Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu khí bằng phương pháp biểu đồ crossplot

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN







DƯƠNG HOÀI THANH





XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG
CHỨA DẦU – KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BIỂU ĐỒ CẮT CROSSPLOT

Chuyên ngành : Vật Lý Địa Cầu
Mã số : 60 44 15



LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS TRẦN VĨNH TUÂN

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2010

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn một năm tìm hiểu và nghiên cứu một cách nghiêm túc, luận văn cao
học với đề tài “Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu –
khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot” của học viên Dương Hoài Thanh,
chuyên ngành Vật Lý Địa Cầu đã hoàn thành. Để có được kết quả này, tác giả đã
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô và
bạn bè đồng nghiệp.
Lời cảm ơn chân thành đầu tiên tác giả xin gửi đến PGS. TS Trần Vĩnh Tuân,
Thầy là người đã hướng dẫn rất tận tình cho tác giả trong việc lựa chọn đề tài và
trong suốt quá trình thực hiện. Thầy Trần Vĩnh Tuân cũng là người cung cấp cho tác
giả nguồn tài liệu tham khảo quí giá và các số liệu địa vật lý giếng khoan để thực
hiện đề tài này.
Xin cảm ơn chân thành PGS. TS Nguyễn Thành Vấn – trưởng bộ môn Vật
Lý Địa Cầu, khoa Vật Lý – Vật Lý Kỹ Thuật, trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên và
các thầy cô, đồng nghiệp trong bộ môn Vật Lý Trái Đất đã tạo điều kiện và giúp đỡ
tác giả hoàn thành đề tài này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc các thầy cô giáo giảng dạy chương
trình cao học khóa 17 năm 2007 chuyên ngành Vật Lý Địa Cầu, trường ĐH Khoa
Học Tự Nhiên đã tận tâm truyền đạt những kiến thức cơ bản và cần thiết làm nền
tảng cho qua trình nghiên cứu sau này.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp
trong đội 2D – làm việc trên tàu khảo sát địa chấn Bình Minh 02, công ty PTSC

Marine đã cổ vũ, động viên và khích lệ tinh thần tác giả trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2010
Tác giả

Dương Hoài Thanh

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục bảng
Danh mục hình vẽ
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CỦA VIỆT NAM 3
1.1 Giới thiệu 3

1.2 Thành công trong tìm kiếm thăm dò 5
1.3 Tài nguyên dầu khí của Việt Nam 9
1.3.1 Hiện trạng nguồn tài nguyên dầu khí 9
1.3.2 Trữ lượng dầu khí Việt Nam trong khung cảnh dầu khí
toàn cầu 11
CHƯƠNG 2: CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG CHỨA VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA TẦNG CHỨA 15
2.1 Những vấn đề cơ bản của Địa Vật Lý Giếng Khoan 15

2.1.1 Môi trường lỗ khoan 15
2.1.2 Độ rỗng 18
2.1.3 Độ sét của đất đá trầm tích 20
2.1.4 Độ thấm 22
2.1.5 Điện trở suất 22
2.1.6 Độ bão hòa nước 24
2.1.7 Các giá trị a, m, n 24
2.1.8 Nhiệt độ vỉa 25
2.2 Nhận dạng tầng chứa (hay vỉa chứa ) bằng tài liệu Địa Vật
Lý Giếng Khoan 26
2.2.1 Xác định tầng chứa bằng phương pháp log SP 26

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

2.2.2 Xác định tầng chứa bằng phương pháp điện trở suất 26
2.2.3 Xác định tầng chứa bằng phương pháp phóng xạ tự nhiên
28
2.2.4 Xác định tầng chứa bằng phương pháp log đường kính
giếng khoan 29
2.3 Các phương pháp địa vật lý giếng khoan dùng để xác định
các thông số vỉa của tầng chứa 30
2.3.1 Các phương pháp Log độ rỗng 30
2.3.2 Phương pháp Log phóng xạ tự nhiên 36
2.3.3 Phương pháp trường điện tự nhiên 38
2.3.4 Phương pháp log điện trở suất 40
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CẮT CROSSPLOT 46
3.1 Phương pháp biểu đồ cắt 46
3.1.1 Biểu đồ P (Pickett) 46
3.1.2 Biểu đồ H (Hingle) 47

