Tổng quan nghiên cứu

Bồn trũng Cửu Long, nằm trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam với diện tích khoảng 36.000 km², là một trong những khu vực trọng điểm về thăm dò và khai thác dầu khí. Cấu tạo Đông Rồng, thuộc mỏ Rồng trong bồn trũng này, có diện tích 8,8 km² và được xem là triển vọng dầu khí quan trọng, chỉ đứng sau mỏ Bạch Hồ. Từ những năm 60 đến 90 của thế kỷ trước, công tác nghiên cứu địa vật lý và địa chất đã được tiến hành với khối lượng dữ liệu lớn, trong đó nổi bật là việc thu nỗ địa chấn 3D năm 1990 với diện tích 132 km², giúp nâng cao chất lượng giải đoán cấu trúc địa chất.

Luận văn tập trung vào giải đoán môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú thuộc cấu tạo Đông Rồng, dựa trên phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng. Mục tiêu chính là minh giải tướng đá và xác định môi trường trầm tích nhằm hỗ trợ công tác tìm kiếm thăm dò, đánh giá triển vọng các bẫy phi cấu tạo, đồng thời xây dựng mô hình dự báo môi trường trầm tích cho khu vực nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu bao gồm dữ liệu từ 4 giếng khoan (R11, R18, R2001, R2010) và các tuyến địa chấn liên kết giếng khoan trong cấu tạo Đông Rồng, với thời gian thu thập và phân tích từ năm 2012 đến 2013.

Ý nghĩa khoa học của nghiên cứu là cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc giải đoán môi trường trầm tích, góp phần nâng cao độ chính xác trong định hướng thăm dò dầu khí. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu giúp giảm thiểu rủi ro trong khoan thăm dò, đồng thời làm cơ sở để mở rộng liên kết môi trường trầm tích cho các cấu tạo khác trong bồn trũng Cửu Long.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: phương pháp địa vật lý giếng khoan và phương pháp địa chấn địa tầng, kết hợp với thạch học trầm tích và sinh địa tầng.

  • Phương pháp địa vật lý giếng khoan: Phản ánh tính chất vật lý và thạch học của các loại đất đá qua các đường cong Gamma Ray (GR), điện trở suất (SP, LLD), neutron (NPHI), và mật độ (RHOB). Đây là công cụ quan trọng để xác định tướng đá và môi trường trầm tích theo chiều sâu.

  • Phương pháp địa chấn địa tầng: Giúp nhận diện cấu trúc địa chất dưới sâu và phân bố các môi trường trầm tích ngoài phạm vi giếng khoan, thông qua các mặt phản xạ, biên độ và tần số sóng địa chấn.

Ba khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm:

  1. Môi trường trầm tích: Điều kiện địa lý và sinh thái nơi vật liệu trầm tích được lắng đọng, bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học.

  2. Tướng trầm tích: Các đặc điểm vật liệu trầm tích được hình thành trong môi trường trầm tích nhất định, phản ánh sự thay đổi về thành phần và cấu trúc.

  3. Hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú: Các hệ tầng Oligocen quan trọng trong bồn trũng Cửu Long, chứa các trầm tích sét, cát kết và đá móng nứt nẻ có tiềm năng chứa dầu khí.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

  • Tài liệu địa vật lý giếng khoan của 4 giếng R11, R18, R2001, R2010.
  • Các lát cắt địa chấn 3D và 2D liên kết giếng khoan.
  • Kết quả phân tích thạch học trầm tích và sinh địa tầng từ các giếng khoan trong khu vực.
  • Tài liệu mô tả mẫu vụn và masterlog.

Phương pháp phân tích gồm:

  • Phân tích đường cong địa vật lý giếng khoan để xác định tướng đá và môi trường trầm tích theo chiều sâu.
  • Giải đoán địa chấn địa tầng nhằm nhận diện cấu trúc địa chất và phân bố môi trường trầm tích trên diện rộng.
  • Tổng hợp và đối chiếu kết quả từ các phương pháp trên để xây dựng mô hình môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 4 giếng khoan chính, được chọn dựa trên vị trí đại diện cho cấu tạo Đông Rồng và có đầy đủ dữ liệu địa vật lý và địa chấn. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 11 năm 2012, với các bước thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu theo trình tự khoa học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú đa dạng: Kết quả giải đoán cho thấy hệ tầng Trà Tân Hạ chủ yếu là môi trường sông, hồ và đồng bằng châu thổ, trong khi hệ tầng Trà Cú có sự phân bố phức tạp hơn với các môi trường lục địa, đầm hồ, sông và đồng bằng châu thổ. Độ dày trầm tích tại các giếng khoan dao động từ 100 m đến hơn 900 m, phản ánh sự biến đổi không gian rõ rệt.

