CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG THĂM DÒ KHAI THÁC TẠI BỒN TRŨNG NAM CÔN SƠN THỀM LỤC ĐỊA NAM VIỆT NAM 1.1 KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NAM CÔN SƠN Vùng nghiên cứu nằm trong khoảng 7°-9°45' vĩ độ Bắc, 107°30'-110° kinh độ Đông với diện tích khoảng 100.000 km2, bồn trũng NCS được giới hạn về phía Tây Bắc bởi đới nâng Côn Sơn, phía Nam bởi đới nâng Cò Rạt-Natuna và phía Đông bởi đơn nghiêng Đa Lát Vũng Mây và bồn trũng Trường Sa, phía Đông Nam là bồn trũng Vũng Mây ( Hình 1. Ranh giới của bồn trũng NCS nếu xác định một cách quy ước theo đường đẳng sâu đáy trầm tích Kainozoi 1000m, thì chúng được xác định rõ ràng ở phía Bắc, Tây bắc và Đông bắc tại khu vực các lô 130, 03, 04. Phía Nam, Tây Nam và Đông Nam ranh giới bồn trũng NCS nằm trong địa phận các lô 135, 06,12, 21. Chiều sâu nước biển tại các lô vùng nghiên cứu giao động trong khoảng từ 70- 96m, cá biệt có nơi chiều sâu nước biển lên tới 850m (khu vực lô 04.
Có thể sử dụng các phương tiện khoan di động cho các giếng khoan thăm dò như: giàn bán chìm, tàu khoan và các giàn tự nâng có chiều cao chân giàn trên 90m.1 Đặc điểm cấu trúc Đặc điểm cấu trúc chính của bồn trũng NCS được thể hiện trên bản đồ cấu trúc (Hình 1. Các khối móng nâng cao và kéo dài theo hướng Đông Bắc-Tây Nam được tách biệt bởi các Trũng Bắc, Nam, phụ bể Thanh Long và Phúc Nguyên với các trũng cùng tên tại trung tâm của chúng sâu hơn 5 giây TWT. Góc phía Tây Bắc và Tây của bồn trũng NCS là đới nâng Côn Sơn (sâu hơn 1 giây TWT), đới nâng này chia cắt bồn trũng NCS và Cửu Long. Phía Đông của đới nâng Côn Sơn là đơn nghiêng Côn Sơn (1-3 giây).
Góc phía Nam của bồn trũng NCS là thềm Natuna và đới nâng Natuna (>3 giây). Góc phía Đông bắc của bồn trũng NCS được hạn chế bởi đới nâng Đông Sơn có hướng BĐB-NTN. Phức hệ móng nâng cao rộng lớn này chưa khi nào được phủ hoàn toàn bởi trầm tích, ngày nay chúng tồn tại như dãy núi giữa biển. Góc phía Đông - Đông Nam của bồn trũng NCS được hạn chế bởi đới nâng Phúc Nguyên (hướng Đông-Tây) và đới nâng Tư Chính (hướng Đông Bắc-Tây Nam).
Giữa các đới nâng này là phụ bể Phúc Nguyên và xa hơn nữa về phía Đông là Biển Đông rộng lớn. Các hệ thống đứt gãy trong Mioxen, Oligoxen và móng trước Đệ tam chủ yếu có hướng Bắc-Nam, Đông Bắc-Tây Nam, Đông-Tây và một số ít có hướng Tây Bắc-Đông Nam. Minh giải sơ lược cấu trúc móng đã chỉ ra sự dịch chuyển trên các đứt gãy chính. Tất cả những đứt gãy này xác định được cánh nâng nằm ở phần cao của cấu trúc và cánh sụt nằm ở phần thấp của cấu trúc (đứt gãy thuận).1: Bản đồ vị trí địa lý bồn trũng NCS(CMH -2000) 11 Hình 1.2 Sơ đồ các yếu tố cấu trúc địa tầng tại bồn trũng NCS(CMH-2000) 12 Đặc điểm cấu trúc của bể là một chuỗi các đứt gãy tách giãn lớn trong móng, thường tái hoạt động tới tận Mioxen và những đứt gãy kiểu Domino sắp hàng trong Mioxen, chúng tách biệt các khối móng.
