Xem xét khả năng ứng dụng phương trình cân bằng vật chất để tính trữ lượng dầu trong móng mỏ Bạch Hổ

LÔØI MÔÛ ÑAÀU ÀcËdÀ Ngaønh coâng nghieäp daàu khí Vieät Nam ñöôïc chính thöùc thaønh laäp töø thaùng 9 naêm 1975, chaäm nhaát so vôùi caùc nöôùc trong khu vöïc nhöng ñaõ khaúng ñònh vò theá cuûa mình trong neàn kinh teá quoác daân. Trong gaàn 30 naêm xaây döïng vôùi nhöõng böôùc thaêng traàm do nhieàu yeáu toá chi phoái, ngaønh daàu khí nöôùc ta ñaõ ñaït ñöôïc nhöõng thaønh töïu to lôùn vaø ñaõ ñoùng goùp moät phaàn khoâng nhoû trong neàn kinh teá chung cuûa ñaát nöôùc. Trong soá caùc beå traàm tích ôû Vieät Nam, beå Cöûu Long laø nôi maø coâng taùc tìm kieám thaêm doø ñaït hieäu quaû nhaát. Taïi ñaây, moû Baïch Hoå vôùi ba ñoái töôïng chöùa daàu chính laø traàm tích Mioxen haï, traàm tích Oligoxen vaø ñaëc bieät laø ñoái töôïng daàu trong ñaù moùng. Taàng moùng moû Baïch Hoå ñaõ ñöôïc ñöa vaøo khai thaùc töø naêm 1988. Hôn 10 naêm qua ñaõ khai thaùc ñöôïc treân 100 trieäu taán daàu, chieám hôn 90% toång saûn löôïng cuûa Vietsovpetro vaø hôn 80% toaøn boä saûn löôïng khai thaùc daàu cuûa Vieät Nam. Moät trong caùc maët chuû yeáu cuûa vieäc ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu vaø khí laø vieäc tính tröõ löôïng thaêm doø ñeå laøm cô sôû cho vieäc khai thaùc hôïp lyù loøng ñaát, vaø cho khaû naêng döï baùo moät caùch coù cô sôû hôn söï phaùt trieån trong töông lai cuûa coâng nghieäp daàu vaø khí. Trong giai ñoaïn phaùt trieån hieän nay, phöông phaùp caân baèng vaät chaát cho khaû naêng giaûi quyeát ñöôïc caùc vaán ñeà tính tröõ löôïng daàu vaø khí trong caùc ñieàu kieän ñòa chaát phöùc taïp vaø ña daïng. Phöông phaùp naøy khoâng nhöõng laøm phöông phaùp kieåm tra maø coøn laø moät phöông phaùp cô baûn. Chính vaø leõ ñoù, ñöôïc pheùp cuûa Boä moân Ñòa chaát daàu khí, Khoa Ñòa Chaát, cuøng vôùi söï höôùng daãn cuûa thaày Th.S Phan Vaên Koâng, em thöïc hieän khoùa luaän toát nghieäp ñaïi hoïc vôùi ñeà taøi: “ XEM XEÙT KHAÛ NAÊNG ÖÙNG DUÏNG PHÖÔNG TRÌNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT ÑEÅ TÍNH TRÖÕ LÖÔÏNG DAÀU TRONG MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ” Muïc ñích chính cuûa ñeà taøi: Tính tröõ löôïng toaøn boä thaân daàu trong moùng moû Baïch Hoå. Ñöa ra cô sôû giaûi phaùp veà tính tröõ löôïng taïi caùc moû daàu trong ñaù moùng ôû theàm luïc ñòa Nam Vieät Nam. Ñeå hoaøn thaønh baøi khoùa luaän toát nghieäp Ñaïi Hoïc, tröôùc tieân, em xin ñöôïc göûi lôøi caûm ôn ñeán ban chuû nhieäm khoa cuøng toaøn theå quyù thaày coâ khoa ÑÒA CHAÁT noùi chung vaø thaày coâ boä moân Ñòa Chaát Daàu Khí noùi rieâng ñaõ cho em nhöõng kieán thöùc quyù baùu trong suoát thôøi gian hoïc taäp qua. Em xin ñöôïc göûi lôøi bieát ôn saâu saéc ñeán thaày Thaïc Só Phan Vaên Koâng ñaõ taän tình chæ baûo, höôùng daãn em trong suoát quaù trình thöïc hieän Khoaù Luaän. Caùm ôn ngöôøi thaân vaø baïn beø ñaõ giuùp ñôõ toâi raát nhieàu trong suoát thôøi gian qua. Tuy ñaõ coá gaéng nhöng em nhaän thaáy haõy coøn yeáu keùm trong laõnh vöïc nghieân cöùu coù tính chaát phöùc taïp vaø caàn kieán thöùc chuyeân saâu. Moïi yù kieán ñoùng goùp cuûa quí thaày coâ em xin ghi nhaän. PHAÀN I: ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA CHAÁT MOÛ BAÏCH HOÅ CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU – LÒCH SÖÛ NGHIEÂN CÖÙU BOÀN TRUÕNG CÖÛU LONG _ MOÛ BAÏCH HOÅ I. Khaùi quaùt veà moû Baïch Hoå II. Lòch söû nghieân cöùu CHÖÔNG II: ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA CHAÁT MOÛ BAÏCH HOÅ I. Ñòa taàng toång hôïp moû Baïch Hoå II. Kieán taïo moû Baïch Hoå III. Lòch söû phaùt trieån ñòa chaát CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU – LÒCH SÖÛ NGHIEÂN CÖÙU BOÀN TRUÕNG CÖÛU LONG _ MOÛ BAÏCH HOÅ I. KHAÙI QUAÙT VEÀ MOÛ BAÏCH HOÅ ¨ Vò trí: Moû Baïch Hoå naèm trong loâ soá 9, caùch Vuõng Taøu 110 - 115 km veà phía Ñoâng Nam. Laø moät boä phaän quan troïng cuûa khoái naâng trung taâm cuûa boàn truõng Cöûu Long vaø coù hình daïng keùo daøi theo höôùng Ñoâng Baéc - Taây Nam, ñaõ ñöôïc lieân doanh daàu khí Vietsovpetro thaêm doø vaø khai thaùc. Trong ñoù: + 26-5-1984: taøu khoan Mirchin tìm thaáy doøng daàu coâng nghieäp ñaàu tieân ôû moû Baïch Hoå. + 6-9-1988: baét ñaàu khai thaùc daàu töø moùng Baïch Hoå. + 29-12-1988: ñaõ khai thaùc 1 trieäu taán daàu thoâ töø moû Baïch Hoå. + 8-9-1996: ñaõ khai thaùc 40 trieäu taán daàu thoâ töø moû Baïch Hoå.. + 2-11-2001: ñaõ khai thaùc 100 trieäu taán daàu thoâ (Vietsovpetro). (Hình I_1: Vò trí moû Baïch Hoå) ¨ Khí haäu – thuûy vaên: Khu vöïc coù khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa. Töø thaùng 6 ñeán thaùng 9 chuû yeáu gioù muøa Taây Nam, keøm theo möa to vaø ngaén. Töø thaùng 11 ñeán thaùng 3 chuû yeáu gioù muøa Ñoâng Baéc, vôùi nhöõng traän gioù lôùn taïo soùng cao töø 5-8 m, ñoâi khi coù baõo taïo soùng cao tôùi 10 m. Thôøi kyø thuaän lôïi cho coâng vieäc treân bieån laø muøa gioù Taây Nam vaø caùc giai ñoaïn chuyeån tieáp (thaùng 4, 5 vaø 10). Caùc doøng chaûy cuûa bieån phuï thuoäc cheá ñoä gioù muøa vaø thuûy trieàu. Vaän toác doøng chaûy ôû ñoä saâu 15-20 m ñaït 80 cm/giaây, ôû lôùp nöôùc ñaùy toác ñoä doøng chaûy thay ñoåi töø 20-30 cm/giaây. Nhieät ñoä nöôùc trong naêm thay ñoåi töø 25-300C. Ñoä maën nöôùc bieån thay ñoåi töø 33-35 g/lít. Hình I-1 II. LÒCH SÖÛ NGHIEÂN CÖÙU Moû Baïch Hoå ñöôïc caùc nhaø ñòa chaát nghieân cöùu töø laâu. Coâng taùc nghieân cöùu ñòa chaát, ñòa vaät lyù ôû ñaây coù theå ñaùnh giaù khaù tæ mæ vaø thu ñöôïc nhieàu keát quaû toát, cuøng vôùi vieäc tìm kieám thaêm doø, khai thaùc daàu khí ñöôïc tieán haønh maïnh meõ ñaõ ñaït ñöôïc giaù trò kinh teá lôùn lao. Lòch söû nghieân cöùu coù theå chia laøm ba giai ñoaïn: 1. Giai ñoaïn tröôùc 1975 * Vaøo ñaàu nhöõng naêm 60 ñaõ coù nhöõng döï ñoaùn veà tieàm naêng daàu khí ôû boàn truõng, noù trôû thaønh ñoái töôïng tìm kieám daàu khí cuûa moät soá coâng ty nöôùc ngoaøi. * Nhöõng naêm 1960 -1970, coâng ty Man Drel ñaõ ño ñòa vaät lyù theàm luïc ñòa phía Nam vôùi maïng löôùi khaûo saùt 39 km ´ 50 km. * Naêm 1969, coâng ty Mobil Oil ñaõ phuû maïng löôùi tuyeán khaûo saùt ñòa vaät lyù 8 km ´ 8 km vaø 4 km ´ 4km treân khu vöïc loâ 9. * Naêm 1974, coâng ty Petty Ray ñaõ tieán haønh nghieân cöùu ñòa vaät lyù vôùi maïng löôùi tuyeán 2 km ´ 2 km treân khu vöïc loâ 9 vaø loâ 16. * Ñaàu naêm 1975, coâng ty Mobil Oil ñaõ khoan gieáng BX-1X treân caáu taïo Baïch Hoå, khi thöû væa taàng Miocen haï ñaõ thu ñöôïc doøng daàu coâng nghieäp ñaàu tieân vôùi löu löôïng 2400 thuøng/ngaøy ñeâm. 2. Giai ñoaïn 1975 – 1980 * Naêm 1976, coâng ty CGG – Coâng ty ñòa vaät lyù Phaùp tieán haønh ño ñòa vaät lyù theo maïng löôùi tuyeán khu vöïc vaø lieân keát caùc loâ 9, 16, 17 vaøo caùc khu vöïc Ñoàng Baèng Soâng Cöûu Long. * Naêm 1978, coâng ty Geco cuûa Na Uy ñaõ tieán haønh ño maïng löôùi ñòa vaät lyù 8 km ´ 8 km, 4 km ´ 4 km vaø 2 km ´ 2 km, 1 km ´ 1 km treân khu vöïc loâ 9, 16. * Naêm 1979, coâng ty Deminex ñaõ ño ñòa vaät lyù loâ 15 vôùi maïng löôùi 3,5 km ´ 3,5 km vaø tieán haønh khoan 4 gieáng 15A-1X, 15B-1X, 15C-1X, 15G-1X. * Trong nhöõng naêm 1978 – 1980, caùc coâng ty daàu khí nhö Deminex (CHLBÑ cuõ), Bow Valley (Myõ) vaø Agip (YÙ) thöïc hieän khoan tìm kieám ôû caùc loâ 04, 12, 20, 21 thuoäc theàm luïc ñòa phía Nam Vieät Nam ñaõ phaùt hieän ra daàu nhöng tröõ löôïng ít. 3. Giai ñoaïn 1980 ñeán nay * Töø naêm 1980, lieân doanh daàu khí Vietsovpetro ñöôïc thaønh laäp vaø tieán haønh tìm kieám, thaêm doø, khai thaùc daàu khí roäng raõi treân boàn truõng. * Naêm 1984, lieân ñoaøn ñòa vaät lyù Thaùi Bình Döông cuûa Lieân Xoâ ñaõ tieán haønh khaûo saùt khu vöïc chi tieát vôùi caùc maïng löôùi nhö sau: + 2 km ´ 2 km ôû caùc caáu taïo Baïch Hoå, Roàng, Tam Ñaûo. + 1 km ´ 1 km ôû caùc caáu taïo Roàng, Tam Ñaûo, loâ 15. + 0,5 km ´ 0,5 km ôû caùc caáu taïo Baïch Hoå. * Naêm 1991, coâng ty Geco thöïc hieän coâng taùc khaûo saùt ñòa chaán 3D ôû moû Baïch Hoå. * Ñeán nay, ñòa chaát boàn truõng Cöûu Long ñaõ ñöôïc nghieân cöùu tæ mæ vaø chi tieát ñöôïc theå hieän qua caùc baùo caùo veà daàu khí cuûa Xí nghieäp lieân doanh daàu khí Vietsovpetro. CHÖÔNG II: ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA CHAÁT MOÛ BAÏCH HOÅ I. ÑÒA TAÀNG TOÅNG HÔÏP MOÛ BAÏCH HOÅ Moû Baïch Hoå ñöôïc phaân boá treân ñôùi naâng trung taâm cuûa boàn truõng Cöûu Long, coù caáu truùc heát söùc phöùc taïp, bò chia caét thaønh nhieàu khoái rieâng bieät bôûi caùc heä thoáng ñöùt gaõy theo nhieàu phöông vaø bieân ñoä khaùc nhau. Theo nghieân cöùu cuûa caùc nhaø ñòa chaát coù theå phaân chia ra hai taàng caáu truùc roõ reät: + Taàng moùng coù tuoåi tröôùc Ñeä Tam. + Traàm tích phuû coù tuoåi töø Oligoxen cho ñeán nay. Döïa vaøo caùc ñaëc ñieåm thaïch hoïc, coå sinh, taøi lieäu carota cuûa caùc gieáng khoan, taøi lieäu veà ñòa chaát vaø ñeå thuaän tieän trong coâng taùc thaêm doø vaø khai thaùc daàu khí caùc nhaø ñòa chaát daàu khí cuûa lieân doanh daàu khí Vietsovpetro ñaõ phaân chia vaø goïi teân caùc phaân vò ñòa taàng theo teân ñòa phöông cho caáu taïo naøy. Qua caùc gieáng khoan cho thaáy ñòa taàng moû Baïch Hoå goàm: + Caùc thaønh taïo ñaù moùng tröôùc Kainozoi. + Caùc thaønh taïo traàm tích Kainozoi. ( Baûng I-1: Ñòa taàng moû Baïch Hoå) 1. Ñaù moùng tröôùc Kainozoi Taàng moùng ñöôïc thaønh taïo bôûi ñaù macma keát tinh chuû yeáu laø caùc ñaù macma axit goàm caùc theå xaâm nhaäp Granioit, ña soá laø Granit biotit, Granit 2 mica, Granitñiorit coù tuoåi tuyeät ñoái töø 245 ± 7 trieäu naêm (Trias sôùm) ñeán 89 ± 3 trieäu naêm (Creta). Ñaù bò thay ñoåi ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau bôûi quaù trình bieán ñoåi thöù sinh. Caùc beà maët phaân hoùa khoâng ñeàu, khoâng lieân tuïc. Beà daøy lôùp phong hoùa coù theå leân tôùi 160m. Ñoä roãng vaø ñoä nöùt neû phaân boá khoâng ñeàu vaø phöùc taïp. Lôùp ñaù moùng bò phong hoùa vaø ñôùi nöùt neû laø nôi chöùa daàu khí, cung caáp saûn löôïng daàu thoâ quan troïng cuûa moû (hôn nöûa tröõ löôïng). 