Tổng quan nghiên cứu

Bồn trũng Cửu Long là bể trầm tích khép kín điển hình của Việt Nam với diện tích khoảng 36.000 km², có trữ lượng dầu khí tiềm năng lớn, đóng góp quan trọng cho ngành công nghiệp dầu khí quốc gia. Tính đến năm 2014, các mỏ dầu khí lớn như Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Sư Tử Đen đã khai thác hơn 500 triệu m³ dầu quy đổi, chiếm 61% tổng tiềm năng dầu khí của bồn trũng, trong khi trữ lượng chưa phát hiện ước tính khoảng 200-300 triệu m³. Mỏ TGH nằm trong bồn trũng này, cách Vũng Tàu 100 km về phía Đông Nam, là đối tượng nghiên cứu trọng tâm nhằm đánh giá đặc điểm địa chất và trữ lượng dầu khí tại các tầng trầm tích Miocen và Oligocen.

Mục tiêu nghiên cứu là sử dụng các phương pháp địa chất, địa vật lý giếng khoan kết hợp với phân tích mẫu lõi, mẫu vụn và kết quả thử vỉa để xác định đặc điểm thạch học, địa tầng, cấu trúc kiến tạo và đánh giá trữ lượng dầu khí mỏ TGH. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các tầng trầm tích Miocen và Oligocen trong khu vực mỏ TGH, với dữ liệu thu thập từ các giếng khoan và tài liệu địa chấn 3D diện tích 1.679 km². Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ công tác khai thác, phát triển mỏ và tìm kiếm các cấu tạo tương tự trong bồn trũng Cửu Long, góp phần duy trì và nâng cao sản lượng dầu khí quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu địa chất dầu khí hiện đại, bao gồm:

  • Lý thuyết địa tầng và trầm tích học: Phân tích đặc điểm địa tầng, thạch học và môi trường trầm tích của các hệ tầng Miocen và Oligocen, xác định các tập cát sét xen kẹp và môi trường tích tụ như đồng bằng bồi tích, đầm lầy ven biển, biển nông.
  • Mô hình cấu trúc kiến tạo bồn trũng: Nghiên cứu hệ thống đứt gãy bậc thang, các khối cấu tạo H1, H2, H3, H4 với hướng đứt gãy chính Đông Bắc - Tây Nam, vai trò của đứt gãy trong việc tạo bẫy và dẫn dầu khí.
  • Mô hình đánh giá trữ lượng dầu khí: Áp dụng phương pháp thể tích kết hợp mô phỏng Monte Carlo để tính toán trữ lượng dầu khí tại chỗ, phân cấp trữ lượng theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế.
  • Mô hình Dual Water: Xác định độ bão hòa nước trong vỉa chứa phức tạp với sự xen kẹp cát sét, tính toán dựa trên các thông số điện trở và hàm lượng sét.

Các khái niệm chính bao gồm: trữ lượng xác minh (P1), trữ lượng có khả năng (P2), trữ lượng có thể (P3), hàm lượng sét (Vsh), độ rỗng (Φ), độ bão hòa nước (Sw), và hệ số thể tích thành hệ (FVF).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm tài liệu địa chấn 3D, dữ liệu địa vật lý giếng khoan (điện trở, neutron, mật độ, gamma), mẫu lõi và mẫu vụn thu thập từ các giếng khoan T1 đến T5, cùng kết quả thử vỉa (DST). Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 5 giếng khoan chính, được lựa chọn dựa trên vị trí đại diện và độ sâu phù hợp với các tầng Miocen và Oligocen.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Minh giải địa chấn kết hợp với tài liệu khoan: Xác định hình thái bề mặt cấu tạo, hệ thống đứt gãy và bản đồ đẳng sâu các cấu tạo mỏ.
  • Phân tích mẫu lõi, mẫu vụn: Xác định thành phần khoáng vật, độ rỗng, độ thấm, hàm lượng sét và đặc điểm thạch học.
  • Minh giải địa vật lý giếng khoan: Hiệu chỉnh dữ liệu log, xác định các thông số vỉa chứa như độ rỗng, độ bão hòa nước theo mô hình Dual Water.
  • Tính toán trữ lượng dầu khí: Sử dụng phương pháp thể tích kết hợp mô phỏng Monte Carlo để đánh giá trữ lượng tại chỗ, phân cấp trữ lượng theo các cấp P1, P2, P3.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 01 đến tháng 06 năm 2014, với các giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích mẫu, minh giải địa chấn và địa vật lý, tính toán trữ lượng và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm địa chất mỏ TGH: Mỏ TGH có hệ thống đứt gãy bậc thang theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, với các khối cấu tạo H1 và H4 là hai khối có trữ lượng tiềm năng nhất. Các tầng chứa chính là tập cát sét xen kẹp thuộc hệ tầng Bạch Hổ (BI.1) tuổi Miocen sớm và tập cát thuộc hệ tầng Trà Tân tuổi Oligocen muộn. Chiều dày các tập cát từ 220 m đến 780 m, độ rỗng trung bình 13-18%, độ thấm dao động từ 1 đến 250 mD.

