NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM BẪY PHI CẤU TẠO TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT – ĐỊA VẬT LÝ; ỨNG DỤNG THỰC TẾ TẠI KHU VỰC LÔ 09-1, BỒN TRŨNG CỬU LONG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ CƠNG THƯƠNG

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ QUỐC GIAVIỆT NAM

VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM
……..………

NGUYỄN LÂM ANH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM BẪY PHI CẤU
TẠO TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT – ĐỊA
VẬT LÝ; ỨNG DỤNG THỰC TẾ TẠI KHU VỰC LÔ 09-1, BỒN
TRŨNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI – 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ CƠNG THƯƠNG

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ QUỐC GIAVIỆT NAM

VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM
……..………

NGUYỄN LÂM ANH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM BẪY PHI CẤU
TẠO TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT – ĐỊA
VẬT LÝ; ỨNG DỤNG THỰC TẾ TẠI KHU VỰC LÔ 09-1, BỒN
TRŨNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số: 9.52.06.04

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. NGUYỄN THANH TÙNG
2. PGS.TS. HOÀNG VĂN QUÝ

HÀ NỘI – 2023


LỜI CAM ĐOAN
Nghiên cứu sinh xin cam đoan luận án tiến sĩ với tiêu đề “Nghiên cứu phương
pháp tìm kiếm bẫy phi cấu tạo trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý; Ứng
dụng thực tế tại khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long” do nghiên cứu sinh thực hiện
dưới dự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thanh Tùng và PGS.TS. Hoàng Văn Quý.
Những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là xác thực, không
trùng lặp hay sao chép với bất cứ cơng trình nào đã được cơng bố bởi các tác giả khác
từ trước đến này ở trong và ngồi nước; tài liệu tham khảo được trích dẫn đầy đủ, trung
thực và khách quan, Một số kết quả minh giải về cấu trúc – kiến tạo, môi trường trầm
tích và triển vọng bẫy là kết quả nghiên cứu chung với một số nhà khoa học tại VPI,
VSP và VPI-Lab đã được công bố chung trong các công trình cơng bố và đã được tập
thể tác giả chấp thuận cho NCS. sử dụng trong luận án bằng văn bản.

Hà Nội, ngày tháng năm 2023
Tác giả luận án

Nguyễn Lâm Anh

i


LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Tùng và PGS.TS. Hồng
Văn Q đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian qua để hoàn thành luận án này, đáp
ứng được các yêu cầu chuyên môn và thực tiễn đặt ra trong việc tìm kiếm và phát hiện
những đối tượng phi truyền thống, góp phần gia tăng trữ lượng dầu khí cho khu vực lơ
09-1, bồn trũng Cửu Long.
Để hoàn thành luận án, NCS. cũng đã được cơ sở đào tạo là Viện Dầu khí Việt
Nam tạo điều kiện về các thủ tục hành chính, tham khảo tài liệu và môi trường học tập
nghiên cứu thuận lợi đầy đủ cho tác giả. Đồng thời NCS. cũng nhận được sự hỗ trợ rất
lớn và kịp thời từ Tập đồn Dầu khí Quốc Gia Việt Nam, Liên doanh Dầu khí
VietSovpetro, Tổng cơng ty Thăm dị và Khai thác dầu khí PVEP và các đơn vị thành
viên, các nhà thầu trong và ngồi nước trong việc cung cấp thơng tin khoa học, tài liệu
tham khảo phục vụ cho việc thực hiện đề tài luận án này. NCS. xin được bày tỏ lòng
cảm ơn sâu sắc đối với sự giúp đỡ của cơ sở đào tạo và các cơ quan hữu quan trong suốt
thời gian qua; đồng thời, xin được cảm ơn tới các nhà khoa học của Tập đoàn Dầu khí
Quốc Gia Việt Nam, Viện Dầu khí Việt Nam, Liên doanh Dầu khí Việt – Nga
VietSovpetro, các nhà khoa học trong và ngồi ngành dầu khí đã tận tình tư vấn, trao
đổi chun mơn và đưa ra những góp ý có giá trị khoa học, góp phần nâng cao chất
lượng luận án.
Để hồn thành luận án này, khơng thể thiếu vắng sự hỗ trợ từ những người thân và
gia đình, đã gánh vác cơng việc, ln ln đồng hành và khích lệ NCS. vượt qua mọi
khó khăn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2023
Tác giả luận án

Nguyễn Lâm Anh

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................vi
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................7
1.1. Vị trí địa lý và bối cảnh kiến tạo bồn trũng Cửu long ..............................................7
1.1.1. Pha tách giãn rift I (Eocen sớm) ............................................................................9
1.1.2. Pha tách giãn rift II (Eocen muộn – Oligocen sớm) ............................................11
1.1.3. Pha ép nén, nghịch đảo kiến tạo Oligocen muộn – Miocen sớm ........................12
1.1.4. Pha sụt lún nhiệt Miocen – Hiện nay...................................................................13
1.2. Đặc điểm địa tầng ...................................................................................................13
1.2.1. Địa tầng các thành tạo đá móng trước Kainozoi .................................................13
1.2.2. Địa tầng các thành tạo trầm tích Kainozoi ..........................................................15
1.3. Magma ....................................................................................................................19
1.4. Lịch sử nghiên cứu địa chất và tìm kiếm – thăm dị dầu khí..................................21
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................27
2.1. Cơ sở tài liệu ...........................................................................................................27
2.2. Cách tiếp cận vấn đề ...............................................................................................29
2.2.1. Cách tiếp cận truyền thống ..................................................................................29