3.1.3 Biểu đồ M – N 52
3.2 Chương trình biểu đồ cắt crossplot viết bằng ngôn ngữ
Matlab 56
3.2.1 Thuật toán phần mềm Crossplot 56
3.2.2 Giao diện phần mềm Crossplot và cách sử dụng 59
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH BIỂU ĐỒ CẮT CROSSPLOT
ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA CÁC TẦNG
CHỨA CỦA CẤU TẠO X BỒN TRŨNG CỬU LONG 69
4.1 Đặc điểm địa chất dầu khí của bồn trũng Cửu Long 69
4.1.1 Vị trí địa lý 69
4.1.2 Các thành tạo địa chất bồn trũng Cửu Long 70
4.1.3 Đặc điểm địa chất dầu khí của cấu tạo X Bồn Trũng Cửu
Long 71
4.2 Xác định các thông số của các vỉa trầm tích 78

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

4.3 Xác định thành phần thạch học của tầng chứa 84
Kết luận và kiến nghị 88
Danh mục công trình của tác giả
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

DANH MỤC BẢNG

CHƯƠNG 2
Bảng 2.1 Các giá trị vận tốc siêu âm và thời gian truyền sóng qua các loại khung đá
Bảng 2.2 Mật độ của các loại khung đá của đất đá phổ biến
CHƯƠNG 3
Bảng 3.1 Bảng tính các giá trị của các đường S
w
< 100%

Bảng 3.2 Bảng tính các giá trị của các đường S
w
< 100%
Bảng 3.3 Hệ số dung dịch và khung đá của một vài khoáng vật và độ rỗng
Bảng 3.4 Giá trị các hằng số M* và N* cho một số khoáng vật phổ biến
Bảng 3.5 Giá trị trị ∆T
ma
, ρ
ma
, M*, N* của các khoáng vật phổ biến trong đá móng
CHƯƠNG 4
Bảng 4.1 Số liệu vỉa cát sạch để xây dựng đường R
o
Bảng 4.2 Bảng số liệu các vỉa chứa cần xác định thông số
Bảng 4.3 Độ bão hòa nước của các vỉa tính bằng chương trình “biểu đồ cắt P”
Bảng 4.4 Độ bão hòa nước của các vỉa tính bằng chương trình “biểu đồ cắt H”
Bảng 4.5 Số liệu thiết lập biểu đồ thạch học của đá chứa ở tập D
Bảng 4.6 Số liệu thiết lập biểu đồ thạch học của đá móng




Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

DANH MỤC HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1
Hình 1.1 Sơ đồ phân bố các mỏ dầu khí ở Việt Nam
Hình 1.2 Phân chia Play các bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam

Hình 1.3a Phân bố các phát hiện dầu khí
Hình 1.3b Trữ lượng dầu khí phát hiện
Hình 1.4 Trữ lượng dầu khí phát hiện gia tăng hàng năm
Hình 1.5 Trữ lượng dầu khí giai đoạn 1982 – 2004
Hình 1.6 Biểu đồ khoan thăm dò, khoan phát triển và giá dầu hàng năm
Hình 1.7 Chi phí tìm kiếm thăm dò 1988 – 2000 (theo VPI)
Hình 1.8 Trữ lượng và tiềm năng dầu khí theo mức độ thăm dò
Hình 1.9 Phân bố cấp trữ lượng và tiềm năng theo bể (theo mức độ thăm dò)
Hình 1.10 Phân bố cấp trữ lượng và tiềm năng theo play (theo mức độ thăm dò)
Hình 1.11a Phân bố trữ lượng dầu các khu vực trên thế giới
Hình 1.11b Phân bố trữ lượng dầu các nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
Hình 1.12a Phân bố trữ lượng khí các khu vực trên thế giới
Hình 1.12b Phân bố trữ lượng khí các nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương

CHƯƠNG 2
Hình 2.1 Môi trường lỗ khoan
Hình 2.2 Các mặt cắt điện trở suất
Hình 2.3 Độ rỗng mở
Hình 2.4 Độ rỗng kín

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Hình 2.5 Các kiểu phân bố của sét trong thành hệ
Hình 2.6 Xác định tầng thấm bằng phương pháp log SP
Hình 2.7 Xác định tầng chứa bằng phương pháp điện trở suất
Hình 2.8 Xác định tầng chứa bằng phương pháp gamma tự nhiên
Hình 2.9 Xác định tầng chứa bằng phương pháp log đường kính giếng khoan
Hình 2.10 Biểu đồ hiệu chỉnh log độ rỗng nơtron bù của đá
Hình 2.11 Biểu đồ hiệu chỉnh log độ rỗng nơtron sườn của đá

