Determining facies distribution trend in order to update geological modeling ILBH 5.2 reservoir, lower miocene, Rong Trang Field, Block 16-1 Cuu Long Basin

Abstract

Dòng dầu khí thương mại được phát hiện tại tập cát kết 5.2U, mỏ Rồng Trắng lô 16-1 trầm tích Miocen hạ bể Cửu Long. Tuy nhiên tầng chứa thường là tập hợp các vỉa mỏng, bất đồng nhất. Trên cơ sở xác định nguồn gốc của vật liệu, điều kiện biến đổi của môi trường, chế độ động lực của quá trình vận chuyển, bối cảnh địa hóa môi trường lắng đọng và tạo đá, công trình làm sáng tỏ quy luật phân bố tướng đá tầng chứa. Việc áp dụng phương thức tiếp cận tổng hợp địa chấn, tài liệu thạch học, mẫu lõi và địa vật lý giếng khoan kết hợp với ứng dụng mô hình địa chất phân giải cao cho phép chính xác hoá quy luật phân bố tướng đá của tập ILBH 5.2. Kết quả nghiên cứu tập đã phân loại thành công tướng đá chủ yếu ứng với môi trường thành tạo: Môi trường sông gồm tướng tướng trầm tích lòng sông, trầm tích vỡ đê và trầm tích ven sông phân bố theo phương từ Tây – Đông đến Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam, trong đó vùng Bắc – Tây Bắc đá chứa có chất lượng tốt nhất, theo phương Đông Nam là các tướng trầm tích lòng hồ, trầm tích cát ven bờ và trầm tích cát xa bờ được hình thành trong môi trường hồ và tại ranh giới giữa 2 môi trường đá chứa có chất lượng cao hơn cả. Cơ chế hình thành thành hệ trầm tích chứa dầu khí tuổi Miocen của lô 16-1 nói riêng, khu vực Trung Bộ phức tạp, để có thể dự đoán xu thế phân bố tiềm năng của thành hệ này, cần tiến hành đánh giá vai trò của phức hệ macma trong quá trình thành tạo thành hệ chứa dầu khí tuổi Miocen.

GIỚI THIỆU

Mỏ Rồng Trắng nằm ở phía Đông Bắc của Lô 16-1, trong bồn trũng Cửu Long, cách Vũng Tàu 100 km về phía Đông Nam.

Figure 1 . Sơ đồ vị trí mỏ Rồng Trắng 1

Figure 2 . Các khối của mỏ RT 2

Đối tượng chứa dầu chính trong mỏ Rồng Trắng là các tập cát kết lục nguyên tuổi Mioxen sớm Hệ tầng Bạch Hổ dưới và Oligoxen muộn Hệ tầng Trà Tân trên ( Figure 1 ).

Các tích tụ chứa dầu của mỏ Rồng Trắng tập trung theo từng khối, tách biệt nhau bởi các đứt gãy, phân bổ từ Bắc xuống Nam như sau: khối H1.1 (RT-2X), H1.2 (RT-1X), H2N (RT-8X), H2 (RT-5X), H2S (RT-11X), H3N (RT-7X), H3 (RT-4X), H4 (RT-3X và RT-6X) and H5 (RT-10X & 10XST1) ( Figure 2 ).

Figure 3 . Mặt cắt địa chấn hướng Bắc Nam mỏ Rồng Trắng 3

Cấu trúc chính của mỏ Rồng Trắng được đặc trưng bởi hệ thống các đứt gãy dạng bậc thang (en-echelon faults) phương Đông Đông Bắc - Tây Tây Nam, chủ yếu là đứt gãy đồng trầm tích cộng với dịch chuyển ngang đã phân chia cấu trúc mỏ thành nhiều khối theo phương Bắc - Nam ( Figure 3 ).

Trên cơ sở nguồn vật liệu, biến động của điều kiện môi trường, chế độ động lực học của quá trình vận chuyển, bối cảnh địa hóa môi trường lắng đọng và tạo đá, công trình làm sáng tỏ quy luật phân bố tướng đá tầng chứa. Nội dung nghiên cứu của công trình gồm: Đặc điểm thành phần khoáng vật tạo đá (tha sinh, tự sinh) và các bào tử phấn hoa; Đặc điểm di tích hữu cơ, điều kiện sinh sống của sinh vật; Đặc điểm kiến trúc, cấu tạo và thế nằm trong tự nhiên của đá.