Cấu trúc nếp lồi đứt gãy phức tạp thường gặp trong bể. Các hệ thống nếp lồi này thường nằm ở cánh sụt của các đứt gãy chính trong lô 5, 4 và 131. Nhìn chung bồn trũng NCS có cấu trúc khá phức tạp do hoạt động đứt gãy tạo thành, các khối nâng sụt phân bố không có qui luật đặc trưng. Dựa vào đặc điểm cấu trúc móng có thể phân chia bể NCS thành các yếu tố kiến trúc chính như sau: 1.1 Đới nâng Dừa - Natuna: Là một bộ phận của dãy Kcholnatuna bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi ở phía Nam các đứt gẫy phát triển theo phương Bắc-Nam, vùng cao đới nâng Dừa và phía Bắc của đới các đứt gẫy phát triển theo phương Đông Bắc-Tây Nam.
Dọc theo các phá hủy kiến tạo đã hình thành các cấu trúc dạng bậc với biên độ thay đổi từ vài trăm tới 2000m làm thành các hố sụt và khối nâng. Tại khu vực này, các giếng khoan thăm dò đã phát hiện dầu và khí trên các cấu tạo Dừa và Hồng trong các thành tạo trầm tích vụn Oligocene và Miocene, khí và condensate ở một số cấu tạo khác.2 Khối nâng Đại Hùng -Mãng Cầu: Đây là một khối cao nằm ở trung tâm của bể NCS giữa hai trũng sâu của bể và thuộc các lô 04. Trên khối nâng tồn tại một số đứt gãy thuận theo phương Đông Bắc – Tây Nam tụt dần theo hướng Đông Nam và là vùng phát triển carbonate thềm trong thời kỳ Miocene giữa. Dầu công nghiệp đã được khai thác ở mỏ Đại Hùng và ở đây cũng có phát hiện dầu trong móng granit.
Ngoài ra trong lô 04.3 cũng phát hiện được dầu nhẹ và khí trong trầm tích vụn Miocene.3 Đới phân dị Tây: Nằm trên cánh Đông Nam của đới nâng Côn Sơn. Đới này bị khống chế bởi nhiều đứt gẫy theo phương Nam Bắc và gồm một loạt nửa graben và nhiều kiến trúc kiểu khối tảng ở móng và ở nóc Oligocene. Cho đến nay khu vực này chưa có phát hiện dầu khí.4 Đới cao rìa: Bao gồm vùng mép thềm lục địa và sườn lục địa, là một dải cao ngăn cách các trũng của bể NCS với nhánh Tây Nam bồn riptơ tách giãn biển Đông.5 Trũng Bắc: Trũng này cũng có những đặc tính như trũng Trung tâm nhưng có kích thước nhỏ hơn và chưa được nghiên cứu nhiều.6 Trũng trung tâm: Trũng Trung tâm (Trũng Nam) chiếm diện tích khá lớn tại các lô 05.2 phần đông của lô 11.2 và phần đông bắc lô 12E, có phương hơi kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam trùng với phương chung của bồn trầm tích nguyên sinh Kainozoi NCS. Phần giữa của trũng trung tâm, chiều sâu có thể lên tới 10km, tại đây đã phát hiện được một số cấu trúc nâng bậc cao có kích thước nhỏ như Thổ Tinh,Mộc Tinh, Thiên ưng.
Các cấu trúc kiểu địa lũy thực sự là các bẫy cấu trúc có triển vọng dầu khí. Thực tế ở một số cấu trúc, dầu khí đã được phát hiện trong cát kết Miocene dưới, giữa và đá vôi Miocene giữa trong các giếng khoan. 13 Đứt gãy chủ đạo của cấu trúc này là phá hủy kiến tạo Đông Bắc – Tây Nam với cơ chế chuyển động thuận, tách giãn, xoay, trượt có biên độ dịch chuyển từ vài chục tới vài trăm mét. Trong khu vực này đã phát hiện dầu khí, đặc biệt là các vỉa khí trong thành tạo carbonate và cát kết tuổi Miocene có giá trị công nghiệp ở các lô 05.
