NGUYỄN ANH ĐỨC - Trường Đại học...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

************************

NGUYỄN ANH ĐỨC

ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG

GRANITOID MỎ HẢI SƯ ĐEN TRÊN CƠ SỞ

PHÂN TÍCH TỔNG HỢP TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ

GIẾNG KHOAN VÀ THUỘC TÍNH ĐỊA CHẤN

Ngành: Kỹ thuật địa vật lý

Mã số: 62.52.05.02

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội - 2015

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa Địa vật lý,

khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Người Hướng Dẫn Khoa Học:

- PGS. TS. Nguyễn Văn Phơn

- TS. Nguyễn Huy Ngọc

-Phản biện 1: TS. Hoàng Ngọc Đang – Tổng công ty Thăm dò

Khai thác Dầu khí (PVEP)

-Phản biện 2: TS. Phan Từ Cơ – Hội Dầu khí Việt Nam

-Phản biện 3 : TS. Nguyễn Thanh Tùng – Viện Dầu khí Việt Nam

Có thể tìm hiểu luận án tại:

Thư viện Quốc gia – Hà Nội

Hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, dầu khí đã được tìm thấy ngày càng nhiều hơn

trong các đá móng nứt nẻ khác nhau trên thế giới. Tại Việt Nam nhiều mỏ dầu đã

được phát hiện và khai thác trong móng granitoid nứt nẻ như các mỏ: Bạch Hổ,

Rồng, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Nâu, Cá Ngừ Vàng, Rạng Đông, Phương

Đông, Hải Sư Đen, Diamond, Ruby, Hổ Xám South, Thăng Long, Đông Đô, Đồi

Mồi, Kình Ngư Trắng, Kình Ngư Trắng Nam, Kình Ngư Vàng Nam. Tiềm năng dầu

khí còn lại ở bể Cửu Long là rất lớn, trong khi đó mỏ lại nhỏ, hệ thống nứt nẻ phức

tạp dẫn đến việc khoan thăm dò thẩm lượng và khai thác gặp nhiều rủi ro (ví dụ như

Rạng Đông, Phương Đông, Cá Ngừ Vàng, Azurite, Hổ Xám và Hải Sư Đen). Có

nhiều nguyên nhân mà trong đó nổi bật nhất là do khoan không vào các đới nứt nẻ

tốt của mỏ gây thiệt hại kinh tế rất lớn. Chính vì thế việc nghiên cứu để dự đoán hệ

thống nứt nẻ là rất cần và cấp thiết. Để góp phần giải quyết nhu cầu cấp thiết trên,

NCS đã chọn đề tài luận án nghiên cứu sinh “Đặc điểm nứt nẻ trong đá móng

granitoid mỏ Hải Sư Đen trên cơ sở phân tích tổng hợp tài liệu ĐVLGK và thuộc

tính địa chấn”. Đây là một công trình nghiên cứu thực tiễn, có tính cấp thiết cao, sẽ

đóng góp nhất định trong sản xuất và nghiên cứu và góp phần đảm bảo sản lượng

dầu khí trong những năm tới.

Để thực hiện đề tài luận án, NCS tập trung phân tích, đánh giá các công trình

nghiên cứu hiện có, nêu ra các vấn đề còn tồn tại trong công tác nghiên cứu đặc điểm

nứt nẻ của đá móng granitoid tại bể Cửu Long nói chung và mỏ Hải Sư Đen nói

riêng nhằm định hướng cho các công việc sẽ giải quyết của luận án: lựa chọn các

phương pháp hiện đại nghiên cứu đá chứa móng nứt nẻ và xây dựng mô hình độ

rỗng nứt nẻ cho móng ở mỏ Hải Sư Đen.

2. Mục đích nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu đặc tính nứt nẻ của đá móng dựa trên

tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và tài liệu địa chấn, từ đó lựa chọn phương

pháp và tiến hành xây dựng mô hình độ rỗng trong đá móng nứt nẻ của mỏ Hải Sư

Đen – bể Cửu Long.

3. Nhiệm vụ của luận án

Để đạt được mục đích đã nêu trên các nhiệm vụ cần được giải quyết bao gồm:

- Tìm hiểu tính chất của nứt nẻ trong đá móng granitoid, cơ chế hình thành và

ảnh hưởng của chúng lên tài liệu ĐVLGK và địa chấn.

- Tổ hợp tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, địa chấn và quan sát thực địa

để làm sáng tỏ sự tồn tại của hệ thống nứt nẻ chứa dầu khí trong đá móng

granitoid mỏ Hải Sư Đen.

- Nghiên cứu áp dụng các phương pháp mô hình hóa nhằm tổ hợp và lựa chọn

các thuộc tính địa chấn với kết quả phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý giếng

khoan, đo kiểm tra khai thác (PLT), để xây dựng mô hình độ rỗng chứa dầu

khí trong đá móng granitoid trong khu vực nghiên cứu.

4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và cơ sở tài liệu

2

Phạm vi nghiên cứu là vùng mỏ Hải Sư Đen thuộc Lô 15-2/01, nằm ở sườn

Tây Bắc bể Cửu Long. Đối tượng nghiên cứu chính là đá móng granitoid.

Tài liệu dùng trong luận án bao gồm:

- Tài liệu địa chất bể Cửu Long.

- Tài liệu địa chấn 3D xử lý bằng CBM (controlled beam migration) và

APSDM (Anistropy pre stack depth migration) năm 2009 của mỏ Hải Sư

Đen.

- Tài liệu địa vật lý giếng khoan của 7 giếng: HSD-1X, HSD-2X/ST, HSD-3X,

HSD-4X, HSD-5X, VD-1X, VD-2X, đo kiểm tra khai thác, thử vỉa tại khu

vực mỏ Hải Sư Đen.

- Các tài liệu nghiên cứu địa chất và kiến tạo lô 15-2/01.

5. Nội dung nghiên cứu

Tổng hợp tài liệu địa chất, kiến tạo, địa vật lý và giếng khoan ở khu vực mỏ Hải

Sư Đen nhằm làm sáng tỏ các đặc điểm địa chất, địa vật lý, cơ chế hình thành và

biến đổi của nứt nẻ trong móng mỏ Hải Sư Đen.

Phân tích, minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và mẫu lõi để xác định độ

rỗng nứt nẻ trong đá móng của các giếng khoan khu vực mỏ Hải Sư Đen.

Minh giải tài liệu địa chấn 3D và phân tích khả năng của các thuộc tính địa

chấn trong dự báo nứt nẻ mỏ Hải Sư Đen.

Ứng dụng các phần mềm hiện có (Petrel) để lựa chọn tổ hợp tối ưu các thuộc

tính địa chấn trong xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ cho đá móng granitoid.

Nghiên cứu tích hợp các kết quả minh giải độ rỗng từ tài liệu giếng khoan và

phân tích thuộc tính địa chấn kết hợp với các thông tin địa chất và kiến tạo trong

vùng bằng phương pháp kết hợp các công cụ toán học: địa thống kê và mạng nơron.

6. Phương pháp nghiên cứu

- Phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý giếng khoan, đo kiểm tra khai thác, thử

vỉa trong khu vực nghiên cứu để xác định đặc điểm của các hệ thống nứt nẻ,

tính toán độ rỗng.

- Phân tích tổ hợp tài liệu địa chấn ba chiều (thuộc tính địa chấn) với tài liệu địa

vật lý giếng khoan để xác định sự phân bố và đặc tính của các đới nứt nẻ

trong móng granitoid.

- Xây dựng mô hình độ rỗng bằng cách kết hợp phương pháp mạng nơron

nhân tạo ANN và thuật toán địa thống kê Co-Kriging.

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học: Làm sáng tỏ khả năng, công nghệ và kỹ thuật áp dụng các

phương pháp minh giải địa chấn hiện đại (thuộc tính địa chấn) tích hợp với phân

tích tài liệu địa vật lý giếng khoan và các tài liệu địa chất – kiến tạo khác để xây

dựng được mô hình độ rỗng nứt nẻ trong đá móng granitoid.

Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm phân bố các đới nứt nẻ và

xây dựng mô hình độ rỗng trong đá móng granitoid, từ đó giúp nâng cao hiệu quả

khai thác dầu khí ở mỏ Hải Sư Đen. Các kết quả nghiên cứu của luận án không chỉ

cung cấp thông tin bổ sung phục vụ trực tiếp cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Hải Sư

3

Đen, mà còn có thể ứng dụng để nghiên cứa cho các mỏ khai thác dầu khí trong đá

móng nứt nẻ bể Cửu Long.

8. Các luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: Đá móng ở mỏ Hải Sư Đen là khối đá magma đa khoáng, bị xuyên

cắt bởi các đai mạch phun trài, tồn tại các đới nứt nẻ rất phức tạp. Các đới nứt nẻ

trong móng có những đặc điểm riêng biệt thể hiện qua tài liệu địa vật lý giếng khoan

và các thuộc tính địa chấn. Với tài liệu địa chấn thu được từ công nghệ thu nổ và xử

lý hiện đại, lựa chọn các thuộc tính địa chấn cần thiết để tích hợp với tài liệu địa vật

lý giếng khoan, cho phép ta không những phát hiện, khoanh định các đới nứt nẻ

trong đá móng granitoid mà còn dự đoán cả các đặc điểm của chúng như phương

phát triển và hướng cắm.

Luận điểm 2: Phép kết hợp giữa phương pháp mạng nơron nhân tạo (ANN) và

phương pháp địa thống kê (Co-Kriging) và khả năng tổ hợp có trọng số các thuộc

tính địa chấn, kết quả minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và các thông tin địa

chất – kiến tạo có được trong vùng nghiên đã cho phép xây dựng được mô hình độ

rỗng nứt nẻ trong đá móng granitoid mỏ Hải Sư Đen với độ chính xác và độ tin cậy

cao.

