Đánh Giá Tiềm Năng Thấm Chứa Dầu Khí Trầm Tích Điện Trở Thấp Tại Lô 16-1 Bể Cửu Long

Luận án tiến sĩ phân tích tiềm năng thấm chứa dầu khí tại lô 16 1 bể Cửu Long, cung cấp cái nhìn sâu sắc về trầm tích điện trở thấp.

• Tác giả: Bùi Hữu Phước
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Hải An
• Trường học: Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất
• Đề tài: Đánh Giá Tiềm Năng Thấm Chứa Dầu Khí Tại Lô 16-1 Bể Cửu Long
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vị trí của đối tượng nghiên cứu
• 1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.3. Lịch sử thăm dò và thẩm lượng
• 1.4. Đặc điểm địa chất
• 1.4.1. Địa tầng mỏ TGT
• 1.4.2. Cấu kiến tạo mỏ TGT
• 1.4.3. Liên kết và phân đới vỉa
• 1.4.4. Mô tả vỉa chứa
• 1.4.5. Lịch sử hình thành và phát triển địa chất của khu vực nghiên cứu
• 1.5. Cơ sở tài liệu của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA ĐIỆN TRỞ SUẤT THẤP
• 2.1. Các đối tượng chứa dầu có trở suất thấp trong bể Cửu Long
• 2.2. Nguyên nhân gây ra đá chứa dầu điện trở suất thấp
• 2.2.1. Ảnh hưởng điều kiện kỹ thuật giếng khoan
• 2.2.2. Ảnh hưởng của môi trường địa chất
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÁ CHỨA DẦU ĐIỆN TRỞ SUẤT THẤP
• 3.1. Thông số vỉa và chất lưu ảnh hưởng đến điện trở suất đá chứa
• 3.1.1. Chiều cao cột dầu (h)
• 3.1.2. Chiều dày hiệu dụng vỉa chứa dầu
• 3.1.3. Diện tích thân dầu
• 3.1.4. Tính dính ướt
• 3.1.5. Sức căng bề mặt (IFT)
• 3.2. Các phương pháp nghiên cứu thông số độ bão hòa nước của đá chứa dầu khí điện trở suất thấp
• 3.2.1. Các tiêu chí xác định đá chứa dầu điện trở suất thấp
• 3.2.2. Sử dụng phương pháp đo điện trở ngay trong quá trình khoan
• 3.2.3. Sử dụng các thiết bị đo điện trở định hướng
• 3.2.4. Sử dụng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân
• 3.2.5. Tính toán độ bão hòa nước cho vỉa chứa có sét phân tán dựa trên tài liệu ĐVLGK
• 3.2.6. Phương pháp tính toán độ bão hòa nước Sw dựa trên áp suất mao dẫn (Pc)
• 3.2.7. Phương pháp tính toán độ bão hòa nước Sw dựa trên hàm J
• 3.2.8. Độ bão hòa nước theo phương pháp Johnson
• 3.2.9. Độ bão hòa nước bằng phương pháp Cuddy
• 3.2.10. Xác định độ bão hòa nước bằng phương pháp Sket- Harrison
• 3.2.11. Xác định độ bão hòa nước bằng phương pháp chất lượng đá chứa (RQI)
• 3.2.12. Xác định độ bão hòa nước theo độ rỗng và chiều cao cột dầu
• 3.2.13. Xác định độ bão hòa nước bằng chất lượng đá chứa biến thể (RQIm*h)
• 3.3. Chiều cao cột dầu
• 3.3.1. Tổng quan chung
• 3.3.2. Phương pháp xác định chiều cao cột dầu
• 4. CHƯƠNG 4: DỰ BÁO ĐỘ THẤM TUYỆT ĐỐI VÀ HÀM LƯỢNG NƯỚC CỦA CÁC VỈA CHỨA CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 4.1. Dự báo độ thấm tuyệt đối
• 4.1.1. Mô hình lắng đọng trầm tích
• 4.1.2. Mô hình dự đoán độ thấm tuyệt đối (Ka)
• 4.2. Dự báo hàm lượng nước khi mở vỉa
• 4.2.1. Độ thấm tương đối
• 4.2.2. Độ thấm tương đối của mẫu lõi
• 5. CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG THẤM CHỨA TRẦM TÍCH ĐIỆN TRỞ SUẤT THẤP MỎ TGT LÔ 16-1
• 5.1. Xác định độ bão hòa nước theo ĐVLGK
• 5.2. Xác định độ bão hòa nước theo áp suất mao dẫn (Pc)
• 5.3. Xác định độ bão hòa nước theo hàm J
• 5.4. Xác định chiều cao cột dầu theo ĐVLGK của đối tượng nghiên cứu
• 5.5. Thể hiện ranh giới nước tự do trên bản đồ cấu tạo
• 5.6. Xác định độ thấm tuyệt đối
• 5.7. Dự báo hàm lượng nước khi mở vỉa
• 5.8. Đánh giá tiềm năng thấm chứa của đối tượng nghiên cứu
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tiềm Năng Dầu Khí Lô 16 1 Bể Cửu Long

Hiện nay, dầu khí được khai thác chủ yếu từ đá móng Granitoid hang hốc nứt nẻ trước Kainozoi, chiếm khoảng 80% sản lượng từ Bể Cửu Long. Trầm tích Mioxen dưới và Oligoxen là đối tượng khai thác lớn thứ hai. Tuy nhiên, các vỉa chứa Mioxen dưới thuộc hệ tầng Bạch Hổ và Oligoxen trên thường có điện trở suất thấp, gây khó khăn trong việc đánh giá và phát triển mỏ. Lô 16-1 có phát hiện dầu tại mỏ Tê Giác Trắng năm 2002, khai thác từ năm 2010, đạt sản lượng 20-25 nghìn thùng/ngày đêm từ Oligoxen trên và Mioxen dưới. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá tiềm năng vỉa chứa có điện trở suất thấp ở Lô 16-1, từ đó cải thiện độ chính xác trong tính toán trữ lượng và hoạch định khai thác. Tác giả Bùi Hữu Phước đã chọn đề tài này để "Đánh giá tiềm năng thấm chứa dầu khí trầm tích điện trở thấp lô 16-1 bể Cửu Long".

1.1. Vị Trí Địa Lý và Lịch Sử Thăm Dò Lô 16 1

Nghiên cứu tập trung vào khu vực Lô 16-1 Bể Cửu Long, nơi có mỏ Tê Giác Trắng. Mỏ này được phát hiện năm 2002 và bắt đầu khai thác thương mại năm 2010. Quá trình thăm dò dầu khí Việt Nam và khai thác tại đây đã mang lại những kết quả đáng kể. Tuy nhiên, đặc điểm địa chất phức tạp, đặc biệt là sự xuất hiện của các vỉa chứa có điện trở suất thấp, đòi hỏi các phương pháp đánh giá tiên tiến hơn. Sản lượng khai thác hiện tại dao động từ 20-25 nghìn thùng/ngày đêm, có thời điểm lên đến 55 nghìn thùng/ngày đêm, chủ yếu từ các đối tượng Oligoxen trên và Mioxen dưới.