2.2.2. Cách tiếp cận hiện đại..........................................................................................29
2.2.3. Cách tiếp cận đa chiều .........................................................................................29
2.2.4. Cách tiếp cận hệ thống ........................................................................................30
2.3. Các phương pháp nghiên cứu .................................................................................30
2.3.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu ..........................................................30
2.3.2. Nhóm các phương pháp Địa vật lý ......................................................................31
2.3.3. Nhóm các phương pháp địa chất .........................................................................33
CHƯƠNG 3. XÁC LẬP KHUNG ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CHO MÔI TRƯỜNG
SÔNG-HỒ VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BẪY PHI CẤU TẠO .............42
3.1. Những đặc trưng cơ bản của trầm tích mơi trường sơng – hồ ................................42
3.1.1. Trầm tích mơi trường sơng ..................................................................................42
3.1.2. Trầm tích mơi trường hồ .....................................................................................43
iii


3.2. Đặc điểm chi tiết môi trường hồ .............................................................................45
3.2.1. Phân loại hồ .........................................................................................................45
3.2.2. Đặc điểm tướng đá môi trường hồ ......................................................................48
3.3. Đề xuất khung địa tầng phân tập cho trầm tích Oliogocen – Miocen dưới của vùng
nghiên cứu .....................................................................................................................53
3.3.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................53
3.3.2. Phân chia các miền hệ thống dựa trên tài liệu ĐVL giếng khoan .......................57
3.3.3. Đề xuất khung địa tầng phân tập áp dụng cho khu vực nghiên cứu....................59
3.4. Xác lập hệ phương pháp nghiên cứu bẫy phi cấu tạo áp dụng cho lô 09-1 bể Cửu
Long 64
3.4.1. Khái quát về bẫy phi cấu tạo ...............................................................................64
3.4.2. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên luận giải cấu trúc – kiến tạo .....................68
3.4.3. Nghiên cứu bẫy phi cấu tạo dựa trên tài liệu cổ sinh ..........................................72
3.4.4. Nghiên cứu bẫy phi cấy tạo dựa trên phân tích địa tầng phân tập và mơi trường
trầm tích .........................................................................................................................74

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẪY PHI CẤU TẠO LÔ 09-1 BỂ CỬU
LONG 76
4.1. Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo lô 09-1 và lân cận .....................................................76
4.1.1. Giai đoạn tách giãn ..............................................................................................76
4.1.2. Giai đoạn nén ép nghịch đảo ...............................................................................82
4.1.3. Giai đoạn lún chìm nhiệt .....................................................................................83
4.2. Đặc điểm địa tầng ...................................................................................................83
4.3. Đặc điểm tướng thạch học và mơi trường trầm tích của các tập ............................86
4.3.1. Thời kỳ SH10-SH11 ............................................................................................87
4.3.2. Thời kỳ SH8-SH9 ................................................................................................87
4.3.3. Thời kỳ SH7-SH8 ................................................................................................92
4.3.4. Thời kỳ SH5-SH6 ................................................................................................92
4.3.5. Thời kỳ SH3-SH4 ................................................................................................92
4.4. Bẫy phi cấu tạo lô 09-1 bồn trũng Cửu Long .........................................................99
4.4.1. Cơ sở dữ liệu........................................................................................................99
4.4.2. Liên kết với thông tin giếng khoan ....................................................................100
4.4.3. Minh giải địa chấn .............................................................................................101
4.4.4. Xây dựng mơ hình địa chất và dự báo bẫy phi cấu tạo .....................................103
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................113
1. Kết luận....................................................................................................................113
iv


2. Kiến nghị .................................................................................................................114
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................116
Phụ lục 1: Khung phân chia chi tiết địa tầng phân tập gồm hai miền hệ thống HAST
(LA) và LAST (HA) cho các thành tạp trầm tích Oligocen – Miocen dưới của khu vực
nghiên cứu ...................................................................................................................119

v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1: So sánh trầm tích sơng-hồ với trầm tích biển ..............................................43
Bảng 3. 2: Đặc trưng của 3 tổ hợp tướng trầm tích bể hồ .............................................51
Bảng 3. 3: Các tiêu chí phân biệt Miền hệ thống khơng gian tích tụ cao và miền hệ thống
khơng gian tích tụ thấp ..................................................................................................57
Bảng 3. 4: Phân chia địa tầng khu vực lô 09-1 ..............................................................61
Bảng 4. 1: Các dạng tướng địa chấn đặc trưng trong khu vực nghiên cứu .................102

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Vị trí địa lý và hình thái cấu trúc khu vực nghiên cứu (Theo Hồng Ngọc
Đơng, 2012) [2] ...............................................................................................................7
Hình 1. 2: Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo khu vực và bồn trũng Cửu Long (theo Schmidt et
al., 2019) [4] ....................................................................................................................8
Hình 1. 3: Mặt cắt địa chấn phương TB-ĐN cắt qua trục bồn trũng Cửu Long thể hiện
đá móng trước KZ bị phá hủy bởi hệ thống các đứt gãy tách giãn kiểu rift ...................9
Hình 1. 4: Mặt cắt minh giải và bản đồ từ - trọng lực cho thấy cấu trúc vỏ lục địa trước
KZ bị phá hủy tách giãn tạo thành bồn trũng Cửu Long và các bồn trầm tích Đệ Tam
trên thềm lục địa Việt Nam [8] ......................................................................................10
Hình 1. 5: Bình đồ cấu trúc bể Cửu Long: Các đứt gãy phương á kinh tuyến được hình
thành trong gian đoạn Rift I, liên quan đến hoạt động của đứt gãy Maeng-Ping và đứt
gãy Sông Cửu Long về phía Đơng Nam (theo Flyn et al., 2009) [9] ............................11
Hình 1. 6: Mặt cắt địa chấn khu vực cắt ngang qua trung tâm bồn trũng Cửu Long cho
thấy bề mặt đá móng ở giữa bồn bị nâng cao bởi sự tái hoạt động của các pha ép nén về
sau ..................................................................................................................................12
Hình 1. 7: Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long [1, 7] ........................................14
Hình 1. 8: Mặt cắt liên kết các giếng khoan thể hiện vị trí của hệ tầng Trà Cú tương
đương tập E trên mặt cắt địa chấn cắt qua phần trung tâm của bể ................................17
Hình 1. 9: Các thành tạo đá móng granit, granitoid và diorit trên đất liền được cho là