9. Những điểm mới của luận án

Mô hình độ rỗng nứt nẻ trong móng granitoid mỏ Hải Sư Đen đã được xây dựng

bằng phương pháp mạng nơron nhân tạo và phương pháp địa thống kê. Mô hình có

sự phù hợp tốt với kết quả khoan, minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và thử vỉa.

Khẳng định khả năng và vai trò quan trọng của các thuộc tính địa chấn và tài liệu địa

vật lý giếng khoan trong nghiên cứu các hệ thống nứt nẻ trong móng granitoid mỏ

Hải Sư Đen và các khu vực khác có các đặc điểm địa chất dầu khí tương tự.

10. Bố cục của luận án

Nội dung luận án bao gồm: phần mở đầu, 4 chương , kết luận và kiến nghị, danh

sách tài liệu tham khảo và các công trình khoa học. Toàn bộ luận án được trình bày

trong 137 trang đánh máy khổ giấy A4, 132 hình vẽ, 4 biểu bảng và 32 tài liệu tham

khảo.

Chương 1 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ VÙNG NGHIÊN CỨU

TRONG KHUNG CẤU TRÚC BỂ CỬU LONG

Cấu tạo Hải Sư Đen thuộc lô 15-2/01 nằm ở sườn Tây Bắc bể Cửu Long, đây là bể

trầm tích chứa dầu khí quan trọng nhất cho tới thời điểm hiện tại của Việt Nam.

Trong khu vực bể đã tiến hành khảo sát địa chấn 2D và 3D với khối lượng rất lớn,

khoan tổng cộng hơn 500 giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác, phát hiện

18 mỏ trong đó có 11 mỏ đang được khai thác (Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Cá Ngừ Vàng,

Rồng…) với tổng sản lượng khai thác cộng dồn đạt 344,8 triệu m3 dầu quy đổi tính

đến thời điểm hiện tại. Ngoài ra tại đây còn tồn tại rất nhiều các phát hiện và cấu tạo

tiềm năng đang được tiến hành thẩm lượng và thăm dò.

1.1. Vị trí địa lý

Bể Cửu Long nằm ngoài khơi thềm lục địa Nam Việt Nam và một phần đất liền

thuộc khu vực cửa sông Cửu Long. Bể có hình bầu dục, vồng ra về phía biển và nằm

4

dọc theo bờ biển Vũng Tàu - Bình Thuận, được giới hạn trong khung tọa độ địa lý từ

90 đến 11

0 vĩ Bắc và từ 106

030’ đến 109

0 kinh Đông. Bể Cửu Long tiếp giáp với đất

liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn bởi đới nâng Côn Sơn, phía

Tây Nam là đới nâng Khorat - Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa

ngăn cách với bể Phú Khánh. Bể có diện tích khoảng 36.000 km2, bao gồm các lô:

01&02, 01&02/97, 15-1/01, 15-1/05, 15-2, 15-2/01; 16-1/03, 16-1, 16-2, 09-1, 09-2,

09-2/09, 09-3, 17 và một phần các lô: 127, 01&02/10, 25 và 31.

1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dò

Quá trình tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí ở bể Cửu Long bắt đầu từ những

năm trước 1975 với các hoạt động khảo sát, thăm dò khu vực. Ở khu vực lô 15-2/01

nói chung và cấu tạo Hải Sư Đen đã có hai nhà thầu dầu khí JVPC (từ năm 1994) và

Thăng Long JOC (từ 2005) lần lượt triển khai hoạt động tìm kiếm thăm dò. Cho đến

thời điểm hiện nay lịch sử tìm kiếm thăm dò ở bể Cửu Long có thể chia thành 4 giai

đoạn:

Giai đoạn trước năm 1975: là giai đoạn tạo nền tảng phát triển cho quá trình

tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí. Thời kỳ này bắt đầu bằng khảo sát địa vật

lý mang tính chất khu vực như từ, trọng lực và địa chấn để phân chia các lô,

chuẩn bị cho công tác đấu thầu và ký kết các hợp đồng dầu khí

Giai đoạn 1975-1980: được đánh dấu bằng việc công ty địa vật lý CGG của

Pháp đã tiến hành khảo sát 1.210,9 km tuyến địa chấn 2D theo các con sông của

đồng bằng sông Cửu Long và vùng ven biển Vũng Tàu-Côn Sơn, xác định được

sự tồn tại của bể Cửu Long với một lát cắt dày của trầm tích Đệ Tam. Tiếp đó,

măm 1978, công ty Geco của Nauy đã thu nổ 11.898,5 km tuyến địa chấn 2D

trên các lô 09, 10, 16, 19, 20, 21 và làm chi tiết trên cấu tạo Bạch Hổ với mạng

lưới tuyến 2x2km và 1x1km. Riêng đối với lô 15, Công ty Deminex đã hợp đồng

với Geco khảo sát 3.221,7 km tuyến địa chấn 2D với mạng lưới 3,5x3,5km trên

lô 15 và cấu tạo Cửu Long (nay là Rạng Đông). Căn cứ vào kết quả minh giải tài

liệu địa chấn này Deminex đã khoan 4 giếng khoan tìm kiếm trên các cấu tạo

triển vọng nhất là Trà Tân (15-A-1X), Sông Ba (15-B-1X), Cửu Long (15-C-1X)

và Đồng Nai (15-G-1X). Kết quả khoan đã cho thấy các giếng này đều gặp các

biểu hiện dầu khí trong cát kết tuổi Mioxen sớm và Oligoxen, nhưng với dòng

dầu yếu, không có ý nghĩa công nghiệp.

Giai đoạn 1980-1988: là giai đoạn mà công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí ở

thềm lục địa Việt Nam triển khai rộng khắp, nhưng tập trung chủ yếu vào một

đơn vị là xí nghiệp liên doanh dầu khí Việt-Xô. Năm 1980 tàu nghiên cứu

POISK đã tiến hành khảo sát 4.057 km tuyến địa chấn 2D điểm sâu chung, và

3.250 km tuyến từ, trọng lực và đã xây dựng được một số sơ đồ cấu tạo dị

thường từ và trọng lực Bouguer. Năm 1981 tàu nghiên cứu Iskatel đã tiến hành

khảo sát địa vật lý với mạng lưới 2x2, 2-3x2-3 km địa chấn 2D MOB-OGT-48,

trọng lực, từ ở phạm vi lô 09, 15 và 16 với tổng số 2.248 km. Năm 1983-1984

tàu viện sĩ Gamburxev đã tiến hành khảo sát 4.000 km tuyến địa chấn 2D để

nghiên cứu phần sâu nhất của bể Cửu Long. Trong thời gian này xí nghiệp liên

5

doanh dầu khí Việt-Xô đã khoan 4 giếng trên các cấu tạo Bạch Hổ và Rồng: R-

1X, BH-3X, BH-4X, BH-5X và giếng khoan TĐ-1X trên cấu tạo Tam Đảo. Trừ

giếng khoan TĐ-1X, tất cả 4 giếng còn lại đều phát hiện vỉa dầu công nghiệp từ

các vỉa cát kết Mioxen dưới và Oligoxen (BH-4X). Cuối giai đoạn 1980-1988

được đánh dấu bằng việc Vietsovpetro đã khai thác những tấn dầu đầu tiên từ hai

đối tượng Mioxen, Oligoxen dưới của mỏ Bạch Hổ vào năm 1986 và phát hiện

ra dầu trong đá móng granite nứt nẻ vào tháng 9 năm 1988.

Giai đoạn 1988- ngày nay: là giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất của công tác

tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở bể Cửu Long. Song song với đó là sự

ra đời của Luật Đầu tư nước ngoài và Luật Dầu khí, hàng loạt các công ty dầu

nước ngoài đã ký hợp đồng phân chia sản phẩm hoặc cùng đầu tư vào các lô mở

và có triển vọng tại bể Cửu Long. Khảo sát địa chấn 3D được tiến hành trên hầu

hết các diện tích có triển vọng và trên tất cả các vùng mỏ đã phát hiện.Trong lĩnh

vực xử lý tài liệu địa chấn 3D có những tiến bộ rõ rệt khi áp dụng quy trình xử lý

dịch chuyển thời gian và độ sâu trước cộng (PreSTM, PreSDM). Tính đến cuối

năm 2010 tại bể trầm tích Cửu Long đã phân ra 18 lô hợp đồng, khoan tổng cộng

hơn 500 giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác, phát hiện tổng cộng 18

mỏ trong đó có 11 mỏ đang được khai thác (Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Cá Ngừ

Vàng, Rồng…) với tổng sản lượng khai thác cộng dồn đạt khoảng 280 triệu tấn

dầu quy đổi, cùng nhiều phát hiện và các cấu tạo triển vọng. Tính đến thời điểm

hiện tại, có tất cả hơn 58.000 km địa chấn 2D và hơn 15.000 km2 địa chấn 3D đã

được thu nổ trên khu vực bể Cửu Long

1.3. Đặc điểm địa chất, kiến tạo

1.3.1. Lịch sử phát triển địa chất

Trên bình đồ kiến tạo khu vực hiện tại, bể Cửu Long nằm về phía nam của phần

đông nam mảng Âu-Á. Đây là bể trầm tích kiểu tách giãn (rift) phát triển miền vỏ

lục địa có tuổi trước Đệ Tam bị thoái hóa mạnh trong thời kỳ Paleogen và chuyển

sang chế độ rìa lục địa thụ động như ngày nay bắt đầu từ thời kỳ Neogen. Lịch sử

phát triển địa chất của bể có thể chia ra 3 thời kỳ: 1) Trước tạo rift (Pre-rift): thành

tạo tầng móng trước Đệ Tam; 2) Đồng tạo rift (Syn-rift) trong Paleogen đến đầu

Neogen thành tạo các trầm tích của tập F(?)/E, D, C và B1; 3) Sau tạo rift: từ Neogen

đến hiện nay, thành tạo các trầm tích tập B2, B3 và A.

1.3.2. Các pha biến dạng hình thành các đứt gãy, đới phá hủy trong móng khu

vực Hải Sư Đen.