1.2. Đặc Điểm Địa Chất Bể Cửu Long Liên Quan Lô 16 1

Bể Cửu Long có cấu trúc địa chất phức tạp, với nhiều hệ tầng khác nhau chứa tiềm năng dầu khí. Các trầm tích thuộc hệ tầng Trà Tân và Bạch Hổ (Oligoxen trên và Mioxen dưới) được lắng đọng trong môi trường lục địa và lục địa biển nông. Sự phức tạp này dẫn đến sự phân bố không đồng đều của các thành phần khoáng vật sét và các khoáng vật dẫn điện, tạo ra các vỉa chứa có điện trở suất thấp. Hiểu rõ đặc điểm địa chất Bể Cửu Long là yếu tố then chốt để đánh giá chính xác tiềm năng dầu khí Lô 16-1.

II. Thách Thức Từ Điện Trở Suất Thấp Nguyên Nhân Ảnh Hưởng

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc khai thác dầu khí tại Bể Cửu Long, đặc biệt là ở Lô 16-1, là sự xuất hiện của các vỉa chứa có điện trở suất thấp. Điều này gây khó khăn trong việc xác định chính xác độ bão hòa dầu khí và các tham số vỉa chứa, ảnh hưởng đến công tác phát triển và quản lý mỏ. Các nguyên nhân gây ra hiện tượng này bao gồm sự phân bố phức tạp của các khoáng vật sét, sự hiện diện của các khoáng vật dẫn điện, và sự phân lớp mỏng của các vỉa chứa.

2.1. Các Nguyên Nhân Chính Gây Điện Trở Suất Thấp

Có nhiều yếu tố góp phần vào hiện tượng điện trở suất thấp ở các vỉa chứa dầu khí. Khoáng vật sét có khả năng dẫn điện, đặc biệt khi chúng phân bố không đồng đều hoặc chiếm tỷ lệ cao. Sự hiện diện của các khoáng vật dẫn điện như pyrite cũng làm giảm điện trở suất. Ngoài ra, phân lớp mỏng và xen kẹp của các vỉa chứa cát và sét cũng có thể gây ra hiện tượng này.

2.2. Ảnh Hưởng Của Điện Trở Suất Thấp Đến Đánh Giá Trữ Lượng

Điện trở suất thấp gây khó khăn trong việc xác định chính xác độ bão hòa dầu khí sử dụng các phương pháp ĐVLGK truyền thống. Việc ước tính sai lệch độ bão hòa dầu khí dẫn đến những sai sót trong việc đánh giá trữ lượng dầu khí, ảnh hưởng đến các quyết định đầu tư và khai thác. Các phương pháp truyền thống như Archie, Simandoux,... có thể không phù hợp trong trường hợp này. Do đó, cần có các phương pháp tiếp cận mới để giải quyết vấn đề này.

2.3. Vai trò của Điều kiện kỹ thuật giếng khoan trong Điện trở suất

Điều kiện kỹ thuật giếng khoan có tác động đến kết quả đo đạc và phân tích điện trở suất. Việc sử dụng dung dịch khoan có độ dẫn điện cao có thể làm giảm điện trở suất thực tế của vỉa chứa. Ngoài ra, quá trình khoan có thể gây ra sự xáo trộn và thay đổi cấu trúc của đá, ảnh hưởng đến kết quả đo. Việc lựa chọn và kiểm soát các thông số khoan phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Độ Bão Hòa Dầu Khí Lô 16 1

Để đánh giá chính xác tiềm năng dầu khí trong các vỉa chứa có điện trở suất thấp tại Lô 16-1, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu tiên tiến. Các phương pháp này bao gồm phân tích ĐVLGK nâng cao, phân tích mẫu lõi đặc biệt (SCAL), và sử dụng các thiết bị đo điện trở suất trong khi khoan (LWD). Mục tiêu là xác định chính xác độ bão hòa dầu khí và các tham số vỉa chứa khác, từ đó đưa ra những đánh giá tin cậy về trữ lượng dầu khí và khả năng khai thác.

3.1. Phân Tích ĐVLGK Nâng Cao và Ứng Dụng Tại Lô 16 1

Phân tích ĐVLGK nâng cao bao gồm việc sử dụng các đường cong ĐVLGK mới và các mô hình tính toán phức tạp hơn để khắc phục những hạn chế của các phương pháp truyền thống. Các mô hình này xem xét đến ảnh hưởng của khoáng vật sét, khoáng vật dẫn điện, và phân lớp mỏng đến điện trở suất. Các kỹ thuật như đo cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và phân tích hình ảnh giếng khoan (FMI) cũng được sử dụng để cung cấp thông tin chi tiết hơn về đặc điểm vỉa chứa.

3.2. Sử Dụng Áp Suất Mao Dẫn và Hàm J trong Tính Toán

Áp suất mao dẫn (Pc) và hàm J là những công cụ quan trọng để ước tính độ bão hòa nước trong đá chứa. Áp suất mao dẫn thể hiện lực hút giữa nước và đá, trong khi hàm J mô tả mối quan hệ giữa áp suất mao dẫn, độ rỗng, và độ thấm. Bằng cách sử dụng các mô hình dựa trên áp suất mao dẫn và hàm J, có thể tính toán chính xác hơn độ bão hòa nước trong các vỉa chứa có điện trở suất thấp. Phương pháp này đặc biệt hữu ích khi có sẵn dữ liệu mẫu lõi.

3.3. Đo Điện Trở Suất Trong Quá Trình Khoan LWD Lô 16 1

Phương pháp đo điện trở suất trong khi khoan (LWD) cho phép thu thập dữ liệu về điện trở suất của vỉa chứa trước khi bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập của dung dịch khoan. Điều này giúp giảm thiểu sai số trong việc xác định độ bão hòa dầu khí. Tuy nhiên, việc giải thích dữ liệu LWD cần được thực hiện cẩn thận, xem xét đến ảnh hưởng của các yếu tố như góc nghiêng của giếng khoan và sự không đồng nhất của vỉa chứa.

IV. Dự Báo Độ Thấm Tuyệt Đối và Hàm Lượng Nước Khu Vực Nghiên Cứu

Dự báo độ thấm tuyệt đối (Ka) và hàm lượng nước là rất quan trọng để đánh giá khả năng khai thác dầu khí từ các vỉa chứa. Các mô hình dự báo độ thấm thường dựa trên mối quan hệ giữa độ rỗng và độ thấm, cũng như các đặc điểm thạch học của đá. Dự báo hàm lượng nước có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các phương pháp ĐVLGK, phân tích mẫu lõi, và các mô hình mô phỏng dòng chảy.

4.1. Mô Hình Lắng Đọng Trầm Tích và Ảnh Hưởng Tới Độ Thấm

Môi trường lắng đọng trầm tích có ảnh hưởng lớn đến độ thấm của đá. Các trầm tích được lắng đọng trong môi trường sông ngòi thường có độ thấm cao hơn so với các trầm tích được lắng đọng trong môi trường đầm hồ. Hiểu rõ môi trường lắng đọng giúp dự đoán chính xác hơn độ thấm và sự phân bố của các vỉa chứa dầu khí.

4.2. Xây Dựng Mô Hình Dự Đoán Độ Thấm Tuyệt Đối Ka

Việc xây dựng mô hình dự đoán độ thấm tuyệt đối (Ka) là một bước quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng khai thác. Mô hình này thường dựa trên mối quan hệ giữa độ rỗng và độ thấm, được xác định từ phân tích mẫu lõi. Các yếu tố khác như thành phần khoáng vật và cấu trúc đá cũng được xem xét trong mô hình. Mô hình này sau đó được sử dụng để dự đoán độ thấm trong toàn khu vực nghiên cứu, dựa trên dữ liệu ĐVLGK.