tương tự với đá móng nứt nẻ chứa dầu ở bể Cửu Long theo Faure M. (2019) và Tran
V.T. et al. ( 2020), Nguyễn Đức Thắng và nnk. (1994, 1998) [11-14] .........................21
Hình 2. 1: Sơ đồ tài liệu địa chấn 3D, 3D – 4C và các giếng khoan chính được tham
khảo và sử dụng để minh giải địa chất ở khu vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long [19] ..28
Hình 2. 2: Hệ thống phân loại các kiểu gián đoạn phản xạ địa chấn theo Vail et al., 1997
[30] và Veenken, 2013 [31] ...........................................................................................31
Hình 2. 3: Mối quan hệ giữa tướng địa chấn và động lực bồn trầm [20] ......................32
Hình 2. 4: Sơ đồ (trên) và hình thái các đường cong ĐVL. giếng khoan và minh giải
thạch học đi kèm (dưới) [35] .........................................................................................33
vi


Hình 2. 5: Mối quan hệ giao cắt ranh giới giữa thời địa tầng và thạch địa tầng theo
Royhan và Bhattacharya [36] ........................................................................................34
Hình 2. 6: Phân chia thạch địa tầng dựa trên tài liệu thạch học và địa vật lý giếng khoan
tại giếng khoan X-3, bể Cửu Long ................................................................................35
Hình 2. 7: Mơ hình phân chia các miền hệ thống tương ứng với các giai đoạn thăng
giáng mực nước biển trong địa tầng phân tập theo Catuneanu, 2020 [37] ...................35
Hình 2. 8: Biên độ dịch chuyển L1 và L2 trên cùng một đứt gãy ở cánh phía Đơng Nam
của khu vực nghiên cứu không tương đồng nhau cho thấy đứt gãy này tái hoạt động
trong ít nhất là 2 pha ......................................................................................................38
Hình 2. 9: Mặt bào mịn/bất chỉnh hợp nóc Oligocen quan sát được trên mặt cắt địa chấn
dọc theo cấu tạo Rồng, bể Cửu Long ............................................................................38
Hình 2. 10: Thay đổi chiều dày trầm tích do sự dịch chuyển trung tâm lắng đọng
(depocenter) trước và sau khi hình thành bề mặt bất chỉnh hợp được gây ra bởi biến dạng
vịm sét ...........................................................................................................................40
Hình 3. 1: Các tướng trầm tích liên quan đến mơi trường sơng (theo Trista, L. &
Thornberry-Ehrlich) [39] ...............................................................................................42
Hình 3. 2: Các loại hình nguồn gốc hình thành bể hồ ...................................................46
Hình 3. 3: Mơ hình 3 loại bể hồ: a – Hồ tràn, b – Hồ cân bằng, c – Hồ thiếu (theo Bohacs

et al., 2000) [40, 42] ......................................................................................................47
Hình 3. 4: Tổ hợp tướng sơng hồ (Theo Bohacs, 2012) [42] ........................................49
Hình 3. 5: Tướng hồ cân bằng (tướng dao động- Fluctuating profundal facies) (Theo
Bohacs, 2012) [42] ........................................................................................................50
Hình 3. 6: Tướng hồ cạn (tướng bay hơi- Evaporative facies) (Theo Bohacs, 2012) [42]
.......................................................................................................................................50
Hình 3. 7: Phân chia địa tầng theo quan điểm miền hệ thống phủ chồng cao – thấp, áp
dụng cho hệ thống trầm tích sơng- hồ theo Shaley và McCabe, 1993 [44] ..................54
Hình 3. 8: Các đặc trưng cơ bản của miền hệ thống phủ chồng cao – thấp, áp dụng cho
hệ thống trầm tích sơng- hồ theo Catuneanu, 2020 [44] ...............................................55
Hình 3. 9: Mơ hình phân chia tập gồm hai miền hệ thống theo Catuneanu, 2006 [43] áp
dụng cho môi trường sông – hồ: a – miền hệ thống phủ chồng cao gồm nhiều thân cát
lịng sơng phủ chồng lên nhau khi dòng chảy dịch chuyển ngang; b- miền hệ thống phủ
chồng thấp gồm thân cát đơn lẻ phân bố trong trầm tích bột/sét đồng bằng ngập lụt...56
Hình 3. 10: Hình dạng đường cong địa vật lý giếng khoan và các tướng-mơi trường trầm
tích liên quan theo Ulasi et al., 2012 [46]......................................................................59
Hình 3. 11: Nón phóng vật châu thổ ngầm từ tài liệu địa vật lý giếng khoan và mẫu lõi
.......................................................................................................................................60
Hình 3. 13: Phân loại bẫy phi cấu tạo theo hình thái và phân bố khơng gian (Theo Allen,
2006) [47, 48] ................................................................................................................66
Hình 3. 14: Chu trình nghiên cứu địa chấn cho đối tượng bẫy phi cấu tạo trong môi
trường sông - hồ bể Cửu Long ......................................................................................67
vii