Tương ứng với thời kỳ lịch sử phát triển kiến tạo, trong bể Cửu Long và vùng lân

cận, xác định được các giai đoạn biến dạng chính từ Jura đến hiện này gồm 4 giai

đoạn: (D1) Giai đoạn Jura sớm-giữa; (D2) Giai đoạn Jura muộn-Kreta; (D3) Giai

đoạn Paleogen-Neogen sớm và (D4) từ Neogen đến hiện nay.

Trong khu vực mỏ Hải Sư Đen, hoạt động kiến tạo gây nên các đứt gãy chủ yếu

diễn ra trong giai đoạn (D3). Các pha tách giãn D3.1, D3.3 và D3.5 tạo nên các đứt

gãy thuận, đồng trầm tích và các bán địa hào. Các pha nén ép D3.2, D3.4 và D3.6

tạo nên các đứt gãy trượt bằng, các đứt gãy thuận, các đứt gãy nghịch và các thành

6

tạo trầm tích bị uốn nếp. Hầu hết các đứt gãy hoạt động mạnh trong D3.4, D3.6 và

các đứt gãy hoạt động từ trước trong D3.1 và D3.2 đều tái hoạt động lại trong các

pha đứt gãy này.Trường ứng suất kiến tạo qua các giai đoạn trong khu vực này về cơ

bản cũng xảy ra như ở bể Cửu Long ngoại trừ pha D3.4, có sự xoay trục nén ép từ

phương tây bắc-đông nam sang phương kinh tuyến (bắc nam) ở khu vực HSĐ và

phương vĩ tuyến (đông tây) ở khu vực cấu tạo Gió Đông. Tác động vào móng mạnh

nhất là trường ứng suất kiến tạo D3.2 có phương nén ép TB-ĐN tạo ra các hệ thống

đứt gãy trượt bằng có đường phương theo phương kinh tuyến và vĩ tuyến, hệ thống

đứt gãy nghịch đường phương theo phương đông bắc-tây nam. Trong pha D3.4,

trường ứng suất kiến tạo tại khu vực HSĐ có phương kinh tuyến, mang tính cục bộ

so với hướng chung của toàn bể là tây bắc-đông nam hình thành các hệ thống đứt

gãy theo phương tây bắc-đông nam, kinh tuyến và vĩ tuyến

1.3.3. Cấu trúc địa chất khu vực

Bể Cửu Long tiếp giáp với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn

ở phía đông nam bằng đới nâng Côn Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat -

Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn cách với bể Phú Khánh. Bể

Cửu Long được xem là bể trầm tích Kainozoi khép kín điển hình của Việt Nam. Tuy

nhiên, nếu tính theo đường đẳng dày trầm tích 1000m thì bể có xu hướng mở về phía

đông bắc. Theo tài liệu Địa chất và Tài Nguyên Dầu Khí Việt Nam, 2007 [15], bể

Cửu Long được xác định là đơn vị cấu trúc bậc I. Đơn vị cấu trúc bậc I này được

chia thành các đơn vị cấu trúc bậc II bao gồm: 1) Trũng phân dị Bạc Liêu, 2) Trũng

phân dị Cà Cối, 3) Đới nâng Cửu Long, 4) Đới nâng Phú Quý và 5) Trũng chính bể

Cửu Long.

1.3.4. Địa tầng khu vực nghiên cứu

Theo tài liệu khoan, địa tầng được mở ra của bể Cửu Long gồm đá móng cổ trước

Kainozoi và trầm tích lớp phủ Kainozoi.

1.3.5. Hệ thống dầu khí. 1.3.5.1. Đặc điểm tầng sinh. Bể Cửu Long tồn tại 2 tầng đá mẹ: trầm tích tuổi

Oligoxen và Mioxen sớm

1.3.5.2. Đặc điểm đá chứa. Đá chứa Bể Cửu Long bao gồm: cát kết tuổi Mioxen,

Oligoxen và đá móng granitoid nứt nẻ trước Đệ Tam

1.3.5.3. Đặc điểm đá chắn

Đá chắn dầu khí ở bể Cửu Long được xem là những vỉa hoặc tập sét nằm trong

khoảng địa tầng từ Mioxen tới Oligoxen, bao gồm 1 tầng chắn khu vực và 3 tầng

chắn địa phương.

1.3.5.4. Đặc điểm bẫy chứa. Bẫy chứa dầu khí ở bể Cửu Long bao gồm: bẫy cấu

trúc, bẫy phi cấu tạo và bẫy hỗn hợp

1.3.5.5. Thời gian dịch chuyển dầu khí

- Tại đáy tập E (Oligoxen dưới), đá mẹ chủ yếu đang trong pha sinh dầu & khí ẩm-

condensat ngoại trừ phần nhỏ thuộc trũng Đông Bắc và trũng Tây Bạch Hổ (độ

sâu vượt 5800m). Trong khi đó tại nóc tập D, C (Oligoxen trên) đá mẹ đang trong

pha sinh dầu.

7

- Dầu khí di cư mạnh theo phương thẳng đứng qua các đứt gãy lớn tới tầng chứa

phía trên hoặc dịch chuyển dọc tầng theo vỉa cát xen kẹp trong chính tầng đá mẹ

hoặc theo các tập tiếp xúc trực tiếp với tầng sinh.

- Bẫy được hình thành chủ yếu trong giai đoạn tạo rift và đầu giai đoạn sau rift

(Mioxen sớm), sớm hơn với giai đoạn sinh mạnh và di

cư chính của dầu, khí.

Chương 2 – PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA ĐỘ RỖNG NỨT NẺ TRONG

ĐÁ MÓNG MỎ HẢI SƯ ĐEN

2.1. Tổng quan về đá móng nứt nẻ.

Móng granitoid nứt nẻ là đối tượng chứa dầu đặc biệt trong bể Cửu Long nói chung

và của cấu tạo Hải Sư Đen nói riêng. Bản thân đá granitoid không có độ rỗng nguyên

sinh, và không có độ thấm. Các quá trình địa chất trong và sau tạo đá hình thành các

nứt nẻ, hang hốc, vi rãnh rửa lũa và đặc biệt là các nứt nẻ mở đã tạo độ rỗng và độ

thấm thứ sinh hình thành nên "tầng chứa móng granit nứt nẻ" với độ rỗng trung bình

1-3%, độ thấm lên tới hàng nghìn mD tại các đới nứt nẻ tốt.

2.1.1. Hiện trạng và phương pháp nghiên cứu đá móng nứt nẻ

Hiện trạng: dầu khí trong đá móng nứt nẻ đã được phát hiện trong những năm

đầu của thế kỷ 20. Cho đến nay, dầu khí đã được phát hiện ở hơn 30 nước trên thế

giới tại hầu hết các châu lục và trong hầu hết các loại đá móng, từ những đá trẻ

granite tuổi Mezozoi (tại bồn trũng Cửu Long hoặc các khu vực khác thuộc đông

nam Châu Á) cho đến những trầm tích biến chất tiền Cambri (một số mỏ thuộc

Trung Đông như Azura, Libi) hay trong những đá cổ nhất tuổi Proterozoi (ở khu vực

Đông Xibieri). Một số ví dụ điển hình của dầu khí được tìm thấy trong đá móng có

thể kể đến như: bể trầm tích ở Argentina (Cuyo và Neuquen), bể trầm tích ở Yemen

(DNO lô 43, Nexen lô 14, Total lô 10, ONV lô S2), bể trầm tích ở Việt Nam (Cửu

Long)... Dầu khí được phát hiện trong đá móng, ở các loại đá từ trầm tích biến chất

mức độ thấp cho đến các trầm tích biến chất mức độ cao hay trong các loại đá

magma. Tính chất cho dòng trong các nhóm đá móng khác nhau cũng khác nhau,

trong đó khả năng cho dòng lớn nhất là đối tượng đá móng granitoid nứt nẻ. Một số

mỏ điển hình của nhóm đá móng granitoid trên thế giới có thể kể đến như: đá móng

granitoid có tuổi Mezozoi thuộc mỏ Kora của New Zealand.

Tại Việt Nam, các mỏ lớn trong đối tượng đá móng garnitoid nứt nẻ có thể kể

đến như: đá móng granitoid trước Đệ Tam tại các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Sư Tử Đen,

Sư Tử Trắng, Sư Tử Vàng, Hải Sư Đen, Cá Ngừ Vàng, Phương Đông, Rạng Đông...

Dầu chứa trong đá móng lớn nhất thuộc về bể Cửu Long, tiềm năng ước tính 6.400

triệu thùng. Cho đến nay đã phát hiện 25 cấu tạo trong tổng số 42 cấu tạo được

khoan thăm dò đến đối tượng móng, trong đó 16 cấu tạo được đưa vào phát triển.

Các phương pháp nghiên cứu: việc nghiên cứu đá móng ở Việt Nam mới chỉ

ở mức độ nghiên cứu sự hình thành nứt nẻ, dự đoán sự tồn tại của các đới nứt nẻ,

đặc tính thấm chứa và các nguyên nhân ảnh hưởng đến khả năng thấm chứa của đá

móng nứt nẻ. Công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí trong đá móng nứt nẻ

hiện nay vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc minh giải, dự đoán sự phân bố và đặc

8

tính chấm chứa của các đới nứt nẻ. Mặc dù dầu khí trong đá móng là rất tiềm năng,

nhưng việc tìm kiếm, phân tích, đánh giá trữ lượng thu hồi của các mỏ này lại rất

khó khăn do tính chất phức tạp của đá móng. Có một số trường hợp mặc dù ban đầu

mỏ cho sản lượng rất cao, nhưng lại giảm xuống rất nhanh. Nguyên nhân là do chưa

phân tích, đánh giá, và nắm bắt được hệ thống độ rỗng, tính chất lưu thông của dầu.

Vì vậy việc xây dựng mô hình độ rỗng cho đá móng nứt nẻ là rất cần thiết trong việc

đánh giá tiềm năng cũng như trữ lượng của các mỏ dạng này.