  2. Tính chất địa vật lý đặc trưng cho từng môi trường: Đường cong Gamma Ray (GR) và điện trở suất (SP, LLD) thể hiện rõ các tướng trầm tích khác nhau. Ví dụ, môi trường quạt bồi tích có giá trị GR dao động từ 40 đến 90 API với cấu trúc hình chuông, trong khi môi trường sông kiểu dòng bện có GR trung bình khoảng 40-60 API với dạng hình khối.

  3. Cấu trúc địa chất phức tạp với hệ thống đứt gãy hoạt động: Cấu tạo Đông Rồng bị chi phối bởi các đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam và á kinh tuyến, tạo thành các khối nâng và địa hào nhỏ. Chiều dày trầm tích Oligocen tại các khối này thay đổi từ 300 m đến 2000 m, ảnh hưởng đến phân bố môi trường trầm tích và tiềm năng chứa dầu khí.

  4. Tiềm năng dầu khí tập trung ở tầng móng nứt nẻ và các thân cát trong hệ tầng Trà Cú: Các giếng khoan R11 và R18 đã phát hiện dầu khí trong tầng Oligocen dưới và móng nứt nẻ với trữ lượng tiềm năng khoảng 8,48 triệu tấn dầu. Đá móng có độ rỗng từ 1% đến 3,1% trong các khe nứt, với độ thấm khí trung bình khoảng 2,7 mD.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự đa dạng môi trường trầm tích là do ảnh hưởng của các pha kiến tạo tách giãn và nghịch đảo trong giai đoạn Oligocen, dẫn đến sự hình thành các đứt gãy và địa hình phức tạp. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả luận văn đã xác nhận và làm rõ hơn vai trò của hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú trong việc tạo ra các bẫy dầu khí phi cấu tạo.

Dữ liệu địa vật lý giếng khoan và địa chấn được trình bày qua các biểu đồ đường cong GR, SP, LLD và bản đồ phân bố môi trường trầm tích, giúp minh họa rõ ràng sự phân bố không gian và chiều sâu của các tướng trầm tích. Bảng tổng hợp độ dày trầm tích và các thông số địa vật lý hỗ trợ đánh giá tiềm năng chứa dầu khí.

Kết quả cũng cho thấy hạn chế về số lượng và chất lượng tài liệu sinh địa tầng và thạch học trầm tích riêng cho cấu tạo Đông Rồng, điều này ảnh hưởng đến độ tin cậy của một số luận giải. Tuy nhiên, việc tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn và phương pháp đã giúp nâng cao tính chính xác và độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường thu thập và phân tích dữ liệu sinh địa tầng và thạch học trầm tích tại cấu tạo Đông Rồng nhằm nâng cao độ chính xác trong giải đoán môi trường trầm tích, đặc biệt là các hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; chủ thể: Viện Dầu khí và các đơn vị nghiên cứu liên quan.

  2. Ứng dụng rộng rãi phương pháp địa vật lý giếng khoan kết hợp địa chấn địa tầng trong các cấu tạo khác của bồn trũng Cửu Long để mở rộng mô hình môi trường trầm tích và dự báo tiềm năng dầu khí. Thời gian: liên tục trong các dự án thăm dò; chủ thể: các công ty dầu khí và viện nghiên cứu.

  3. Xây dựng mô hình địa chất 3D chi tiết cho cấu tạo Đông Rồng dựa trên dữ liệu địa vật lý và địa chất hiện có, hỗ trợ tối ưu hóa vị trí khoan thăm dò và khai thác. Thời gian: 1 năm; chủ thể: Vietsovpetro và các đối tác kỹ thuật.