Hình 3. 15: Phương pháp phân tích thời gian hoạt động biến dạng ..............................70
Hình 3. 16: Sử dụng bản đồ đẳng dày kết hợp với mặt cắt địa chấn để xác định thời gian
hoạt động đứt gãy và địa hình cổ ...................................................................................71
Hình 3. 17: Các đứt gãy ngầm khơng biểu hiện trên bề mặt, nhưng vẫn tạo dấu hiệu biến
dạng và biến đổi địa hình bề mặt (Gawthorpe và Leeder 2000; Wolfe và c.s. 2019) ...71

Hình 3. 18: Sự phát triển chu kỳ bào tử phấn theo nguồn gốc tương ứng với sự phát triển
trong một chu kỳ trầm tích (Theo Poumot 1989 và Rull 1997) [49, 50] ......................73
Hình 4. 1: Các đơn vị cấu trúc khu vực nghiên cứu trên nền bản đồ cổ địa hình thời kỳ
SH8.2-SH10 và các mặt cắt địa chất tiêu biểu qua khu vực nghiên cứu thể hiện cấu trúc
địa chất từ Bắc xuống Nam ...........................................................................................77
Hình 4. 2: Mặt cắt A-B và hình phóng to của các đứt gãy tụt bậc; các mặt ranh giới SHB
– SH7 cắt qua khu vực nghiên cứu (SH10 là mặt bất chỉnh hợp) .................................78
Hình 4. 3: Mặt cắt C-D dịch về phía Nam của mặt cắt A-B và hình phóng to của các đứt
gãy tụt bậc, các mặt ranh giới SHB – SH7 cắt qua khu vực nghiên cứu (SH10 là mặt bất
chỉnh hợp) ......................................................................................................................79
Hình 4. 4: Mặt cắt E-F nằm ở phía Nam của mặt cắt C-D và hình phóng to của các đứt
gãy tụt bậc, các mặt ranh giới SHB – SH7 cắt qua khu vực nghiên cứu (SH10 là mặt bất
chỉnh hợp) ......................................................................................................................79
Hình 4. 5: Mặt cắt G-H nằm ở phía Nam của mặt cắt E-F và hình phóng to của các đứt
gãy tụt bậc, các mặt ranh giới SHB – SH7 cắt qua khu vực nghiên cứu (SH10 là mặt bất
chỉnh hợp) ......................................................................................................................80
Hình 4. 6: Mặt cắt số I-J dịch về phía Nam của mặt cắt G-H và hình phóng to của các
đứt gãy tụt bậc, các mặt ranh giới SHB – SH7 cắt qua khu vực nghiên cứu (SH10 là mặt
bất chỉnh hợp) ................................................................................................................80
Hình 4. 7: Mặt cắt K-L song song với trục kéo dài của bồn trũng Cửu Long theo phương
ĐB-TN thể hiện các hệ thống đứt gãy thuận khống chế các cấu trúc địa hào và địa lũy.
Cấu trúc địa chất bị phức tạp hóa bởi sự tham gia của hệ thống đứt gãy phương BĐBNTN ...............................................................................................................................81
Hình 4. 8: Chu Trình Phân tập trầm tích theo tài liệu cổ sinh địa tầng áp dụng cho trầm
tích sơng hồ bể Cửu Long..............................................................................................84
Hình 4. 9: Đặc điểm phân bố tướng trầm tích mơi trường hồ dựa trên phân bố của các
hoá thạch bảo tử phấn (Morley 2019) [53] ....................................................................84
Hình 4. 10: Cột địa tẩng tổng hợp bể Cửu Long theo kết quả phân tích cổ sinh địa tầng
của Morley et al. (2019) [53] .........................................................................................85
Hình 4. 11: Kết quả phân tập trầm tích theo tài liệu cổ sinh địa tầng kết hợp với tài liệu
ĐVL giếng khoan, cyclolog cho trầm tập B1.1 ở giếng khoan X-6 ở lơ 09-1 ..............86

Hình 4. 12: Sơ đồ minh giải mơi trường trầm tích Oligocen tập D bể Cửu Long dựa trên
kết quả phân tích tài liệu cổ sinh địa tầng (Báo cáo Murphy 2017) ..............................89
Hình 4. 13: Phân bố môi trường theo từng miền hệ thống trầm tích SH10 ..................90
Hình 4. 14: Phân bố mơi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH8 ...................91
viii


