LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết và ý nghĩa của đề tài. Mỏ X thuộc bén tring Cửu Long, đã phát hiện dau khí trong đối tượng đá móng trước Kainozoi và trầm tích Lower Miocene. Mỏ đã được đưa vào phát triển kế từ năm 1996.
Cho tới năm 2016, với số lượng giếng khoan không nhỏ, bao gồm 92 giếng khoan thăm dò, khai thác và bơm ép, sản lượng của dự án sau một thời gian dài khai thác hiện đã suy giảm rất nhiều. Chính vì thế, đối tượng trầm tích Oligocene mỏ X — một trong số những đối tượng tiềm năng chứa dau mà trước đây không được coi là đối tượng khai thác chính của mỏ cũng như của bé Cửu Long đã được liên tục xem xét và đánh giá lại. Do vỉa có một số đặc trưng khác với các đối tượng đang khai thác nên việc nghiên cứu và đánh giá chất lượng tầng chứa của trầm tích Oligocene cần thực hiện đòi hỏi phải có một hệ phương pháp nghiên cứu phù hợp dựa trên cơ sở tông hợp tài liệu địa chất, tài liệu giếng khoan va áp dụng các phương pháp xử lý địa chấn khác nhau. Bên cạnh đó, phương pháp xây dựng mô hình địa chất dựa trên việc liên kết giếng khoan theo địa tầng hay xây dựng mô hình theo mục đích (ObJect base) có những tiễn bộ và đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới.
Do đó, phương pháp này sẽ được áp dụng cho nghiên cứu đối tượng cát kết Oligocene muộn của mỏ X. Hiện nay, đói tượng cát kết Oligocene muộn của mo X đang trong giai đoạn đầu phát triển. Để giảm thiểu rủi ro và đảm bảo mang lại hiệu quả cao cho dự án trong quá trình phát triển, đưa mỏ vào khai thác thì việc xây dựng mô hình địa chất 3 chiều phục vụ mô hình mô phỏng khai thác vừa mang tính cấp thiết vừa có giá trị thực tiễn cao. Chính vi vậy dé tài “Xây dựng mô hình địa chất ba chiều trong mô phỏng tướng đá và phân tố dòng chảy tập Oligocene muộn, mỏ X, bé Cửu Long” được học viên chọn làm dé tài tốt nghiệp.
Ý nghĩa khoa học: Áp dụng cơ sở lý thuyết của các phương pháp xây dựng mô hình trong việc xây dựng mô hình địa chất 3 chiều để phục vụ công tác nghiên cứu và phát triển mỏ. Tiếp cận theo phương pháp phân chia đối tượng nghiên cứu thành Học viên Can Vũ Quang Minh Mã học viên: 1570270 Luận văn thạc sĩ 2 các loại tướng đá khác nhau. Trên cơ sở đó, đá chứa được phân chia thành các loại phân tố dòng chảy (Hydraulic Flow Units) theo đặc tính thâm, rỗng thông qua tài liệu phân tích mau lõi, tài liệu địa vật lý giếng khoan và các tài liệu bé trợ khác. Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất tập trầm tích Oligocene muộn giúp nâng cao hiệu quả công tác phát triển và quản lý mỏ X.
Cung cấp thông tin mang tính dự báo, mô hình hóa để đánh giá lại tiém năng chứa dau khí của trầm tích Oligocene của mỏ X. Trong quá trình xây dựng m6 hình địa chất ba chiều mỏ X còn tổn tại một vài yếu tô chưa chắc chắn: - - Việc xây dựng mô hình tong quát địa chất khu vực mỏ X còn nhiều khó khăn vì hạn chế về mặt tài liệu và thông tin địa chất của đối tượng cát kết Oligocene C. Chất lượng tài liệu địa vật lý giếng khoan không đồng nhất trong khi ban chất via chứa khu vực nay là các vỉa cát sét xen kẹp có bé dày nhỏ hơn độ phân giải của tài liệu dia chan cũng là thách thức không nhỏ. Ngoài ra, việc chỉ có 1 mẫu lõi cũng gây ra không ít rủi ro trong công tác minh giải tướng đá.