Hình 2.12 Đường Gamma Ray điển hình đối với các loại đất đá
Hình 2.13 Mô hình minh họa việc xác định thạch học từ đường log SP
Hình 2.14 Mô hình hệ thống đo cảm ứng trong phương pháp điện trở suất

CHƯƠNG 3
Hình 3.1 Phương pháp đồ thị Pickett
Hình 3.2 Giấy vẽ biểu đồ cắt Hingle cho đá chứa là cát kết
Hình 3.3 Giấy vẽ biểu đồ cắt Hingle cho đá chứa là đá vôi
Hình 3.4 Biểu đồ cắt Hingle
Hình 3.5 Biểu đồ đặc điểm thạch học M – N cho trầm tích
Hình 3.6 Biểu đồ đặc điểm thạch học M – N cho đá móng
Hình 3.7 Giao diện chính của Crossplot
Hình 3.8 Giao diện của phương pháp “biểu đồ cắt P”
Hình 3.9 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Hình 3.10 Cửa sổ nhập các thông số số hóa
Hình 3.11 Cửa sổ số hóa
Hình 3.12 Cửa sổ biểu đồ cắt H
Hình 3.13 Cửa sổ chọn đặc điểm thạch học
Hình 3.14 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt H dùng cho Sandstones
Hình 3.15 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt H dùng cho Carbonates
Hình 3.16 Cửa sổ chọn của phương pháp biểu đồ M - N
Hình 3.17 Giao diện phương pháp biểu đồ M – N với trầm tích
Hình 3.18 Giao diện phương pháp biểu đồ M – N với đá móng
CHƯƠNG 4
Hình 4.1 Vị trí Bồn Trũng Cửu Long
Hình 4.2 Cột địa tầng Bồn Trũng Cửu Long

Hình 4.3 Bản đồ vị trí cấu tạo X – Lô 01/97
Hình 4.4 Mặt cắt địa chấn và địa tầng qua cấu tạo X thuộc Bồn Trũng Cửu Long
Hình 4.5 Đường R
o
các điểm số liệu trên chương trình “biểu đồ cắt P”
Hình 4.6 Đường R
o
các điểm số liệu trên chương trình “biểu đồ cắt H”
Hình 4.7 Biểu đồ đặc điểm thạch họcM – N tập D1
Hình 4.8 Biểu đồ đặc điểm thạch họcM – N tập D2
Hình 4.9 Biểu đồ đặc điểm thạch họcM – N của đá móng






Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

Hiệu quả của công tác thăm dò và khai thác các mỏ dầu khí phụ thuộc rất
nhiều vào việc xác định các đặc tính, thông số vỉa đặc biệt là ở ngoài hiện trường
thực địa. Hiện nay có rất nhiều phần mềm phân tích số liệu Địa Vật Lý Giếng
Khoan như : GEOFRAME, IP, ULTRA,…được dùng để xác định đặc tính và thông
số vỉa. Tuy nhiên đây là các phần mềm lớn nó chỉ được sử dụng ở các trung tâm xử
lý do đó chúng không phù hợp cho việc phân tích và kiểm tra ở hiện trường ngoài
thực địa.
Trong hoàn cảnh đó, tác giả đã chọn đề tài “Xây dựng chương trình xác định

các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot” với
nội dung chính là tìm hiểu và nghiên cứu các phương pháp biểu đồ cắt crossplot để
xây dựng nên phần mềm xác định các đặc tính và thông số vỉa có thể ứng dụng một
cách linh hoạt trong việc phân tích và kiểm tra ở hiện trường ngoài thực địa.
Mục đích của đề tài là xây dựng một phần mềm có thể cài đặt và sử dụng
trên máy tính cá nhân (PC) nhằm giúp cho các nhà Địa Vật Lý có thể xác định,
kiểm tra các đặc tính và thông số vỉa ở ngoài thực địa để có những quyết định đúng
đắn trong việc hoàn thiện giếng. Để đạt được mục đích trên, các nhiệm vụ chính cần
phải giải quyết là :
- Tìm hiểu các phương pháp biểu đồ cắt crossplot.
- Xây dựng phần mềm Crossplot bằng ngôn ngữ Matlab để xác định thông
số vỉa.
- Áp dụng xác định các thông số vỉa của các tầng chứa của cấu tạo X Bồn
Trũng Cửu Long để thấy được khả năng ứng dụng của phần mềm.
Để giải quyết các nhiệm vụ trên, dưới đây là các bước và phương pháp
nghiên cứu mà tác giả đã áp dụng :
- Thu thập các tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan.
1