Việc xây dựng mô hình độ rỗng trong đá móng hiện nay có 3 phương pháp

chính đó là phương pháp Halo, phương pháp DFN (Discrete Fracture Network),

phương pháp ANN (Artificial Neural Network) đang được ứng dụng. Mỗi phương

pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Bên cạnh đó, việc chọn lựa

phương pháp cho việc xây dựng mô hình còn bị khống chế bởi chất lượng và số

lượng của số liệu đầu vào.

2.1.2. Cơ chế hình thành nứt nẻ trong đá móng granitoid

Các nứt nẻ hình thành trong đá cứng có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau,

hay tổng hợp của một số nguyên nhân nào đó. Các nguyên nhân chính bao gồm: sự

đông nguội và co rút thể tích của khối magma, quá trình phá hủy do kiến tạo, hoạt

động nhiệt dịch, quá trình phong hóa, mối quan hệ giữa tuổi của nứt nẻ và thời gian

sinh dầu khí.

2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chứa của đá móng nứt nẻ. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thấm chứa của đá móng bao gồm thành

phần thạch học - khoáng vật, các biến đổi nhiệt dịch, hoạt động kiến tạo và độ sâu,

hoạt động magma trẻ (volcanic activity), mối quan hệ giữa quá trình hình thành nứt

nẻ và dịch chuyển dầu khí. Những yếu tố này đã tác động tương hỗ quyết định đến

chất lượng tầng chứa mà trong đó quá trình phá vỡ kiến tạo chính là nguyên nhân

quan trọng nhất.

2.2. Đặc điểm địa chất - kiến tạo tầng chứa granitoid ở cấu tạo Hải Sư Đen.

2.2.1. Đặc điểm hình thái cấu trúc móng

Nóc móng trước Kainozoi của cấu tạo Hải Sư Đen là một cấu trúc nâng có

đường khép kín 4100m, kéo dài theo phương đông bắc-tây nam với chiều dài

khoảng 16km, chiều rộng khoảng 5,3km, mở rộng về phía tây bắc, nam, đông nam

và thu hẹp dần lại về phía đông bắc. Khối nâng móng bị chia cắt bởi các đứt gãy có

phương á vĩ tuyến, tây bắc - đông nam và đông bắc - tây nam. Tại khu vực phía Tây

Nam, bề mặt nóc móng nằm thấp hơn phần còn lại và được tách biệt bởi hệ thống

đứt gãy phương á vĩ tuyến. Phủ trên móng trước Kainozoi ở khu vực này là các trầm

tích có tuổi từ Oligoxen (tập E) đến Đệ Tứ (tập A).

2.2.2. Thành phần thạch học

Tham gia vào cấu trúc địa chất cấu tạo Hải Sư Đen bao gồm các đá móng

granitoid tuổi Mesozoi muộn và lớp phủ trầm tích, trầm tích-phun trào Cenozoi

(gồm các tập địa chấn E, D, C, BI, BII, BIII & A). Theo kết quả phân tích thạch học

các mẫu lấy từ 8 giếng khoan cho thấy các đá granitoid trong móng Hải Sư Đen chủ

9

yếu là monzogranite và granodiorite. Ngoài ra còn gặp các đai mạch trung tính

xuyên cắt qua đá móng.

2.2.3. Hệ thống đứt gãy

Kết quả minh giải tài liệu địa chấn cho thấy trong móng của cấu tạo Hải Sư

Đen tồn tại 03 hệ thống đứt gãy chính được phân chia theo đường phương và loại

đứt gãy, bao gồm hệ thống đường phương Đông Bắc – Tây Nam; vĩ tuyến và á vĩ

tuyến (Đông – Tây); và hệ thống đường phương Tây Bắc - Đông Nam

2.3. Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm nứt nẻ trong đá móng.

Có nhiều phương pháp nghiên cứu đặc điểm và tiếp cận xây dựng mô hình độ

rỗng đá chứa nứt nẻ khác nhau. Trong nghiên cứu này, NCS sử dụng một số phương

pháp cổ điển kết hợp với hiện đại như phương pháp địa chất, phương pháp địa vật lý

giếng khoan, phương pháp địa chấn và các phương pháp toán học: mạng nơron nhân

tạo (ANN) và phương pháp địa thống kê (Co-Kriging).

2.3.1. Các phương pháp địa chất: Phương pháp địa chất nghiên cứu nứt nẻ bao

gồm nghiên cứu mẫu lõi, đo vẽ trên thực địa và ảnh hàng không/vệ tinh.

2.3.2. Các phương pháp Địa Vật Lý Giếng Khoan: các phương pháp địa vật lý

giếng khoan bao gồm phương pháp gamma tự nhiên và phổ gamma tự nhiên, các

phương pháp xác định độ rỗng từ phương pháp âm (sonic log), phương pháp

neutron (Neutron log)...và các phương pháp quét hình ảnh thành giếng khoan (FMI

và Sonic Scanner)

2.3.3. Các phương pháp Địa chấn: tại mỏ Hải Sư Đen các tài liệu địa chấn ba

chiều đã được thu nổ và xử lý bằng những công nghệ hiện đại bao gồm: cáp thu dài

(6000m), bội cộng lớn (80), chiều sâu đặt nguồn và cáp thích hợp để nâng cao tần số

thấp của tín hiệu, mật độ thu nổ lớn (6.25 x 18.75m), và xử lý bằng dịch chuyển bất

đẳng hướng chiều sâu trước cộng bằng cả hai phương pháp Kirchhoff và chùm tia

(3D Kirchhoff APSDM và 3D CBM) nên phản xạ từ các đới nứt nẻ sinh kèm với

đứt gãy trong móng được thể hiện khá rõ. Tuy nhiên do khả năng chống nhiễu cao

và các đới nứt nẻ trong móng được đặc trưng bởi độ cứng âm học (AI) thấp, tài liệu

địa chấn đã được xử lý thêm bằng giải ngược địa chấn tương đối sau cộng (Post-

stack inversion) trước khi nghiên cứu thuộc tính địa chấn ở khu vực mỏ Hải Sư Đen

nhằm nâng cao tính chính xác và độ tin tưởng của tài liệu đầu vào [26]. Các thuộc

tính địa chấn có thể dùng để nghiên cứu nứt nẻ trong nghiên cứu này bao gồm:

thuộc tính trở kháng âm tương đối (Relative Acoustic Impedance), thuộc tính biên

ngoài (Envelope), thuộc tính biến đổi (Variance), thuộc tính Sweetness, thuộc tính

cường độ phản xạ (Reflection Intensity), thuộc tính côsin của pha (Cosine of Phase),

thuộc tính biển đổi độ lớn gradient (Gradient Magnitude), thuộc tính biên độ trung

bình bình phương (RMS), thuộc tính theo dấu vết (Ant tracking)

2.3.4. Các phương pháp toán học để tổ hợp số liệu

Phương pháp mạng nơ-ron (ANN): Mạng nơ-ron được ứng dụng trong phân

tích và minh giải tài liệu địa chất-địa vật lý; phân tích và đánh giá rủi ro; xây

dựng cơ sở dữ liệu, .. với mục đích nhằm: (i) giảm tối đa rủi ro trong tìm kiếm,

thăm dò dầu khí, (ii) giảm thiểu chi phí trong tìm kiếm, thăm dò và khai thác

10

(iii) nâng cao hệ số thu hồi dầu và kéo dài tuổi thọ cho giếng khai thác. Các

ứng dụng của mạng nơ-ron trong lĩnh vực dầu khí chủ yếu là trong xử lý, minh

giải tài liệu địa chấn và địa vật lý giếng khoan.

Phương pháp địa thống kê (Kriging và Co-Kriging): Kriging là 1 phương

pháp thống kê dùng để dự đoán/nội suy giá trị của các biến địa phương từ các

giá trị mẫu. Phép thống kê này là 1 hàm phi tuyến trung bình trọng số của các

giá trị đã biết. Trong ngành công nghiệp dầu khí thường có ít tài liệu cứng –

hard data, là những tài liệu chính xác và tin tưởng được xác định trực tiếp từ

giếng khoan, các tài liệu giếng khoan này thường ở cách xa nhau, nên việc nội

suy giữa chúng có thể không chính xác. Tuy nhiên lại có khá nhiều tài liệu

mềm – soft data, là các tài liệu không xác định trực tiếp từ giếng khoan (phần

lớn là từ tài liệu địa chấn và các tài liệu địa chấn khác). Co-Kriging tận dụng

cả 2 loại tài liệu này trong phương pháp thống kê.

2.4. Phương pháp, quy trình xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ trong đá móng

mỏ HSĐ

2.4.1. Cơ sở dữ liệu: Tài liệu sử dụng trong nghiên cứu và xây dựng mô hình độ

rỗng móng nứt nẻ mỏ Hải Sư Đen bao gồm: báo cáo nghiên cứu địa chất; tài liệu

log, mẫu lõi, FMI, DST của các giếng HSD-1X, HSD-2X/ST, HSD-3X, HSD-4X,

HSD-5XP, VD-1X và VD-2X; các cube địa chấn PSTM 2007, Kirchhoff APSDM

2009, CBM APSDM 2009, cube giải ngược địa chấn (AI inversion).

2.4.2. Các bước thực hiện

Trong luận án này, NCS đề xuất

hướng nghiên cứu của mình theo

sơ đồ sau:

Hình 2.29: Sơ đồ biểu diễn các

bước thực hiện trong phương

pháp xây dựng mô hình độ rỗng

bằng phương pháp ANN và Co-

Kriging.

Chương 3 - ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG GRANITOID MỎ

HẢI SƯ ĐEN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ

3.1. Đặc điểm nứt nẻ theo tài liệu Địa vật lý giếng khoan

"Tầng chứa móng granitoid nứt nẻ" ở khu vực mỏ Hải Sư Đen có thành phần

thạch học bao gồm đá granodiorite, granite, monzogranite... Đôi khi gặp các đá xâm

nhập trẻ dạng đai mạch xuyên cắt, lấp đầy khoảng rỗng và các khe nứt trong móng.