4.3. Dự Báo Hàm Lượng Nước Khi Mở Vỉa Lô 16 1

Dự báo hàm lượng nước khi mở vỉa giúp đánh giá khả năng sản xuất dầu khí và quản lý rủi ro liên quan đến sự xâm nhập của nước. Các phương pháp dự báo hàm lượng nước bao gồm sử dụng các mô hình ĐVLGK, phân tích mẫu lõi, và các mô hình mô phỏng dòng chảy. Kết quả dự báo này được sử dụng để tối ưu hóa quá trình khai thác và giảm thiểu chi phí.

V. Đánh Giá Tiềm Năng Thấm Chứa Mỏ TGT Lô 16 1 Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá tiềm năng thấm chứa của trầm tích điện trở suất thấp tại mỏ Tê Giác Trắng (TGT) thuộc Lô 16-1. Kết quả cho thấy, bằng cách áp dụng các phương pháp nghiên cứu tiên tiến, có thể xác định chính xác độ bão hòa dầu khí và các tham số vỉa chứa khác. Điều này giúp cải thiện độ tin cậy của việc đánh giá trữ lượng dầu khí và hoạch định khai thác.

5.1. Xác Định Độ Bão Hòa Nước theo ĐVLGK và Áp Suất Mao Dẫn

Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu ĐVLGK và áp suất mao dẫn (Pc) để xác định độ bão hòa nước trong các vỉa chứa. Các phương pháp tính toán dựa trên áp suất mao dẫn và hàm J đã cho kết quả phù hợp với dữ liệu thực tế từ giếng khoan và mẫu lõi. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của các phương pháp này trong việc đánh giá các vỉa chứa có điện trở suất thấp.

5.2. Thể Hiện Ranh Giới Nước Tự Do Trên Bản Đồ Cấu Tạo

Việc xác định và thể hiện ranh giới nước tự do (FWL) trên bản đồ cấu tạo giúp hiểu rõ hơn về sự phân bố của dầu khí và nước trong vỉa chứa. Kết quả nghiên cứu cho thấy FWL có sự biến đổi theo không gian, phản ánh sự phức tạp của cấu trúc địa chất và điều kiện vỉa chứa. Thông tin này rất quan trọng cho việc hoạch định vị trí giếng khoan và tối ưu hóa quá trình khai thác.

5.3. Đánh Giá Tiềm Năng Thấm Chứa Dựa Trên Kết Quả Nghiên Cứu

Dựa trên kết quả xác định độ bão hòa nước, độ thấm tuyệt đối, và ranh giới nước tự do, nghiên cứu đã đánh giá tiềm năng thấm chứa của các đối tượng nghiên cứu. Kết quả cho thấy tiềm năng khai thác đáng kể từ các vỉa chứa có điện trở suất thấp sau khi áp dụng phương pháp nghiên cứu mới. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc gia tăng trữ lượng và sản lượng khai thác từ Lô 16-1 Bể Cửu Long.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Trong hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam, bể Cửu Long đóng vai trò trung tâm với sản lượng khai thác đạt khoảng 20 triệu tấn/năm, trong đó 80% sản lượng đến từ khối đá móng Granitoid nứt nẻ trước Kainozoi. Đối tượng khai thác lớn thứ hai là trầm tích Mioxen dưới (thuộc hệ tầng Bạch Hổ) và Oligoxen trên (thuộc hệ tầng Trà Tân) – những phức hệ có đặc tính thấm chứa tốt. Tuy nhiên, công tác thẩm lượng và phát triển mỏ gặp trở ngại lớn khi phần lớn các vỉa chứa dầu trong các phân vị này thể hiện giá trị điện trở suất thấp (Low Resistivity Low Contrast Pay - LRLC), điển hình tại các mỏ Tê Giác Trắng (Lô 16-1), Hải Sư Trắng, Rồng, Gấu Trắng và Thỏ Trắng.

Mỏ Tê Giác Trắng (TGT) thuộc Lô 16-1 được phát hiện năm 2002, công bố thương mại năm 2006 và bắt đầu khai thác dòng dầu đầu tiên từ năm 2010. Sản lượng khai thác duy trì từ 20.000 đến 25.000 thùng/ngày đêm, với thời điểm đỉnh đạt từ 55.000 đến 60.000 thùng/ngày đêm từ hai đối tượng chính là tập ILBH5.2 (Mioxen dưới) và tập C (Oligoxen trên).

Khoảng trống nghiên cứu thực tế nằm ở chỗ: các phương pháp minh giải địa vật lý giếng khoan (ĐVLGK) truyền thống sử dụng các mô hình Archie, Simandoux, Indonesian, Dual Water hay Waxman-Smits bộc lộ nhiều sai số khi áp dụng cho vỉa chứa điện trở thấp. Các mô hình này không loại trừ được triệt để ảnh hưởng của đới ngấm dung dịch khoan sâu, sự phân bố bất đồng nhất của khoáng vật dẫn điện và sét phân tán. Hệ quả là các tham số độ bão hòa nước ($S_w$), độ rỗng hiệu dụng ($\Phi_e$) và độ thấm ($K$) bị sai lệch, chưa phản ánh đúng thực tế khai thác và chưa được kiểm chứng đầy đủ bằng số liệu phân tích mẫu lõi cũng như tài liệu đo dòng thực tế. Do đó, việc nghiên cứu bản chất hiện tượng và xây dựng quy trình đánh giá định lượng chuẩn xác tiềm năng thấm chứa tại Lô 16-1 là yêu cầu cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu

Xác định bản chất, nguyên nhân gây ra hiện tượng điện trở suất thấp của vỉa chứa dầu khí; đánh giá chính xác các tham số vỉa chứa bao gồm độ rỗng hiệu dụng ($\Phi_e$), độ bão hòa nước ($S_w$), chiều cao cột dầu ($h$) và độ thấm tuyệt đối ($K_a$), tạo cơ sở khoa học để tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ (OOIP) và phục vụ công tác hoạch định, quản lý khai thác mỏ.

Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu

Văn bản luận án xác định 3 nội dung nghiên cứu trọng tâm:

1. Phân tích các yếu tố kỹ thuật và địa chất là nguyên nhân dẫn đến điện trở suất thấp của đới chứa dầu.
2. Xác định hệ phương pháp tính toán độ bão hòa nước ($S_w$) cho các vỉa chứa dầu khí có điện trở suất thấp thuộc trầm tích Mioxen dưới và Oligoxen trên (Tập C) khu vực Lô 16-1 bể Cửu Long.
3. Xác định đặc trưng thấm chứa của đá chứa dầu khí điện trở suất thấp và đánh giá tiềm năng thấm chứa của chúng thuộc Lô 16-1 bể Cửu Long.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Phần dưới trầm tích Mioxen dưới hệ tầng Bạch Hổ (phân tập ILBH5.2 thuộc tập BI.1) và trầm tích Oligoxen trên (tập C) hệ tầng Trà Tân.
• Phạm vi không gian: Cấu trúc mỏ Tê Giác Trắng, Lô 16-1, nằm ở trung tâm bể Cửu Long, thềm lục địa đông nam Việt Nam (cách Vũng Tàu 100 km về phía Đông Nam, cách mỏ Bạch Hổ 20 km về phía Tây Bắc, cách mỏ Rạng Đông 35 km về phía Tây; độ sâu mực nước biển dao động 40–50 m).
• Phạm vi nội dung và thời gian: Nghiên cứu địa chất phát triển mỏ, tướng trầm tích - môi trường lắng đọng, tài liệu ĐVLGK, thạch học - khoáng vật mẫu lõi, áp suất vỉa ban đầu và dữ liệu khai thác thực tế thu thập trong giai đoạn 2013–2021.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trong nước