Đối tượng nghiên cứu tập trầm tích ILBH 5.2, được tiến hành phân tích theo quy trình sau ( Figure 4 ):

1) Trên cơ sở tài liệu giếng khoan tiến hành phân chia, nhận dạng và luận giải tướng có thể có trong đối tượng nghiên cứu. Thiết lập tiêu chuẩn nhận dạng (đặc trưng tổ hợp các đường cong ĐVLGK).

2) Từ kết quả đạt được, tiếp tục nhận dạng tướng đá cho các giếng còn lại.

3) Tổ hợp kết quả nghiên cứu, tiến hành xây dựng bản đồ môi trường trầm tích liên quan, tiến tới thành lập bản đồ tướng đá.

Với mục đích phục vụ thăm dò, hầu hết các phương pháp nghiên cứu thành hệ được áp dụng vào giếng RT-2X, trong phạm vi bài báo tập trầm tích Bạch Hổ dưới 5.2 (ILBH 5.2) được phân tích chi tiết trong khoảng độ sâu từ 2.650m đến 2.933m.

Figure 4 . Sơ đồ nghiên cứu tướng đá tập trầm tích ILBH 5.2 mỏ Rồng Trắng

KẾT QUẢ MÔ HÌNH VÀ THẢO LUẬN

Phân chia, nhận dạng các loại tướng đá tại các giếng có đủ tài liệu

Đặc điểm thạch học

Kết quả phân tích thạch học (chụp dưới 2 nicol vuông góc) cho thấy cát kết phần lớn thuộc loại arkos, arkos lithic và một ít grauvac felspat. Thành phần chủ yếu là felspat và các mảnh vỡ đá granit, đá phun trào, các mảnh vỡ khác hiện diện với một lượng rất nhỏ, chứng tỏ vật liệu trầm tích tạo đá có nguồn gốc magma xâm nhập và phun trào. Đặc điểm cấu trúc và khoáng vật, độ trưởng thành hóa học và cơ học đã đề cập hé lộ vật liệu tạo đá được vận chuyển gần nguồn với tốc độ lắng đọng lớn trong môi trường có năng lượng biến động ao hồ-sông ( Figure 5 , Figure 6 , Figure 7 ).

Figure 5 . Mẫu lõi (2704.70m) 4

Figure 6 . Mẫu lõi (2705.29m) 4

Figure 7 . Mẫu lõi (2710.88m) 4

Mô tả mẫu lõi

Kết quả phân tích mẫu lõi 1 thể hiện lớp cát, bột, sét xen kẽ. Một số khoảng có cấu tạo phân lớp theo kích thước hạt, với đặc trưng dưới mịn trên thô. Ở khoảng độ sâu nghiên cứu 2.691,4 – 2.709m, môi trường thành tạo chủ yếu là trầm tích đầm hồ (Figure 8).

Figure 8 . Đặc trưng đường cong GR theo mẫu lõi 1, Bạch Hổ dưới ILBH5.2 (RT-2X) 4

Figure 9 . Đặc trưng đường cong GR theo mẫu lõi 2, Bạch Hổ dưới 5.2 (RT-2X) 4

Figure 10 . Đặc trưng đường cong GR theo mẫu lõi 3, Bạch Hổ dưới 5.2 (RT-2X) 4

Tại độ sâu từ 2.709,4 – 2.718,3m (mẫu lõi 2) và từ 2.803 – 2.830,2m (mẫu lõi 3): cát kết có kích thước hạt thay đổi từ rất mịn (phần dưới) đến mịn (phần trên), phân lớp mỏng từ 1 - 25cm. Cát kết bị xen kẽ với bột - sét ( Figure 9 , Figure 10 ). Nhìn chung, tập trầm tích ở độ sâu từ 2.709,4 – 2.718,3m và từ 2.803 – 2.830,2m chủ yếu được thành tạo trong môi trường trầm tích sông .

