CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa chất khu vực: Mỏ Hải Thạch thuộc block 05-2 của bồn trũng Nam Côn Sơn ngoài khơi Việt Nam, có vị trí địa lý cách Vũng Tàu khoảng 330 km với chiều sâu nước biển trung bình của khu vực từ 134 tới 140 mét. Mỏ Hải Thạch được phát hiện từ năm 1995 bởi giếng khoan thăm dò 05-2-HT-1X với dự báo tiềm năng thương mại khí và khí condensate ở các tập UMA10 Miocene thượng, MMH10 Miocene trung, LMH10, LMH20 và LMH30 Miocene hạ. Kết hợp với kết quả khoan thăm dò và thẩm lượng thông qua giếng khoan 05-2-HT-2X của tập đoàn dầu khí BP tiến hành năm 1996 khi khoan vào cấu tạo phía Đông của mỏ Hải Thạch có phát hiện thêm tích tụ dầu khí ở đới UMA15 Micocene thượng và các tập cát kết MMF10, MMF15, MMF30 của Miocene trung. Kết quả khoan thẩm lượng năm 2002 do BP tiến hành thông qua giếng khoan 05-HT-3X/3XZ đã khẳng định có phát hiện khí và khí condensate ở vị trí thấp hơn so với kết quả được cung cấp từ giếng khoan 05-2-HT-2X đã nêu trên, các phát hiện này nằm ở đới UMA15, MMF10 và MMF15 với trữ lượng dự báo 1259 bcf khí và 142 MMbbl condensate.
Kế hoạch phát triển mỏ Hải Thạch – Mộc Tinh đã được chính phủ phê duyệt năm 2010 với 16 giếng khoan trong đó 06 giếng ở mỏ Mộc Tinh và 10 giếng ở Mỏ Hải Thạch với hai giàn đầu giếng MT-WHP và HT-WHP[12].1 Sơ đồ vị trí mỏ Hải Thạch – Bồn Trũng Nam Côn Sơn Nguyễn Quốc Khánh 14 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Bồn trũng Nam Côn Sơn hay còn gọi là bể Nam Côn Sơn là một bồn trũng lớn có diện tích khoảng 100.000 km², nằm ở thềm lục địa Nam Việt Nam. Cùng với bể Cửu Long, Nam Côn Sơn là một trong những bể có tiềm năng dầu khí[5].1 Vị trí: Bể Nam Côn Sơn bị giới hạn về phía bắc bởi đới nâng Phan Rang, ngăn cách với bể Phú Khánh ở phía tây bắc bởi đới nâng Côn Sơn, ngăn cách với bể Cửu Long ở phía tây và phía nam bởi đới nâng Khorat-Natuna. Ranh giới phía đông, đông nam của bể được giới hạn bởi đơn nghiêng Đà Lạt-Vũng Mây và bể Trường Sa, phía đông nam là bể Vũng Mây. Bể này nằm trên kiểu vỏ chuyển tiếp giữa các miền vỏ lục địa và vỏ đại dương.2 Đặc điểm địa chất: Các vùng ngoài khơi Việt Nam liên quan đến các chuyển động tương đối phức tạp của khối Indochina, bán đảo Malaysia, Borneo và biển Đông Việt Nam trong suốt đại Kainozoi, điều này đã tạo nên những cấu trúc địa chất phức tạp trong đó có bể Nam Côn Sơn.
Móng của bồn trũng bao gồm các đá mácma, trầm tích và đá núi lửa có tuổi thuộc đại Trung sinh. Có hơn 100 giếng khoan ở thềm lục địa miền Nam Việt Nam đã được tiến hành cho đến năm 1991 và nửa trong số đó gặp đá móng của bồn trũng. Đặc điểm thạch học của các mẫu lõi khoan trong 26 giếng trong móng chủ yếu là granite và granitoid có tuổi từ 178 đến 98 Ma (triệu năm), tức thuộc Jura trung-Creta trung. Phủ trên móng là các trầm tích Miocene giữa (cách đây khoảng 15 Ma), trên cùng là trầm tích Miocene muộn - Đệ Tứ.