2. Caùc thaønh taïo Kainozoi Caùc thaønh taïo Kainozoi phuû treân ñaù moùng khoâng ñoàng nhaát laø traàm tích coù tuoåi töø Paleogen ñeán Ñeä Töù. a. Traàm tích Paleogen: + Oligoxen döôùi Ñieäp Traø Cuù (P31 tr.c): Goàm seùt boät vaø caùt keát xen lôùp, coù caùc væa moûng soûi keát, than vaø ñaù nuùi löûa coù thaønh phaàn bazô. Coù beà daøy lôùn nhaát laø 750m ôû caùnh caáu taïo vaø khoâng coù ôû ñænh voøm Trung Taâm vaø phaàn voøm Baéc. Töôùng soâng hoà ñaàm laày. Caùc taàng saûn phaåm ñaõ ñöôïc xaùc ñònh töø treân xuoáng VI, VII, VIII, IX, X chöùa daàu coâng nghieäp. Ñoù laø caùc taäp caùt keát coù daïng thaáu kính phöùc taïp goàm caùt keát maøu xaùm, haït ñoä töø trung bình ñeán mòn, ñoä choïn löïa toát, ñoä roãng bieán ñoåi töø 10-20%, taàng phaûn xaï 11 truøng vôùi noùc ñieäp Traø Cuù. + Oligoxen treân Ñieäp Traø Taân (P32 tt): Phuï Ñieäp Traø Taân döôùi: daøy töø 0 ñeán 801m, seùt keát (40-70%) boät keát vaø caùt keát, naèm giöõa taàng phaûn xaï 10 vaø 11. Phuï Ñieäp Traø Taân treân: daøy töø 50 ñeán 1000m chuû yeáu laø seùt keát coù maøu ñen chöùa nhieàu vaät chaát höõu cô (1-10%), ñaây laø taàng sinh daàu cuõng nhö taàng chaén cuûa moû, naèm giöõa taàng phaûn xaï 7 vaø 10. ÔÛ nhieàu gieáng coù caùc væa vaø ñai cô ñaù bazô goác nuùi löûa: tuff, bazan, andesit,… coù chieàu daøy tôùi 20m coù caùc væa than moûng. Caùc lôùp chöùa daàu phaân boá khoâng ñeàu vaø khoâng lieân tuïc, ñöôïc ñònh danh töø IA, IB, II, III, IV vaø V. ÔÛ voøm Baéc vaø Trung Taâm coù caùc taàng saûn phaåm 23 vaø 24. Phía Nam coù caùc thaáu kính caùt keát 25, 26 vaø 27. b. Traàm tích Neogen: + Mioxen döôùi Ñieäp Baïch Hoå (N11 bh): Phuï ñieäp Baïch Hoå döôùi: Traàm tích cuûa ñieäp laø söï xen keõ caùc lôùp caùt keát, seùt keát vaø boät keát. Caøng gaàn vôùi phaàn treân cuûa phuï ñieäp khuynh höôùng caùt haït thoâ caøng roõ. Caùt keát thaïch anh maøu xaùm saùng, haït ñoä töø nhoû ñeán trung bình, doä löïa choïn trung bình, ñöôïc gaén keát chuû yeáu baèng ximaêng seùt, kaolinit, laãn vôùi ít cacbonat. Boät keát töø xaùm ñeán naâu, xanh ñeán xanh toái, trong phaàn döôùi chöùa nhieàu seùt. Phuï ñieäp Baïch Hoå treân: Phaàn döôùi cuûa phuï ñieäp naøy laø nhöõng lôùp caùt haït nhoû vôùi nhöõng lôùp boät raát moûng. Phaàn treân chuû yeáu laø seùt keát vaø boät keát, ñoâi choã gaëp nhöõng veát than vaø glauconit. Trong traàm tích ñieäp Baïch Hoå raát giaøu baøo töû Magnastriatites howardi vaø phaán Shorae. Beà daøy cuûa ñieäp 600-700m. + Mioxen giöõa Ñieäp Coân Sôn (N12 cs): Goàm chuû yeáu caùc lôùp caùc keát acco xen khoâng ñeàu vaø seùt boät keát, coøn coù caùc lôùp moûng soûi, seùt voâi keïp caùc lôùp than naâu. Beà daøy töø 850m-900m, traàm tích bieån noâng ven bieån, khoâng gaëp daàu khí. + Mioxen treân Ñieäp Ñoàng Nai (N13 ñn): Goàm caùt keát thaïch anh xen lôùp soûi vaø seùt, seùt boät keát caùc lôùp moûng voâi, thaáu kính than thuoäc moâi tröôøng bieån noâng, ven bôø. Beà daøy töø 600-650m, khoâng chöùa daàu. c. Caùc traàm tích Plioxen-Ñeä töù Ñieäp Bieån Ñoâng (N2-Q bñ): Phuû baát chænh hôïp treân traàm tích Mioxen. Thaønh phaàn thaïch hoïc chuû yeáu laø caùt thoâ, soûi xen keõ caùc lôùp moûng boät nhieàu Foraminifera, moâi tröôøng bieån noâng, daøy töø 650m-700m, khoâng chöùa daàu. Baûng I-1: ÑÒA TAÀNG MOÛ BAÏCH HOÅ II. KIEÁN TAÏO MOÛ BAÏCH HOÅ Baïch Hoå laø moät caáu taïo loài goàm 3 voøm coù phöông theo aù tuyeán. Noù bò phöùc taïp bôûi heä thoáng phaù huûy kieán taïo, bieân ñoä keùo daøi giaûm daàn veà phía treân maët caét. Caáu taïo Baïch Hoå laø moät caáu taïo baát ñoái xöùng. Ñaëc bieät, ôû phaàn voøm goùc doác cuûa ñaù taêng daàn theo ñoä saâu töø 8-280 caùnh Taây, töø 6-210 caùnh Ñoâng. Truïc uoán neáp ôû phaàn keà voøm thaáp daàn veà phía Baéc döôùi moät goùc 4-60, ñi ra xa taêng leân 4-90, möùc ñoä nghieâng chieàu cuûa ñaù khoaûng 70-400m/km. Truïc ôû phía Nam suït xuoáng thoaûi hôn, möùc ñoä nghieâng chieàu cuûa ñaù khoaûng 50-200m/km. Phaù huûy kieán taïo chuû yeáu cuûa caáu taïo theo hai höôùng: aù kinh tuyeán vaø ñöôøng cheùo. Ñöùt gaõy aù kinh tuyeán soá I vaø II coù hình daïng phöùc taïp, keùo daøi trong phaïm vi voøm Trung Taâm vaø voøm phía Baéc; bieân ñoä cöïc ñaïi ñaït tôùi 900m ôû moùng vaø theo chieàu ngang ôû voøm Trung Taâm. Ñoä nghieâng cuûa beà maët ñöùt gaõy khoaûng 600 (?). + Ñöùt gaõy I chaïy theo caùnh phía Taây cuûa uoán neáp, theo moùng vaø taàng taàng phaûn xaï ñòa chaán SH-11. Bieân ñoä thay ñoåi töø 400m ôû voøm Nam ñeán 500m theo chieàu ngang cuûa voøm Trung Taâm vaø keùo daøi trong phaïm vi voøm Baéc. ÔÛ voøm Baéc ñöùt gaõy I quay theo höôùng Ñoâng Baéc. + Ñöùt gaõy II chaïy theo doïc söôøn Ñoâng cuûa voøm Trung Taâm, höôùng cuûa ñöùt gaõy ôû voøm phía Baéc thay ñoåi veà höôùng Ñoâng Baéc. Söï dòch chuyeån ngang beà maët cuõng ñöôïc xaùc ñònh baèng caùc ñöùt gaõy caét III, IV, V vaø ñöùt gaõy soá VIII. Hieän töôïng löôïn soùng cuûa truïc uoán neáp giöõ vai troø quan troïng trong vieäc thaønh taïo caáu truùc moû hieän nay nhö caùc ñöùt gaõy cheùo (ôû phaàn voøm haàu nhö aù kinh tuyeán), ñaõ phaù huûy khoái naâng thaønh moät loaït ñôn vò caáu truùc kieán taïo. · Voøm Trung Taâm: laø phaàn cao nhaát cuûa caáu taïo. Ñoù laø nhöõng moõm ñòa luõy lôùn nhaát cuûa phaàn moùng. Treân sô ñoà, noù ñöôïc naâng cao hôn so vôùi voøm Baéc vaø voøm Nam töông öùng cuûa moùng laø 300m vaø 500m. Phía Baéc ngaên caùch baèng ñöùt gaõy thuaän soá IX, coù phöông kinh tuyeán vaø höôùng ñoå beà maët quay veà höôùng Taây Baéc. Phía Nam ñöôïc giôùi haïn baèng ñöùt gaõy soá IV coù phöông vó tuyeán vôùi höôùng ñoå beà maët veà Nam. Caùc phaù huûy cheùo IIIa, IIIb, IV laøm cho caùnh Ñoâng cuûa voøm bò phaù huûy thaønh moät loaït khoái daïng baäc thang luùn ôû phía Nam. Bieân ñoä cuûa nhöõng phaù huûy taêng daàn veà phía Ñoâng, ñaït tôùi 900m vaø taét haún ôû voøm. · Voøm Baéc: laø phaàn phöùc taïp nhaát cuûa khoái naâng. Neáp uoán ñòa phöông ñöôïc theå hieän bôûi ñöùt gaõy thuaän soá I coù phöông kinh tuyeán vaø caùc nhaùnh cuûa noù. Heä