  4. Phát triển hệ thống quản lý và lưu trữ dữ liệu địa vật lý, địa chất đồng bộ và cập nhật thường xuyên để phục vụ công tác nghiên cứu và khai thác hiệu quả hơn. Thời gian: 6-12 tháng; chủ thể: Trung tâm lưu trữ số liệu dầu khí TP. Hồ Chí Minh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà địa chất và kỹ sư dầu khí: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn về giải đoán môi trường trầm tích, giúp nâng cao hiệu quả trong công tác thăm dò và khai thác dầu khí.

  2. Các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành địa chất dầu khí: Tài liệu tham khảo quý giá cho nghiên cứu sinh và giảng viên trong việc giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu về địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng.

  3. Các công ty dầu khí và thăm dò khai thác: Hỗ trợ trong việc xây dựng mô hình địa chất, dự báo tiềm năng dầu khí và tối ưu hóa vị trí khoan thăm dò, giảm thiểu rủi ro đầu tư.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Cung cấp thông tin khoa học phục vụ công tác quy hoạch, quản lý và bảo vệ tài nguyên dầu khí trong bồn trũng Cửu Long.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp địa vật lý giếng khoan có vai trò gì trong giải đoán môi trường trầm tích?
    Phương pháp này phản ánh tính chất vật lý và thạch học của các lớp đất đá qua các đường cong như Gamma Ray, điện trở suất, giúp xác định tướng đá và môi trường trầm tích theo chiều sâu. Ví dụ, giá trị GR cao thường liên quan đến sét, trong khi giá trị thấp hơn thể hiện cát kết hoặc đá chứa.

  2. Tại sao cần kết hợp địa vật lý giếng khoan với địa chấn địa tầng?
    Địa vật lý giếng khoan cung cấp thông tin chi tiết theo chiều sâu tại vị trí giếng, còn địa chấn địa tầng cho cái nhìn tổng quát về cấu trúc và môi trường trầm tích trên diện rộng, giúp liên kết và mở rộng mô hình môi trường trầm tích.

  3. Môi trường trầm tích nào chiếm ưu thế trong hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú?
    Hệ tầng Trà Tân Hạ chủ yếu là môi trường sông, hồ và đồng bằng châu thổ, còn hệ tầng Trà Cú có sự đa dạng hơn với lục địa, đầm hồ, sông và đồng bằng châu thổ, phù hợp với các điều kiện trầm tích phức tạp của cấu tạo Đông Rồng.

  4. Các đứt gãy ảnh hưởng như thế nào đến phân bố trầm tích và tiềm năng dầu khí?
    Đứt gãy tạo ra các khối nâng và địa hào, ảnh hưởng đến độ dày và phân bố trầm tích, đồng thời tạo ra các bẫy dầu khí phi cấu tạo. Hoạt động đứt gãy trong giai đoạn Oligocen đã hình thành các cấu trúc chứa dầu khí quan trọng tại Đông Rồng.

  5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong thực tế khai thác?
    Kết quả giúp xác định chính xác môi trường trầm tích và tướng đá, từ đó tối ưu hóa vị trí khoan thăm dò, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả khai thác dầu khí tại cấu tạo Đông Rồng và các khu vực lân cận.

Kết luận

  • Luận văn đã thành công trong việc giải đoán môi trường trầm tích hệ tầng Trà Tân Hạ và Trà Cú tại cấu tạo Đông Rồng, bồn trũng Cửu Long, dựa trên phương pháp địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng.
  • Môi trường trầm tích đa dạng, bao gồm sông, hồ, đồng bằng châu thổ và đầm hồ, phản ánh sự phức tạp của quá trình trầm tích và kiến tạo trong khu vực.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác thăm dò, đánh giá tiềm năng dầu khí và xây dựng mô hình địa chất chi tiết.
  • Đề xuất tăng cường thu thập dữ liệu sinh địa tầng và thạch học trầm tích để nâng cao độ chính xác trong các nghiên cứu tiếp theo.
  • Khuyến khích ứng dụng kết hợp các phương pháp địa vật lý và địa chấn trong các dự án thăm dò khai thác dầu khí tại bồn trũng Cửu Long.

Hành động tiếp theo: Các đơn vị nghiên cứu và khai thác dầu khí nên triển khai các đề xuất nhằm hoàn thiện mô hình môi trường trầm tích, đồng thời áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn để tối ưu hóa hiệu quả thăm dò và khai thác.