Tổng quan nghiên cứu

Bể trầm tích Sông Hồng, với lớp phủ trầm tích Đệ Tam dày hơn 14 km, là một trong những khu vực trọng điểm trong hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí tại Việt Nam. Lô 104, nằm ở phía Tây Bắc bể Sông Hồng, có diện tích khoảng 7.500 km², là vùng nghiên cứu quan trọng với đặc điểm địa chất phức tạp và tiềm năng dầu khí chưa được khai thác hiệu quả. Từ những năm 1960, hoạt động thăm dò dầu khí tại bể Sông Hồng đã được triển khai, nhưng hiệu quả vẫn còn hạn chế, đặc biệt tại lô 104, nơi các giếng khoan thăm dò như 104-1, 104-2 và 104-3 chỉ ghi nhận khí và vết dầu khí với độ sâu từ 1.050 đến 3.832 m.

Vấn đề nghiên cứu tập trung vào việc xác lập địa tầng phân tập trầm tích Miocen tại lô 104 nhằm làm sáng tỏ đặc điểm các tập trầm tích và cổ môi trường thành tạo, qua đó nâng cao hiệu quả tìm kiếm và khai thác dầu khí. Mục tiêu cụ thể là phân chia chi tiết mặt cắt trầm tích Miocen dựa trên tổng hợp các tài liệu cổ sinh địa tầng, địa chấn địa tầng và địa vật lý giếng khoan, đồng thời xây dựng cột địa tầng tổng hợp và bản đồ cổ môi trường lắng đọng trầm tích. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi lô 104, bể Sông Hồng, với dữ liệu thu thập từ các giếng khoan và khảo sát địa chấn 2D trong giai đoạn từ năm 1981 đến 2011.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện rõ trong việc cung cấp cơ sở dữ liệu địa tầng tin cậy, phục vụ cho các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí hiện tại và tương lai tại khu vực, đồng thời góp phần làm rõ các quy luật phân bố trầm tích theo không gian và thời gian trong bối cảnh biến động mực nước biển toàn cầu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng khung lý thuyết địa tầng phân tập, một phương pháp nghiên cứu địa tầng dựa trên sự thăng giáng chu kỳ của mực nước biển toàn cầu (mực nước biển chân tĩnh) để xác định ranh giới các phân vị địa tầng. Khái niệm này giúp làm rõ quy luật phân bố trầm tích theo không gian và thời gian thông qua các tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan, thạch học và cổ sinh địa tầng.

Hai mô hình nghiên cứu chính được sử dụng là mô hình tập trầm tích và hệ thống trầm tích, bao gồm:

  • Hệ thống trầm tích biển thấp (LST): hình thành khi mực nước biển hạ thấp, đặc trưng bởi trầm tích hạt thô và hóa thạch thưa thớt.
  • Hệ thống trầm tích biển tiến (TST): tích tụ trong thời gian mực nước biển dâng lên, với sự gia tăng đa dạng và phong phú của hóa thạch.
  • Hệ thống trầm tích biển cao (HST): hình thành khi mực nước biển ở mức cao nhất, với sự giảm dần về số lượng và đa dạng hóa thạch.

Ba khái niệm chính trong nghiên cứu bao gồm:

  1. Sinh địa tầng: Nghiên cứu các phức hệ hóa thạch cổ sinh (trùng lỗ, tảo vôi, bào tử phấn hoa) để xác định tuổi và môi trường lắng đọng trầm tích.
  2. Địa vật lý giếng khoan: Phân tích các đường cong gamma (GR) và các đường cong địa vật lý khác để xác định ranh giới địa tầng và chu kỳ trầm tích.
  3. Địa chấn địa tầng: Minh giải các mặt phản xạ địa chấn, ranh giới tập và tướng địa chấn để xác định cấu trúc và phân tập trầm tích.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

  • Tài liệu cổ sinh địa tầng từ các giếng khoan 104-1, 104-2, 104-3 với độ sâu phân tích từ 497 đến 3.655 m.
  • Đường cong gamma và các dữ liệu địa vật lý giếng khoan tương ứng với các giếng trên.
  • Các tuyến khảo sát địa chấn 2D do các nhà thầu OMV, KNOC, Premier Oil thực hiện trong khu vực lô 104.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích sinh địa tầng dựa trên các phức hệ hóa thạch để xác định đới sinh địa tầng và cổ môi trường.
  • Minh giải địa vật lý giếng khoan, đặc biệt là đường cong gamma, sử dụng phần mềm CycloLog để tạo đường cong INPEFA, từ đó xác định các chu kỳ trầm tích và bề mặt phân tập.
  • Phân tích địa chấn địa tầng để xác định các mặt phản xạ, ranh giới tập và cấu trúc địa chất.
  • Liên kết dữ liệu từ các phương pháp trên để xây dựng cột địa tầng tổng hợp và bản đồ cổ môi trường lắng đọng trầm tích Miocen tại lô 104.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm ba giếng khoan chính và các tuyến địa chấn 2D, được chọn do tính đại diện và chất lượng dữ liệu cao, phù hợp với mục tiêu phân tích chi tiết địa tầng phân tập. Thời gian nghiên cứu tập trung vào trầm tích Miocen, giai đoạn có tiềm năng dầu khí lớn và biến động địa tầng rõ nét.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân chia chi tiết các tập trầm tích Miocen: Nghiên cứu đã phân chia trầm tích Miocen tại lô 104 thành ba phân kỳ chính: Miocen dưới (tập M1-M3), Miocen giữa (tập M5-M6) và Miocen trên (tập M7-M10). Mỗi phân kỳ có đặc trưng hóa thạch và thành phần trầm tích riêng biệt, với chiều dày trầm tích có thể lên tới hàng nghìn mét, phản ánh sự thay đổi môi trường lắng đọng qua thời gian.