thoáng naøy chia voøm ra hai khoái caáu truùc rieâng bieät. ÔÛ phía Taây neáp uoán daïng löôõi trai tieáp noái vôùi phaàn luùn chìm cuûa caáu taïo. Caùnh Ñoâng vaø voøm cuûa neáp uoán bò chia caét thaønh nhieàu khoái bôûi moät loaït caùc ñöùt gaõy thuaän VI, VII, VIII coù phöông cheùo ñoå veà höôùng Ñoâng Nam taïo thaønh daïng ñòa haøo, daïng baäc thang. Trong ñoù, moãi khoái phía Nam luùn thaáp hôn khoái phía Baéc keà caän. Theo maët moùng, baãy caáu taïo cuûa voøm Baéc ñöôïc kheùp kín bôûi ñöôøng ñoàng möùc 4300m. Lôùp Oligoxen-Ñeä töù cuûa phaàn naøy caáu taïo ñaëc tröng bôûi beà daøy traàm tích. · Voøm Nam: laø phaàn luùn chìm saâu nhaát cuûa caáu taïo. Phía Baéc ñöôïc giôùi haïn bôûi ñöùt gaõy thuaän aù vó tuyeán soá IV. Caùc phaàn khaùc ñöôïc giôùi haïn bôûi ñöôøng ñoàng möùc 4250m theo maët moùng. Phaàn nghieâng xoay cuûa caáu taïo bò phaân chia ra nhieàu khoái rieâng bieät bôûi caùc ñöùt gaõy thuaän aù vó tuyeán soá V. Taïi ñaây phaùt hieän moät voøm naâng caùch gieáng khoan 15 khoaûng 750m veà phía Baéc, ñænh voøm thaáp hôn voøm Trung Taâm 950m. Nhö vaäy, heä thoáng ñöùt gaõy cuûa moû Baïch Hoå theå hieän khaù roõ treân maët moùng vaø Oligoxen döôùi. Soá löôïng ñöùt gaõy, bieân ñoä vaø möùc ñoä lieân tuïc cuûa chuùng giaûm daàn töø döôùi leân treân vaø haàu nhö maát ñi ôû Mioxen treân. Vôùi ñaëc ñieåm caáu truùc nhö treân cuøng vôùi ñaëc ñieåm ñòa taàng cuûa moû Baïch Hoå, coù theå chia caáu tao Baïch Hoå vôùi 2 taàng caáu truùc chính: · Taàng caáu truùc tröôùc Ñeä Tam ñöôïc thaønh taïo bôûi caùc ñaù bieán chaát, phun traøo vaø ñaù xaâm nhaäp coù tuoåi khaùc nhau. Veà maët hình thaùi cuûa taàng caáu truùc naøy coù caáu truùc phöùc taïp. Chuùng ñaõ traõi qua nhöõng giai ñoaïn hoaït ñoäng kieán taïo, hoaït hoùa macma vaøo cuoái Mezozoi gaây ra söï bieán dò maïnh, bò nhieàu ñöùt gaõy vôùi bieân ñoä lôùn phaù huûy ñoàng thôøi cuõng bò nhieàu pha Granitoit xaâm nhaäp. · Taàng caáu truùc thöù hai goàm caùc ñaù coù tuoåi Kainozoi vaø ñöôïc chia ra 3 phuï taàng caáu truùc. Caùc phuï taàng caáu truùc ñöôïc phaân bieät nhau bôûi söï bieán daïng caáu truùc, phaïm vi phaân boá vaø baát chænh hôïp. * Phuï taàng caáu truùc thöù nhaát: goàm caùc traàm tích coù tuoåi Oligoxen. Phaân bieät vôùi taàng caáu truùc döôùi baèng baát chænh hôïp naèm treân moùng phong hoùa, baøo moøn maïnh vaø vôùi phuï taàng treân baèng baát chænh hôïp Oligoxen-Mioxen. Phuï taàng naøy ñöôïc taïo bôûi hai taäp traàm tích. Taäp traàm tích döôùi cuõng coù tuoåi Oligoxen töông ñöông ñieäp Traø Cuù. Treân taäp traàm tích cuoái cuøng laø taäp traàm tích coù phaïm vi môû roäng ñaùng keå töông ñöông vôùi traàm tích ñieäp Traø Taân chuû yeáu laø seùt, boät ñöôïc tích tuï trong ñieàu kieän soâng hoà chaâu thoå. * Phuï taàng caáu truùc thöù hai: goàm traàm tích cuûa caùc heä taàng Baïch Hoå, Coân Sôn, Ñoàng Nai coù tuoåi Mioxen. So vôùi phuï taàng vöøa neâu treân, phuï taàng caáu truùc naøy ít bò bieán daïng hôn. Ñöùt gaõy chæ toàn taïi ôû phaàn döôùi, caøng leân treân caøng maát daàn cho ñeán maát haún ôû taàng treân cuøng. * Phuï taàng caáu truùc thö ba: goàm traàm tích cuûa heä taàng Bieån Ñoâng coù tuoåi töø Plioxen ñeán hieän nay, coù caáu truùc ñôn giaûn, phaân lôùp ñôn ñieäu haàu nhö naèm ngang. So saùnh caùc phuï taàng caáu truùc cho thaáy khoâng coù söï töông quan haøi hoøa, söï keá thöøa tuaàn töï cuûa caùc taàng caáu truùc. Phuï taàng caáu truùc thöù nhaát ñöôïc baét ñaàu bôûi traàm tích ñöôïc tích tuï theo kieåu laáp ñaày treân ñòa hình coå cuûa taàng caáu truùc tröôùc Kainozoi. Sau ñoù ñöôïc môû roäng ra vaø coù söï thay ñoåi traàm tích lôùn hôn, tích tuï trong ñieàu kieän moâi tröôøng ven bôø, chaâu thoå. Phuï taàng caáu truùc thöù hai coù chieàu daøy lôùn vaø coù söï thay ñoåi bình ñoà caáu truùc roõ reät, ôû phaàn döôùi coøn toàn taïi neáp uoán cuõng nhö ñöùt gaõy. Hình II-1: BAÛN ÑOÀ CAÁU TAÏO TAÀNG MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ Hình III-1: VÒ TRÍ MOÛ BAÏCH HOÅ TREÂN BÌNH ÑOÀ CAÁU TRUÙC KHU VÖÏC III. LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN ÑÒA CHAÁT MOÛ BAÏCH HOÅ Moû Baïch Hoå töø khi ñöôïc hình thaønh ñaõ traõi qua caùc thôøi kyø khaùc nhau do taùc ñoäng cuûa kieán taïo khu vöïc, caùc hoaït ñoäng ñòa phöông: naâng, suït hoaëc suïp traàm tích. Giai ñoaïn Mezozoi muoän - ñaàu Kainozoi Trong thôøi kyø naøy, döôùi aûnh höôûng cuûa caùc pha hoaït ñoäng kieán taïo maïnh meõ xaûy ra ôû boàn truõng Cöûu Long, laø thôøi kyø taïo rift aûnh höôûng tröïc tieáp cuûa quaù trình hình thaønh Bieån Ñoâng caùc thaønh taïo tröôùc Kainozoi bò phaân caét thaønh nhieàu khoái coù kích thöôùc vaø bieân ñoä suït luùn khoâng ñoàng nhaát taïo neân daïng ñòa luõy, ñòa haøo. Moû Baïch Hoå laø moät boä phaän cuûa ñòa luõy trung taâm cuûa boàn, bò khoáng cheá bôûi caùc ñöùt gaõy saâu ôû hai beân söôøn Ñoâng vaø Taây. Coù caáu taïo phöùc taïp vôùi caùc hoaït ñoäng macma xaâm nhaäp vaø phun traøo. Giai ñoaïn Oligexen sôùm Doïc theo caùc ñöùt gaõy hình thaønh caùc ñòa haøo laáp ñaày traàm tích ñieäp Traø Cuù coù töôùng luïc ñòa vôùi beà daøy lôùn, do quaù trình taùch giaõn gaây suït luùn maïnh. Bieân ñoä suït luùn thay ñoåi theo chieàu daøy, ôû phía Ñoâng lôùn hôn phía Taây cuûa moû. Rieâng phaàn nhoâ cao cuûa khu vöïc Trung Taâm vaéng maët traàm tích Oligoxen sôùm. Giai ñoaïn Oligoxen