Nghiên cứu về vỉa chứa điện trở suất thấp tại thềm lục địa Việt Nam đã được nhiều tác giả và đơn vị triển khai:

• ThS. Nguyễn Phương Thủy với đề tài nghiên cứu tầng chứa điện trở thấp Mioxen hạ Lô 01-02 bể Cửu Long đã chỉ ra nguyên nhân do hàm lượng nước dư cao, vỉa chứa phân lớp mỏng xen kẹp và sự tồn tại của khoáng vật tái sinh dẫn điện ($FeS_2, Fe_2O_3$), đồng thời kiến nghị sử dụng thiết bị đo địa vật lý trong khi khoan (LWD).
• PGS.TS. Lê Hải An, PGS.TS. Nguyễn Văn Phơn, ThS. Nguyễn Phương Thủy nghiên cứu đặc điểm môi trường trầm tích điện trở suất thấp tuổi Mioxen tại mỏ Rồng và Sư Tử Đen, tập trung vào các giải pháp minh giải thông số vỉa dựa trên đường cong điện trở.
• TS. Lê Trung Tâm, TS. Cù Minh Hoàng (Tạp chí Dầu khí) nghiên cứu đá chứa cát kết Turbidite điện trở thấp, xác định nguyên nhân do cát sét xen kẹp mỏng, khoáng vật Pyrite và nước liên kết lớn, từ đó đề xuất phương pháp siêu âm ($V_p/V_s$ so với DTC, hệ số Poisson) để tính độ bão hòa hydrocarbon.
• Viện Dầu khí Việt Nam và các nhà điều hành (Vietsovpetro, Petronas, Cuu Long JOC, Thang Long JOC, Hoang Long - Hoan Vu JOC) đã triển khai các nghiên cứu riêng lẻ cho từng mỏ nhưng chưa xây dựng được quy trình tổng thể tích hợp giữa thạch học mẫu lõi, ĐVLGK nâng cao và kiểm chứng động thái khai thác.

Các hướng nghiên cứu quốc tế

• Pierre Berger et al. (Schlumberger Đông Nam Á): Tổng kết nguyên nhân điện trở thấp do chất lưu, nước dư và thiết lập quan hệ điện trở - độ bão hòa từ mẫu lõi.
• Carolina et al. (SPE 36150): Kết hợp hình ảnh giếng khoan (FMI) và phân tích phân lớp mỏng để xác định chiều dày hiệu dụng cho đá chứa cát sét phức tạp tại hồ Maracaibo (Venezuela).
• Claudine Durand et al. (SPE 63070): Đánh giá ảnh hưởng của khoáng vật Chlorite trong lỗ rỗng đến tính chất vật lý của trầm tích điện trở thấp.
• Hamada et al. (SPE 64406, SPE 70040): Ứng dụng cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) dựa trên tỷ số $T_1/T_2$ và phân bố phổ $T_2$ để phân tách nước mao dẫn, nước tự do, độ rỗng tổng, độ rỗng hiệu dụng và thể tích sét, loại trừ ảnh hưởng của khoáng vật dẫn điện và vi độ rỗng (microporosity).
• Souvick Saha (SPE 85675): Đề xuất tổ hợp đo điện trở đa chiều, phổ quang học, NMR và FMI để giải quyết vỉa LRLC.
• Shkir et al. (SPE 87001): Ứng dụng mạng neural nhân tạo (ANN) dự báo độ bão hòa dầu trong thành hệ điện trở thấp.
• Meyer et al. (SPE 98061): Phân tích ảnh hưởng của thành phần sét lên đường cong điện trở suất tại bể Appalachia.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình trước đây chủ yếu dừng lại ở việc nhận diện nguyên nhân hoặc tính toán độ bão hòa nước dựa trên việc hiệu chỉnh đường cong điện trở suất mà chưa kiểm chứng đối sánh với độ bão hòa mẫu lõi và kết quả đo dòng thực tế tại các khoảng mở vỉa. Luận án lựa chọn giải quyết trọn vẹn chuỗi vấn đề: xác định nguyên nhân kỹ thuật và địa chất tại Lô 16-1; xây dựng phương pháp tính $S_w$ theo áp suất mao dẫn ($P_c$) và hàm $J$ kết hợp phân loại 5 nhóm chất lượng đá chứa theo tướng trầm tích; dự báo hàm lượng nước ($f_w, BS&W$) và kiểm chứng trực tiếp bằng số liệu đo mặt cắt dòng (PLT) cùng số liệu khai thác giếng.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết, khái niệm và khung phân tích

• Đá chứa điện trở suất thấp (LRLC): Là tập hợp các vỉa chứa dầu khí có giá trị điện trở suất thực đo sâu ($R_t$ hoặc $R_D$) thấp bất thường (thường dao động từ 1,5 đến 3,5 $\Omega\cdot\text{m}$), xấp xỉ giá trị điện trở suất của các tầng chứa nước, gây khó khăn cho việc nhận diện ranh giới dầu khí và tính toán độ bão hòa.
• Mô hình điện trở biểu kiến giếng khoan: $$R_{ap} = a \cdot R_m + b \cdot R_{xo} + c \cdot R_{tr} + d \cdot R_t$$ Trong đó: $R_m$ là điện trở suất dung dịch khoan; $R_{xo}$ là điện trở suất đới rửa; $R_{tr}$ là điện trở suất đới chuyển tiếp; $R_t$ là điện trở suất thực của vỉa; $a, b, c, d$ là các hệ số hình học phụ thuộc thiết bị và kích thước đới ngấm.
• Khung phân tích thấm chứa: Tích hợp phương pháp áp suất mao dẫn ($P_c$), hàm chuẩn hóa Leverett $J(S_w)$, phương pháp Johnson, Cuddy, Skelt-Harrison, chỉ số chất lượng đá chứa ($RQI$) và hàm biến thể $RQIm \times h$ để xác định phân bố $S_w$ theo chiều cao cột dầu ($h$) trên ranh giới nước tự do (FWL).
• Mô hình dòng chảy đa pha: Sử dụng đường cong độ thấm tương đối dầu - nước ($K_{ro}, K_{rw}$) và độ nhớt chất lưu ($\mu_o, \mu_w$) để dự báo tỷ phần dòng nước ($f_w$): $$f_w = \frac{1}{1 + \frac{K_{ro}}{K_{rw}} \cdot \frac{\mu_w}{\mu_o}}$$

Phương pháp nghiên cứu thực tế

• Phương pháp địa chất - thạch học: Phân tích mô tả lát mỏng thạch học, nhiễu xạ tia X (XRD), khả năng trao đổi cation (CEC), phân tích mẫu vụn (cuttings) và mẫu lõi (core) để nhận diện khoáng vật dẫn điện (Pyrite, Glauconite), sét phân tán và phân loại 6 tướng trầm tích.
• Phương pháp địa vật lý giếng khoan: Xử lý và minh giải tài liệu ĐVLGK truyền thống (GR, SP, LLD, LLS, MSFL, RHOB, NPHI, DTC), so sánh số liệu đo trong khi khoan (LWD) và đo dây cáp sau khoan (wireline); ứng dụng ảnh vi điện trở (FMI), cộng hưởng từ hạt nhân (NMR/CMR - phổ $T_2$).
• Phương pháp thủy động và công nghệ mỏ: Phân tích áp suất thành hệ điểm (MDT/RCI), xác định gradient áp suất chất lưu, áp suất dư (Excess Pressure - $EP$), xác lập FWL, OWC; phân tích mẫu chất lưu vỉa (PVT, BHS); đo khảo sát mặt cắt dòng (PLT) và thử vỉa để đối soát mô hình tính toán.