Như vậy, cấu trúc của bồn trũng NCS được đặc trưng bởi ba hệ thống đứt gãy là hệ thống đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam, hệ thống đứt gãy hướng Bắc Nam và hệ thống đứt gãy hướng á Đông Tây. Do hoạt động của các hệ thống đứt gãy này mà bồn trũng NCS có cấu trúc khá phức tạp, các khối nâng và sụt phân bố không có quy luật đặc trưng.2 Đặc điểm thạch học Đặc điểm thạch học của bồn trũng NCS được thể hiện trong Hình vẽ 1.1 Thành hệ Cau Thành hệ cổ nhất trong bồn trũng được biết đến là thành hệ Cau. Thành hệ này có tuổi Oligocene và có thể cả Eocene, đặc biệt ở trung tâm bồn trũng. Thành hệ Cau vẫn cần được bổ sung (do số liệu giếng khoan còn ít).
Phần lớn thành hệ này phân bố tại trung tâm bồn trũng nơi mà tài liệu địa chấn không phân giải được hoặc cho phản xạ yếu. Thành hệ Cau chỉ được khoan qua ở nơi chúng phủ lên khối nâng cao của móng hoặc ở đơn nghiêng Tây. Độ dày của thành hệ thường từ 500 đến 2500m hoặc hơn 4000m ở vùng trung tâm bồn trũng. Thành hệ Cau bao gồm chủ yếu là trầm tích mảnh vụn: cát kết, sét kết và than xen kẹp.
Các trầm tích thành tạo trong môi trường sông và đồng bằng phù sa với môi trường hồ ở trung tâm bồn trũng.2 Thành hệ Dừa dưới Thành hệ Dừa dưới phủ trực tiếp lên trên thành hệ Cau, trừ phần nâng cao và đơn nghiêng phía Tây là phủ trực tiếp lên móng. Độ dày của thành hệ thường từ 500 đến 1000m, đôi khi hơn 1500m ở trung tâm bồn trũng. Thành hệ bao gồm chủ yếu trầm tích vụn, cát kết và sét kết xen kẹp đôi khi có những tập than mỏng và đá carbonate. Chúng được thành tạo trong môi trường ven biển và chuyển dần sang môi trường biển ở phần nóc của thành hệ.
Thành hệ có tuổi Miocene sớm và bao gồm phần lớn tập trầm tích Miocene dưới.3 Thành hệ Dừa trên Bề dày của thành hệ thường vài trăm mét, đôi khi lên đến 1000m ở trung tâm bể. Thành hệ bao gồm phần trên của tập trầm tích Miocene dưới và phần dưới của tập trầm tích Miocene trên. Các trầm tích ở đây được thành tạo trong môi trường biển nông. Các thành tạo carbonate cũng phát triển trong giai đoạn này trên những phần nâng cao.4 Thành hệ Thông – Mãng Cầu: Thành hệ này hầu như có mặt trong toàn bộ diện tích bồn trũng NCS chỉ trừ có nóc của đới nâng Đông Sơn và đới nâng Côn Sơn.
Bề dày thông thường từ vài trăm đến 1000m, đôi khi trên 2000m ở phụ bể Bắc và Nam. Thành hệ có tuổi Miocene Giữa. Trầm tích của thành hệ chủ yếu được thành tạo trong môi trường biển, bao gồm sét kết xen kẹp các lớp cát kết và đá vôi mỏng. Nóc của thành hệ thường được đánh dấu bằng tập đá vôi hoặc sét vôi.
Tập này có thể dày hơn ở phần thấp của khối đứt gãy. Nó được thành tạo trong pha xoay chuyển của khối đứt gãy cuối Miocene Giữa.3 :Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng NCS(CMH-2000) 15 Thành hệ Mãng Cầu phủ lên thành hệ Dừa Trên ở vùng đới nâng Sông Đồng Nai, phía Nam Đại Hùng và Thanh Long, ngoài ra còn có mặt ở đới nâng Tư Chính và Đông Sơn. Bề dày thông thường từ 100m đến 400m và thường mỏng hơn trong Miocene Giữa. Ở phần phía Nam của Bồn trũng, thành hệ phát triển từ cuối Miocene Giữa đến Miocene Muộn.
Trầm tích chủ yếu là các lớp carbonate dày, màu kem sáng, trắng sữa xen lẫn các lớp mỏng cát, bột kết và ít lớp mỏng dolomit, phần dưới là cát kết hạt trung xen kẽ với sét kết. Các khoáng vật phụ gồm epidot, zircon và glauconit. Carbonate tái kết tinh rất mạnh với sự phát triển của các hang hốc vi nứt nẻ và nứt nẻ. Bề dày carbonate lên đến hàng trăm mét ở phía đông của bồn trũng (Hình 1.