  2. Kết quả phân tích địa vật lý và thử vỉa: Độ khoáng hóa nước vỉa được xác định lần lượt là 33.57 g/l cho tầng Bạch Hổ dưới, 22.8 g/l cho tập C Oligocen và 20 g/l cho tập D Oligocen. Độ bão hòa nước trung bình dưới 70%, phù hợp với giá trị cut-off áp dụng. Kết quả thử vỉa cho thấy các khối cấu tạo H1 và H4 có áp suất và tính chất vỉa khác biệt, xác nhận tiềm năng chứa dầu khí cao.

  3. Đánh giá trữ lượng dầu khí: Trữ lượng dầu khí tại chỗ mỏ TGH được tính toán dựa trên thể tích đá chứa, độ rỗng, độ bão hòa nước và hệ số thể tích thành hệ. Kết quả cho thấy trữ lượng xác minh (P1) chiếm phần lớn trong các khối cấu tạo H1 và H4, với tổng trữ lượng ước tính khoảng vài chục triệu thùng dầu quy đổi, chiếm tỷ lệ trên 60% tổng trữ lượng mỏ.

  4. Môi trường trầm tích và ảnh hưởng đến trữ lượng: Môi trường trầm tích hỗn hợp đầm lầy ven biển và biển ven bờ tạo nên sự xen kẹp phức tạp của cát và sét, gây khó khăn trong việc minh giải địa vật lý và đánh giá trữ lượng. Tuy nhiên, việc áp dụng mô hình Dual Water và hiệu chỉnh dữ liệu log đã giúp nâng cao độ chính xác của các tham số vỉa chứa.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự phân bố trữ lượng không đồng đều giữa các khối cấu tạo H1 và H4 liên quan đến đặc điểm đứt gãy và môi trường trầm tích khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng chứa và dẫn dầu khí. So sánh với các nghiên cứu trong bồn trũng Cửu Long, kết quả phù hợp với xu hướng trữ lượng tập trung chủ yếu trong các tập cát Miocen và Oligocen có độ rỗng và độ thấm tốt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố trữ lượng theo khối cấu tạo, bảng thống kê các thông số địa vật lý giếng khoan và bản đồ đẳng sâu cấu tạo mỏ TGH, giúp minh họa rõ nét sự phân bố tiềm năng dầu khí. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ đặc điểm địa chất phức tạp của mỏ TGH, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển và khai thác hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Minh giải lại tài liệu địa chấn 3D nhằm chính xác hóa các cấu tạo tiềm năng chứa dầu khí, đặc biệt tập trung vào các khối cấu tạo H1 và H4. Thời gian thực hiện trong vòng 12 tháng, do các đơn vị chuyên môn địa vật lý đảm nhiệm.

  2. Tăng cường khoan giếng thẩm lượng để bổ sung dữ liệu địa chất và địa vật lý, mở rộng chiều sâu khoan nhằm đánh giá tiềm năng tầng Oligocen dưới và tầng đá móng. Mục tiêu nâng cao độ chính xác các thông số tính toán trữ lượng, thực hiện trong 18-24 tháng, phối hợp giữa công ty dầu khí và viện nghiên cứu.

  3. Áp dụng các phương pháp phân tích mẫu lõi và mẫu vụn hiện đại để xác định chính xác thành phần khoáng vật, độ rỗng, độ thấm và đặc tính thấm chứa, phục vụ cho việc hiệu chỉnh mô hình tính toán trữ lượng. Thời gian 6-12 tháng, do phòng thí nghiệm địa chất đảm nhận.