Cơ sở tài liệu và dữ liệu thực tế của luận án

Loại dữ liệu	Số lượng / Khối lượng dữ liệu	Mục đích sử dụng trong luận án
Địa chấn 2D/3D	Bản đồ cấu trúc các tầng phản xạ chính (ILBH5.2, Oligoxen C, D)	Xác định cấu trúc kiến tạo, ranh giới đứt gãy và phân chia khối cấu tạo mỏ TGT
ĐVLGK số	8 giếng thăm dò (TGT-1X đến 7X, 10X) và 3 giếng phát triển	Minh giải tham số vỉa ($\Phi, S_w, V_{sh}$), nhận diện LRLC và đối sánh LWD - Wireline
Ảnh FMI/STAR	Các giếng khoan thăm dò mỏ TGT	Xác định góc nghiêng vỉa, phân tích cấu trúc vi phân lớp mỏng cát - sét
Áp suất thành hệ	6 giếng thăm dò và 2 giếng phát triển (MDT/RCI)	Xác định gradient chất lưu, áp suất dư ($EP$), ranh giới FWL, OWC và tính liên thông thủy lực
Mẫu lõi (RCA & SCAL)	6 giếng thăm dò	Đo $\Phi, K_a$, đường cong $P_c$, độ thấm tương đối ($K_{ro}, K_{rw}$), XRD, CEC và lát mỏng
Mẫu chất lưu (PVT/BHS)	6 giếng thăm dò	Xác định tỷ trọng, độ nhớt dầu ($\mu_o$), độ nhớt nước ($\mu_w$) và sức căng bề mặt (IFT)
Khảo sát dòng (PLT)	2 giếng khai thác phát triển	Kiểm chứng phân bố lưu lượng dòng và hàm lượng nước thực tế ($BS&W$) tại khoảng mở vỉa
Mẫu vụn (Cuttings)	6 giếng thăm dò	Phân tích thạch học, cổ sinh địa tầng và đánh dấu các bề mặt ngập lụt cực đại (MFS)

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về địa chất dầu khí khu vực nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa các đặc điểm địa lý, lịch sử thăm dò, địa tầng, cấu kiến tạo và môi trường trầm tích mỏ Tê Giác Trắng (Lô 16-1):

• Đặc điểm địa lý và lịch sử thăm dò: Khu vực nghiên cứu thuộc miền khí hậu á xích đạo, chịu ảnh hưởng của hai hệ gió mùa Đông Bắc (tháng 11 đến tháng 4, sóng biển cao 2–6 m) và Tây Nam (tháng 5 đến tháng 9). Lịch sử thăm dò bắt đầu từ các tuyến địa chấn 2D của Mobil (1974: 3.316 km), Geco (1978: 1.713 km), Vietsovpetro (1984: 1.714 km; 1986: 639 km). Năm 1989, giếng 16-BV-1X phát hiện dầu ở Mioxen hạ. Từ năm 2000 đến 2006, các mạng địa chấn 3D (640 km², 462 km², 577 km²) được thu nổ. Giai đoạn 2005–2008, 7 giếng khoan thăm dò/thẩm lượng được thực hiện; giếng TGT-1X (2005) chính thức phát hiện mỏ TGT. Đến năm 2017, mỏ đã vận hành 3 giàn đầu giếng với 31 giếng khai thác và 1 giếng bơm ép.

Phân vị địa tầng	Chiều dày (m)	Môi trường lắng đọng	Đặc điểm thạch học và tiềm năng dầu khí
Hệ tầng Biển Đông (A)	720 – 750	Biển nông ven bờ	Cát kết hạt thô đến mịn xen sét xám, vôi, than mỏng; không có triển vọng
Hệ tầng Đồng Nai (BIII)	490 – 520	Nước lợ, đồng bằng ven biển	Cát kết thô - trung xen sét mỏng; thấm chứa tốt nhưng không có chắn và sinh
Hệ tầng Côn Sơn (BII)	770 – 830	Đầm lầy, đồng bằng ven biển	Cát kết thô - trung dày xen sét đỏ/xám; thấm chứa tốt, không có chắn và sinh
Bạch Hổ trên (BI.2)	160 – 290	Nước lợ, đồng bằng - biển nông	Sét xám xanh Rotalid xen cát rất mịn; tầng chắn khu vực toàn bể
Bạch Hổ dưới (BI.1 - ULBH)	230 – 410	Đồng bằng bồi tích, vũng vịnh	Sét nâu đỏ xen cát mịn, bột kết; có biểu hiện dầu khí
Bạch Hổ dưới (BI.1 - ILBH5.1)	170 – 240	Đầm hồ nước ngọt - bồi tích ven biển	Sét đỏ, xám xen bột cát kết; có vỉa chứa dầu
Bạch Hổ dưới (BI.1 - ILBH5.2)	370 – 490	Sông ngòi, đầm hồ nước ngọt - lợ	Cát kết xen bột sét xám; độ rỗng/thấm rất tốt, là tầng chứa dầu chính của mỏ
Trà Tân trên (C)	440 – 500	Đầm hồ, aluvi đồng bằng ven bờ	Cát kết mịn - thô xen sét nâu (tỷ lệ 65/35%); vừa là tầng sinh vừa là tầng chứa chính
Trà Tân giữa (D)	1000 – >2000	Đầm hồ nước ngọt - lợ, sông ngòi	Sét nâu đen giàu hữu cơ xen cát mịn (20/80%); tầng sinh chính, thấm chứa thấp
Trà Tân dưới / Trà Cú (E/F)	Chưa khoan hết	Lục địa, đầm hồ sớm	Sét kết, cát cuội kết lót đáy bể Kainozoi

• Cấu kiến tạo và phân khối: Mỏ TGT bị chia cắt bởi hệ thống đứt gãy thuận trượt bằng theo hai phương chính Tây Bắc - Đông Nam và Đông Bắc - Tây Nam, tạo thành cấu trúc dạng bậc thang nông dần về phía Bắc và sâu dần về phía Nam. Mỏ được phân chia thành các khối độc lập: H1 (gồm hai phụ khối H1.1 phát hiện bởi TGT-2X và H1.2 phát hiện bởi TGT-1X, liên thông nước đáy nhưng thân dầu độc lập), H2 (phát hiện bởi TGT-5X), H3 (gồm H3 Bắc, H3 Trung tâm, H3 Nam; phát hiện bởi TGT-4X và TGT-7X, có bẫy địa tầng), H4 (phát hiện bởi TGT-3X, TGT-6X) và H5 (phát hiện bởi 10X/10XST1). Các tầng chứa dầu có xu hướng sâu dần, chiều dày thân cát mỏng dần và độ thấm suy giảm dần từ Bắc xuống Nam.