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

- Số hóa các tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan.
- Phân tích các phương pháp biểu đồ cắt, xây dựng thuật toán lập trình và
dùng Matlab để viết thành phần mềm Crossplot.
- Xử lý tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan bằng Crossplot để thấy được khả
năng ứng dụng của phần mềm.
Sau hơn một năm tiềm hiểu và nghiên cứu, các nhiệm vụ và mục tiêu của đề
tài đặt ra đã được hoàn thành với các nội dung chính như sau :
- Chương 1 – gồm 12 trang là phần tổng quan về tiềm năng dầu khí của Việt

Nam.
- Chương 2 – gồm 31 trang, trình bày các vấn đề cơ bản của Địa Vật Lý
Giếng Khoan, phương pháp nhận dạng tầng chứa và các phương pháp Địa Vật Lý
Giếng Khoan dùng để xác định các thông số vỉa của tầng chứa.
- Chương 3 – gồm 23 trang, phân tích các phương pháp biểu đồ cắt crossplot,
đưa ra thuật toán và xây dựng chương trình biểu đồ cắt crossplot bằng ngôn ngữ
Matlab, giới thiệu về cách sử dụng chương trình biểu đồ cắt crossplot.
- Chương 4 – gồm 19 trang, ứng dụng chương trình biểu đồ cắt crossplot để
xác định các thông số vỉa của các tầng chứa của cấu tạo X Bồn Trũng Cửu Long để
thấy được khả năng ứng dụng của phần mềm.
Dù đã tận dụng tối đa các các khả năng và điều kiện có thể để hoàn thành các
nhiệm vụ đặt ra nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót. Tác giả luôn
mong nhận được sự quan tâm góp ý và chỉ dẫn của các thầy cô và đồng nghiệp để
đề tài “Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng
phương pháp biểu đồ cắt crossplot” được hoàn thiện hơn và ứng dụng có hiệu quả
vào thực tế.

2

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ VIỆT NAM

1.1. Giới thiệu
Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở Việt Nam được bắt đầu từ đầu những
năm 60 của thế kỷ trước, hoạt động tìm kiếm thăm dò chỉ thực sự được triển khai
mạnh mẽ từ khi thành lập Tổng cục Dầu mỏ và khí đốt Việt Nam vào năm 1975.
Trừ các hợp đồng nhượng địa được ký trước năm 1975, từ hợp đồng PSC

đầu tiên được ký vào năm 1978 cho đến nay (31-12-2004) đã có trên 50 hợp đồng
dầu khí (JV, PSC, BCC, JOC,…) được ký.
Kết quả công tác tìm kiếm thăm dò trong thời gian qua đã xác định được các
bể trầm tích Đệ Tam có triển vọng dầu khí :
Bể Cửu Long : Chủ yếu phát hiện dầu, trong đó có 5 mỏ đang khai thác (Bạch Hổ,
Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Đen) và nhiều mỏ khác (Sư Tử Vàng, Sư Tử
Trắng,…) đang chuẩn bị phát triển. Đây là bể chứa dầu chủ yếu ở thềm lục địa Việt
Nam.
Bể Nam Côn Sơn : Phát hiện cả dầu và khí trong đó có 2 mỏ đang khai thác là mỏ
dầu Đại Hùng và mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ, ngoài ra còn một số mỏ khí đang phát
triển (Rồng Đôi – Rồng Đôi Tây, Hải Thạch,…).
Bể Sông Hồng : Chủ yếu phát hiện khí, trong đó mỏ khí Tiền Hải “C” ở đồng bằng
Sông Hồng đang được khai thác và một số phát hiện khác ở ngoài khơi vịnh Bắc
Bộ.
Bể Malay – Thổ Chu : Phát hiện cả dầu và khí trong đó các mỏ dầu – khí : Bunga
Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya, Bunga Seroja ở vùng chồng lấn giữa Việt Nam và
Malaysia đang được khai thác.
3

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân


Hình 1.1 Sơ đồ phân bố các mỏ dầu khí ở Việt Nam
4

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Nhìn chung các phát hiện dầu khí thương mại ở thềm lục địa và đất liền Việt

Nam cho đến nay thường là các mỏ nhiều tầng chứa dầu, khí trong các dạng play có
tuổi khác nhau : móng nứt nẻ trước Đệ Tam (play 1), cát kết Oligocen (play 2), cát
kết Miocen (play 3), carbonat Miocen (play 4) và đá phun trào (play 5), trong đó
play móng phong hóa nứt nẻ trước Đệ Tam là đối tượng chứa dầu chủ yếu ở bể Cửu
Long với các mỏ khổng lồ. Tùy thuộc vào đặc điểm thành tạo các play này lại được
chia ra các play phụ (Hình 1.2).