  4. Phát triển mô hình mô phỏng trữ lượng tích hợp sử dụng dữ liệu địa chấn, địa vật lý và thử vỉa, áp dụng mô hình Monte Carlo để đánh giá rủi ro và phân bố xác suất trữ lượng. Mục tiêu nâng cao độ tin cậy trong dự báo trữ lượng, thực hiện trong 12 tháng, do nhóm chuyên gia địa chất và kỹ thuật mỏ phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà địa chất dầu khí và kỹ sư khai thác: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu chi tiết về đặc điểm địa chất, cấu trúc và trữ lượng mỏ TGH, hỗ trợ trong công tác thăm dò, khai thác và phát triển mỏ.

  2. Các công ty dầu khí và tổ chức thăm dò: Thông tin về phương pháp đánh giá trữ lượng và mô hình địa chất giúp tối ưu hóa kế hoạch khoan, thẩm lượng và đầu tư khai thác.

  3. Viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành địa chất dầu khí: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá cho nghiên cứu khoa học, đào tạo và phát triển công nghệ trong lĩnh vực địa chất dầu khí.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá tiềm năng tài nguyên dầu khí, phục vụ công tác quy hoạch và quản lý khai thác bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mỏ TGH nằm ở đâu và có đặc điểm địa chất gì nổi bật?
    Mỏ TGH nằm trong bồn trũng Cửu Long, cách Vũng Tàu 100 km về phía Đông Nam. Đặc điểm nổi bật là hệ thống đứt gãy bậc thang theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, với các khối cấu tạo H1 và H4 có trữ lượng tiềm năng cao, tập trung trong các tầng cát sét Miocen và Oligocen.

  2. Phương pháp chính để đánh giá trữ lượng dầu khí mỏ TGH là gì?
    Phương pháp chính là kết hợp minh giải địa chấn 3D, phân tích địa vật lý giếng khoan, phân tích mẫu lõi và mẫu vụn, cùng với mô phỏng Monte Carlo để tính toán trữ lượng tại chỗ và phân cấp trữ lượng theo tiêu chuẩn quốc gia.

  3. Độ rỗng và độ bão hòa nước của các tầng chứa tại mỏ TGH như thế nào?
    Độ rỗng trung bình của các tập cát trong mỏ dao động từ 13% đến 18%, độ bão hòa nước dưới 70%, được xác định chính xác nhờ mô hình Dual Water và hiệu chỉnh dữ liệu log địa vật lý.

  4. Các khối cấu tạo nào có trữ lượng dầu khí tiềm năng nhất tại mỏ TGH?
    Khối cấu tạo H1 và H4 được xác định là hai khối có trữ lượng tiềm năng nhất dựa trên kết quả phân tích áp suất, tính chất vỉa và thử vỉa các giếng khoan.

  5. Tại sao cần tăng cường khoan giếng thẩm lượng và minh giải lại địa chấn?
    Do đặc điểm địa tầng phức tạp, xen kẹp cát sét và môi trường điện trở suất thấp, việc tăng cường khoan giếng thẩm lượng và minh giải lại địa chấn giúp chính xác hóa các thông số địa chất, nâng cao độ tin cậy trong đánh giá trữ lượng và hỗ trợ khai thác hiệu quả.

Kết luận

  • Mỏ TGH thuộc bồn trũng Cửu Long có đặc điểm địa chất phức tạp với hệ thống đứt gãy bậc thang và các tầng chứa Miocen, Oligocen có trữ lượng tiềm năng lớn.
  • Phương pháp nghiên cứu kết hợp địa chấn 3D, địa vật lý giếng khoan, phân tích mẫu lõi và mô phỏng Monte Carlo đã đánh giá chính xác trữ lượng dầu khí tại chỗ.
  • Khối cấu tạo H1 và H4 là hai khối có trữ lượng xác minh chiếm tỷ lệ lớn trong mỏ, cần tập trung phát triển và khai thác.
  • Đề xuất tăng cường khoan giếng thẩm lượng, minh giải lại địa chấn và áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại để nâng cao độ chính xác đánh giá trữ lượng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác khai thác, phát triển mỏ TGH và các cấu tạo tương tự trong bồn trũng Cửu Long, góp phần duy trì sản lượng dầu khí quốc gia.

Hành động tiếp theo: Các đơn vị liên quan nên triển khai các giải pháp đề xuất trong vòng 1-2 năm tới để tối ưu hóa khai thác và phát triển mỏ TGH hiệu quả.