Hoạt động biến đổi hậu magma cũng hình thành các khoáng vật thứ sinh trám đầy

khe nứt, ảnh hưởng đến khả năng thấm chứa của đá móng. Thông thường, phân biệt

thành phần thạch học của đá móng trên tài liệu địa vật lý giếng khoan và trên tài liệu

11

địa chấn là một việc khó. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, với chất lượng tài liệu

được xử lý tốt, sự khác biệt về thành phần khoáng vật, thành phần hóa học cũng

được phản ánh trên các đường cong địa vật lý giếng khoan.

Hình 3.1: Đặc trưng đường cong Địa

vật lý giếng khoan đối với các loại đá

và khoáng vật khác nhau.

Bảng 3.1. Nhận biết các đới nứt nẻ và đá mạch trẻ thông qua đặc tính các đường

cong địa vật lý giếng khoan.

Trên cơ sở thống kê kết quả nghiên cứu trong móng của các giếng khoan trong móng

ở khu vực bể Cửu Long, đặc trưng về tính chất vật lý của các nhóm đá khác nhau

của tầng móng bể Cửu Long và các đới nứt nẻ mở được trình bày như sau:

12

Bảng 3.2: Đặc trưng vật lý các nhóm đá móng và các đới nứt nẻ bể Cửu Long Loại đá GR (API) Density (g/cc) Neutron (v/v) Vp/Vs

Granite Aplite 180-245 2,55-2,62 0,01-0,03 1,66-1,70

Đá mạch 70-100 2,60-2,70 0,1-0,15 1,70-1,80

Monzogranite 120-159 2,55-2,70 0,03-0,09 1,60-1,80

Granodiorite 50-70 2,70-2,80 0,10-0,2 1,40-1,65

Đới nứt nẻ 100-123 2,54-2,60 0,06-0,08 1,80-1,90

Tài liệu ĐLVGK cho phép xác định đới nứt nẻ. Trên tài liệu FMI, các đới nứt

nẻ được xác định tại các độ sâu mà giá trị đường mật độ nứt nẻ của FMI cao (FMI

intensity). Minh giải tài liệu FMI trong khu vực mỏ Hải Sư Đen cho thấy hệ thống

nứt nẻ trong khu vực chủ yếu gồm ba loại chính: nứt nẻ liên tục, nứt nẻ không liên

tục và nứt nẻ tạo thành do quá trình hòa tan, trong đó nứt nẻ không liên tục chiếm ưu

thế. Hệ thống nứt nẻ liên tục và nứt nẻ tạo thành do quá trình hòa tan có phương

phân bố chủ yếu theo phương á vĩ tuyến và Tây Bắc – Đông Nam. Ngoài ra kết quả

minh giải FMI và độ rỗng từ các giếng khoan (HSD-2X, HSD-3X, HSD-4X và

HSD-5XP) còn cho thấy độ rỗng của các đới nứt nẻ này giảm dần theo chiều sâu.

Hình 3.2: Đặc trưng tổ hợp các

đường cong ĐVLGK của đá

granit, granodiorit và đới nứt nẻ.

Hình 3.3: Đặc trưng tổ hợp các đường

cong ĐVLGK của các đá mạch trẻ.

Hình 3.4: Đặc trưng tổ hợp các

đường cong ĐVLGK của các mạch

đá xâm nhập nông Aplit.

Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện hướng dốc và

góc dốc theo phân loại hệ thống nứt nẻ

trên tài liệu FMI khu vực mỏ Hải Sư Đen

3.2. Đặc điểm nứt nẻ theo tài liệu Địa chấn

13

Trong đá móng nứt nẻ, các đới nứt nẻ

có vận tốc truyền sóng và mật độ thấp, giá

trị trở kháng âm AI giảm so với đá tươi

xung quanh, tạo nên độ tương phản giữa

đới nứt nẻ này với đá xung quanh, do đó có

thể phát hiện và quan sát thấy sự tương

phản này trên tài liệu địa chấn. Dựa trên

chất lượng và đặc điểm của tài liệu địa

chấn hiện có ở khu vực mỏ Hải Sư Đen,

theo tính toán lý thuyết độ rộng nhỏ nhất

của đới nứt nẻ có thể quan sát được trên tài

liệu địa chấn là khoảng 14m. Kết quả thống

kê thực tế cho thấy độ rộng của đới nứt nẻ

trong khu vực này tập trung trong khoảng từ 20 đến 30m. Trên cơ sở đó, phần lớn

các đứt gãy này có thể được quan sát và phát hiện được trên tài liệu địa chấn. Để

đánh giá chất lượng của tài liệu địa chấn trong móng, các phản xạ địa chấn từ các đới

nứt nẻ đã được liên kết với giếng khoan bằng địa chấn tổng hợp, kết quả cho thấy

phản xạ địa chấn từ các đới nứt nẻ tương đối trùng khớp với kết quả phân tích địa

chấn tổng hợp (systhetic seismogram).

Tài liệu địa chấn khu vực HSD được xử lý nhiều lần với các thuật toán khác

nhau (PSTM, Kirchoff APSDM, CBM), trong đó tài liệu CBM 2009 cho hình ảnh rõ

nhất trong móng, đặc biệt là các phản xạ địa chấn có góc nghiêng lớn liên quan đến

các đới nứt nẻ sinh kèm với đứt gãy trong móng. Để nâng cao thêm tỉ số tín

hiệu/nhiễu trong móng, tài liệu địa chấn gốc đã được xử lý thêm bằng giải ngược địa

chấn (Seismic Inversion). Do đó, việc phân tích thuộc tính địa chấn và xây dựng mô

hình độ rỗng trong nghiên cứu này sử dụng tài liệu địa chấn đầu vào là cube tài liệu

xử lý bằng giải ngược địa chấn (Acoustic Impedance Inversion).

Hình 3.13: Các cube địa chấn có

trong khu vực mỏ Hải Sư Đen.

Hình 3.14: Cube địa chấn Relative AI

từ cube CBM 2009 cho hình ảnh trong

móng tốt hơn so với cube CBM 2009

Thuộc tính trở kháng âm tương đối (Relative Acoustic Impedance): Trong

nghiên cứu này, thuộc tính trở kháng âm tương đối đóng vai trò quan trọng trong

việc xác định đặc tính các đới nứt nẻ. Về mặt vật lý, trở kháng âm học biểu diễn tính

Hình 3.11: Độ rộng của đới nứt nẻ

có thể quan sát được trên tài liệu địa

chấn khu vực mỏ Hải Sư Đen là

14m.

14

phân lớp (layer property), và được phân biệt với các thuộc tính khác thể hiện đặc

tính của mặt ranh giới (surface property). Do đó thuộc tính này giúp trực tiếp xác

định đặc điểm của đới nứt nẻ trong móng và chỉ ra các đặc trưng của móng nứt nẻ có

mật độ và vận tốc địa chấn thấp hơn so với móng tươi).

Hình 3.16: Mặt cắt địa chấn dọc theo

giếng khoan HSD-5XP và các mặt cắt

ngang tại các độ sâu khác nhau thể hiện

sự trùng khớp giữa kết quả minh giải độ

rỗng từ tài liệu địa vật lý giếng khoan

(đường màu đỏ) và thuộc tính Relative

AI

Thuộc tính biên ngoài (Envelope): Thuộc tính biên ngoài hay còn gọi là biên

độ tức thời có liên quan đến mức độ khác biệt về giá trị trở kháng âm giữa móng

tươi và móng nứt nẻ, và mật độ của đới nứt nẻ. Do đó thuộc tính Envelope không

những cho hình ảnh của đới nứt nẻ trong móng và còn giúp xác định đặc tính của

các đới nứt nẻ này. Hình bên dưới biểu diễn thuộc tính envelope trên một mặt cắt địa

chấn ở mỏ Hải Sư Đen. Trên mặt cắt có thể quan sát thấy các dị thường của giá trị

biên độ tức thời hiện diện ở một số khu vực và có xu hướng giảm dần theo chiều

sâu. Các đới có dị thường biên độ tức thời cao trùng với kết quả thử vỉa ở giếng

HSD-5XP.






(đường màu đỏ) và thuộc tính Envelope

Thuộc tính biến đổi (Variance): Thuộc tính biến đổi được xem là một dấu

hiệu điềm chỉ tốt cho đứt gãy và nứt nẻ trong lát cắt trầm tích và nóc móng do có thể

chỉ ra vị trí và phân bố của các đới không đồng nhất. Tuy nhiên đối với bên trong

móng nứt nẻ, thuộc tính này không phát huy thế mạnh do tín hiệu địa chấn bị ảnh

hưởng mạnh của nhiễu, các đới bất đồng nhất trong móng nứt nẻ do thuộc tính này

chỉ ra bao gồm cả đới nứt nẻ và nhiễu, dẫn đến độ tin cậy không cao.

Hình 3.22: Mặt cắt địa chấn dọc

theo giếng khoan HSD-5XP và các

mặt cắt ngang tại các độ sâu khác

nhau thể hiện sự trùng khớp giữa

kết quả minh giải độ rỗng từ tài liệu

địa vật lý giếng khoan (đường màu

đỏ) và thuộc tính Variance

15

Thuộc tính Sweetness: Thuộc tính Sweetness hàm chứa cả thông tin về biên

độ và tần số nên có thể chỉ ra sự tương phản giữa móng tươi và móng nứt nẻ, và

chiều dày của đới nứt nẻ. Nếu đới nứt nẻ trong móng có chiều dày lớn và độ tương

phản so với đá tươi xung quanh cũng lớn thì dị thường sweetness càng cao.



ngang tại các độ sâu khác nhau thể

hiện sự trùng khớp giữa kết quả minh

giải độ rỗng từ tài liệu địa vật lý

giếng khoan (đường màu đỏ) và thuộc

tính sweetness

Thuộc tính côsin của pha (Cosine of Phase ): Thuộc tính côsin của pha

có thể chỉ ra vị trí của các đới nứt nẻ trong móng, tuy nhiên không thể phân

định rõ ràng các đới có mật độ nứt nẻ khác nhau.



ngang tại các độ sâu khác nhau thể

hiện sự trùng khớp giữa kết quả minh

giải độ rỗng từ tài liệu địa vật lý

giếng khoan (đường màu đỏ) và thuộc

tính Cosine of phase.

