Xây dựng mô hình trưởng thành của vật liệu hữu cơ theo mặt cắt AB bồn trũng cửu long bằng phân mềm PETROMOD

GVHD: Thái Bá Ngọc
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KĨ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ

ĐỒ ÁN ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ
“Xây dựng mô hình trưởng thành của vật liệu hữu cơ theo mặt
cắt AB bể Cửu Long bằng phần mềm Petromod”

SVTH:

Nguyễn Đăng Khoa 31201701
Nguyễn Tấn Đạt

GVHD:

31200720

Th.S Thái Bá Ngọc

TPHCM tháng 1 năm 2016

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

i


GVHD: Thái Bá Ngọc

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

ii


GVHD: Thái Bá Ngọc

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Địa Chất và Dầu Khí nói
chung và đặc biệt là các Thầy Cô trong bộ môn Địa Chất Dầu Khí nói riêng, trong thời
gian qua đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập trên mái trường ĐH Bách Khoa
này.
Em xin được gửi lời cám ơn đến thầy Thái Bá Ngọc, người đã hướng dẫn em trong
quá trình thực hiện nghiên cứu và làm đồ án môn học.
Trong phạm vi đồ án của mình, em dùng phần mềm PetroMod để mô phỏng lại
quá trình trầm tích ở Bể Cửu Long. Thông qua đồ án này em muốn hệ thống hóa lại
toàn bộ các kiến thức đã học cũng như là tìm hiểu thêm về các lý thuyết khác, có thể áp
dụng tính toán tốt nhất.
Do khả năng và thời gian có hạn nên đồ án khó tránh những sai sót. Do đó, em rất
mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của thầy để em có thể hoàn thiện đồ án một cách
tốt nhất cũng như là hoàn thiện kiến thức của bản thân và chuẩn bị cho công việc sau
này.
Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

iii


GVHD: Thái Bá Ngọc

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Bể Cửu Long từ lâu là một trong những bể cung cấp nguồn năng lượng cho ngành
dầu khí Việt Nam. Theo dự đoán thì trong vài chục năm tới nguồn tài nguyên ở Bể Cửu
Long sẽ từ từ suy giảm và cạn kiệt. Từ đó, mục tiêu của đồ án này là xác định rõ các
đới sinh dầu khí và tính toán mức độ trưởng thành của chúng. Từ đó, sẽ có kế hoạch tìm
kiếm và khai thác hiệu quả hơn.
Được nghiên cứu từ nhiều năm trước, cho thấy Bể Cửu Long có ba tầng đá mẹ
chính: tầng trầm tích Miocene dưới, tầng Oligocene trên và trầm tích Eocene trên.
Các lý thuyết về tính chất, thông số địa hóa dùng để xác định mức độ trưởng thành
của VLHC cũng được đề cập tới để làm rõ các giá trị sau khi mô phỏng.
Phương pháp nghiên cứu được đề cập tới là phương pháp mô phỏng mặt cắt từ dữ
liệu giếng khoan đo đạc các thông số địa vật lý giếng, địa hóa và địa chấn khu vực. Sau
đó sẽ dựng lại cột địa tầng cùng với những giá trị tính được, so sánh với các thực nghiệm
đã được chứng minh từ trước để xác định mức độ trưởng thành của VLHC. Mô hình
mô phỏng là mô hình 1D và 2D.
Từ hai mô hình đó, ta thấy được là trầm tích Miocene dưới chưa đạt mức sinh dầu
khí và kerogen chủ yếu loại III. Trong khi đó, tập Eocene trên và Oligocene trên và dưới
đều chiếm đa số là kerogen loại II và trong đới sinh dầu chính, vì vậy hai tập này là
nguồn cung cấp dầu khí chủ yếu cho bể Cửu Long ở thời điểm hiện tại.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

iv


GVHD: Thái Bá Ngọc

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bể Cửu Long là một trong những bể có nhiều tiềm năng dầu khí nhất nước ta,
đồng thời đây cũng là khu vực có đặc điểm địa chất rất phức tạp. Việc tìm hiểu, nghiên

cứu cách thăm dò bể Cửu Long là nhu cầu cần thiết để phục vụ cho công cuộc khai thác
dầu khí. Càng áp dụng nhiều phương pháp, khả năng minh giải và độ phân giải các tính
chất của bể càng lớn. Từ đó, khả năng tìm thấy triển vọng cũng được nâng cao. Mức độ
trưởng thành của vật liệu hữu cơ là đặc điểm vô cùng quan trọng và là điều kiện tiên
quyết để đánh giá một thành hệ.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ
Mục tiêu là xác định mức độ trưởng thành của vật liệu hữu cơ.
Nhiệm vụ là xác định các thông số địa hóa của đối tượng nghiên cứu, từ đó xây
dựng mô hình trưởng thành bằng phần mềm PetroMod.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Bồn trũng Cửu Long - Bồn trũng nằm ở tọa độ 9-11o vĩ Bắc, 106,5-109o độ kinh
Đông, với diện tích bề mặt khoảng 56.000 km². Bồn trũng có dạng gần giống hình bán
nguyệt, kéo dài theo phương Đông Bắc-Tây Nam với phần cung lồi hướng về phía Đông
Nam, 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.
Các đặc điểm hóa lý và mức độ trưởng thành của vật liệu hữu cơ trong bồn trũng
Cửu Long.
4. Phương pháp nghiên cứu
Các thông số địa hóa dùng để xác định độ trưởng thành của vật liệu hữu cơ như
các phân tích TOC & Rock Eval, phản xạ vitrinite, sắc ký lỏng, sắc ký khí, sắc ký khí
khối phổ, sắc ký khí nhiệt phân và phân tích nước vỉa để diễn giải cho việc đánh giá đá
sinh, đánh giá mức độ trưởng thành nhiệt, đặc tính dầu và nước, mối quan hệ dầu với