Chương 2: Các nguyên nhân gây ra điện trở suất thấp

Chương 2 phân tích chuyên sâu các yếu tố kỹ thuật và địa chất làm suy giảm điện trở suất biểu kiến của vỉa chứa dầu mỏ TGT xuống dải 1,5–3,5 $\Omega\cdot\text{m}$:

• Yếu tố kỹ thuật giếng khoan:
  • Ảnh hưởng của đới ngấm sâu: Sử dụng dung dịch khoan gốc nước với áp suất cột dung dịch luôn được khống chế lớn hơn áp suất vỉa. Do đá chứa Mioxen dưới có độ rỗng và độ thấm cao, dung dịch khoan thấm sâu vào thành hệ tạo nên 3 đới (đới rửa, đới chuyển tiếp, đới nguyên). Chiều sâu đới ngấm vượt quá bán kính nghiên cứu của đầu đo điện trở sâu đo sau khi khoan (wireline), làm giá trị điện trở đo được phản ánh vùng ngấm nước thay vì vùng dầu nguyên thủy. Đối sánh thực tế cho thấy đường cong điện trở đo trong khi khoan (LWD) luôn ghi nhận giá trị cao hơn rõ rệt so với đo dây cáp sau khi khoan.
  • Hạn chế thiết bị và hình học giếng khoan: Các thiết bị vi cầu MSFL có chiều sâu nghiên cứu hẹp (2–16 cm), dễ bị chi phối bởi đới rửa. Sự thay đổi đường kính giếng do sạt lở tại các tầng cát bở rời làm thay đổi hệ số hình học $a, b, c, d$ trong phương trình $R_{ap}$.
  • Góc nghiêng vỉa và độ lệch giếng: Giếng khoan nghiêng cắt qua vỉa làm biến dạng đường dòng điện trường, đòi hỏi phải hiệu chỉnh góc nghiêng dựa trên tài liệu FMI/STAR.
• Yếu tố môi trường địa chất:
  • Kích thước hạt và diện tích bề mặt riêng: Đá chứa hạt mịn đến rất mịn có diện tích bề mặt riêng lớn, làm tăng dung lượng hấp phụ màng nước liên kết dẫn điện bao quanh hạt khoáng vật.
  • Sét phân tán và sét vi phân lớp: Khoáng vật sét phân tán trong lỗ rỗng và các lớp sét mỏng xen kẹp làm tăng khả năng trao đổi Cation (CEC), dẫn truyền dòng điện dọc vỉa.
  • Khoáng vật dẫn điện tái sinh: Kết quả phân tích lát mỏng và XRD phát hiện sự hiện diện của Pyrite ($FeS_2$) và Glauconite phân bố phân tán trong khung đá, tạo các mạch dẫn điện phụ làm suy giảm mạnh điện trở đo sâu.

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu đá chứa dầu điện trở suất thấp

Chương 3 tổng quan và lựa chọn các công cụ lý thuyết, kỹ thuật phân tích thạch vật lý nâng cao:

• Thông số vỉa và chất lưu: Đánh giá mối quan hệ giữa chiều cao cột dầu ($h$), chiều dày hiệu dụng ($H_{ef}$), tính dính ướt và sức căng bề mặt (IFT) được chuyển đổi từ điều kiện phòng thí nghiệm về điều kiện vỉa.
• Ứng dụng công nghệ ĐVLGK hiện đại:
  • Đo điện trở định hướng (Directional Resistivity): Tách biệt điện trở suất thực theo phương ngang ($R_h$) và phương thẳng đứng ($R_v$), từ đó xác định điện trở thực của lớp cát sạch ($R_{sand}$).
  • Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Dựa trên phổ phân bố thời gian hồi phục $T_2$ để tính toán độ rỗng tổng ($\Phi_t$), độ rỗng hiệu dụng ($\Phi_e$), thể tích nước liên kết mao dẫn ($BVW$) và thể tích nước tự do mà không phụ thuộc vào đường cong điện trở suất.
  • Áp suất thành hệ và áp suất dư ($EP$): Chuyển đổi số liệu đo MDT/RCI thành đồ thị áp suất dư ($EP = P_{th} - \rho_w \cdot g \cdot D$) theo độ sâu thẳng đứng (TVDss), xác định chính xác gradient dầu tầng Mioxen dưới và Oligoxen, xác lập ranh giới nước tự do (FWL) tại các khối cấu tạo.
• Hệ phương pháp tính toán độ bão hòa nước ($S_w$): So sánh các mô hình ĐVLGK truyền thống với các phương pháp dựa trên áp suất mao dẫn ($P_c$), hàm chuẩn hóa Leverett $J$, phương pháp Johnson, Cuddy, Skelt-Harrison, $RQI$ và biến thể $RQIm \times h$.

Chương 4: Dự báo độ thấm tuyệt đối và hàm lượng nước của các vỉa chứa của đối tượng nghiên cứu

Chương 4 thiết lập mô hình dự báo đặc tính động lực học của vỉa chứa:

• Mô hình hóa tướng trầm tích: Phân chia trầm tích Mioxen dưới và Oligoxen mỏ TGT thành 6 tướng đặc trưng trên mẫu lõi và ĐVLGK:
  1. Tướng lòng sông (Channel);
  2. Tướng vỡ bờ (Crevasse Splay - CS);
  3. Tướng bãi cát tràn (Sheetflood - SF);
  4. Tướng ngập nước tràn bờ (Overbank - OB);
  5. Tướng đất bùn (Soil);
  6. Tướng dòng trọng lực (Gravity Flow - GF).
• Mô hình tính toán độ thấm tuyệt đối ($K_a$): Xây dựng các đường tương quan bán logarit giữa độ rỗng mẫu lõi ($\Phi$) và độ thấm tuyệt đối ($K$) phân tách riêng cho hai môi trường lắng đọng: môi trường sông ngòi và môi trường đầm hồ. Tương quan này được kiểm chứng và hiệu chỉnh phù hợp với kết quả đo mặt cắt dòng (PLT).
• Độ thấm tương đối và dự báo hàm lượng nước: Phân tích đường cong $K_{ro}, K_{rw}$ từ thí nghiệm mẫu lõi đặc biệt (SCAL), xác định điểm bão hòa dầu tàn dư ($S_{or}$) và điểm bão hòa nước liên kết ($S_{wi}$). Thiết lập công thức tính tỷ phần nước ($f_w$) và hàm lượng nước khai thác ($BS&W$) phục vụ dự báo lưu lượng trước khi mở vỉa.

Chương 5: Đánh giá tiềm năng thấm chứa trầm tích điện trở suất thấp mỏ TGT lô 16-1

Chương 5 tích hợp toàn bộ kết quả nghiên cứu để đánh giá định lượng cho mỏ TGT:

• Xác định $S_w$ theo chu trình nâng cao: Áp dụng mô hình hàm $J$ kết hợp áp suất mao dẫn và chiều cao cột dầu $h$ tính từ FWL, phân chia vỉa chứa thành 5 nhóm chất lượng theo dải độ thấm tuyệt đối ($K_a$). Kết quả loại bỏ được hiện tượng đánh giá quá cao độ bão hòa nước so với mô hình ĐVLGK truyền thống.
• Xác lập ranh giới chất lưu và thể hiện trên bản đồ cấu tạo: Biểu diễn chính xác FWL và OWC trên bản đồ cấu trúc các tầng sản phẩm chính (tầng 5.2U và 5.2L khu vực Trung tâm và phía Bắc).
• Dự báo hàm lượng nước khi mở vỉa cho các giếng điển hình: Tính toán $BS&W$ và $f_w$ cho Giếng A (khu vực phía Bắc), Giếng B (khu vực Trung tâm) và Giếng C (khu vực phía Nam). Kết quả tính toán khớp với số liệu đo dòng thực tế tại các khoảng bắn mở vỉa.
• Quy luật phân bố tiềm năng thấm chứa: Luận án chứng minh tiềm năng thấm chứa đạt mức tốt nhất tại khu vực phía Bắc (khối H1, H2) với các thân cát dày, độ rỗng và độ thấm cao, sau đó có xu hướng giảm dần về khu vực Trung tâm và phía Nam (khối H3, H4, H5) do các thân cát mỏng dần, độ chứa sét tăng và tính phân lớp phức tạp.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học (lý luận)