Đặc điểm đường cong ĐVLGK

Trong khoảng độ sâu từ 2.650 – 2.714m, đường cong GR có dạng hình chuông, phản ánh xu thế trầm tích hạt thô dần lên trên của tướng bồi tích sông (alluvial), cửa sông và hình răng cưa phản ánh các trầm tích đầm lầy, ao hồ, vũng vịnh.

Trong khoảng độ sâu từ 2.714 – 2.933m đường cong GR chủ yếu có dạng hình phễu, ứng với giá trị GR có xu hướng tăng dần lên trên, thể hiện các doi cát (point bar), lòng sông (fluvial).

Phân tích đặc điểm và nhận dạng các dạng tướng đá

Đối sánh kết quả phân tích tài liệu mẫu lõi với tổ hợp các đường cong GR, CNC và ZDEN, tướng tập trầm tích ILBH 5.2 được phân loại ứng với môi trường thành tạo: nhóm tướng sông gồm có các tướng: trầm tích lòng sông (CH), trầm tích vỡ đê (CS) và trầm tích ven sông (OB); nhóm tướng hồ gồm có các tướng: trầm tích cát ven bờ (PS), trầm tích cát xa bờ (DS) và trầm tích lòng hồ (LM). Cụ thể:

Nhóm tướng sông (Fluvial)

• Tướng cát lòng sông (Channel Fill - CH) ( Figure 11 )

Độ hạt thô xen lẫn các hạt sét to, thô và mịn dần lên trên. Bề dày luôn lớn hơn 2m. Chất lượng tầng chứa tốt. Biểu hiện: đường GR thể hiện xu hướng có độ hạt mịn dần, đường độ rỗng và đường mật độ của đất đá có giá trị thấp và cắt mạnh với nhau.

Figure 11 . Tướng cát lòng sông, giếng RT-2X

Figure 12 . Tướng cát vỡ đê, giếng RT-2X

• Tướng cát vỡ đê – sập lở (Crevasse Splay - CS)

Độ hạt thô dần lên trên, xen lẫn với các lớp bột và sét hoặc đôi khi xen tạp giữa hạt mịn và thô khi dòng chảy có năng lượng lớn. Bề dày: thường nhỏ hơn 1,5m. Chất lượng tầng chứa tốt. Biểu hiện: đường GR thể hiện xu hướng có độ hạt thô dần, đường độ rỗng và đường mật độ đất đá có giá trị thấp và cắt nhau nhẹ.

• Tướng bãi bồi ven sông (Overbank - OB)

Chủ yếu là bột - sét, xen kẹp trong bột - sét là các lớp cát mỏng với độ hạt thô dần lên trên. Chất lượng tầng chứa không cao. Đường GR thể hiện độ hạt mịn và bị xen kẹp nhiều phân lớp mỏng, đường độ rỗng và đường mật độ có giá trị cao và không cắt với nhau.

Figure 13 . Tướng bãi bồi ven sông, giếng RT-2X

Figure 14 . Tướng bùn sét đầm hồ, giếng RT-2X

Nhóm tướng hồ (Lacustrine)

• Tướng bùn sét đầm hồ (Lacustrine mud - LM)

Bùn hạt mịn xen kẹp một ít sét và cát. Bề dày: từ 1m đến 3m. Chất lượng tầng chứa rất thấp. Đường GR thể hiện độ hạt rất mịn, đường độ rỗng và đường mật độ đều mang giá trị cao và không cắt với nhau.

• Tướng doi cát cửa sông (Mouth bar - MB)

Thô dần lên trên giống như tướng cát vỡ đê nhưng thân cát có bề dày lớn hơn, thường từ 0,5m đến 5m, trung bình khoảng 3m. Chất lượng thấm chứa tốt. Đường GR thể hiện xu hướng có độ hạt thô dần, đường độ rỗng và đường mật độ có giá trị thấp và cắt mạnh với nhau.