Nguồn cung cấp trầm tích chính cho bểNam Côn Sơn được cho là từ hệ thống sông Cửu Long.3 Địa tầng: Trong Paleogen, có các trầm tích được xếp vào hệ tầng Cau (E3c). Hệ tầng này bao gồm cát kết thạch anh hạt thô đến mịn, độ chọn lọc kém, xi măng sét, cacbonat Nguyễn Quốc Khánh 15 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ với bề dày trung bình khoảng 358m. Trong Neogene, bao gồm các trầm tích từ dưới lên thuộc hệ tầng Dừa (N11d), hệ tầng Thông-Mãng Cầu (N12tmc), và hệ tầng Nam Côn Sơn (N13ncs). Trong Pliocene-Đệ tứ gồm hệ tầng Biển Đông (N2-Qbđ), hệ tầng này phân bố ra ngoài khu vực bể Nam Côn Sơn ra khắp thềm lục địa Việt Nam.4 Cấu trúc địa chất: Hai yếu tố chính chi phối cấu trúc bồn trũng là sự va chạm của mảng Ấn Độ - Á - Âu và tách giãn biển Đông (Việt Nam).
Thêm vào đó một yếu tố nữa là sự hút chìm ở rãnh Sunda-Java và sự xoay chuyển phần lớn các khối vỏ lục địa và đại dương. Sự va chạm làm cho cao nguyên Thanh Tạng được nâng lên trong kỷ Neogene đã ảnh hưởng phần lớn cấu trúc của bồn trũng. Đầu tiên là sự tách giãn bắt đầu từ Eocene-Oligocene sớm, sau đó là hoạt động nâng lên và xoay của các phần vỏ vào Oligocene muộn. Quá trình bào mòn các phần được nâng lên đánh dấu sự chuyển đổi từ cơ chế tách giãn sang sụt lún khu vực thuộc bể Cửu Long.
Tách giãn trong giai đoạn hai bắt đầu trong bể Nam Côn Sơn kéo dài cho đến Miocene muộn. Các phần của bể Nam Côn Sơn trải qua giai đoạn đảo ngược từ Miocene giữa đến Miocene muộn. Trong công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí, việc nhận dạng các bẫy dày là rất quan trọng. Các bẫy cấu trúc được phát hiện ở bể Nam Côn Sơn gồm: bẫy nẻ/phong hóa, bẫy thạch học trong đá carbonate và bẫy địa tầng với kích thước từ 6 x 2 km2 đến 20 x 8 km2.5 Thăm dò và khai thác dầu khí: Hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây được bắt đầu từ thập niên 1970 của thế kỷ 20.
Đã có 26 nhà thầu dầu khí nước ngoài tiến hành khảo sát gần 60.000 km địa chấn 2D và 5400 km² địa chấn 3D, khoan 78 giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác, xác lập được 5 mỏ và 17 phát hiện dầu khí. Năm 2006, Santos thông báo đạt được thỏa thuận thăm dò dầu khí ngoài khơi Việt Nam. Theo thỏa thuận, Santos giữ 37,5% cổ phần Premier Oil plc (37,5%, điều hành), Delek Energy (25%) theo hình thức hợp đồng phân chia sản phẩm (PSC) ở lô Nguyễn Quốc Khánh 16 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 12W (được gộp từ lô 12W và 12E) với diện tích khoảng 3447,5 km² thuộc bể Nam Côn Sơn. Hai giếng thăm dò được khoan vào năm 2006 với khí và dầu thô được phát hiện trong cấu trúc Dừa, và dầu trong giếng Chim Sáo.
Tháng 11 năm 2006, KNOC và Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam bắt đầu khai thác khí thiên nhiên tại hai mỏ mới là Rồng Đôi (Twin Dragon) và Rồng Đôi Tây (Twin Dragon West). Vào tháng 5 năm 2007, sản lượng khí khai thác tại hai mỏ này đạt 130 triệu foot khối/ngày (47,5 tỷ foot khối/năm). Các mỏ này có trữ lượng dự báo đạt 856 tỷ foot khối, và KNOC cũng đang khoan các giếng thăm dò khác trong khu vực này. Hầu hết lượng khí khai thác từ hai mỏ này được dẫn vào bờ phục vụ cho tổ hợp điện Phú Mỹ.
Các mỏ dầu, khí đã được thăm dò và khai thác: - Mỏ Đại Hùng được Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro phát hiện trong cát kết Miocene năm 1988. - Mỏ khí Lan Đỏ là mỏ khí không đồng hành được phát hiện tại Lô 06.1 năm 1992 và mỏ khí Lan Tây được phát hiện năm 1993, cách mỏ khí Lan Đỏ 25 km, trữ lượng hai mỏ này khoảng 58 tỷ mét khối khí và được dự kiến khai thác trong 20 năm. Mỏ khí Lan Tây được đưa vào khai thác từ năm 2002. - Mỏ khí Hải Thạch được phát hiện vào năm 1995 bởi tổ hợp công ty BP, Statoil.