Hình 4. 15: Phân bố mơi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH7 ...................94
Hình 4. 16. Phân bố mơi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH5 ...................95
Hình 4. 17: Phân bố mơi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH5 (tiếp theo) ..96
Hình 4. 18: Phân bố môi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH3 ...................97
Hình 4. 19: Phân bố mơi trường theo từng miền hệ thống, trầm tích SH3 (tiếp theo) ..98
Hình 4. 20: So sánh tài liệu OBC với tài liệu trước đây của lô 09-1, các yếu tố cấu trúc
được thể hiện rõ ràng hơn (ví dụ như các đứt gãy nghịch, các phản xạ ở vịng trịn vàng)
.......................................................................................................................................99
Hình 4. 21: Ví dụ minh giản trên một tuyến địa chấn cắt qua khu vực nghiên cứu sử
dụng phần mềm Paleoscan cho kết quả chi tiết hơn ....................................................100
Hình 4. 22: Tuyến địa chấn hướng Nam – Bắc thể hiện các liên kết/minh giải các phản
xạ chính........................................................................................................................101
Hình 4. 23: Bản đồ thuộc tính địa chấn cho các cửa sổ khác nhau trên nền bản đồ địa
hình ..............................................................................................................................105
Hình 4. 24: Bản đồ thuộc tính biên độ phản ánh các thân cát có nguồn từ khu vực phía
Đơng giai đoạn đầu SH-8.1 .........................................................................................106
Hình 4. 25: Mặt cắt và mơ hình khối 3D dự báo vị trí thân cát trong tầng SH8 ở vị trí EBH2 ..............................................................................................................................107
Hình 4. 26: Mơ hình bẫy phi cấu tạo kiểu “pinch-out” phù hợp với các vỉa chứa kiểu
quạt trầm tích ...............................................................................................................108
Hình 4. 27: Bản đồ thuộc tính địa chấn và bản đồ cấu trúc thể hiện các thân cát và hướng
vận chuyển trầm tích ...................................................................................................111
Hình 4. 28: Vị trí các bẫy phi cấu tạo tiềm năng tổng hợp trên cơ sở dị thường địa chấn
và mơ hình trầm tích ....................................................................................................112

Hình PL1. 1: Ví dụ minh hoạ phân tập trầm tích theo các miền hệ thống LA-HA trên
giếng giếng khoan X-10 ..............................................................................................120
Hình PL1. 2: Liên kết giếng khoan theo mơ hình LA-HA cho mặt SH3 qua các giếng X10 – X-16 – X-17 – X-18 ............................................................................................121
Hình PL1. 3: Liên kết địa chấn theo mơ hình LA-HA cho mặt SH3 qua các giếng X-10
– X-16 – X-17 – X-18 .................................................................................................122
Hình PL1. 4: Liên kết mặt cắt theo mơ hình LA-HA cho mặt SH3 qua các giếng X-16 –
X-17 – X18 ..................................................................................................................123
Hình PL1. 5: Liên kết giếng khoan theo mơ hình LA-HA cho mặt SH8 qua các giếng X11 – X-12 – X-13 – X-14 – X-15 ................................................................................124
Hình PL1. 6: Liên kết địa chấn theo mơ hình LA-HA cho mặt SH8 qua các giếng X-11
– X-12 – X-13 – X-14 – X-15 .....................................................................................125
Hình PL1. 7: Liên kết mơi trường theo mơ hình LA-HA cho mặt SH8 qua các giếng X11 – X-12 – X-13 – X-14 – X-15 ................................................................................126

ix


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bể trầm tích Cửu Long là một trong những bể trầm tích Đệ Tam chứa dầu quan
trọng nhất nằm về phía Đơng Nam thềm lục địa Việt Nam với diện tích khoảng 40.000
km2 [1, 2]. Bể được hình thành do quá trình phá hủy đá móng trước Kainozoi theo cơ
chế tách giãn rift nội lục được bắt đầu từ Eocen. Với sự trợ giúp của các chuyên gia Liên
Xô, đây được coi là bể trầm tích đầu tiên phát hiện ra dầu khí thương mại từ những năm
80 của thế kỷ trước. Dầu khí đã được phát hiện và từng bước được đưa vào khai thác
với sản lượng lớn. Cho đến nay, dầu thơ khai thác từ bể Cửu Long đã đóng góp tới trên
80% tổng sản lượng dầu thô của cả nước. Trong suốt nhiều thập kỷ qua, phần lớn sản
lượng dầu khai thác được đều từ trong các vỉa chứa là đá móng granit và granitoid có
tuổi trước Kainozoi bị nứt nẻ mạnh hoặc trong các vỉa chứa là tầng cát kết tuổi Oligocen
trong các bẫy cấu tạo truyền thống. Trải qua gần 40 năm tìm kiếm thăm dị và khai thác,
đến nay có thể nói các bẫy cấu tạo và khối nhơ móng có tiềm năng ở bể Cửu Long đã
được thăm dò hết, chỉ còn lại một số cấu tạo nhỏ, nhiều rủi ro. Nếu khơng có những

quan điểm tìm kiếm thăm dị hoặc đối tượng tìm kiếm thăm dị mới thì trong tương lai
khơng xa sẽ khơng cịn cấu tạo để gia tăng trữ lượng ở bể Cửu Long trong khi các mỏ
dầu đang khai thác thì nhanh chóng cạn kiệt.
Với đặc điểm Bể Cửu Long có tầng sinh dầu tốt nhất trong khu vực Đông Nam Á
và tầng chắn khu vực là tập sét của hệ tầng Bạch Hổ có chất lượng chắn cao, tài ngun
dầu khí đã phát hiện còn rất khiêm tốn so với lượng dầu khí dự báo có thể sinh ra từ đá
mẹ, nhiều khả năng dầu khí cịn tích tụ trong các bẫy phi cấu tạo chưa được phát hiện ở
bể Cửu Long. Đã có nhiều nghiên cứu đề cập và chỉ ra tiềm năng đối với bẫy phi cấu
tạo ở bể này. Tuy nhiên những nghiên cứu này đa số mang tính định hướng, chủ yếu
dựa trên một số dấu hiệu trên tài liệu địa chấn và ý tưởng về đặc điểm mơi trường trầm
tích chưa có phương pháp luận hồn chỉnh để có thể xác định định lượng các bẫy phi
cấu tạo với độ tin cậy cao. Chính vì vậy, gần như chưa có giếng khoan thăm dị nào đặt
đối tượng chính là bẫy phi cấu tạo dẫn đến các phát hiện dầu khí trong bẫy phi cấu tạo
cũng cịn rất hạn chế, nếu có thì ít nhiều mang tính tình cờ.