Figure 15 . Tướng doi cát cửa sông, giếng RT-2X

Figure 16 . Tướng cuồng lưu, giếng RT-2X

• Tướng cuồng lưu (Hyperpycnal flow – HY)

Cát kết hạt mịn – trung xen kẽ các lớp bột - sét, phân lớp mỏng – dày khác nhau. Bề dày: thường từ 1 m đến 3 m, trung bình khoảng 1 m. Chất lượng tầng chứa không cao. Đường GR thể hiện xu thế hạt mịn, đường độ rỗng và đường mật độ có giá trị cao và không cắt với nhau.

• Tướng đổ trọng lực (Gravity flow- GF) ( Figure 17 )

Có xu thế biến đổi từ thô sang mịn. Độ dày trung bình dao động trong khoảng 0,2m – 5 m, trung bình 2 m. Chất lượng tầng chứa tốt. Đường GR thể hiện xu hướng độ hạt thô dần lên trên, đường độ rỗng và đường mật độ của đất đá giao cắt nhẹ.

Figure 17 . Tướng đổ trọng lực (GF) trong giếng RT-2X

Nhận d iện tướng đá tại các giếng chỉ có tài liệu ĐVLGK

Trường hợp các khoảng hoặc các giếng không có mẫu lõi, tướng đá được xác định trên cơ sở tổ hợp các đường cong ĐVLGK. Kết quả đã nhận dạng được các tướng đá dọc theo thành 8 giếng trong khoảng trầm tích ILBH 5.2 ( Figure 18 ). Kết quả dự đoán tướng trầm tích theo tài liệu ĐVL GK các giếng RT-2X-1X-8X-5X-7X-4X-6X-3X được thể hiện tương ứng trên Figure 19 .

Figure 18 . Tướng đá tại các giếng khoan trong khoảng từ 5.2U_010 đến 5.2L_010

Figure 19 . Môi trường chính dọc theo các giếng từ 5.2U_010 đến C

Nhận d iện tướng đá tại các giếng chỉ có tài liệu ĐVLGK

Trường hợp các khoảng hoặc các giếng không có mẫu lõi, tướng đá được xác định trên cơ sở tổ hợp các đường cong ĐVLGK. Kết quả đã nhận dạng được các tướng đá dọc theo thành 8 giếng trong khoảng trầm tích ILBH 5.2 ( Figure 18 ). Kết quả dự đoán tướng trầm tích theo tài liệu ĐVL GK các giếng RT-2X-1X-8X-5X-7X-4X-6X-3X được thể hiện tương ứng trên Figure 19 .

Figure 18 . Tướng đá tại các giếng khoan trong khoảng từ 5.2U_010 đến 5.2L_010

Figure 19 . Môi trường chính dọc theo các giếng từ 5.2U_010 đến C

Nhận d iện tướng đá tại các giếng chỉ có tài liệu ĐVLGK

Trường hợp các khoảng hoặc các giếng không có mẫu lõi, tướng đá được xác định trên cơ sở tổ hợp các đường cong ĐVLGK. Kết quả đã nhận dạng được các tướng đá dọc theo thành 8 giếng trong khoảng trầm tích ILBH 5.2 ( Figure 18 ). Kết quả dự đoán tướng trầm tích theo tài liệu ĐVL GK các giếng RT-2X-1X-8X-5X-7X-4X-6X-3X được thể hiện tương ứng trên Figure 19 .

Figure 18 . Tướng đá tại các giếng khoan trong khoảng từ 5.2U_010 đến 5.2L_010

Figure 19 . Môi trường chính dọc theo các giếng từ 5.2U_010 đến C

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết quả nghiên cứu tập trầm tích ILBH 5.2 đã phân loại thành công tướng đá tương ứng với môi trường thành tạo: Môi trường sông gồm tướng trầm tích lòng sông, trầm tích vỡ đê và trầm tích ven sông có xu thế phân bố theo phương từ Tây – Đông đến Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam, trong đó vùng Bắc Tây Bắc đá chứa có chất lượng tốt nhất, trong khi đó theo phương Đông - Nam là các tướng trầm tích lòng hồ, trầm tích cát ven bờ và trầm tích cát xa bờ được hình thành trong môi trường hồ và tại ranh giới giữa 2 môi trường đá chứa có chất lượng cao hơn cả.