- Quá trình xây dựng mô hình sự phân bố của các loại tướng đá (Facies Modeling), cũng như sự phân bố các tính chat rỗng, thấm của tang chứa cần các tham số Variogram theo phương ngang tuy nhiên tài liệu còn mang tính tham khảo chưa đủ để đưa ra các tham số có mức tin tưởng cao. Do vậy mức độ phát triển của các loại tướng đá, đặc trưng rỗng thấm phân bố trong khu vực chưa có giếng khoan còn chứa đựng những rủi ro nhất định. Mục tiêu và Nhiệm vụ của luận văn. Mục tiêu: Đề tài luận văn được xây dựng dựa trên nghiên cứu của tác giả thông qua việc đánh giá, phân tích tài liệu địa chất, địa chan, địa vật lý giếng khoan trong khu vực nghiên cứu để xây dựng mô hình địa chất khái quát cho đối tượng cát kết Oligocene C, mỏ X.
Mô hình địa chất ba chiều này sẽ được làm cơ sở để mô hình hóa các tướng đá trầm tích băng phan mém chuyên dụng. Sau khi đã có mô hình tướng đá tram tích, lan lượt các mô hình độ rong, độ thâm va độ bão hòa sẽ được xây dung Học viên Can Vũ Quang Minh Mã học viên: 1570270 Luận văn thạc sĩ 3 băng phương pháp mô phỏng theo cơ sở lý thuyết địa thống kê và kết hợp với phương pháp phân chia các phân tố dòng chảy theo nhóm tướng đá. Sản phẩm của nghiên cứu sẽ là mô hình địa chất hay mô hình tĩnh để phục vụ cho việc xây dựng mô hình mô phỏng khai thác, đây chính là cơ sở cho việc tối ưu hóa thiết kế mang lưới giếng khoan thấm lượng và khai thác mỏ X cũng như công tác dự báo sản lượng khai thác. Nhiệm vụ: - _ Tổng hợp và đánh giá tài liệu địa chat, địa vật lý, phân tích mẫu lõi, mẫu sườn xác định môi trường trầm tích của mỏ X nhằm làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc, địa chất của đối tượng nghiên cứu - trầm tích Oligocene muộn.
- Nghiên cứu co sở lý thuyết của các phương pháp xây dựng mô hình địa chất. - _ Xây dựng mô hình phân bố đá chứa theo các hướng dòng chảy và mô hình phân bố vật lý thạch học (độ rỗng, độ thấm, độ bão hòa nước) của via chứa. - Tinh toán trữ lượng dau tại chỗ theo mô hình và so sánh kết quả tính trữ lượng theo phương pháp thể tích. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu.
Phương pháp địa chất - địa vật lý: Nghiên cứu đặc điểm địa chất của mỏ X thông qua các tài liệu địa chan, địa chat, địa vật lý giếng khoan, các kết quả phân tích PVT, phân tích mẫu lõi. Phương pháp mô hình hóa: sử dụng phương pháp mô phỏng chỉ định tuân tự (Sequential Indicator Simulation) để xây dựng mô hình phân bố đá chứa của mỏ và phương pháp mô phỏng tuần tự ngẫu nhiên theo Gaussian (Sequential Gaussian Simulation) để xây dựng mô hình phân bồ đặc tính rỗng, thắm của đá chứa. Do những hạn chế về tài liệu địa chất khu vực nghiên cứu cũng như đói tượng mới nên tác giả chỉ tập trung vào đối tượng cát kết Oligocene C, mỏ X 4. Tài liệu được sử dụng trong luận văn của tác giả bao gôm: Học viên Can Vũ Quang Minh Mã học viên: 1570270 Luận văn thạc sĩ 4 _ Các kết quả minh giải tài liệu địa chan (230km” xử lý PSTM) _ Các kết quả nghiên cứu địa chất, địa vật lý, tài liệu giếng khoan.
trong khu vực nghiên cứu. _ Báo cáo trữ lượng dau khí tại chỗ năm 2015, báo cáo phương án phát triển mỏ X năm 2015. _ Các báo cáo luận văn thạc sĩ của trường DH Bách Khoa TP.HCM và các trường khác liên quan đến phân tích đặc điểm địa chất và xây dựng mô hình địa chất ba chiều. _ Những bài báo liên quan đã đăng trên tạp chí dầu khí và hội nghị như SPE, OnePetro, AAPG.