Thuộc tính biển đổi độ lớn gradient (Gradient Magnitude): Thuộc tính độ lớn

biên độ giúp xác định vị trí các đứt gãy và các đới có mật độ nứt nẻ cao trong móng,

từ đó chỉ ra đặc tính của các đới này. Hình bên dưới cho thấy kết quả phân tích thuộc

tính này có thể khoanh vùng vị trí các đứt gãy và đới nứt nẻ trong móng.






(đường màu đỏ) và thuộc tính độ lớn

biên độ.

Thuộc tính biên độ trung bình bình phương (RMS): Thuộc tính này biểu

diễn giá trị căn bậc hai của trung bình tổng biên độ bình phương tại một điểm mẫu.

Thuộc tính biên độ RMS có thể giúp khoanh vùng các đới nứt nẻ trong móng. Tuy

nhiên thuộc tính này không cho phép phân biệt các đới nút nẻ với những đai mạch có

độ cứng âm học lớn hơn đá granite và không có khả năng hạn chế nhiễu phản xạ nhiều

lần trong móng.

16



ngang tại các độ sâu khác nhau thể hiện sự

trùng khớp giữa kết quả minh giải độ rỗng

từ tài liệu địa vật lý giếng khoan (đường

màu đỏ) và thuộc tính RMS amplitude

Thuộc tính theo dấu vết (Ant tracking): Thuộc tính lần theo vết được đánh giá

là một công cụ tốt để giúp đánh giá đặc tính của đứt gãy và hệ thống khe nứt cho cả

trầm tích và móng, bao gồm góc dốc, góc phương vị và mật độ của đới nứt nẻ. Tuy

nhiên rất khó để có thể tách biệt được các đới có mật độ nứt nẻ cao và thấp trong

móng, do bản chất của thuộc tính này sẽ làm bù biên độ cho các phản xạ địa chấn có

biên độ thấp (do biên độ giảm dần theo chiều sâu hoặc do bị hấp thụ năng lượng

sóng). Kết quả là Ant tracking không thể hiện được biên độ thực của phản xạ địa

chấn ở các đứt gãy/đới nứt nẻ, làm ảnh hưởng đến tính chính xác của mô hình độ

rỗng trong các bước nghiên cứu tiếp theo. Có thể nhận thấy thuộc tính này giúp

khoanh vùng rất tốt vị trí của các đới nứt nẻ. Tuy nhiên ant tracking không thể đánh

giá được mức độ bất đồng nhất của độ rỗng đới nứt nẻ dọc theo mặt đứt gãy, nên

thuộc tính này có thể giúp khoanh vùng đới nứt nẻ nhưng không thể sử dụng để xác

định đặc điểm của các đới này






(đường màu đỏ) và thuộc tính Ant

tracking

Chương 4 – MÔ HÌNH ĐỘ RỖNG NỨT NẺ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM

NỨT NẺ TRONG MÓNG MỎ HẢI SƯ ĐEN

Cho đến nay, việc xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ trong móng đã được thực

hiện ở Việt Nam bằng nhiều phương pháp khác nhau như đã trình bày ở các phần

trước. Trong nghiên cứu này tác giả đề suất sử dụng kết hợp ANN và Co-Kriging để

xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ trong móng trên cơ sở tổ hợp có trọng số các tài

liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và các nghiên cứu địa chất chất – kiến tạo trong

khu vực nghiên cứu, nhằm tối ưu hóa và tăng độ tin cậy cho mô hình kết quả.

4.1. Mô hình độ rỗng nứt nẻ theo phương pháp mạng nơ-ron nhân tạo

(Artificial Neural Network – ANN).

Các thuộc tính địa chấn đã được thảo luận ở các chương trước có ý nghĩa rất

lớn trong việc phát hiện, khoanh định và đánh giá hệ thống khe nứt và đặc điểm của

đới nứt nẻ trong móng, bao gồm các thuộc tính: biến đổi (Variance), biên độ trung

bình bình phương (RMS Amplitude), biên ngoài (Envelope), lần theo dấu vết (Ant

17

tracking), Sweetness, Gradient Magnitude, cường độ phản xạ (Reflection Intensity),

trở kháng âm tương đối (Relative Acoustic Impedance). Trong đó, các thuộc tính

mang tính tích phân như biên độ trung bình bình phương (RMS amplitude), biên

ngoài hay còn gọi là cường độ phản xạ (Envelope), biên độ tổng (Sum amplitude),

Sweetness, Reflection Intensity có khả năng giảm nhiễu ngẫu nhiên nhưng đồng thời

giảm độ chi tiết, nên các thuộc tính này có thể giúp dự đoán các đới nứt nẻ và phân

bố của chúng trong móng, tuy nhiên các thuộc tính này bị hạn chế về khả năng phân

giải khi đánh giá các đặc điểm nứt nẻ. Ngược lại, các thuộc tính mang tính vi phân

như Variance, Ant Tracking, Gradient Magnitude có khả năng xác định đặc tính của

các đới nứt nẻ, bao gồm góc dốc, góc phương vị, độ rộng của đới nứt nẻ và điểm

giao nhau giữa các đới.

Các thuộc tính trên là cơ sở cho quá trình huấn luyện của mô hình độ rỗng bằng

phương pháp ANN. Kiểm tra kết quả đánh giá các mặt cắt địa chấn và các lát cắt độ

sâu cho cả cube địa chấn, liên kết định tính thuộc tính địa chấn với giá trị độ rỗng từ

giếng khoan cho thấy ba thuộc tính cường độ phản xạ (Reflection Intensity),

Gradient Magnitude và Sweetness có hệ số liên kết cao với kết quả minh giải độ

rỗng từ tài liệu địa vật lý giếng khoan và có khả năng thể hiện tốt nhất các đặc điểm

của các đới nứt nẻ trong móng như góc dốc, góc phương vị, độ rộng vị trí và mật độ

của đới nứt nẻ so với các thuộc tính còn lại. Trong khu vực mỏ Hải Sư Đen, các đới

nứt nẻ mở phân bố chủ yếu theo phương Đông Bắc – Tây Nam và Đông – Tây.

Nhìn chung trong khu vực nghiên cứu sự phân bố của thuộc tính địa chấn tương đối

liên kết với độ rỗng xác định từ giếng khoan và cấu trúc địa chất.

Theo đó việc xây dựng mô hình độ rỗng theo ANN được tiến hành dựa trên

việc kết hợp 3 thuộc tính địa chấn nói trên (Reflection Intensity, Gradient Magnitude

và Sweetness) với kết quả minh giải độ rỗng từ tài liệu địa vật lý giếng khoan của 05

giếng khoan (HSD-1X, 2X, 3X, 4X và, VD-1X).

Hình 4.2: Lát cắt ngang tại độ sâu

3624m từ mô hình độ rỗng ANN.

Hình 4.3: Phân bố độ rỗng dọc

theo nóc móng từ mô hình ANN

18

Độ rỗng từ mô hình ANN sau khi xây dựng cho thấy có sự trùng khớp tương

đối với kết quả độ rỗng thực tế từ giếng khoan. Mô hình độ rỗng này có khả năng

thể hiện rõ sự hiện diện của các hệ thống đứt gãy và đới nứt nẻ. Từ một số mặt cắt

ngang qua cấu tạo Hải Sư Đen ta có thể nhận thấy, nứt nẻ trong khu vực chủ yếu

phân bố dọc theo các đứt gãy có phương Đông - Tây, Đông Bắc - Tây Nam và một

số ít phân bố theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Các hệ thống đứt gãy và đới nứt nẻ

chủ yếu tập trung nhiều tại phần khu vực gần nóc móng và giảm dần theo chiều sâu.

Tuy nhiên ngay tại các vị trí dọc theo các giếng khoan thì giá trị độ rỗng đo được

không hoàn toàn trùng khớp, nguyên nhân do mô hình độ rỗng theo ANN đã nội suy

các giá trị độ rỗng tại vị trí các giếng khoan dựa trên các thuộc tính địa chấn có tần

số thấp hơn rất nhiều tài liệu ĐVLGK. Ngoài ra do tỉ số tín hiệu/nhiễu trong móng

nhỏ nên mặc dù đã ứng dụng những công nghệ thu nổ và xử lý hiện đại nhất cho tới

thời điểm bắt đầu nghiên cứu, nhiễu vẫn còn tồn tại với cường độ đáng kể. Chính vì

thế, các giá trị độ rỗng nội suy từ mô hình này ít nhiều có chênh lệch với giá trị thực

theo tài liệu địa vật lý giếng khoan

Hình 4.6: Kiểm chứng kết quả giữa

mô hình độ rỗng theo phương pháp

ANN và độ rỗng từ giếng khoan

HSD-1X.

Nhằm giảm thiểu sai số, tăng độ chính xác và tin cậy của mô hình kết quả trên

cơ sở tổ hợp thêm các thông tin như: FMI, Sonic Scaner, DST, PLT và các kết quả

nghiên cứu địa chất – kiến tạo trong vùng, phương pháp Co-Kriging được áp dụng ở

bước tiếp theo để hoàn thiện mô hình độ rỗng nứt nẻ.

4.2. Áp dụng phương pháp Co-Kriging để hoàn thiện mô hình độ rỗng nứt nẻ.