1


Bên cạnh đó, sự thành cơng của các giếng khoan thăm dò gần đây tại mỏ Kèn Bầu
ở khu vực bể Sông Hồng phát hiện ra hydrocarbon trong các bẫy địa tầng càng khẳng
định tầm quan trọng của bẫy phi cấu tạo không chỉ với riêng bể Cửu Long mà cịn với
cả các bể trầm tích khác trên thềm lục địa Việt Nam trong giai đoạn tới.
Trong khi đó, những phương pháp tìm kiếm thăm dị đối tượng này vẫn cịn là vấn
đề mới mẻ, chưa có hệ phương pháp đầy đủ cũng như chưa có kinh nghiệm áp dụng
trong thực tế tìm kiếm thăm dị. Việc xây dựng được hệ phương pháp tìm kiếm thăm dị
bẫy phi cấu tạo và áp dụng thành công cho bể Cửu Long sẽ có ý nghĩa rất lớn đối với
việc duy trì và phát triển khâu đầu của ngành dầu khí trong tương lai ngắn hạn cũng như
dài hạn.
Với những lý do đó, NCS lựa chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp tìm kiếm bẫy
phi cấu tạo trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất – địa vật lý; Ứng dụng thực tế tại khu

vực lô 09-1, bồn trũng Cửu Long” để làm luận án tiến sĩ của mình với mong muốn giải
quyết được một số vấn đề cấp thiết về khoa học và thực tiễn nêu trên.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu nghiên cứu chính của luận án là xây dựng được một hệ phương pháp hiệu
quả trong nghiên cứu tìm kiếm các bẫy phi cấu tạo và áp dụng thử nghiệm trong việc
tìm kiếm bẫy phi cấu tạo tại lô 09-1, bồn trũng Cửu Long.
3. Đối tượng và pham vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các thành tạo trầm tích có có tuổi Oligocen – Miocen sớm
thuộc các hệ tầng Trà Tân (E32 tt – Tập D, C) và Bạch Hổ (N11 bh – Phụ tập BI.1).
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của luận án trên bình đồ là lơ 09-1, bồn trũng Cửu Long; trên
mặt cắt địa chấn được giới hạn bởi mặt phản xạ từ SH5 đến SH11.
4. Nội dung nghiên cứu
4.1. Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu liên quan của các cơng trình nghiên
cứu trước đây

2


Trong nội dung này, NCS. đã tiến hành thu thập các tài liệu địa chất, địa vật lý và
địa hóa liên quan đến cấu trúc địa chất, địa tầng, đặc điểm địa hóa và hệ thống dầu khí
của các cơng trình tìm kiếm – thăm dị dầu khí cũng như các bài báo khoa học đã được
công bố để tiến hành đánh giá và đưa ra được những đặc điểm chính về địa chất và tiềm
năng dầu khí của bể Cửu Long nói chung và lơ 09-1 nói riêng; Đồng thời xác định các
vấn đề còn tồn tại và những thách thức cần giải quyết trong việc tìm kiếm các bẫy phi
cấu tạo tại lô 09-1.
4.2. Nghiên cứu xây dựng mơ hình địa tầng phân tập và xác lập hệ phương pháp
nghiên cứu bẫy phi cấu tạo
Các tài liệu minh giải địa chấn (3D-4C), tài liệu giếng khoan, tài liệu phân tích

mẫu (thành phần trầm tích, cổ sinh, địa hóa,…) được tổng hợp, luận giải để làm sáng tỏ
các đặc trưng cơ bản của trầm tích mơi trường sơng - hồ so với trầm tích biển; từ đó tiến
hành đối sánh với các mơ hình địa tầng phân tập được đề xuất bởi các tác giả khác nhau
cho các môi trường và hệ thống trầm tích khác nhau để lựa chọn, cải tiến và xây dựng
được thống khung địa tầng phân tập gồm miền hệ thống phủ chổng cao (HAST) và miền
hệ thống phủ chồng thấp (LAST) phù hợp với đặc điểm cụ thể của trầm tích sơng - hồ
tuổi Oligocen – Miocen sớm trong khu vực lô 09-1 và vùng lân cận.
Trên cơ sở địa tầng phân tập được đề xuất, tiến hành nghiên cứu đặc điểm cổ địa
hình, mơi trường trầm tích, đặc trưng thạch học của các miền hệ thống trầm tích để xác
lập hệ phương pháp địa chất, địa vật lý phù hợp trong tìm kiếm các bẫy phi cấu tạo.
4.3. Nghiên cứu đặc điểm tướng, mơi trường trầm tích và phân chia địa tầng cho các
thành tạo trầm tích Oligocen – Miocen sớm tại lơ 09-1
Dựa trên các nguyên tắc xác định ranh giới và đặc trưng của hai miền hệ thống
HAST và LAST, tiến hành phân tích các đặc trưng tướng thạch học, mơi trường trầm
tích tương ứng để làm cơ sở phân chia trầm tích Oligocen – Miocen sớm của khu vực
thành các tập và miền hệ thống dựa trên các đặc trưng về thành phần thạch học, mơi
trường trầm tích và đường cong ĐVL giếng khoan cũng như trên mặt cắt địa chấn.
4.4. Áp dụng thử nghiệm hệ phương pháp tìm kiếm, phát hiện bẫy phi cấu tạo tại lô
09-1