1.2. Thành công trong tìm kiếm thăm dò
Tính đến 31-12-2009 đã có trên 70 phát hiện dầu khí, tuy nhiên chỉ có 51
phát hiện được đưa vào đánh giá thống kê trữ lượng, trong đó có 24 phát hiện dầu
chủ yếu ở bể Cửu Long, 27 phát hiện khí (kể cả phát hiện khí – dầu) phân bố ở các
bể : Nam Côn Sơn, Malay – Thổ Chu, Cửu Long và sông Hồng (Hình 13a, 13b, 14).
Hình 1.2 Phân chia Play các bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam
5

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Trữ lượng dầu khí phát hiện gia tăng hàng năm và tính cho giai đoạn 1982 –
2004 được minh họa ở Hình 1.5.
Hoạt động thăm dò có bước đột biến và phát triển liên tục từ khi Luật Đầu tư
nước ngoài ở Việt Nam được ban hành và nhất là khi nhà nước ban hành luật Dầu
Hình 1.3a Phân bố các phát hiện dầu khí Hình 1.3b Trữ lượng dầu khí phát hiện
Hình 1.4 Trữ lượng dầu khí phát hiện gia tăng hàng năm
6

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân



















Hình 1.5 Trữ lượng dầu khí giai đoạn 1982 – 2004

Hình 1.6 Biểu đồ khoan thăm dò, khoan phát triển và giá dầu hàng năm
7

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

khí năm 1993. Số giếng phát triển đến nay trên 320 giếng, trung bình 17 giếng/năm
(Hình 1.6). Đầu tư cho công tác tìm kiếm thăm dò giai đoạn 1988 – 2000 ở bể Nam
Côn Sơn là lớn nhất, thấp nhất là bể Malay – Thổ Chu (Hình 1.7).


Tỷ lệ thành công các giếng thăm dò ở đất liền là thấp nhất (>10%), bể Sông
Hồng là 32%, Nam Côn Sơn là 36%. Ở bể Cửu Long, Malay – Thổ Chu hệ số thành
công rất cao tương ứng là 59% và 80% nhờ công nghệ 3D mới (PSDM, AVO, AI
hoặc EI,…). Đặc biệt sự kiện phát hiện dầu trong móng trước Đệ Tam ở mỏ Bạch
Hổ đã mở ra quan điểm mới trong thăm dò giúp thành công trong phát hiện nhiều
mỏ mới. Tỷ lệ thành công khoan thăm dò từng play thay đổi từ 31 – 42% cụ thể như
sau : Móng phong hóa nứt nẻ trước Đệ Tam 34%, Oligocen 32%, Miocen 31%,
carbonat Miocen 37% và Miocen trên – Pliocen dưới 42%.

Hình 1.7 Chi phí tìm kiếm thăm dò 1988 – 2000 (theo VPI)
8

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

1.3. Tài nguyên dầu khí của Việt Nam
1.3.1. Hiện trạng nguồn tài nguyên dầu khí
Kết quả tính trữ lượng và tiềm năng dầu khí đã phát hiện của các bể trầm tích
Đệ Tam Việt Nam theo mức độ thăm dò tính đến ngày 31-12-2004 được trình bày ở

Hình 1.8. Tổng trữ lượng và tiềm năng dầu khí có khả năng thu hồi của các bể trầm