muoän Hoaït ñoäng cuûa rift keá thöøa giai ñoaïn tröôùc keùo daøi ñeán cuoái Oligoxen taïo caùc traàm tích ñieäp Traø Taân mòn haït vaø maøu ñen vôùi nhieàu chaát höõu cô thuoäc moâi tröôøng ñaàm hoà, chaâu thoå laáp ñaày phaàn treân cuûa ñòa haøo. Hoaït ñoäng kieán taïo ôû phía Taây maïnh hôn phía Ñoâng vaø mang tính chaát neùn eùp. Heä thoáng ñöùt gaõy phía Taây coù höôùng chuû yeáu veà phía suït luùn cuûa moùng, ñaây laø con ñöôøng daãn Hydrocacbon vaøo baãy sau naøy. Giai ñoaïn Mioxen Tieáp sau thôøi kyø taùch giaõn Oligoxen laø giai ñoaïn suït luùn oaèn voõng mang tính chaát khu vöïc xaûy ra treân toaøn boä boàn traàm tích trong ñoù coù moû Baïch Hoå. Hoaït ñoäng ñöùt gaõy giaûm daàn, bieån tieán theo höôùng Ñoâng Baéc-Taây Nam thaønh taïo caùc taäp seùt haït mòn, ñieån hình laø taäp seùt Rotalit taïo taàng chaén cuûa moû. Hieän töôïng taùi hoaït ñoäng trong quaù trình oaèn voõng cuûa thôøi kyø naøy cuûa caùc ñöùt gaõy laø nguyeân nhaân cô baûn thuùc ñaåy quaù trình dòch chuyeån Hydrocacbon vaøo baãy. Giai ñoaïn Plioxen - Ñeä Töù Do aûnh höôûng cuûa quaù trình bieån tieán toaøn boä khu vöïc, taïo traàm tích coù chieàu daøy lôùn, coù tính oån ñònh gaàn nhö naèm ngang treân caùc thaønh taïo tröôùc. PHAÀN II: TÍNH TRÖÕ LÖÔÏNG DAÀU TRONG MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT CHÖÔNG I: PHÖÔNG PHAÙP CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT I. Môû ñaàu II. Giôùi thieäu phöông phaùp III.Noäi dung cuûa phöông phaùp CHÖÔNG II: ÖÙNG DUÏNG PHÖÔNG TRÌNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT ÑEÅ TÍNH TRÖÕ LÖÔÏNG DAÀU TRONG MOÙNG BAÏCH HOÅ I. Phöông trình caân baèng vaät chaát ñoái vôùi moùng moû Baïch Hoå II. Bieän luaän coâng thöùc tính tröõ löôïng cho moùng moû Baïch Hoå III. Keát quaû tính toaùn CHÖÔNG I: PHÖÔNG PHAÙP CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT MÔÛ ÑAÀU Hoaït ñoäng tìm kieám thaêm doø vaø khai thaùc daàu khí ôû Vieät Nam ñaõ gia taêng maïnh meõ vaøo nöûa ñaàu thaäp kyû 90, khi chính saùch môû cöûa cuûa chính phuû ban haønh. Trong giai ñoaïn ban ñaàu naøy, Vieät Nam ñöôïc xem nhö laø quoác gia coù tieàm naêng to lôùn veà daàu khí vaø keát quaû laø haøng loaït caùc cuoäc khaûo saùt thaêm doø ñöôïc thöïc hieän cuøng vôùi nhieàu tuyeán ñòa chaán ñaõ ñöôïc tieán haønh vaø minh giaûi. Tuy nhieân, sau khi phaân tích caùc thoâng tin coù ñöôïc cuûa caùc moû daàu khí ñang ñöa vaøo khai thaùc, coù theå keát luaän raèng moâi tröôøng ñòa chaát cuûa khu vöïc theàm luïc ñòa phía Nam Vieät Nam laø heát söùc phöùc taïp. Caùc heä thoáng ñöùt gaõy daøy ñaëc, cuøng vôùi söï baát ñoàng nhaát cuûa caùc thoâng soá ñaëc tröng trong caùc taàng chöùa taïo söï khoâng lieân thoâng giöõa caùc baãy chöùa daàu khí daïng khoái. Vôùi coâng ngheä khai thaùc hieän coù, vieäc phaùt trieån caùc moû daàu khí treân khoâng phaûi laø ñôn giaûn. Vaø ñaây cuõng laø nguyeân nhaân chính cuûa söï suy giaûm ñaàu tö nöôùc ngoaøi vaøo ngaønh daàu khí trong nhöõng naêm qua. Vôùi xu höôùng hoøa nhaäp ñeå phaùt trieån, vieäc chuyeån giao coâng ngheä môùi cuõng nhö caùc phöông phaùp ñaùnh giaù tieân tieán ñaõ vaø ñang goùp phaàn raát lôùn trong vieäc naâng cao hieäu quaû cuûa coâng nghieäp daàu khí Vieät Nam. Nhieàu thaønh töïa khoa hoïc kyõ thuaät ñaõ ñöôïc nghieân cöùu ñeå ñöa vaøo öùng duïng nhaèm tìm ra nhöõng giaûi phaùp toái öu cho vieäc phaùt trieån hieäu quaû caùc moû daàu khí ñaõ ñöôïc phaùt hieän ôû theàm luïc ñòa Vieät Nam. Trong baøi khoùa luaän naøy xin trình baøy öùng duïng phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu khí taïi moû Baïch Hoå. GIÔÙI THIEÄU PHÖÔNG PHAÙP Phöông trình caân baèng vaät chaát toång quaùt ñeà caäp trong baøi khoùa luaän naøy goïi laø phöông trình Schilthuis, coâng boá vaøo naêm 1935. Töø laâu, phöông trình Schilthuis ñaõ ñöôïc caùc nhaø ñòa chaát xem nhö laø moät coâng cuï cô baûn ñeå tính tröõ löôïng vaø döï ñoaùn traïng thaùi væa. Phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñöôïc aùp duïng khi moû hoaëc væa ñaõ ñöôïc khai thaùc moät thôøi gian, ñaõ coù ñuû soá lieäu veà aùp suaát vaø khai thaùc ñeå xaùc ñònh chaéc chaén löôïng Hidrocacbon ban ñaàu. Ñaây laø phöông phaùp ñoäng ñöôïc duøng ñeå tính toaùn tröõ löôïng daàu khí trong caùc ñieàu kieän ñòa chaát phöùc taïp vaø ña daïng nhaát. Noù cho pheùp nghieân cöùu hoaït ñoäng cuûa thaân khoaùng döôùi moïi bieåu hieän ñaëc ñieåm khaùc nhau, hieåu moät caùch saâu saéc caùc quaù trình xaûy ra trong thaân khoaùng, xaùc ñònh tröõ löôïng trong caân ñoái, thaáy tröôùc khaû naêng thay ñoåi caùc ñieàu kieän khai thaùc töï nhieân vaø nhaân taïo, ñaùnh giaù möùc ñoä nhaû daàu cuoái cuøng. NOÄI DUNG CUÛA PHÖÔNG PHAÙP Phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñöôïc xaây döïng döïa treân cô sôû ñònh luaät baûo toàn vaät chaát; ñieàu ñoù ñaûm baûo cho phöông phaùp coù moät quan ñieåm khoa hoïc vöõng chaéc. Phaùt bieåu nhö sau: “löôïng Hidrocacbon coù trong thaân khoaùng ban ñaàu tröôùc khi khai thaùc thì baèng löôïng Hidrocacbon ñaõ ñöôïc khai thaùc coäng vôùi löôïng Hidrocacbon coøn laïi trong thaân khoaùng tính ñeán moät ngaøy naøo ñoù”. Hay noùi caùch khaùc: “Toång löôïng Hidrocacbon ñaõ khai thaùc vaø löôïng Hidrocacbon coøn laïi trong thaân khoaùng ñoái vôùi moät thaân khoaùng cuï theå laø moät ñaïi löôïng khoâng ñoåi ôû baát kyø thôøi