Dựa trên kết quả mô hình dự đoán độ rỗng nứt nẻ ban đầu từ phương pháp

ANN, áp dụng thuật toán Co-Kriging để hoàn thiện mô hình trên cơ sở hiệu chỉnh

xu hướng phân bố và phát triển của các khe nứt bằng các thông tin thu được từ giếng

khoan, thông tin địa chất và các yếu tố kiến tạo của khu vực nghiên cứu. Trong quá

trình này, mô hình dự đoán độ rỗng được sử dụng như một biến số thứ 2 trong khi

đó giá trị độ rỗng từ giếng khoan là biến số chính quan trọng nhất.

Hình 4.5: Mô hình độ rỗng từ

phương pháp ANN.

19

Hình 4.9: Đồ thị thể hiện mối

quan hệ của độ rỗng theo độ sâu

từ nóc móng

Hình 4.10: Bản đồ mặt móng biểu diễn

thuộc tính biến đổi Variance giúp xác

định giá trị khoảng tối thiểu.

Ở đây, sự phân bố của các khe nứt trong mô hình độ rỗng được khống chế

bằng các yếu tố địa - kiến tạo như góc dốc, góc phương vị của hệ thống đứt gãy hay

các đới nứt nẻ (xác định được từ tài liệu FMI). Theo kết quả minh giải độ rỗng từ tài

liệu địa vật lý giếng khoan, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ rỗng và độ sâu cho

thấy các giá trị độ rỗng giảm dần theo chiều sâu, và tiến đến rất nhỏ (nằm dưới giá

trị ngưỡng) tại độ sâu 1270m tính từ mặt móng. Ngoài ra, theo kết quả thử vỉa và tài

liệu khai thác PLT cùng với kết quả phân tích tài liệu địa chất – kiến tạo thu thập

được trong khu vực nghiên cứu cho thấy, hệ thống nứt nẻ theo phương á vĩ tuyến

cho dòng tốt. Dựa vào việc phân tích thuộc tính biên độ địa chấn dọc theo mặt móng

kết hợp với kết quả phân tích tài liệu FMI trong móng tại mỏ Hải Sư Đen có thể dự

đoán được độ rộng cực đại của các đới nứt nẻ dao động từ 80-100m. Theo đó, các

giá trị 1270m, 90m và 90o được chọn để sử dụng lần lượt là các giá trị tối đa

(major), tối thiểu (minor) và giá trị thẳng đứng (vertical) là phương á vĩ tuyến (đã

được chứng minh cho dòng tốt nhất theo kết quả PLT so với các phương khác) là

thông số đầu vào của Co-Kriging. Độ rỗng từ mô hình Co-Kriging được xây dựng

không những phù hợp với tài liệu địa chấn mà còn phù hợp với kết quả minh giải tài

liệu địa vật lý giếng khoan. Nhìn chung, mô hình Co-Kriging đã cho một bức tranh

rõ nét hơn về sự tồn tại của các hệ thống nứt nẻ trong móng với các đặc tính riêng

biệt (vị trí, kích thước, góc dốc, góc phương vị, mật độ), đây chính là cơ sở quan

trọng cho các công tác tìm kiếm thăm dò và thẩm lượng trong tương lai.

Hình 4.11: Mặt cắt dọc qua các giếng

khoan HSD-4X, VD-1X, VD-2X, HSD-

2X và HSD-3X từ mô hình độ rỗng Co-

Hình 4.12: Mặt cắt qua giếng khoan

HSD-4X cho thấy có sự tương đồng giữa

mô hình độ rỗng từ Co-Kriging và độ

20

Kriging. rỗng từ giếng khoan.

Hình 4.15: Phân bố độ rỗng dọc theo

nóc móng từ mô hình Co-Kriging

Hình 4.14: Lát cắt ngang tại độ sâu

3624m từ mô hình độ rỗng Co-Kriging.

4.3. Kiểm tra, so sánh, đối chiếu kết quả

Trong luận án, NCS chỉ sử dụng năm (05) giếng khoan (HSD-1X, HSD-2X,

HSD-3X, HSD-4X và VD-1X) đề làm đầu vào cho các bước xây dựng mô hình độ

rỗng. Giếng khoan còn lại trong khu vực là HSD-5XP và VD-2X dùng để so sánh

sau khi đã hoàn thành mô hình (blind test). Ngoài ra, NCS cũng đã tiến hành xây

dựng đồ thị so sánh giữa mô hình độ rỗng ANN và Co-Kriging so sánh với độ rỗng

thu được từ giếng khoan của 02 giếng kiểm tra HSD-5XP và VD-2X. ). Kết quả

cho thấy giá trị độ rỗng từ mô hình Co-Kriging có hệ số tương quan với độ rỗng từ

địa vật lý giếng khoan cao hơn so với độ rỗng từ mô hình ANN. Nguyên nhân có thể

lý giải như sau: phương pháp ANN sử dụng phép nội suy các giá trị độ rỗng tại vị trí

các giếng khoan dựa trên các thuộc tính địa chấn có tần số thấp hơn nhiều so với tài

liệu địa vật lý giếng khoan. Ngoài ra do tỉ số tín hiệu/nhiễu trong móng thấp, mặc dù

đã sử dụng các công nghệ xử lý hiện đại nhất cho đến thời điểm nghiên cứu nhưng

nhiễu vẫn tồn tại đáng kể trong móng. Mặc khác phương pháp Co-Kriging có thể kết

hợp có trọng số các tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thông tin địa chất –

kiến tạo nên có hệ số tương quan cao hơn. Bảng 4.1. Bảng so sánh hệ số tương quan giữa độ rỗng từ mô hình và độ rỗng từ tài

liệu địa vật lý giếng khoan ở các giếng VD-2X và HSD-5XP

21

Hình 4.21-4.23: So sánh độ rỗng từ các phương pháp ANN và Co-Kriging với độ

rỗng từ giếng khoan HSD-1X, HSD-2X, HSD-4X

Hình 4.25: So sánh độ rỗng từ các

phương pháp ANN và Co-Kriging với

độ rỗng từ GK VD-2X

Hình 4.26: So sánh độ rỗng từ các

phương pháp ANN và Co-Kriging với

độ rỗng từ GK HSD-5XP

4.4. Đánh giá đặc điểm và phân vùng khu vực

nứt nẻ mỏ Hải Sư Đen

Dựa trên kết quả xây dựng mô hình độ rỗng nứt

nẻ bằng phương pháp mạng nơ-ron nhân tạo

ANN kết hợp với Co-Kriging, móng granitoid

nứt nẻ mỏ Hải Sư Đen được chia thành 6 phân

vùng riêng biệt với các đặc điểm độ rỗng và khả

năng tồn tại nứt nẻ khác nhau, được đánh số từ 1

đến 6. Dựa vào các mặt ngang và các mặt cắt dọc.

Có thể thấy các phân vùng được chia có các đặc

điểm về nứt nẻ tương đối rõ rệt

Hình 4.27. Sơ đồ phân chia các phân

vùng các đặc điểm nứt nẻ khác nhau

trong móng mỏ Hải Sư Đen.

22

Phân vùng 1: Nằm ở khu vực phía

Tây Nam cấu tạo Hải Sư Đen. Phân

vùng có diện tích trong khoảng 8

km2. Độ rỗng theo mô hình được xác

định từ 1-2.5%. Dựa theo kết quả

phân tích FMI, hệ thống khe nứt chủ

yếu phân bố theo phương Tây Bắc –

Đông Nam. Có thể thấy phân vùng

này có độ rỗng tốt đã được chứng

minh bằng kết quả giếng khoan HSD-

4X (thử DST: 1500 BOPD).

Phân vùng 2: Nằm ở phía trung tâm

cấu tạo mỏ Hải Sư Đen, bao gồm các

giếng khoan HSD-1X, HSD-5XP và

VD-1X. Phân vùng này có diện tích

khoảng 13 km2. Phân vùng 2 có độ

rỗng từ 1-3%, hệ thống khe nứt phân

bố chủ yếu theo phương Đông – Tây,

là phương cho dòng chính trong mỏ

Hải Sư Đen theo các nghiên cứu hiện

có trong phân vùng. Theo kết quả FMI,

đới nứt nẻ phân bố chủ yếu tại độ sâu

3200-3300mTVD và 3500-3600mTVD. Có thể thấy phân vùng 2 có độ rỗng tốt,

giàu tiềm năng và đã được chứng minh bằng kết quả DST của 2 giếng HSD-1X

(DST#1: 2552 BOPD, DST#1ª: 4254 BOPD) và HSD-5XP (DST: 1440 BOPD).

Phân vùng 3: Phân vùng 3 nằm ở

khu vực trung tâm cấu tạo mỏ Hải

Sư Đen, phân vùng có phương kéo

dài theo phương Tây Bắc-Đông

Nam và có diện tích khoảng 17km2.

Phía Bắc của phân vùng này đã có

giếng khoan VD-2X, kết quả biểu

hiện dầu khí tốt nhưng không cho

dòng, có thể sơ bộ nhận định giếng

khoan khoan thẳng đứng nên không

khoan qua nhiều đối tượng và khoan

vào hệ thống nứt nẻ kín, không có tính liên thông. Theo kết quả từ mô hình, phân

vùng 3 có độ rỗng tốt, trong khoảng từ 1-2%, hệ thống nứt nẻ phân bố khá dày đặc.

Mặt cắt ngang tại phân vùng này cho thấy các hệ thống nứt nẻ chủ yếu theo hướng

Đông Bắc - Tây Nam. Ngoài ra trong phân vùng 3 còn tồn tại một số nứt nẻ theo

hướng Đông Tây kéo dài từ phân vùng 2 sang. Có thể nhận định rằng, phân vùng 3

này là phân vùng tiềm năng

Hình 4.33: Mặt cắt dọc theo giếng khoan

HSD-1X và HSD-5XP từ mô hình độ rỗng

Co-Kriging tại phân vùng 2


HSD-1X và VD-2X từ mô hình độ rỗng Co-

Kriging tại phân vùng 3


HSD-4X từ mô hình độ rỗng Co-Kriging tại

phân vùng 1

23

Phân vùng 4: Phân vùng này hiện

tại vẫn chưa có giếng khoan, diện

tích khoảng 8km2, theo kết quả từ

mô hình, độ rỗng tại phân vùng này

tương đối thấp, chỉ từ 0-0.5%. hệ

thống nứt nẻ thưa thớt đến hầu như

không tồn tại, chủ yếu tập trung tại

phần rìa giáp với phân vùng 2. Trên

mặt cắt ngang có thể thấy sự hiện

diện một số đới nứt nẻ theo phương Đông Bắc – Tây Nam. Theo đó có thể nhận

định rằng phân vùng này có tiềm năng từ trung bình đến kém, không phải là đối

tượng để đặt các giếng khoan thăm

dò thẩm lượng trong tương lai.