Cơ chế hình thành hệ tầng trầm tích chứa dầu khí tuổi Mioxen của lô 16-1 nói riêng, khu vực Trung Bộ phức tạp, để có thể dự đoán xu thế phân bố tiềm năng của hệ tầng này, cần tiến hành đánh giá vai trò của phức hệ macma trong quá trình thành tạo hệ tầng chứa dầu khí tuổi Mioxen.

Các yếu tố không chắc chắn về tính thấm chứa của tập trầm tích ILBH 5.2 mỏ RT chỉ có thể được làm sáng tỏ khi đối sánh kết quả của mô hình với kết quả phân tích trực tiếp từ mẫu lõi, cộng với gia tăng ưu việt của việc minh giải tài liệu thuộc tính địa chấn.

LỜI CẢM ƠN

Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn sự hỗ trợ và cho phép sử dụng nguồn tài liệu của Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí, sự trợ giúp kỹ thuật và đóng góp cho bài báo của đồng nghiệp từ Trường ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại học Bách Khoa-ĐHQG-HCM trong khuôn khổ đề tài mã số T-ĐCDK-2019-71.

Cam kết không xung đột lợi ích nhóm tác giả

Tôi là tác giả chính của bản thảo công bố kết quả nghiên cứu: “Xác Định Quy Luật Phân Bố Tướng Đá Cập Nhật Mô Hình Địa Chất Tập ILBH 5.2 Mioxen Hạ Mỏ Rồng Trắng, Lô 16-1 Bồn Trũng Cửu Long”. Tôi xin cam kết như sau:

• Tôi và cộng sự đồng tác giả của bản thảo này đã được phép của Đơn vị tài trợ và của Chủ nhiệm đề tài để sử dụng và công bố kết quả nghiên cứu.

• Tất cả các tác giả có tên trong bài đều đã đọc bản thảo, đã thỏa thuận về thứ tự tác giả và đồng ý gửi bài đăng trên tạp chí STDJNS.

• Công trình này không có bất kỳ sự xung đột về lợi ích nào giữa các tác giả trong bài và với các tác giả khác.

Đóng góp của từng tác giả cho bài báo

• Nguyễn Tuấn: Tác giả chính của bản thảo, là người soạn thảo bài báo, thiết kế nghiên cứu, phân tích diễn giải các dữ kiện, thu thập dữ kiện và thực hiện các phân tích cơ bản và thống kê.

• Trần Văn Xuân: tham gia vào thiết kế và thực hiện nghiên cứu, phân tích diễn giải các dữ liệu, thu thập dữ kiện và thực hiện các phân tích cơ bản và thống kê.

• Trần Văn Trị: tham gia vào thiết kế và thực hiện nghiên cứu, phân tích diễn giải các dữ liệu, thu thập dữ kiện và thực hiện các phân tích cơ bản và thống kê.

• Phan Vương Trung: đã đóng góp giải thích dữ liệu và đi thu thập dữ liệu, kiểm tra lại bài viết.

• Đỗ Quang Khánh: tham gia chỉnh sửa bản thảo, cố vấn cho quá trình nghiên cứu từ khi công trình vừa bắt đầu.

• Trương Quốc Thanh: tham gia chỉnh sửa bản thảo, cố vấn cho quá trình nghiên cứu từ khi công trình vừa bắt đầu.

• Nguyễn Xuân Khá: đã đóng góp giải thích dữ liệu và đi thu thập dữ liệu, kiểm tra lại bài viết.

• Phạm Việt Âu: đã đóng góp thu thập số liệu, giải thích thuật ngữ, xem lại bài viết.

Đạo đức trong công bố

Bản thảo được công bố với sự đồng thuận của các tác giả có tên trong bản thảo. Các số liệu sử dụng trong bản thảo là hoàn toàn trung thực và không có sự sao chép từ các bản thảo khác.

Danh mục từ viết tắt

FMI: Formation Micro Image

ILBH: Intra Lower Bach Ho

HRGM: Hight Resolution Geology Model

ĐVL GK: Địa vật lý giếng khoan