ñieåm naøo”. Löôïng Hidrocacbon taïi choå ban ñaàu Löôïng Hidrocacbon ñaõ khai thaùc Löôïng Hidrocacbon coøn laïi trong væa = + Khi khai thaùc væa (moät löôïng chaát löu ñöôïc laáy ñi), traïng thaùi caân baèng ban ñaàu bò phaù vôõ, moät traïng thaùi caân baèng môùi ñöôïc thaønh laäp bieåu hieän baèng söï thay ñoåi aùp suaát væa. Söï thay ñoåi aùp suaát væa taïo ra caùc quaù trình bieán ñoåi sau: Giaõn nôû cuûa daàu Giaõn nôû cuûa khí hoøa tan taùch ra töø daàu Giaõn nôû cuûa muõ khí Giaõn nôû cuûa ñaát ñaù vaø nöôùc lieân keát Xaâm nhaäp cuûa nöôùc ñaùy Caùc quaù trình giaõn nôû (1,2,3) ñöôïc goïi chung laø söï giaõn nôû cuûa chaát löu. Do ñoù, phöông trình caân baèng vaät chaát ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh moái töông quan giöõa löôïng vaät chaát thu hoài vaø löôïng vaät chaát bò bieán ñoåi trong moû taïi moät thôøi ñieåm naøo ñoùù. (Baûng II-2: Sô ñoà traïng thaùi væa) Hay laø: TOÅNG LÖÔÏNG THU HOÀI = TOÅNG CAÙC SÖÏ THAY ÑOÅI THEÅ TÍCH CHAÁT LÖU Nhö vaäy coù caùc thoâng soá tham gia vaøo phöông trình caân baèng vaät chaát toång quaùt, vôùi caùc kyù hieäu, ñònh nghóa vaø ñôn vò trình baøy trong baûng III-2. Baûng II-2: SÔ ÑOÀ TRAÏNG THAÙI VÆA Hidrocacbon coøn laïi trong væa Hidrocacbon ñaõ ñöôïc khai thaùc Hidrocacbon coøn laïi trong væa Muõ khí giaõn nôû Khí hoøa tan môùi Daàu giaõn nôû Ñaát ñaù vaø nöôùc lieân keát giaõn nôû Nöôùc xaâm nhaäp Hidrocacbon taïi choå ban ñaàu > Tröôùc khi khai thaùc Sau khi khai thaùc Baûng III-2:CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN TRONG PHÖÔNG TRÌNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT Vaät lieäu Kí hieäu Thoâng soá Ñôn vò N Theå tích daàu (d) ban ñaàu trong væ STB Daàu Np Theå tích d khai thaùc coäng doàn STB Boi Heä soá theå tích thaønh heä d ban ñaàu bbl/STB Bo Heä soá theå tích thaønh heä d aùp, suaát ñang xeùt bbl/STB G Theå tích khí (k) töï do SCF Gi Theå tích k töï do trong væa, aùp suaát ñang xeùt SCF Khí Gp Theå tích k khai thaùc coäng doàn SCF Bgi Heä soá theå tích thaønh heä k ban ñaàu bbl/STB Bg Heä soá theå tích thaønh heä k, aùp suaát ñang xeùt bbl/STB Rsi Tæ soá hoøa tan k-d ban ñaàu SCF/STB Rs Tæ soá hoøa tan k-d ôû aùp suaát ñang xeùt SCF/STB Daàu-Khí Rp = Tæ soá k-d khai thaùc coäng doàn SCF/STB m = Heä soá muõ khí Khoâng thöù nguyeân W Theå tích nöôùc ban ñaàu trong væa bbl Wp Theå tích nöôùc khai thaùc coäng doàn STB We Theå tích nöôùc xaâm nhaäp vaøo væa bbl Nöôùc Bw Heä soá theå tích thaønh heä nöôùc bbl/STB Cw Heä soá neùn ñaúng nhieät nöôùc Psi Swi Ñoä baõo hoøa nöôùc ban ñaàu Khoâng thöù nguyeân Vf Theå tích loã roãng hieäu duïng bbl LÖÔÏNG THU HOÀI 1. Theå tích daàu laáy ra töø væa (ñieàu kieän væa) NpBo (1) 2. Theå tích khí töï do laáy ra khoûi væa Toång theå tích khai thaùc Theå tích khí hoøa tan Theå tích khí töï do = – = NpRpBg – NpRsBg = Np(Rp – Rs)Bg (2) SÖÏ THAY ÑOÅI THEÅ TÍCH CHAÁT LÖU 1. Söï giaõn nôû cuûa daàu Theå tích daàu khi giaûm aùp Theå tích daàu ban ñaàu Söï giaõn nôû cuûa daàu = – = NBo – NBoi  = N(Bo – Boi) (3) 2. Söï giaõn nôû cuûa khí hoøa tan Ban ñaàu, daàu ñaõ coù khí hoøa tan. Khi giaûm aùp, khí hoøa tan seõ ñöôïc giaûi phoùng ra khoûi daàu. Toång löôïng khí hoøa tan trong daàu ôû thôøi ñieåm chöa giaûm aùp laø NRsi (STB). Toång löôïng khí hoøa tan trong daàu coøn laïi laø NRs (STB). Nhö vaäy, löôïng khí ñöôïc giaûi phoùng khi thay ñoåi aùp suaát laø: NRsiBg - NRsBg = N Bg(Rsi - Rs) (4) 3. Söï giaõn nôû cuûa muõ khí Theå tích muõ khí sau khi giaûm aùp Theå tích muõ khí luùc ban ñaàu Söï giaõn nôû cuûa muõ khí = + = GBg – GBgi = G(Bg – Bgi) = (Bg – Bgi) (Vôùi m = neân G = ) = mNBoi() (5) 4. Söï giaõn nôû cuûa ñaát ñaù vaø nöôùc lieân keát Giaõn nôû cuûa nöôùc lieân keát = CwSwiVf rp Giaõn nôû cuûa ñaát ñaù = Cf Vfrp Vaäy theå tích giaõn nôû cuûa ñaát ñaù vaø nöôùc lieân keát laø: = (CwSwiVf rp) + (Cf Vfrp) = Vfrp (CwSwi + Cf) (Vôùi Vf = (1+m) ) = (1+m)rp (CwSwi + Cf) (6) 5. Theå tích nöôùc ñaùy xaâm nhaäp vaøo væa Toång löôïng nöôùc khai thaùc Toång löôïng nöôùc xaâm nhaäp Theå tích nöôùc ñaùy xaâm nhaäp = – = WeBw – WpBw = Bw (We – Wp) (7) Ñaõ noùi ôû treân: TOÅNG LÖÔÏNG THU HOÀI = TOÅNG CAÙC SÖÏ THAY ÑOÅI THEÅ TÍCH CHAÁT LÖU Neân töø (1), (2), (3), (4), (5), (6) vaø (7) ta nhaän ñöôïc: NpBo + Np(Rp – Rs)Bg = N(Bo – Boi) + N(Rsi – Rs)Bg + mNBoi() + (1+m)rp (CwSwi + Cf) + Bw (We – Wp) (8) Vaäy phöông trình caân baèng vaät chaát toång quaùt laø: Np[Bo + Bg(Rp – Rs)] = N[(Bo – Boi) + (Rsi – Rs)Bg + mBoi() + (1+m)Boi()rp] + Bw (We – Wp) (9) Ñeå yù neáu taùch rieâng caùc cuïm soá haïng, ta coù: + + = + + + + Hay noùi caùch khaùc: Khí khai thaùc Nöôùc khai thaùc Daàu khai thaùc Daàu giaõn nôû + + = + Muõ khí giaõn nôû Nöôùc vaø ñaát ñaù giaõn nôû Khí hoøa tan môùi sinh Nöôùc xaâm nhaäp + + + + CHÖÔNH II ÖÙNG DUÏNG PHÖÔNG TRÌNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT ÑEÅ TÍNH TRÖÕ LÖÔÏNG DAÀU TRONG MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ Moùng Baïch Hoå laø granitoit nöùt neû, hang hoác vôùi caùc ñôùi bò bieán ñoåi thöù sinh vôùi khoaùng vaät chuû yeáu laø zeolit tuoåi töø Jura tôùi Creta muoän thuoäc ba phöùc heä Hoøn Khoai, Ñònh Quaùn, Caø Naù. Ñaù granit chuû yeáu taäp trung ôû voøm trung taâm cuûa moû Baïch Hoå, granodiorit vaø monzodiorit - ôû voøm Baéc. Theo taøi lieäu ñòa chaán, khoái moùng kheùp