản đồ thuộc tính biên độ phản ánh các thân cát có nguồn từ khu vực phía Đông giai đoạn đầu SH-8.1 b c a Khu vực trầm tích rất mỏng b Các dị thường biên độ➔ cát Biên độ thấp, đồng nhất➔ sétc Đới cao Bạch Hổ - Rồng 17 Nhóm dị thường thứ ba nằm ở phía Đông Bắc Bạch Hổ có phương kéo dài TB – ĐN, mở rộng diện tích về phía ĐN và có ranh giới khá rõ ràng với các phản xạ biên độ yếu ở xung quanh. Trên mặt cắt địa chấn, dị thường này tương ứng với các phản xạ biên độ lớn khác biệt với các biên độ liên tục, biên độ nhỏ ở xung quanh. Hình 4.5 Bản đồ thuộc tính địa chấn và bản đồ cấu trúc thể hiện các thân cát trong khu vực nghiên cứu Hình 4.6. Bản đồ thuộc tính địa chấn và bản đồ cấu trúc thể hiện các thân cát và hướng vận chuyển trầm tích Từ những phân tích định lượng nêu trên đã cho phép NCS xác định được các vị trí triển vọng tồn tại bẫy phi cấu tạo, phần lớn trong số chúng nằm trong các tầng SH8B, SH8, SH7 và SH5. Trong đó, các 18 thân cát tiềm năng là vỉa chứa chủ yếu là các quạt trầm tích đổ trực tiếp từ các khối cao xuống phần thấp của địa hình (Hình 4..4 – 4.7). Hình 4.7. Vị trí các bẫy phi cấu tạo tiềm năng tổng hợp trên cơ sở dị thường địa chấn và mô hình trầm tích. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận - Bản luận án đã được hoàn thành dựa trên việc thu thập, tổng hợp, xử lý và phân tích một khối lượng rất lớn tài liệu giếng khoan, địa chấn 3D-4C thu nổ bằng công nghệ OBC kết hợp với số liệu tổng hợp kết quả phân tích mẫu, bảo đảm được tính đại diện và độ tin cậy của kết quả đưa ra; góp phần hoàn thiện hệ phương pháp địa chất – địa vật lý trong nghiên cứu, tìm kiếm các bẫy phi cấu tạo ở các khu vực có điều kiện địa chất tương tự với lô 09-1 và bể Cửu Long; - Các thành tạo trầm tích lắng đọng trong bể Cửu Long trong gian đoạn Oligocen-Miocen sớm đã được làm sáng tỏ về môi trường trầm tích là môi trường sông – hồ và đây được xác định là đối tượng có nhiều triển vọng dầu khí nhất sau đối tượng đá móng nứt nẻ và vì vậy sẽ được lựa chọn làm đối tượng chính tìm kiếm bẫy phi cấu tạo 19 của đề tài; - Bên cạnh hình thành lên các bẫy cấu tạo đã được nghiên cứu kỹ, sự thay đổi bề mặt cổ địa lý cũng đã gây ra sự thay đổi về hướng nguồn trầm tích, không gian tích tụ và tướng trầm tích (hạt thô/hạt mịn) theo cả chiều thẳng đứng và nằm ngang (theo không gian và thời gian); từ đó hình thành lên các quạt trầm tích nằm kề áp vào các sườn dốc địa cổ địa hình hay ít phổ biến hơn là các thân cát được vận chuyển ra các khu vực nước sâu dưới tác dụng của dòng trọng lực (gravity flow) hay dòng chảy rối (turbidity flow). Những thân cát dưới dạng các quạt trầm tích hay các thân cát nằm ở vùng nước sâu khi bị khống chế bởi các tầng chắn nóc, chắn đáy và chắn biên sẽ có tiềm năng trở thành các bẫy phi cấu tạo mà trước đây chưa được quan tâm nghiên cứu đầy đủ. - NCS. đã đã đề xuất được khung địa tầng phân tập gồm hai miền hệ thống phủ chồng cao (HAST và phủ chồng thấp LAST) phù hợp cho các đối tượng địa chất Oligocen – Miocen dưới hình thành trong môi trường sông – hồ để xác lập được 18 tập địa tầng. Trong đó mỗi tập được chia thành 02 miền hệ thống trầm tích là miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và miền hệ thống phủ chồng thấp (LAST). - Bằng việc nghiên cứu tổng hợp các nguồn tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan, mô hình địa chất và khung địa tầng phân tập với 02 miền hệ thống sông – hồ, bước đầu đã nhận diện và khoanh định được sự tồn tại của bẫy phi cấu tạo trong các tầng SH5 – SH8B ở khu vực lô 09-1, đó là các quạt trầm tích nằm kề áp trên sườn các khối nâng ở phía Đông Bắc đới cao Rồng – Bạch hổ có tiềm năng tích tụ dầu khí thương mại. 2. Kiến nghị - Cần chính xác hóa hơn ranh giới trong các bản đồ tướng và môi trường trầm tích, làm cơ sở nhận diện và liên kết các tướng thạch học theo chiều thẳng đứng và nằm ngang cũng như khoanh định ranh giới các miền hệ thống; - Khai thác tốt hơn thông tin từ phân tích thuộc tính địa chấn, đặc tích thạch học, các miền hệ thống để có cơ sở đánh giá chi tiết hơn 20 về tính liên tục, chiều dày và chất lượng của tầng chứa, tầng chắn (chắn nóc, chắn đáy