1. Làm sáng tỏ bản chất LRLC tại mỏ TGT Lô 16-1: Xác định hai nguyên nhân chính gây ra hiện tượng điện trở suất thấp là đới ngấm sâu của dung dịch khoan gốc nước trong thành hệ có độ rỗng - độ thấm cao và sự phân tán của khoáng vật sét cùng khoáng vật dẫn điện (Pyrite, Glauconite).
2. Xác lập quy luật tương quan rỗng - thấm theo tướng đá: Xây dựng thành công mối quan hệ định lượng giữa độ rỗng ($\Phi$) và độ thấm tuyệt đối ($K_a$) dựa trên cơ sở phân loại môi trường trầm tích (sông ngòi và đầm hồ) và phân chia 5 nhóm chất lượng đá chứa theo dải độ thấm.
3. Xây dựng hệ phương pháp luận đánh giá $S_w$ không phụ thuộc đường cong điện trở: Hoàn thiện quy trình xác định độ bão hòa nước dựa trên hàm $J$-function, áp suất mao dẫn ($P_c$) và chiều cao cột dầu ($h$) xác định từ áp suất dư ($EP$), khắc phục triệt để sai số của các công thức ĐVLGK truyền thống trong vỉa LRLC.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Chính xác hóa tính toán trữ lượng dầu tại chỗ (OOIP): Cung cấp bộ tham số đầu vào chuẩn xác ($\Phi_e, S_w, K_a, h$) cho tầng ILBH5.2 và Oligoxen C mỏ TGT, làm cơ sở cập nhật mô hình địa chất và mô hình mô phỏng thủy động lực học mỏ.
2. Tối ưu hóa công tác mở vỉa và khai thác: Đưa ra công cụ dự báo chính xác hàm lượng nước khai thác ($f_w, BS&W$) trước khi bắn mở vỉa, giúp lựa chọn chính xác các khoảng vỉa có khả năng cho dòng dầu thương mại, lựa chọn các tầng có thể đồng khai thác và đề xuất giải pháp kiểm soát nước sớm.
3. Khả năng chuyển giao và nhân rộng: Hệ phương pháp đánh giá có thể áp dụng trực tiếp cho các mỏ có lát cắt trầm tích điện trở suất thấp tương tự trong bể Cửu Long (Rồng, Hải Sư Trắng, Ruby, Gấu Trắng...) và các bể trầm tích khác trên thềm lục địa Việt Nam.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Đưa phương pháp đo ĐVLGK trong khi khoan (LWD), đo điện trở định hướng và đo cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) vào quy trình tiêu chuẩn cho các giếng khoan phát triển tiếp theo tại Lô 16-1.
• Áp dụng phân loại tướng trầm tích chi tiết kết hợp số liệu áp suất dư ($EP$) để hoạch định chính xác chiều sâu bắn mở vỉa khai thác tại các khối cấu tạo phức tạp phía Nam mỏ TGT.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Số lượng giếng khoan có tài liệu phân tích mẫu lõi đặc biệt (SCAL), tài liệu NMR và đo khảo sát mặt cắt dòng (PLT) còn hạn chế (mới tập trung ở 6 giếng thăm dò và 2 giếng phát triển).
• Các giếng khoan tại mỏ TGT chưa khoan xuyên qua móng trước Đệ Tam và chưa bắt gặp đáy phụ hệ tầng Trà Cú/Trà Tân dưới (tập F), do đó ranh giới địa tầng sâu lót đáy bể chưa được làm sáng tỏ đầy đủ.
• Việc hiệu chỉnh đới ngấm cho các giếng khoan cũ không có tài liệu LWD vẫn phải dựa vào tương quan thực nghiệm với giếng có đo LWD, do đó tiềm ẩn sai số cục bộ.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Mở rộng thu thập số liệu SCAL và ứng dụng công nghệ đo địa vật lý hiện đại (NMR, FMI thế hệ mới) cho các giếng khoan phát triển bổ sung tại các khối H4, H5.
• Cập nhật mô hình thủy động lực học mỏ tích hợp dữ liệu khai thác dài hạn và số liệu địa chấn 4D để giám sát sự dịch chuyển ranh giới dầu - nước trong quá trình khai thác thứ cấp.

---

Giá trị tham khảo

Đối tượng thụ hưởng

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Chuyên ngành Kỹ thuật Địa chất, Địa vật lý giếng khoan, Địa chất Dầu khí và Kỹ thuật Khai thác mỏ tại các trường đại học khối kỹ thuật địa chất - dầu khí.
• Kỹ sư địa chất, địa vật lý và công nghệ mỏ: Đang công tác tại Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN), Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP), các liên doanh và công ty điều hành chung (Vietsovpetro, Hoang Long - Hoan Vu JOC, Cuu Long JOC...).

Phần nội dung đáng tham khảo nhất

• Quy trình minh giải $S_w$ từ hàm $J$ và áp suất mao dẫn: Cung cấp giải pháp kỹ thuật cụ thể để đánh giá vỉa chứa dầu khi đường cong điện trở suất bị suy giảm.
• Phương pháp xác định FWL và chiều cao cột dầu bằng đồ thị áp suất dư ($EP$): Giải pháp chuẩn xác để phân chia hệ thống thủy lực và xác định ranh giới chất lưu.
• Mô hình tính toán độ thấm theo 6 tướng trầm tích: Phương pháp luận gắn kết giữa thạch học trầm tích và động lực học dòng chảy chất lưu trong vỉa.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Hai nhóm nguyên nhân chính gây ra hiện tượng điện trở suất thấp tại mỏ Tê Giác Trắng Lô 16-1 là gì?

Hiện tượng điện trở suất thấp ($1,5 - 3,5 \ \Omega\cdot\text{m}$) tại mỏ TGT được xác định do hai nhóm nguyên nhân:

• Nhóm kỹ thuật giếng khoan: Đới ngấm sâu của dung dịch khoan gốc nước vào vỉa chứa có độ rỗng - độ thấm cao vượt quá bán kính nghiên cứu của thiết bị đo dây cáp sau khoan, cùng với sự thay đổi đường kính giếng khoan và góc nghiêng của vỉa.
• Nhóm môi trường địa chất: Cát chứa hạt mịn làm tăng diện tích bề mặt riêng giữ màng nước liên kết, sự hiện diện của sét phân tán làm tăng khả năng trao đổi cation (CEC) và sự phân bố của các khoáng vật dẫn điện tái sinh như Pyrite ($FeS_2$) và Glauconite.

2. Hai tầng sản phẩm chứa dầu khí chính của mỏ TGT thuộc các phân vị địa tầng nào?

Hai đối tượng chứa dầu chính đang khai thác tại mỏ TGT là:

• Tập ILBH5.2 thuộc phụ hệ tầng Bạch Hổ dưới (Mioxen dưới, hệ tầng Bạch Hổ, tập địa chấn BI.1), có chiều dày 370–490 m, lắng đọng trong môi trường sông ngòi - đầm hồ, có độ rỗng và độ thấm rất tốt.
• Tập C thuộc phụ hệ tầng Trà Tân trên (Oligoxen trên, hệ tầng Trà Tân), có chiều dày 440–500 m, tỷ lệ cát/sét khoảng 65/35%, lắng đọng trong môi trường đầm hồ - aluvi ven bờ, vừa là tầng sinh vừa là tầng chứa chính.