tích Đệ Tam của Việt Nam khoảng 4300 triệu tấn dầu qui đổi (Hình 1.9, 1.10), đã
phát hiện là 1.208,89 triệu tấn, chiếm khoảng 28% tổng tài nguyên dầu khí Việt
Nam, trong đó trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814.7 triệu tấn dầu qui
đổi, xấp xỉ 67% tài nguyên dầu khí đã phát hiện. Trữ lượng đã phát hiện tính cho
các mỏ dầu khí của các mỏ đã tuyên bố thương mại, phát triển và đang khai thác
được phân bổ như sau : trữ lượng dầu và condensat khoảng 420 triệu tấn (khoảng 18
triệu tấn condensat), khí 394,7 tỷ m
3
trong đó trữ lượng khí đồng hành 69,9 tỷ m
3
,
khí không đồng hành 324,8 tỷ m
3
. Trữ lượng dầu đã khai thác 169,94 triệu tấn, khí
đồng hành và không đồng hành đã khai thác khoảng 37,64 tỷ m
3
trong đó lượng khí
đưa vào bờ sử dụng chỉ đạt 18,67 tỷ m
3
khí (50%), số còn lại được dùng tại mỏ và
Hình 1.8 Trữ lượng và tiềm năng dầu khí theo mức độ thăm dò
9

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

đốt bỏ để bảo vệ môi trường. Hiện nay (đến 31-12-2004) trữ lượng còn lại 250,06

triệu tấn dầu và 357 tỷ m
3
khí.




Hình 1.9 Phân bố cấp trữ lượng và tiềm năng theo bể (theo mức độ thăm dò)

Hình 1.10 Phân bố cấp trữ lượng và tiềm năng theo play (theo mức độ thăm dò)
10

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

1.3.2. Trữ lượng dầu khí Việt Nam trong khung cảnh dầu khí toàn cầu
Việt Nam là quốc gia có tiềm năng dầu khí nhưng với trữ lượng không đáng
kể nên trước năm 1990 trữ lượng dầu khí của Việt Nam chưa được thống kê trong
khu vực và thế giới. Chỉ sau khi phát hiện và khai thác dầu từ móng nứt nẻ trước Đệ
Tam của mỏ Bạch Hổ ở bể Cửu Long thì trữ lượng dầu của Việt Nam mới được đưa
vào thống kê vào năm 1990 và sau khi phát hiện mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ ở bể
Nam Côn Sơn trữ lượng khí của Việt Nam mới được đưa vào bảng thống kê của thế
giới từ năm 1992. Theo thống kê trữ lượng dầu thế giới vẫn giữ được mức tăng
trưởng so với năm 1992 và đạt 1.147,8 tỷ thùng cuối năm 2003 chủ yếu tập trung ở
Trung Đông (63%). Trong khi đó ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương từ năm
1992 đến 31-12-2003 trữ lượng dầu tăng khoảng 3 tỷ thùng từ 44,6 tỷ thùng lên
47,7 tỷ thùng chỉ chiếm khoảng 4% trữ lượng dầu thế giới (Hình 1.11a). Mặc dù trữ
lượng dầu của Việt Nam tăng lên khoảng 1,7 lần so với năm 1992 từ 250,9 triệu tấn
(1.930 triệu thùng) lên 420 triệu tấn (3.203 triệu thùng) vào cuối 2004 nhưng vẫn là
rất nhỏ so với trữ lượng dầu của thế giới và chỉ chiếm khoảng 7,8% trữ lượng trong

dầu của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, đứng hàng thứ 6 (sau Malaysia)
Hình 1.11a Phân bố trữ lượng dầu các khu vực trên thế giới
11

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân



khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (Hình 1.11b). Tổng trữ lượng khí của thế giới
đến cuối năm 2003 khoảng 175,78 nghìn tỷ m
3
, trong đó các nước khu vực Châu Á
– Thái Bình Dương có trữ lượng khí khoảng 13,47 nghìn tỷ m
3
chiếm khoảng 8%
trữ lượng khí thế giới, đứng thứ 4 sau Châu Phi (Hình 12a). Trữ lượng khí của Việt
Nam mặc dù tăng 3 lần từ 120 tỷ m
3
vào năm 1992 lên 395 tỷ m
3
vào năm 2004
nhưng chỉ chiếm khoảng 2,9% trữ lượng khí khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
(Hình 1.12b) và xếp thứ 9 sau Papua New Guinea.