Đối tượng chứa sản phẩm chính của mỏ là các đá có tuổi từ Miocene sớm đến Miocene muộn và có trữ lượng trung bình là 0,7 tỷ bộ khối khí và 87,3 triệu thùng condensate, năm 2007. - Mỏ khí Mộc Tinh được xác định trữ lượng trung bình là 0,5 tỷ bộ khối khí và 9,59 triệu thùng condensate, năm 2007. - Rồng Đôi và Rồng Đôi Tây, có trữ lượng dự báo đạt 856 tỷ foot khối, với công suất khai thác năm 2007 là 130 triệu foot khối/ngày. Nguyễn Quốc Khánh 17 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 1.2 Đặc điểm của Mỏ Hải Thạch: Cấu tạo mỏ khí Hải Thạch bao gồm đứt gãy hình móng ngựa theo hướng Bắc, Đông Bắc và Nam, Đông Nam (MMH & LMH) và các đứt gãy tỳ vai hình khối theo hướng đông (MMF) nằm ở phía dưới phần không liên tục chính (MMU).
Phần lớn các đứt gãy bị gián đoạn tại MMU nhưng có một vài đứt gãy mở rộng và đè lên tập UMA. Giếng khoan HT-1P sẽ khoan trên cấu tạo hình móng ngựa của mỏ Hải Thạch. Một số vỉa khí mà giếng khoan HT-1P sẽ khoan qua có đặc tính như sau: Cấu tạo UMA10 của Miocene Thượng Cấu tạo UMA10 được minh giải là các doi cát cuộn ở cấu trúc hình móng ngựa thuộc Miocene muộn của mỏ Hải Thạch. Thông tin từ bản đồ địa chất chỉ rõ cấu tạo UMA10 được tập trung ở sườn phía Tây Bắc.
Thông tin của cấu tạo này được kiểm chứng thông qua giếng khoan thăm dò HT-1X với 7 mét chiều dày cho kết quả độ rỗng chiếm 20% và 9% nước bão hòa. Kết quả này cũng được thể hiện thông qua giếng khoan thăm dò HT-2X và HT-3X. Cấu tạo MMH10 của Miocene Trung Cấu tạo MMH10 được minh giải là tập hợp doi cát được bồi lấp ở cấu trúc hình móng ngựa nằm ở Miocene Trung và có chiều dày 200m được kiểm chứng thông qua giếng khoan thăm dò HT-1X với thành phần là sét và cát kết, sét kết. Đới chứa hydrocarbon bão hòa trong nước ở chiều sâu từ 3086m tới 3163m với độ linh động kém.
Cấu tạo LMH10 Miocene Hạ Cấu tạo LMH10 bao gồm đá carbonate có độ rỗng cao. Đặc điểm cát kết của các vỉa thuộc Miocene hạ LMH10, LMH20, LMH30 và LMH41-45 là tầng gồm một loạt các trầm tích thành tạo trong môi trường châu thổ/bờ biển và đã được kiểm chứng thông qua giếng khoan thăm dò HT-1X. Nguyễn Quốc Khánh 18 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Cấu tạo LMH20 Miocene Hạ Miocene Hạ 20 có chất lượng vỉa khác nhau, nhưng chiều dày hiệu dụng tốt hơn so vơi các vỉa khác. Cấu tạo LMH30 Miocene Hạ LMH30 phân lớp trầm tích theo kiểu thô dần lên, chất lượng vỉa chứa được xem là tốt nhất trong Miocene Hạ.
Biểu hiện dầu khí thấy rất tốt trong chiều dày vỉa theo tài liệu mẫu lõi và theo tài liệu đo đặc tính vỉa chứa (MDT) thấy độ phóng xạ đất đá (GR) cao hơn hẳn so với các mẫu khác. Cấu tạo LMH41-45 Vỉa Miocene hạ 41-45 theo tài liệu đo đặc tính vỉa chứa (MDT) thấy (05) năm tập mỏng chứa nước có đặc tính vỉa khác nhau. Độ linh động thấp dưới 10md/cp. Theo tài liệu áp suất MDT, những vỉa tiềm năng phân bố ở phần nhô lên (so với các vỉa đã đề cập) sẽ được khoan thẩm lượng bằng giếng khoan HT-1P.