  2. Xác định các bề mặt phân tập và chu kỳ trầm tích: Qua phân tích đường cong INPEFA, các bề mặt tiêu biểu như Positive Bounding Surface (PBS) và Negative Bounding Surface (NBS) được xác định rõ, cho phép phân chia các chu kỳ trầm tích chính và phụ. Ví dụ, các chu kỳ biển tiến và biển lùi được minh giải qua sự thay đổi hạt thô-mịn trong trầm tích, tương ứng với các giai đoạn biến đổi khí hậu và mực nước biển toàn cầu.

  3. Luận giải cổ môi trường lắng đọng trầm tích: Dựa trên phân bố phức hệ hóa thạch trùng lỗ, tảo vôi và bào tử phấn hoa, cổ môi trường được xác định là đồng bằng châu thổ xen kẽ các pha biển và trầm tích biển nông ven bờ. Tỷ lệ hóa thạch trôi nổi/bám đáy và sự phong phú của các nhóm bào tử phấn hoa cho thấy sự biến động môi trường từ biển sâu đến ven bờ trong suốt giai đoạn Miocen.

  4. Liên kết địa tầng giữa các giếng khoan: Kết quả liên kết địa tầng giữa các giếng khoan 104-1, 104-2 và 104-3 cho thấy sự đồng nhất trong phân chia các tập trầm tích và các bề mặt phân tập, tạo cơ sở vững chắc cho việc xây dựng cột địa tầng tổng hợp và bản đồ cổ môi trường lắng đọng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên liên quan mật thiết đến sự biến động mực nước biển toàn cầu và hoạt động kiến tạo phức tạp của bể Sông Hồng. Sự thăng giáng mực nước biển đã tạo ra các chu kỳ trầm tích rõ rệt, thể hiện qua các đặc trưng hạt thô-mịn và sự thay đổi đa dạng hóa thạch. Hoạt động kiến tạo nghịch đảo Miocen muộn đã ảnh hưởng đến cấu trúc địa tầng, tạo ra các đới nghịch đảo và các cấu tạo bẫy dầu khí tiềm năng.

So sánh với các nghiên cứu trong khu vực và trên thế giới, kết quả nghiên cứu khẳng định hiệu quả của phương pháp địa tầng phân tập kết hợp sinh địa tầng, địa vật lý giếng khoan và địa chấn địa tầng trong việc phân chia chi tiết các tập trầm tích và luận giải cổ môi trường. Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường cong INPEFA, bảng phân bố hóa thạch và bản đồ phân vùng cổ môi trường, giúp minh họa rõ ràng các chu kỳ trầm tích và sự biến đổi môi trường.

Ý nghĩa của kết quả không chỉ nằm ở việc nâng cao hiểu biết về địa tầng trầm tích Miocen tại lô 104 mà còn góp phần quan trọng trong việc định hướng các hoạt động tìm kiếm và khai thác dầu khí hiệu quả hơn trong tương lai.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường thu thập và cập nhật dữ liệu địa tầng: Thực hiện các chiến dịch khảo sát địa chấn 3D và khoan thăm dò bổ sung nhằm mở rộng và làm giàu cơ sở dữ liệu địa tầng, đặc biệt tập trung vào các khu vực có cấu trúc phức tạp và tiềm năng dầu khí cao. Thời gian thực hiện trong vòng 3-5 năm, do các công ty dầu khí và Viện Dầu khí Việt Nam chủ trì.

  2. Ứng dụng công nghệ phân tích địa tầng phân tập hiện đại: Áp dụng các phần mềm phân tích địa tầng tiên tiến như CycloLog và Petrel để nâng cao độ chính xác trong phân tích chu kỳ trầm tích và liên kết địa tầng giữa các giếng khoan. Mục tiêu cải thiện độ tin cậy dữ liệu trong vòng 1-2 năm, do các nhóm nghiên cứu và kỹ sư địa chất thực hiện.