Hình 1.11b Phân bố trữ lượng dầu các nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
12

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân



Hình 1.12a Phân bố trữ lượng khí các khu vực trên thế giới
Hình 1.12b Phân bố trữ lượng khí các nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
13

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Nghiên cứu xu hướng biến động trữ lượng dầu khí khu vực Châu Á – Thái
Bình Dương cho thấy trong khi các nước Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia
trữ lượng dầu giảm so với năm 1992 thì Việt Nam lại có sự tăng trữ lượng nhanh cả
dầu và khí. Đặc biệt việc phát hiện lần đầu tiên dầu trong móng trước Đệ Tam đã bổ
sung nguồn trữ lượng rất lớn để duy trì và tăng sản lượng khai thác. Như vậy ngay
cả khi những phát hiện mới bị giảm, số lượng và qui mô, trữ lượng có khả năng tăng
mạnh đáng kể ở các vùng xung quanh mỏ sẵn sàng khai thác. Điều đó nhấn mạnh
tầm quan trọng các hoạt động phát triển các mỏ đã phát hiện trong việc thăm dò hợp
lý các tiềm năng dầu khí có thể.
Kết luận :
Dầu mỏ và khí thiên nhiên là tài nguyên quý hiếm, không tái tạo, là nguồn
năng lượng và nguyên liệu quan trọng cho sự phát triển kinh tế của đất nước. Do đó
để đảm bảo gia tăng trữ lượng, duy trì khai thác ổn định lâu dài đảm bảo an ninh
năng lượng cho phát triển kinh tế của đất nước luôn là thách thức lớn đối với ngành
dầu khí Việt Nam. Bởi vậy trong thời gian tới Tổng công ty Dầu khí Việt Nam cần
phải phát huy nội lực để đẩy mạnh và mở rộng thăm dò dầu khí ở các vùng còn
chưa được thăm dò đồng thời cần đầu tư nghên cứu tìm các giải pháp kinh tế - công
nghệ để phát triển khai thác các mỏ được xem là nhỏ và các mỏ khí có hàm lượng

CO
2
cao mà các nhà thầu đã hoàn trả và có được một tổ hợp các giải pháp, chính
sách ưu đãi khuyến khích đầu tư nước ngoài để phát triển khai thác các mỏ giới hạn
kinh tế trên biển là đòi hỏi thực tế rất cấp bách. Mặt khác, cần phối hợp với các nhà
thầu nghiên cứu áp dụng các giải pháp công nghệ mới để tăng khả năng thu hồi dầu
tại các mỏ đang khai thác. Điều này có ý nghĩa kinh tế rất lớn trong tương lai khi
mà các mỏ dầu khí khai thác ngày càng cạn kiệt và việc phát triển các mỏ nhỏ ở
thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế Việt Nam ngày càng trở nên phổ biến.



14

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

CHƯƠNG 2
CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG CHỨA VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA TẦNG CHỨA

2.1. Những vấn đề cơ bản của Địa Vật Lý Giếng Khoan
Địa Vật Lý nghiên cứu giếng khoan là một lĩnh vực của ngành Địa Vật Lý,
bao gồm những phương pháp Vật Lý, sử dụng để nghiên cứu lát cắt địa chất mà
giếng khoan đi qua, từ đó có thể phát hiện và đánh giá trữ lượng khoáng sản, thu
nhập những thông tin về vùng mỏ khai thác và trạng thái giếng khoan.
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp Địa Vật Lý khác nhau, theo bản chất có
thể chia ra thành những nhóm như sau :
• Phương pháp điện trường.

• Phương pháp từ trường.
• Phương pháp phóng xạ.
• Phương pháp sóng siêu âm.
• Phương pháp nhiệt.
• Phương pháp cơ lý.
• Phương pháp chụp ảnh.
• Phương pháp địa hóa.
Bản chất của những phương pháp trên là đo dọc thành giếng khoan để ghi
một vài thông số, những thông số này đặc trưng cho một hay vài tính chất vật lý của
đất đá mà giếng đã đi qua.

2.1.1. Môi trường lỗ khoan
Trong quá trình khoan, khi khoan qua thành hệ của tầng thấm thì nước trong
dung dịch khoan sẽ thấm nhiễm vào bên trong thành hệ còn thành phần sét trong
dung dịch khoan thì không thấm vào thành hệ được nên chỉ bám ở ngoài thành hệ
15

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

(dọc theo thành giếng khoan). Khi lớp sét bám vào thành giếng đủ dày thì nó sẽ
ngăn chặn không cho nước từ dung dịch khoan xâm nhập vào thành hệ nữa. Khi
nước từ dung dịch khoan thâm nhập vào thành hệ thì thành hệ sẽ hình thành nên ba
đới theo hướng từ thành giếng vào là : đới thấm nhiễm hoàn toàn, đới chuyển tiếp
và đới nguyên (Hình 2.1).

Hình 2.1 Môi trường lỗ khoan
16