3. Phương pháp luận nào được tác giả sử dụng để tính toán độ bão hòa nước ($S_w$) thay thế cho các mô hình ĐVLGK truyền thống?

Tác giả sử dụng phương pháp tích hợp: xác định ranh giới nước tự do (FWL) và chiều cao cột dầu ($h$) từ đồ thị áp suất dư ($EP$) đo bằng MDT/RCI; phân loại đá chứa thành 5 nhóm theo dải độ thấm tuyệt đối ($K_a$); sau đó tính toán phân bố độ bão hòa nước ($S_w$) dựa trên hàm chuẩn hóa Leverett $J(S_w)$ và đường cong áp suất mao dẫn ($P_c$) từ mẫu lõi, hoàn toàn không phụ thuộc vào đường cong điện trở suất bị sai lệch.

4. Quy luật biến đổi đặc tính thấm chứa của mỏ TGT theo phương Bắc - Nam diễn ra như thế nào?

Theo phương từ Bắc xuống Nam (từ khối H1, H2 qua H3 đến H4, H5), cấu trúc địa chất có dạng bậc thang sâu dần, các thân cát có xu hướng mỏng dần, hàm lượng sét xen kẹp tăng lên và độ thấm tuyệt đối suy giảm. Do đó, tiềm năng thấm chứa đạt tối ưu ở khu vực phía Bắc và giảm dần khi dịch chuyển về phía Nam mỏ.

5. Cơ sở dữ liệu thực tế mà luận án sử dụng gồm những nguồn số liệu nào?

Cơ sở tài liệu bao gồm: bản đồ cấu trúc địa chấn 2D/3D; tài liệu ĐVLGK của 8 giếng thăm dò (TGT-1X đến 7X, 10X) và 3 giếng phát triển (kèm ảnh FMI/STAR); số liệu đo áp suất thành hệ (MDT/RCI) của 6 giếng thăm dò và 2 giếng phát triển; phân tích mẫu lõi (RCA, SCAL, XRD, CEC, lát mỏng) của 6 giếng thăm dò; số liệu mẫu chất lưu (PVT/BHS) của 6 giếng; tài liệu mẫu vụn thạch học của 6 giếng; và số liệu khảo sát mặt cắt dòng (PLT) của 2 giếng khai thác phát triển.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Bùi Hữu Phước đã giải quyết vấn đề đánh giá tiềm năng thấm chứa dầu khí trong trầm tích điện trở suất thấp tại mỏ Tê Giác Trắng, Lô 16-1, bể Cửu Long. Bằng việc kết hợp tài liệu ĐVLGK nâng cao, phân tích thạch học - khoáng vật mẫu lõi, áp suất thành hệ và dữ liệu đo dòng thực tế, công trình đã làm sáng tỏ cơ chế gây suy giảm điện trở và xây dựng thành công quy trình tính toán độ bão hòa nước, độ thấm theo tướng trầm tích và hàm $J$. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để chính xác hóa trữ lượng dầu khí tại chỗ, tối ưu hóa công tác mở vỉa khai thác và có giá trị ứng dụng cho các đối tượng địa chất tương tự trên thềm lục địa Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Hiện nay, dầu khí được khai thác chủ yếu từ khối đá móng Granitoid hang hốc nứt nẻ trước Kainozoi với sản lượng 20 triệu tấn/ năm tương đương với 80% tổng sản lượng khai thác từ bể Cửu Long. Trầm tích Mioxen dưới và Oligoxen là đối tượng khai thác lớn thứ hai. Mặc dù là đối tượng khai thác dầu khí lớn thứ hai, các vỉa chứa Mioxen dưới thuộc hệ tầng Bạch Hổ và Oligoxen trên có đặc tính thấm tốt nhất của bể Cửu Long. Nhưng một khó khăn lớn nhất đối với các nhà địa chất, địa vật lý là các vỉa chứa dầu có điện trở suất thấp và đang chiếm một tỷ trọng lớn ở một số mỏ Tê Giác Trắng, Hải Sư Trắng, Rồng….

Điều này đã gây ra những khó khăn trong việc nhận định, đánh giá vỉa chứa phục vụ cho công tác phát triển và quản lý mỏ. Lô 16-1 có phát hiện dầu khí tại mỏ Tê Giác Trắng vào năm 2002 và công bố thương mại vào năm 2006, dòng dầu đầu tiên được khai thác vào năm 2010. Hiện tại mỏ Tê Giác Trắng thuộc lô 16-1 đang khai thác với lưu lượng 20-25 nghìn thùng ngày đêm, có những thời gian sản lượng đỉnh lên đến 55.000 thùng/ngày đêm từ hai đối tượng chính là Oligoxen trên (C, D) hệ tầng Trà Tân và Mioxen dưới hệ tầng Bạch Hổ. Từ những kết quả đạt được trong quá trình khai thác và nghiên cứu đã mở ra một tiền đề mới, làm thay đổi quan niệm về phương pháp luận để đánh giá tiềm năng dầu khí cho tầng chứa dầu điện trở suất thấp.

Các trầm tích thuộc hệ tầng Trà Tân và Bạch Hổ chủ yếu được lắng đọng trong môi trường trầm tích lục địa, lục địa biển nông. Chính vì sự phức tạp của tướng trầm tích, sự phân bố phức tạp của các thành phần khoáng vật sét, khoáng vật dẫn điện, phân lớp mỏng, xen kẹp… đã gây ra điện trở suất của vỉa chứa dầu thấp dẫn đến những khó khăn trong việc xác định độ bão hòa dầu- khí cũng như các tham số chiều dày hiệu dụng vỉa chứa dầu khí thuộc Mioxen dưới, Oligoxen trên (C). Với các phương pháp đánh giá tham số độ bão hòa dầu khí vỉa truyền thống còn một số hạn chế như: không loại trừ ảnh hưởng do điện trở suất thấp của vỉa chứa, sự ảnh hưởng của các khoáng vật dẫn điện không đồng đều dọc theo thân giếng khoan, sét phân tán trong đá chứa… Chính vì thế tác giả đã chọn (Luan.LONG TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 2 đề tài nghiên cứu: “Đánh giá tiềm năng thấm chứa dầu khí trầm tích điện trở thấp lô 16-1 bể Cửu Long”. Kết quả nghiên cứu này là tiền đề cho công tác đánh giá trữ lượng dầu khí tại chỗ, hoạch định mở vỉa khai thác trong giai đoạn phát triển và quản lý mỏ.

Tổng quan về tình hình nghiên cứu trước đây và những vấn đề mới của đề tài nghiên cứu này đặt ra so với các nghiên cứu trước đây Tổng quan về tình hình nghiên cứu đá chứa điện trở suất thấp. Tình hình trong nước Các phương pháp phân tích ĐVLGK truyền thống sử dụng mô hình Archie, Simandoux, Indonesian, Dual Water, Waxman-Smits… để tính toán tham số độ bão hòa nước vỉa đối với các vỉa chứa dầu điện trở thấp đã được áp dụng. Các nghiên cứu đã chỉ ra các nguyên nhân ảnh hưởng tới điện trở suất của vỉa chứa dầu như: khoáng vật dẫn điện, kiểu loại sét, phân bố sét, nồng độ khoáng hóa nước vỉa…. Mặc dù những nguyên nhân này đã được xem xét trong quá trình minh giải tài liệu ĐVLGK, tuy nhiên độ chính xác của độ bão hòa nước được tính toán chưa phản ánh đúng thực trạng đang khai thác của mỏ.