  3. Phát triển bản đồ cổ môi trường chi tiết hơn: Cập nhật và mở rộng bản đồ cổ môi trường lắng đọng trầm tích Miocen tại lô 104 và các vùng lân cận, phục vụ cho việc đánh giá tiềm năng dầu khí và lập kế hoạch khai thác. Thời gian thực hiện 2 năm, phối hợp giữa các viện nghiên cứu và doanh nghiệp dầu khí.

  4. Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn cho cán bộ kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về địa tầng phân tập, sinh địa tầng và địa vật lý giếng khoan nhằm nâng cao năng lực phân tích và ứng dụng công nghệ mới cho đội ngũ kỹ sư địa chất. Thời gian triển khai liên tục, do các trường đại học và viện nghiên cứu đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu địa chất dầu khí: Luận văn cung cấp dữ liệu chi tiết và phương pháp luận hiện đại, giúp các nhà nghiên cứu phát triển các mô hình địa tầng và cổ môi trường trong các bể trầm tích tương tự.

  2. Doanh nghiệp dầu khí và các nhà thầu thăm dò: Thông tin về phân chia địa tầng và đặc điểm trầm tích Miocen tại lô 104 hỗ trợ trong việc đánh giá tiềm năng và lập kế hoạch thăm dò, khai thác hiệu quả.

  3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách năng lượng: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chiến lược phát triển ngành dầu khí, đảm bảo khai thác bền vững và hiệu quả tài nguyên quốc gia.

  4. Sinh viên và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Dầu khí, Địa chất Dầu khí: Là tài liệu tham khảo quý giá cho việc học tập, nghiên cứu và phát triển chuyên môn trong lĩnh vực địa tầng phân tập và địa chất dầu khí.

Câu hỏi thường gặp

  1. Địa tầng phân tập là gì và tại sao quan trọng trong nghiên cứu dầu khí?
    Địa tầng phân tập là phương pháp phân chia các lớp trầm tích dựa trên sự thay đổi chu kỳ của mực nước biển toàn cầu, giúp xác định ranh giới các tập trầm tích. Phương pháp này quan trọng vì nó làm rõ quy luật phân bố trầm tích, hỗ trợ đánh giá tiềm năng dầu khí chính xác hơn.

  2. Phương pháp sinh địa tầng được áp dụng như thế nào trong luận văn?
    Sinh địa tầng sử dụng các phức hệ hóa thạch như trùng lỗ, tảo vôi và bào tử phấn hoa để xác định tuổi và môi trường lắng đọng trầm tích. Luận văn kết hợp dữ liệu hóa thạch với địa vật lý và địa chấn để phân chia chi tiết các tập trầm tích Miocen.

  3. Đường cong INPEFA có vai trò gì trong nghiên cứu?
    Đường cong INPEFA, được tạo ra từ dữ liệu đường cong gamma qua phần mềm CycloLog, giúp xác định các chu kỳ trầm tích hạt thô-mịn, từ đó phân chia các bề mặt phân tập và chu kỳ biển tiến, biển lùi, phản ánh biến động khí hậu và mực nước biển.

  4. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong thực tế?
    Kết quả giúp xây dựng cơ sở dữ liệu địa tầng tin cậy, hỗ trợ các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí tại lô 104 và khu vực lân cận, đồng thời cung cấp thông tin để thiết kế các giếng khoan và đánh giá rủi ro hiệu quả.

  5. Tại sao cần liên kết dữ liệu giữa các giếng khoan và địa chấn?
    Liên kết dữ liệu giúp xác định sự đồng nhất và biến đổi không gian của các tập trầm tích, từ đó xây dựng cột địa tầng tổng hợp và bản đồ cổ môi trường chính xác, tạo nền tảng cho việc đánh giá tiềm năng dầu khí và lập kế hoạch khai thác.

Kết luận

  • Đã phân chia chi tiết các tập trầm tích Miocen tại lô 104 thành các phân kỳ rõ ràng với đặc trưng hóa thạch và trầm tích riêng biệt.
  • Xác định thành công các bề mặt phân tập và chu kỳ trầm tích dựa trên phân tích đường cong INPEFA và dữ liệu sinh địa tầng.
  • Luận giải cổ môi trường lắng đọng trầm tích cho thấy sự biến động môi trường từ biển sâu đến ven bờ trong giai đoạn Miocen.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu địa tầng tin cậy, hỗ trợ hiệu quả cho các hoạt động tìm kiếm và khai thác dầu khí tại lô 104.
  • Đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng dữ liệu và ứng dụng công nghệ hiện đại nhằm phát triển bền vững ngành dầu khí trong khu vực.

Tiếp theo, cần triển khai các hoạt động khảo sát bổ sung, cập nhật bản đồ cổ môi trường và đào tạo chuyên môn để phát huy tối đa giá trị nghiên cứu. Mời các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và cơ quan quản lý quan tâm phối hợp thực hiện nhằm thúc đẩy phát triển ngành dầu khí Việt Nam.