Tổng quan về tinh hình nghiên cứu Trên thé giới Việc xây dựng mô hình địa chất đã xuất hiện trên thế giới từ rất lâu và đều được xây dựng dựa trên mô hình hai chiều (2D). Một số mô hình địa chất ba chiều (3D) dau tiên được xây dựng từ những năm 1940 nhưng chủ yếu là mô hình tĩnh và còn rất đơn giản (ví dụ như mô hình mỏ Sullivan tại Canada). M6 hình mô phỏng địa chất ba chiều thực sự phát triển khi xây dựng trên máy tính kết hợp với phương pháp địa thống kê, đánh dấu vào năm 1972 do G.Walton tiến hành trên máy tính GSI Seiscrop Table. Trong những năm tiếp theo, sự phát triển của công nghệ thông tin cũng làm thay đổi rõ rệt trong phương pháp và cách tiếp cận nhằm phục vụ việc xây dựng mô hình địa chất ba chiều.
Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu được thực hiện bởi: - R.Brekkle, với dé tài “Structural and Tectonic Modeling and its Application to Petroleum Geology” (1992): Nghiên cứu sự ứng dụng cua mô hình cau trúc và kiến tạo vào việc giải quyết các van đề về địa chất dầu khí. Nghiên cứu này tập trung vào vùng thêm lục địa biển Bac và những khu vực lân cận. Những van dé nghiên cứu tiếp cận bao gom nhiều khía cạnh và mức độ khác nhau từ su phát triển của bể trầm tích, đến hệ thống khe nứt đứt gãy và quá trình sinh dầu khí.Speers, với công trình “Geoscore; a method for quantifying uncertainty in field reserve estimates” (1997): Đã nghiên cứu và phát Học viên Can Vũ Quang Minh Mã hoc viên: 1570270 Luận văn thạc sĩ 5 triển công cụ mang tên Geoscore, Geoscore là một chuỗi các quy trình cho phép nhận diện và đo lường sự bất định trong việc đánh giá trữ lượng, trước khi quyết định cho việc phát triển. Khi kết quả Geoscore càng cao thì mỏ càng phức tạp tiềm ân nhiều yếu tô bất định và rủi ro hơn.
- Bin Jia, với dé tai “Linking Geostatistics with Basin and Petroleum System Modeling: Assessment of Spatial Uncertainties” (2010): Nghiên cứu ứng dung địa thống kê đa điểm vào giải quyết sự bất định trong việc xây dựng mô hình cấu trúc (sự bất định trong quá trình chuyển đổi time-depth) và trong việc xây dựng tướng địa chất (sự phân bồ tướng, thạch học). Kết quả của nghiên cứu giúp bồ sung vào hệ phương pháp tính toán sự bất định bên cạnh tính toán sự bất định bằng phương pháp Monte Carlo thông thường. Bên cạnh đó là các tài liệu nghiên cứu kết hợp giữa địa chất và địa thống kê lần lượt được xuất bản. Trong số đó không thé không nhac đến các an phẩm như: - “Geostatistical Reservoir Modeling” của các tác gia Michael J.
Deutsch tái bản lần 2 năm 2014. -“Modeling the earth for oil exploration: Final Report of the CEC* Geoscience I” được Klaus Helbig tong hợp và hiệu chỉnh xuất ban năm 1994. - “Stochastic Modeling and Geostatistics: Principles, Methods, and Case Studies” cua cac tac gia Timothy C. Chambers được AAPG xuất ban năm 2006.