3


Dựa trên cách tiếp cận mới về mơ hình địa tầng phân tập và hệ phương pháp nghiên
cứu bẫy phi cấu tạo, NCS. tiến hành nghiên cứu đặc điểm tướng, mơi trường trầm tích
và khơi phục lịch sử phát triển địa chất lơ; Lựa chọn các tiêu chí và áp dụng phân tích
tài liệu địa chất, địa vật lý để khoanh vùng dự báo các bẫy phi cấu tạo trên mặt cắt và
bình đồ.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của luận án đã xác lập được hệ phương pháp địa chất – địa vật
lý phù hợp trong nghiên cứu địa tầng phân tập đối với mơi trường trầm tích sơng – hồ
và nghiên cứu các cơ sở khoa học để nhận biết bẫy phi cấu tạo đối với môi trường này
để áp dụng cho các bể trầm tích Đệ Tam có đặc điểm hệ thống trầm tích tương tự trên
thềm lục địa Việt Nam.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc áp dụng hệ phương pháp nghiên cứu bẫy phi cấu tạo đã góp phần xác định
được các bẫy phi cấu tạo tiềm năng cho lơ 09-1, bồn trũng Cửu Long. Đây là những
đóng góp quan trọng cho việc phát hiện ra những mỏ dầu khí mới, tối ưu hóa tài ngun
thiên nhiên, gia tăng trữ lượng và bảo đảm an ninh năng lượng từ nguồn tài nguyên dầu
khí cho quốc gia.
6. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: NCS. đã xây dựng và đề xuất được khung địa tầng phân tập áp dụng
cho các thành tạo trầm tích nguồn gốc sơng – hồ tuổi Oligocen – Miocen sớm phần sớm
của khu vực nghiên cứu. Khác với địa tầng phân tập áp dụng cho môi trường biển, một
tập địa tầng áp dụng cho trầm tích sơng – hồ trong đề tài luận án được phân chia thành
hai miền hệ thống, gồm Miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và miền hệ thống phủ
chồng thấp (LAST). Dựa trên nguyên tắc phân chia này, các thành tạo trầm tích
Oligocen – Miocen dưới – phần dưới tại lô 09-1 bể Cửu Long đã được phân chia thành
11 tập, mỗi tập gồm hai miền hệ thống HAST và LAST, với ranh giới tập là các mặt bào
mòn bất chỉnh hợp chính.
Luận điểm 2: Các bẫy phi cấu tạo được dự báo cho phần trên của tập D, tập C và
tập BI.1 (SH5 – SH8B), tuổi Oligocen – Miocen muộn – phần sớm tại lô 09-1 bể Cửu
4


Long được xác định là các quạt trầm tích hạt thơ có thuộc tính biên độ cao nằm kề áp
vào các sườn dốc của các khối nâng và ven rìa bồn trũng, đó là các thân cát lịng sơng,
quạt trầm tích ven hồ thuộc miền hệ thống phủ chồng cao và/hoặc ít hơn là các thân cát
nằm ở trũng sâu của hồ có liên quan đến các thành tạo trầm tích turbidite.

7. Những điểm mới của luận án
• Những kết quả cập nhật và nghiên cứu mới từ các giếng khoan và tài liệu địa
chấn 3D gần đây được tiến hành chi tiết và định lượng đã góp phần làm sáng tỏ sự khác
biệt về đặc điểm trầm tích của môi trường sông – hồ, được giới hạn từ mặt ranh giới
SH5 đến SH11 của lơ 09-1 về các khía cạnh tướng thạch học, mơi trường lắng đọng,
hình thái kích thước và phân bố không gian cũng như quy luận biến đổi tướng trầm tích
theo khơng và thời gian so với trầm tích trong mơi trường biển;
• NCS. đã xây dựng được khung địa tầng phân tập phù hợp cho việc phân chia địa
tầng của các thành tạo trầm tích môi trường sông – hồ, với những cách tiếp cận khác so
với hệ thống phân chia địa tầng phân tập truyền thống áp dụng cho môi trường biển; Cụ
thể là một tập đối với các thành tạo trầm tích hình thành trong môi trường sông – hồ
gồm hai miền hệ thống: (i). Miền hệ thống phủ chồng cao (HAST) và (ii). miền hệ thống
phủ chồng thấp (LAST) dựa trên tỷ lệ tương đối giữa các tập trầm tích hạt thơ tướng
lịng sơng, quạt ven hồ và các tập trầm tích hạt mịn tướng đồng bằng ngập lụt và đầm
hồ);
• Kết quả của luận án đã đề xuất được hệ phương pháp nghiên cứu hợp lý và hiệu
quả trong nghiên cứu phát hiện các bẫy phi cấu tạo phục vụ cho việc nâng cao hiệu quả
tìm kiếm – thăm dị dầu khí; Trong đó phương pháp địa tầng phân tập gồm hai miền hệ
thống áp dụng cho mơi trường trầm tích sông – hồ được cho là phương pháp chủ đạo để
tìm kiếm các thân cát có triển vọng chứa trong miền hệ thống HAST;
• Lần đầu tiên áp dụng hệ phương pháp nghiên cứu phù hợp, đã bước đầu dự báo
được một số bẫy phi cấu tạo triển vọng chứa dầu khí cho lơ 09-1, bồn trũng Cửu Long.
8. Bố cục của luận án
Bản luận án TS của NCS. được trình bày trong 04 chương, khơng kể phần mở đầu
và kết luận, cụ thể như sau:

5


Mở đầu;