kín theo ñöôøng bình ñoä -4450m. Moùng moû Baïch Hoå ñöôïc ñöa vaøo khai thaùc töø naêm 1988. Ñeán nay, töø moùng ñaõ khai thaùc ñöôïc hôn 100 trieäu taán daàu. Thaân daàu moùng laø thaân daàu khoâng coù muõ khí vôùi aùp suaát væa hieän thôøi cao hôn aùp suaát baõo hoøa. Vieäc ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu cuûa moùng chuû yeáu ñöôïc thöïc hieän baèng phöông phaùp theå tích. Tuy nhieân, vieäc ñaùnh giaù gaëp raát nhieàu khoù khaên lieân quan tôùi hình hoïc hoùa thaân daàu nhö vieäc xaùc ñònh ranh giôùi döôùi, caùc tham soá tính nhö chieàu daøy hieäu duïng chöùa daàu, ñoä roãng, ñoä baõo hoøa nöôùc dö. Trong ñieàu kieän laùt caét ñaù moùng granit nöùt neû - hang hoác, ñieän trôû cao, khoâng ñoàng nhaát veà thaønh phaàn thaïch hoïc - keát quaû cuûa caùc quaù trình ñòa chaát: kieán taïo, bieán ñoåi thöù sinh; nghieân cöùu ñoái töôïng naøy baèng maãu loõi hay ñòa vaät lyù gieáng khoan coù ñoä tin caäy khoâng cao nhö vaäy aûnh höôûng ñeán ñoä tin caäy cuûa giaù trò tröõ löôïng tính ñöôïc. Vì vaäy, ñeå kieåm tra ñaùnh giaù tröõ löôïng theo phöông phaùp theå tích trong nhöõng naêm qua thì vieäc ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu trong moùng baèng phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñöôïc thöïc hieän. PHÖÔNG TRÌNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT ÑOÁI VÔÙI MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ Töø phöông trình caân baèng vaät chaát toång quaùt: Np[Bo +(Rp – Rs)Bg] = N[(Bo – Boi) + (Rsi - Rs)Bg + mBoi() + (1+m)Boi()rp] + Bw (We – Wp) (9) Thaân daàu laø thaân daàu khoâng coù muõ khí vôùi aùp suaát væa trung bình trong moùng cao hôn aùp suaát baõo hoøa cuûa heä hydrocacbon. Tyû soá khí-daàu vaãn ôû khoaûng giaù trò theå hieän ñoä ngaäm khí cuûa daàu, do ñoù ta coù: m = 0 Rp Rs Rsi Phöông trình (9) trôû thaønh: NpBo = N[(Bo – Boi) + Boi()rp] + Bw (We – Wp) (10) Ñaây chính laø phöông trình caân baèng vaät chaát moùng moû Baïch Hoå. Hay : NpBo = N Boi [ + ()rp ] + Bw (We – Wp) (11) Theo ñònh nghóa cuûa heä soá neùn: Co = (12a) Neáu laáy Voi = 1STB daàu, coâng thöùc (12a) vieát laïi: Co = (12b) Nhaän xeùt: khi p > pb thì chæ coù daàu vaø nöôùc. Neân ñoä baõo hoøa cuûa daàu: So = 1 – Swi. Töø coâng thöùc (12b) ta vieát laïi: Co = = (12c) Töø coâng thöùc (12b) vaø (12c), suy ra: = = (12d) Thay bieåu thöùc (12d) vaøo (11) vaø saép xeáp laïi ta ñöôïc: NpBo = N Boi []+ Bw (We – Wp) (12e) Ce = Ñaët (13) Laø heä soá neùn hieäu duïng, bao goàm caû heä soá neùn cuûa ñaù, nöôùc ,daàu. Ta coù: NpBo = N Boi Ce + Bw (We – Wp) Khi ñoù, tröõ löôïng daàu ñöôïc tính theo coâng thöùc: N = (14) BIEÄN LUAÄN COÂNG THÖÙC TÍNH TRÖÕ LÖÔÏNG ÑOÁI VÔÙI MOÙNG MOÛ BAÏCH HOÅ Nhaän xeùt: Aùp suaát væa trong moùng cao hôn aùp suaát baõo hoøa (p >pb), neân ta coù: Bt = Bo Bti = Boi (Bti laø heä soá theå tích thaønh heä daàu 2 pha ban ñaàu Bt laø heä soá theå tích thaønh heä daàu 2 pha ôû aùp suaát ñang xeùt) Soá lieäu: Ñoä baõo hoøa nöôùc ban ñaàu Swi = 20 % Heä soá neùn ñaúng nhieät cuûa nöôùc Cw = 3,6.10-6psia-1 Heä soá neùn ñaúng nhieät cuûa ñaù Cf = 4.10-6psia-1 Aùp suaát ban ñaàu pi = 4500 psia Heä soá theå tích thaønh heä daàu ban ñaàu Bti = 1,3111 bbl/STB Aùp suaát baõo hoøa pb = 3600 psia Heä soá theå tích thaønh heä daàu ôû aùp suaát pb Bt = 1,3215 bbl/STB Theå tích daàu khai thaùc coäng doàn Np = 1,2 MM STB Theå tích nöôùc khai thaùc coäng doàn Wp = 30 000 STB Theå tích nöôùc xaâm nhaäp vaøo væa We = 0 bbl Heä soá theå tích thaønh heä nöôùc Bw = 1,03 bbl/ST Coù theå chia quaù trình khai thaùc ra laøm hai giai ñoaïn: Khi chöa bôm eùp nöôùc Trong nhöõng naêm ñaàu ta khai thaùc daàu döôùi cheá ñoä töï phun vaø thu ñöôïc daàu khoâng laãn nöôùc. Do ñoù, coù theå coi We vaø Wp baèng 0, (We – Wp = 0). Phöông trình (14) seõ thaønh: N = (15) 2. Sau khi bôm eùp Sau moät thôøi gian khai thaùc, aùp suaát ñaùy gieáng giaûm xuoáng gaàn aùp suaát baõo hoøa. Ñeå duy trì doøng chaûy moät pha (pha loûng) ta bôm eùp nöôùc. Khi ñoù, phöông trình (14) phuø hôïp vì We – Wp 0 N = (16) KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN Töø coâng thöùc (12b), tính ñöôïc heä soá neùn: Co = 8,8136.10-6 psia-1 Töø coâng thöùc (13), tính ñöôïc heä soá neùn hieäu duïng: Ce = 14,7136. 10-6 psia-1 Töø coâng thöùc (15), tính tröõ löôïng khi chöa bôm eùp: N = 91,338 MM STB Töø coâng thöùc (16), tính tröõ löôïng sau khi bôm eùp: N = 91,340 MM STB KEÁT LUAÄN ÀcËdÀ Ë Vieäc ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu trong ñaù moùng trong nhöõng naêm qua chuû yeáu ñöôïc thöïc hieän baèng phöông phaùp theå tích vaø ñaõ gaëp khoâng ít khoù khaên nhö ñaõ trình baøy. YÙ thöùc ñöôïc vaán ñeà neâu treân, ñeå kieåm tra keát quaû ñaùnh giaù tröõ löôïng theo phöông phaùp theå tích trong nhöõng naêm qua vieäc ñaùnh giaù thöû nghieäm tröõ löôïng daàu trong ñaù moùng baèng phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñöôïc thöïc hieän. Treân cô sôû lyù thuyeát phöông trình Schilthuis, thieát laäp phöông trình caân baèng vaät chaát ñoái vôùi moùng moû Baïch Hoå. Thoâng qua keát quaû tính toaùn, tröõ löôïng daàu trong moùng moû Baïch Hoå nhö sau: + Khi chöa bôm eùp: N = 91,338 MM STB + Sau khi bôm eùp: N = 91,340 MM STB Hai keát quaû naøy ít cheânh leäch nhau vì theå tích nöôùc ñaùy xaâm nhaäp vaøo væa: (We – Wp)Bw laø khoâng ñaùng