và chắn biên) để nâng cao mức độ tin cậy cho các bẫy phi cấu tạo và giảm thiểu rủi ro trong trong dự báo. - Ngoài những kết quả thu được là các quạt trầm tích trong tầng SH7 nằm kề áp trên các khối nâng của lô 09-1, cần mở rộng nghiên cứu các đối tượng khác là các cửa sông đổ vào hồ và các vỉa chứa nằm ở phần nước sâu ở trung tâm hồ (các tích tụ trầm tích turbidite và/hoặc dòng trọng lực) và các quạt trầm tích trong các địa tầng khác thuộc phần dưới của tập D, tập E và BI.2. Tương tự như vậy, phạm vi nghiên cứu nên được mở rộng ra các cấu tạo khác có đặc điểm địa chất tương tự trong phạm vi bể Cửu Long và các bể khác. 21 TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đề tài luận án: Nghiên cứu phương pháp tìm kiếm bẫy phi cấu tạo trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý; Ứng dụng thực tế tại khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long. Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí Mã số: 9.52.06.04 Nghiên cứu sinh: Nguyễn Lâm Anh Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Tùng và PGS.TS. Hoàng Văn Quý Những điểm mới của luận án: - Những kết quả cập nhật và nghiên cứu mới từ các giếng khoan và tài liệu địa chấn 3D gần đây được tiến hành chi tiết và định lượng đã góp phần làm sáng tỏ sự khác biệt về đặc điểm trầm tích của môi trường sông – hồ về các khía cạnh tướng thạch học, môi trường lắng đọng, hình thái kích thước và phân bố không gian cũng như quy luận biến đổi tướng trầm tích theo không và thời gian so với trầm tích biển; - NCS. đã xây dựng được khung địa tầng phân tập phù hợp cho việc phân chia địa tầng của các thành tạo trầm tích môi trường sông – hồ, với những cách tiếp cận khác so với hệ thống phân chia địa tầng phân tập truyền thống áp dụng cho môi trường biển; Cụ thể là một tập địa tầng đối với các thành tạo trầm tích hình thành trong môi trường sông – hồ gồm hai miền hệ thống: (i). Miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và (ii). miền hệ thống phủ chồng thấp (LAST) dựa trên tỷ lệ tương đối giữa các tập trầm tích hạt thô tướng lòng sông, quạt ven hồ và các tập trầm tích hạt mịn tướng đồng bằng ngập lụt và đầm hồ); - Đã đề xuất được hệ phương pháp nghiên cứu hợp lý và hiệu quả trong nghiên cứu phát hiện các bẫy phi cấu tạo phục vụ cho việc nâng cao hiệu quả tìm kiếm – thăm dò dầu khí; Phương pháp địa tầng phân tập gồm hai miền hệ thống áp dụng cho môi trường trầm tích sông – hồ được cho là phương pháp chủ đạo để tìm kiếm các thân cát có triển vọng chứa trong miền hệ thống HAST; - Lần đầu tiên áp dụng hệ phương pháp phù hợp dự báo được 22 một số bẫy phi cấu tạo triển vọng cho lô 09-1, bồn trũng Cửu Long. Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh 23 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Hoang Van Long, Nguyen Tien Thanh, Vu Tat Tuan, Nguyen Thanh Tung, Nguyen Lam Anh, Dao Bui Din, Le Van Duc, Tran Ngoc Dien, Nguyen Huu Hiep, 2021. Holocene sedimentation offshore Southeast Vietnam based on geophysical interpretation and sediment composition analysis. Vietnam Journal of Earth Sciences, Vol.: 43(3), 336-379pp, DOI: https://doi.org/10.15625/2615- 9783/16268. 2. Nguyen Huu Hiep, Pham Nhu Sang, Hoang Van Long, Andrew Carter, Bui Vinh Hau, Bui Hoang Bac, Trinh Thanh Trung, Nguyen Lam Anh, 2021. Cretaceous granitic magmatism in South - Central Vietnam: Constraints from zircon U–Pb geochronology. Polish Mineral Engineering Society, No 2(46), 7–14pp, DOI: 3. Nguyen Lam Anh, Nguyen Thanh Tung, Hoang Van Long, Bui Viet Dung, Nguyen Trung Hieu, Nguyen Tuan Anh, Bui Thi Ngoc Phuong, Nguyen Tan Trieu, Trinh Thanh Trung, 2021. Variation of sediment provenance at the 09-1 Block, Cuu Long Basin: their significance in assessing the Oligocene – Miocene reservoir quality. Journal of Mining and Earth Sciences, Vol. 62, Issue 5, 29-42pp. 4. Nguyễn Lâm Anh, Nguyễn Thanh Tùng, Hoàng Văn Long, Nguyễn Danh Lam, Bùi Huy Hoàng, Bùi Việt Dũng, Nguyễn Trung Hiếu, Nguyễn Quang Tuấn, Nguyễn Tuấn Anh, 2021. Đặc điểm địa chất và khả năng hình thành bẫy phi cấu tạo tại lô 09-1,Bồn trũng Cửu Long. Tạp chí Địa chất, Loạt A, Số 375.2021, tr. 93-104.