Chương I: Tổng quan về khu vực nghiên cứu: Trình bày các thơng tin chung về
vị trí địa lý, bối cảnh địa chất khu vực và lịch sử nghiên cứu địa chất lô 09-1;
Chương II: Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu: Nội dung chương này bao
gồm danh mục các tài liệu sử dụng và hệ các phương pháp nghiên cứu, cách tiếp cận
vấn đề được áp dụng trong đề tài luận án;
Chương III: Xác lập khung địa tầng phân tập cho môi trường sông-hồ và hệ
phương pháp nghiên cứu bẫy phi cấu tạo: Chương 3 trình bày những đặc trưng của trầm
lắng đọng trong tích sơng – hồ so với môi trường biển, cơ sở khoa học để xác lập khung
địa tầng phân tập gồm 2 miền hệ thống HAST và LAST áp dụng cho trềm tích sơng –
hồ;
Chương IV: Kết quả nghiên cứu bẫy phi cấu tạo tại lô 09-1 bể Cửu Long: những
vấn đề chính của chương 4 là những kết quả nghiên cứu chi tiết về địa chất và các bẫy
phi cấu tạo đã bước đầu được xác định trong các thành tạo trầm tích Oligocen – Miocen
của lơ 09-1;

Kết luận và kiến nghị;
Tài liệu tham khảo.
9. Nơi thực hiện đề tài
Đề tài luận án tiến sĩ của NCS. được thực hiện tại Viện Dầu khí Việt Nam và Cơng
ty Liên doanh dầu khí VietSovpetro.

6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí địa lý và bối cảnh kiến tạo bồn trũng Cửu long
Khu vực nghiên cứu thuộc lô 09-1, nằm về phía Đơng Nam bồn trũng Cửu Long
(Hình 1.1). Đây là một trong những bồn trũng Đệ Tam có triển vọng dầu khí lớn nhất
trên thềm lục địa Việt Nam. Phía Đông Bắc tiếp nối với bể Phú Khánh, sườn Tây Bắc
là đồng bằng châu thổ sông Cửu Long, giới hạn phía Đơng Nam được ngăn cách với bể

Nam Cơn Sơn qua đới nâng Côn Sơn. Bể kéo dài theo hướng Đơng Bắc - Tây Nam với
kích thước ~110x360 km, diện tích khoảng 40.000 km2 [1, 2].

Hình 1. 1: Vị trí địa lý và hình thái cấu trúc khu vực nghiên cứu (Theo Hồng
Ngọc Đơng, 2012) [2]
Về mặt hình thái, bồn trũng Cửu Long có trục kéo dài phương Đơng Bắc – Tây
Nam, song song với trục tách giãn biển Đông. Mặc dù có nhiều ý kiến khác nhau về cơ
chế và thời gian bắt đầu hình thành bồn trũng Cửu Long song tất cả đều nhận địng rằng
quá trình hình thành và tiến hóa bồn trũng Cửu Long có mối quan hệ chặt chẽ với sự
7


tách giãn biển Đông, sự thúc trồi của địa khối Đơng Dương về phía Đơng Nam đi kèm
với hoạt động trượt bằng trái của các hệ thống đứt gãy khu vực phát triển theo phương
Tây Bắc – Đông Nam khi mảng Ấn Độ va chạm với mảng Âu-Á trong giai đoạn
Kainozoi (KZ) [3-6]. Cụ thể hơn, quá trình biến dạng và tiến hóa bể Cửu Long có mối
quan hệ chặt chẽ với hoạt động của đứt gãy Maeng-Ping phương Tây Bắc – Đông Nam
và trục tách giãn biển Đông phương Đơng Bắc – Tây Nam (Hình 1.2).

Hình 1. 2: Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo khu vực và bồn trũng Cửu Long (theo
Schmidt et al., 2019) [4]
8


Kết quả minh giải tài liệu từ, trọng lực và đặc biệt là tài liệu địa chấn Hình 1.3 và
1.4) đã khẳng định bồn trũng Cửu Long là một bể kiểu rift sau cung thực thụ được hình
thành theo cơ chế tách giãn và phá hủy vỏ lục địa là các thành tạo đá móng trước
Kainozoi.

Hình 1. 3: Mặt cắt địa chấn phương TB-ĐN cắt qua trục bồn trũng Cửu Long thể

hiện đá móng trước KZ bị phá hủy bởi hệ thống các đứt gãy tách giãn kiểu rift
Kết quả nghiên cứu địa tầng từ các giếng khoan thăm dò dầu khí cho thấy, thành
tạo trầm tích cổ nhất có mặt ở phần thấp nhất của bể có tuổi Eocen [1, 7], đồng nghĩa
với việc quá trình hình thành bể được bắt đầu sớm nhất là từ Eocen. Trong khi đó, tài
liệu minh giải địa chấn liên kết với tài liệu sinh địa tầng đã cho phép phân chia lịch sử
phát triển kiến tạo của bồn trũng Cửu Long thành các giai đoạn sau đây:
1.1.1. Pha tách giãn rift I (Eocen sớm)
Đây là pha tách giãn sớm nhất, đánh dấu quá trình mở bể bởi trường ứng suất căng
giãn, với trục tách giãn phương á kinh tuyến. Pha này phát triển khơng rộng khắp tồn
bể mà chủ yếu mang tính cục bộ với sự có mặt của các đứt gãy thuận không liên tục,
phát triển theo phương á kinh tuyến (Hình 1.5). Sự hình thành và phát triển của các đứt
gãy này được cho là quá trình mở rộng hoạt động của đứt gãy Maeng-Ping và đứt gãy
Sông Cửu Long về phía Đơng Nam [4]. Kết quả của pha tách giãn sớm là tạo thành các

9