keå. Ë Thaân daàu trong moùng nöùt neû - hang hoác laø moät ñoái töôïng khai thaùc chuû yeáu cuûa moû Baïch Hoå vaø cho ñeán thôøi ñieåm hieän nay vaãn laø moät thaân daàu lôùn nhaát treân theàm luïc ñòa nöôùc ta. Thaân daàu coù daïng khoái vôùi chieàu daøy hôn 1500m, kheùp kín, khoâng coù muõ khí vôùi aùp suaát væa trung bình trong moùng cao hôn aùp suaát baõo hoøa vaø nöôùc ñaùy xaâm nhaäp vaøo væa khoâng ñaùng keå. Haàu heát caùc phöông phaùp taùc ñoäng hoùa lyù nhö bôm eùp khí ôû cheá ñoä hoøa troän (khí hydrocacbon, CO2, N2), bôm eùp dung dòch kieàm, chaát hoaït tính beà maët, dung dòch vi sinh, bôm hôi noùng, gaây chaùy trong væa ñeàu khoâng phuø hôïp vôùi thaân daàu moùng moû Baïch Hoå. Nhìn chung, caùc phöông phaùp naøy ñeàu ñoøi hoûi chi phí veà hoùa phaåm khaù cao. Chính vì theá, vieäc bôm eùp nöôùc laø vaán ñeà taát yeáu nhaèm duy trì aùp suaát væa. Ngoaøi ra, bôm eùp nöôùc laø moät trong caùc giaûi phaùp hieäu quaû nhaát ñeå naâng cao thu hoài daàu ñoái vôùi thaân daàu moùng. Naâng cao heä soá thu hoài daàu laø moät vaán ñeà coù yù nghóa lôùn vaø luoân ñaët ra ñoái vôùi vieäc khai thaùc caùc moû daàu khí, ñaëc bieät laø ñoái vôùi caùc moû lôùn nhö moû Baïch Hoå. Vôùi ñaëc ñieåm ñòa chaát nhö vaäy, bôm eùp nöôùc ñöôïc xem laø giaûi phaùp quan troïng haøng ñaàu vaø coù trieån voïng veà kyõ thuaät - coâng ngheä cuõng nhö kinh teá ñeå taêng thu hoài daàu cho moùng moû Baïch Hoå. Ë Vôùi caùc ñieàu kieän ñòa chaát phöùc taïp nhö ôû theàm luïc ñòa Nam Vieät Nam, baøi toaùn kinh teá luoân ñöôïc ñaët ra laø laøm sao ñaït hieäu quaû khai thaùc cao nhaát. Bôûi vì nhieàu caáu taïo vaø vuøng chöùa daàu hoaëc laø “quaù nhoû” hoaëc laø “quaù phöùc taïp” ñeå coù theå tìm hieåu caën keû tröôùc khi ra quyeát ñònh khi thaùc. Taïi boàn truõng Cöûu Long, daàu ñöôïc khai thaùc ñaàu tieân ôû moû Baïch Hoå (26-6-1986), tieáp theo laø caùc moû nhö Roàng (12-94), Raïng Ñoâng (8-98), Ruby (10-98). Ñeán nay, sau moät thôøi gian khai thaùc thì vieäc aùp duïng phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñeå tính tröõ löôïng hoaøn toaøn coù theå thöïc hieän. Vôùi caùc ñieàu kieän ñòa chaát ñaõ phaân tích nhö treân, vieäc öùng duïng phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñaùnh giaù tröõ löôïng daàu trong ñaù moùng taïi caùc moû daàu khí ôû theàm luïc ñòa Nam Vieät Nam laø hoaøn toaøn coù khaû naêng. Cô sôû suy luaän: Cô sôû suy luaän ñeå tìm ra giaûi phaùp laø caên cöù vaøo qui luaät “2 bình thoâng nhau”: “ Neáu hai vuøng 1 vaø 2 ñöôïc keát luaän laø coù lieân thoâng, toång tröõ löôïng N cuûa caû hai vuøng (khi xem hai vuøng 1 vaø 2 laø moät vuøng) seõ phaûi baèng toång tröõ löông cuûa 2 vuøng khi ñaùnh giaù chuùng taùch rôøi”. Nhö vaäy, N = N1 +N2 laø lôøi giaûi cho baøi toaùn ñaët ra. Phaïm vi söû duïng: Vì möùc ñoä “raát ñôn giaûn” tìm aån trong phöông phaùp caân baèng vaät chaát neân haàu nhö “chi phí ñaàu tö” ñeå aùp duïng phöông phaùp naøy baèng khoâng. Coù theå noùi phöông phaùp naøy hoaøn toaøn thích hôïp cho nhöõng vuøng daàu khí bò “nghi ngôø” veà söï thoâng nhau, hoaëc khu vöïc chöùa daàu “ñuû nhoû” khoâng theå ñaàu tö thieát bò hieän ñaïi hay thöïc thi caùc qui trình ñaùnh giaù chi phí cao. Neân phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñöôïc coi laø “raát ñôn giaûn” hoaøn toaøn hy voïng coù theå ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh giaù cho moät moâi tröôøng ñòa chaát ñöôïc xem laø “raát phöùc taïp” cuûa Vieät Nam. Hieåu bieát veà ñoä phöùc taïp cuûa moâi tröôøng ñòa chaát khu vöïc, xaùc ñònh moái lieân thoâng giöõa caùc vuøng chöùa daàu vaø khí laø nhöõng ñoäng löïc chính caûi thieän hieäu quaû khai thaùc khu vöïc. Tuy nhieân, beân caïnh nhöõng öu ñieåm cuûa phöông phaùp caân baèng vaät chaát ñaõ trình baøy thì phöông phaùp naøy coøn gaëp moät soá haïn cheá sau: ∙ Phöông phaùp caân baèng vaät chaát cho chuùng ta keát quaû tính toaùn tröõ löôïng ñaùng tin caäy ñoái vôùi caùc moû nhoû, daïng ñoùng kín, coù ñoä truyeàn daãn aùp suaát toát. ∙ Phöông phaùp caân baèng vaät chaát chæ ñöôïc öùng duïng khi moû ñaõ khai thaùc moät thôøi gian. Soá lieäu khai thaùc caøng nhieàu thì keát quaû tính toaùn caøng chính xaùc. ∙ Vaø phöông phaùp naøy thöôøng chæ ñöôïc söû duïng ñeå chính xaùc hoaù tröõ löôïng ñöôïc ñaùnh giaù trong caùc giai ñoaïn tröôùc. DANH MUÏC THAM KHAÛO ÀcËdÀ F. A. Grisin, ngöôøi dòch Nguyeãn Khaéc Kinh, “Ñaùnh giaù tröõ löôïng thaêm doø daàu moû vaø khí thieân nhieân”, Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät, 1981. Huyønh Thanh Sôn – Leâ Phöôùc Haûo, “Coâng ngheä moû öùng duïng”, Nhaø xuaát baûn ñaïi hoïc Quoác Gia Tp HCM, 2003. Nguyeãn Ngoïc Thuûy, Luaän aùn Thaïc Só: “Thaønh phaàn ñaù moùng moû Baïch Hoå - Beå Cöûu Long vaø söï lieân quan ñeán ñoä roãng thaám chöùa daàu”, Ñaïi hoïc Khoa hoc Töï Nhieân Tp HCM, 1998. Phan Vaên Koâng, Luaän vaên toát nghieäp: “Ñaùnh giaù tính chaát cô lyù ñaù moùng moû Baïch Hoå”, Ñaïi hoïc Khoa hoc Töï Nhieân Tp HCM, 1997. Phan Vaên Koâng, “Baøi giaûng ñòa chaát khai thaùc daàu khí”, 2004. “Tuyeån taäp Hoäi nghò khoa hoc - Kyõ thuaät daàu khí kyû nieäm 20 naêm thaønh laäp XNLD Vietsovpetro vaø khai thaùc taán daàu thöù 100 trieäu”, XNLD Vietsovpetro, 2002. Tuyeån taäp Hoäi nghò KHCN 2000 “Ngaønh daàu khí Vieät Nam tröôùc theàm theá kyû 21”, XNLD Vietsovpetro, 2000.