Phân vùng 5: Hiện tại vẫn chưa có

giếng khoan trong phân vùng này,

diện tích khoảng 6km2, theo kết quả

từ mô hình, phân vùng có độ rỗng từ

0.5-1.5%, hệ thống phân bố nứt nẻ

khá dày đặc. Mặt cắt ngang tại phân

vùng này cho thấy các hệ thống nứt

nẻ chủ yếu theo hướng Đông Bắc -

Tây Nam và Đông Tây. Nứt nẻ theo

hướng Đông Tây trong phân vùng

đã được chứng minh là hướng nứt nẻ mở cho dòng chính và đã được kiểm chứng

thực tế theo kết quả giếng khoan HSD-5XP. Có thể nhận định đây là phân vùng giàu

tiềm năng, có thể đặt các GK thăm dò thẩm lượng trong tương lai

Phân vùng 6: Nằm ở khu vực Đông

Bắc cấu tạo mỏ Hải Sư Đen, diện tích

khoảng 8km2, bao gồm giếng khoan

HSD-2X, có độ rỗng từ 0.5-1%, hệ

thống khe nứt chủ yếu theo phương Tây

Bắc – Đông Nam và Đông – Tây. Kết

quả minh giải FMI cho thấy đới nứt nẻ

phân bố chủ yếu tại độ sâu 3650-

4050mTVD. Khu này này có độ rỗng

rất kém, điều này đã được chứng minh bằng giếng khoan HSD-2X, giếng khoan này

cho kết quả khô, không có dòng tự nhiên. Từ mô hình, có thể thấy giếng khoan

HSD-2X gần như không khoan qua hệ thống đứt gãy hay đới nứt nẻ nào.

KẾT LUẬN

1. Tham gia vào cấu trúc địa chất cấu tạo Hải Sư Đen bao gồm móng granitoid có

tuổi Mz muộn và lớp phủ trầm tích Kz có tuổi từ Oligoxen đến Đệ Tứ. Đá móng

granitoid bể Cửu Long nói chung hay khu vực mỏ Hải Sư Đen nói riêng được phân

Hình 4.38:Mặt cắt dọc từ mô hình độ rỗng

Co-Kriging qua phân vùng 4, 5 và 6

Hình 4.36: Mặt cắt dọc từ mô hình độ rỗng Co-

Kriging qua phân vùng 3 và 4 cho thấy phân

vùng 4 có độ rỗng kém, hệ thống nứt nẻ thưa

thớt, rải rác.

Hình 4.37. Mặt cắt dọc từ mô hình độ rỗng

Co-Kriging qua phân vùng 4 và 5

24

chia vào các phức hệ macma có tuổi từ Triat muộn đến Jura muộn-Kreta: (1) Phức

hệ Hòn Khoai (183-208 triệu năm) tuổi Triat muộn; (2) Phức hệ Định Quán, phức

hệ Đèo Cả và phức hệ Ankroet (Cà Ná) (90-155 triệu năm) tuổi Jura muộn-Kreta

muộn. Thành phần thạch học của đá móng mỏ Hải Sư Đen bao gồm đá granodiorite,

granite, monzogranite.

2. Tài liệu địa chấn ba chiều kết hợp với tài liệu ĐVLGK tại khu vực nghiên cứu

không những cho phép phát hiện và khoanh định những đới có nứt nẻ cao mà còn có

khả năng dự đoán đặc điểm của các hệ thống nứt nẻ như góc cắm, phương vị và

những khu vực giao của các hệ thống nứt nẻ khác nhau. Nhằm khai thác có hiệu quả

những tài liệu sẵn có, NCS đã tiến hành phân tích 9 thuộc tính khác nhau có liên

quan đến nứt nẻ. Các thuộc tính địa chấn (Reflection Intensity, Gradient magnitude

và Sweetness) trên cube địa chấn kháng trở âm học tương đối (Relative Acoustic

Impedance) chứa nhiều thông tin về sự tồn tại của các đới nứt nẻ và cho phép

khoanh định các đới nứt nẻ đó, trong khi các thuộc tính khác như Ant Tracking cho

phép dự đoán khá chi tiết đặc điểm các đới nứt nẻ như góc cắm, phương vị và những

khu vực giao cắt của các hệ thống nứt nẻ khác nhau. Tổ hợp ba thuộc tính Reflection

Intensity, Gradient magnitude và Sweetness đã được đánh giá là tối ưu để xây dựng

mô hình độ rỗng nứt nẻ ban đầu bằng phương pháp ANN.

3. Mô hình độ rỗng nứt nẻ xây dựng được cho móng mỏ Hải Sư Đen đã được kiểm

chứng và đánh giá là có độ chính xác và tin cậy cao trên cơ sở của sự trùng khớp khá

tốt không chỉ độ rỗng nứt nẻ mà còn là khả năng cho dòng của các giếng đã khoan

tại các vị trí khác nhau của mỏ. Hệ số liên kết giữa độ rỗng từ giếng khoan và độ

rỗng từ mô hình đạt khoảng 80%. Phương pháp xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ

cho đá chứa móng bằng phương pháp ANN và Co-Kriging trên cơ sở tổ hợp có

trọng số các thuộc tính địa chấn, kết quả minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan và

các tài liệu địa chất – kiến tạo đã có trong khu vực nghiên cứu đã được chứng minh

là có hiệu quả trong móng mỏ Hải Sư Đen.

4. Trên cơ sở phân tích các đặc điểm của mô hình độ rỗng xây dựng được, móng mỏ

Hải Sư Đen có thể được chia thành 06 phân vùng với các đặc điểm nứt nẻ khác

nhau. Trong đó phân vùng 3, 5 và 6 được đánh giá là có triển vọng cao, độ rỗng

trong khoảng từ 1-3%, còn nhiều diện tích chưa có giếng khoan.

KIẾN NGHỊ

Phương pháp xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ trong móng đã được trình bày

(phương pháp kết hợp mạng nhân tạo ANN với Co-Kriging) đã xây dựng được mô

hình độ rỗng khá tốt cho móng của mỏ Hải Sư Đen. Vì vậy, phương pháp này nên

được nghiên cứu tiếp tục và áp dụng cho các mỏ khác ở bể Cửu Long và các khu

vực khác có các điều kiện địa chất dầu khí tương tự. Kết quả nghiên cứu và xây

dựng mô hình độ rỗng cho thấy ở khu vực mỏ Hải Sư Đen còn tồn tại hai phân vùng

tiềm năng (phân vùng 5 và phân vùng 6) có độ rỗng thứ sinh từ 1-3%, đề nghị cần

lưu ý trong chương trình phát triển mỏ và thẩm lượng tiếp theo.

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Nguyen Anh Duc, Nguyen Huy Ngoc, Nguyen Lam Anh (2014). Porosity

model building for fractured basement reservoir by integration of seismic

and well data in Hai Su Den field, Cuu Long basin. Petrovietnam Journal

number 06, p.11-19

2. Nguyễn Anh Đức (2014). Đặc điểm đá móng nứt nẻ trước đệ tam mỏ Hải

Sư Đen, bồn trũng Cửu Long. Tạp chí Dầu Khí số 05, tr.15-22

3. Nguyen Huy Ngoc, Sahalan B.Aziz, Nguyen Anh Duc (2014), The

application of seismic attributes for reservoir characterization in Pre-

Tertiary fractured basement, VietNam-Malaysia offshore. Interpretation –

A journal of subsurface characterization – A jont publication of SEG and

AAPG , Vol.2, No.1, p.SA57-SA66

4. Trần Khắc Tân, Cù Minh Hoàng, Nguyễn Anh Đức và nnk (2011), Môi

trường trầm tích và sự thay đổi độ rỗng của các thể cát chứa dầu khí, hệ

tầng Trà Cú, tập F, tuổi Eoxen-Oligoxen, bồn trũng Cửu Long. Tạp chí dầu

khí số 8, tr.13-20

5. Cù Minh Hoàng, Nguyễn Anh Đức và nnk (2010), Dự đoán phân bố đá

chứa và khả năng chắn của trầm tích Oligoxen rìa Bắc Lô 15.1 – Bể Cửu

Long bằng tổ hợp tài liệu địa vật lý, địa chất. Tuyển tập báo cáo Hội nghị

KHCN quốc tế “Dầu khí Việt Nam 2010 tăng tốc phát triển”, tr.331-340

6. Nguyễn Văn Phơn, Nguyễn Anh Đức (2009) Một tiệm cận mới mô hình

thấm chứa của đá móng nứt nẻ. Tạp chí Dầu Khí – Số 2, tr.14-25

7. Trần Khắc Tân, Nguyễn Anh Đức, Cù Minh Hoàng và nnk (2009), Kết quả

nghiên cứu môi trường trầm tích lục nguyên bồn trũng Cửu Long. Báo cáo

khoa học tham dự hội nghị khoa học Đại Học Bách Khoa thanh phố Hồ

Chí Minh.

8. Nguyen Anh Duc, Nguyen Van Phon (2009), A new approach to the

saturated-permeable model of fractured basement rock, Petrovietnam

journal, Volume 6/2009, p.21-26.

NGUYỄN ANH ĐỨC - Trường Đại học...

Documents

Transcript of NGUYỄN ANH ĐỨC - Trường Đại học...