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

v


GVHD: Thái Bá Ngọc
đá sinh, quan hệ dầu với dầu, sự liên thông của vỉa chứa. Nghiên cứu mô hình địa hóa

bể trầm tích.
Tập trung chủ yếu vào tính chất địa hóa và hóa lý để đánh giá mức độ trưởng thành
của vật liệu hữu cơ, từ đó xây dựng mô hình bằng phần mềm Petromod.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học là đánh giá được tầng chứa mặt cắt bể Cửu Long.
Ý nghĩa thực tiễn là xác định tiềm năng dầu khí và lập kế hoạch phát triển trong
tương lai.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

vi


GVHD: Thái Bá Ngọc

MỤC LỤC
I.ĐẶC ĐIỂM CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG
1.1. Đặc điểm địa chất và hệ thống dầu khí ở bể Cửu Long: [1]

1
1

1.1.1. Vị trí nghiên cứu:

1

1.1.2. Đặc điểm và hệ thống dầu khí:

2

1.2. Hệ thống dầu khí:

19

1.2.1 Đá sinh

19

1.2.2 Đá chứa

20

1.2.3. Đá chắn

20

1.2.4 Di cư vào bẫy

21

II. PHƯƠNG PHÁP ĐỊA HÓA XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU HỮU CƠ
22
2.1 Phương pháp xác định độ phản xạ Vitrinite %Ro [1]

22

2.2 Phương pháp xác định chỉ số thời nhiệt (TTI)

23

2.2.1 Phục hồi lịch sử chôn vùi

24

2.2.2 Gradient địa nhiệt và nhiệt độ cổ:

25

2.2.3 Chỉ số thời nhiệt:

25

2.3 Phương pháp nhiệt phân Rock-Eval [5]

26

2.4 Phương pháp xác định tổng hàm lượng Carbon hữu cơ (TOC)

29

2.4.1 Xác định từ mẫu lõi – phương pháp LECO [1]:

29

2.4.2 Xác định TOC từ tài liệu giếng khoan [9]:

29

2.5 Xác định chỉ số HI (Hydrocarbon Index):

31

2.6 Xác định giá trị dòng nhiệt (Heat Flow – HF)

32

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

vii


GVHD: Thái Bá Ngọc
III. MÔI TRƯỜNG LẮNG ĐỌNG VÀ LOẠI VẬT LIỆU HỮU CƠ CỦA ĐÁ MẸ Ở
BỒN TRŨNG CỬU LONG

34

3.1 Tầng sét Miocen dưới (N11)

34

3.2 Tầng sét Oligocen trên (E32)

34

3.3 Tầng sét Oligocen dưới + Eocen (E31+E2)

34

IV. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA VẬT LIỆU

HỮU CƠ BẰNG PHẦN MỀM PETROMOD
4.1 Phương pháp truyền thống [1]

40
40

4.2 Phương pháp mô hình hóa bể trầm tích đánh giá mức độ trưởng thành của vật liệu
hữu cơ

41

4.2.1 Giới thiệu phần mềm PetroMod.

41

4.2.2 Mô hình độ trưởng thành 1D

41

4.2.3 Mô hình độ trưởng thành 2D

48

KẾT LUẬN

58

KIẾN NGHỊ

58

TÀI LIỆU THAM KHẢO

59

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

viii


GVHD: Thái Bá Ngọc

DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình

Nội dung

1.1

Vị trí bể Cửu Long (nguồn: PVEP)

1.2

Cột địa tầng tổng hợp của bể Cửu Long (Vietsopetro, Bùi Thị Luận 2007)

1.3

Bản đồ phân bố các đơn vị cấu trúc chính và hệ thống đứt gãy bể Cửu
Long (nguồn: Vietsopetro)

2.1

Kính hiển vi LEITZ

2.2

Lịch sử chôn vùi điểm X (Trũng Đông Bạch Hổ) (Võ Vân Anh-2015)

2.3

Quá trình nhiệt phân Rock-Eval

2.4

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

Mối quan hệ giữa LOM và phản xạ Vitrinite (Crain's Petrophysical
Handbook)
Mô hình lịch sử chôn vùi 1D mặt cắt A-B bể Cửu Long theo hệ số phản
xạ Vitrinite
Mô hình lịch sử chôn vùi 1D mặt cắt A-B bể Cửu Long theo TOC
Mô hình lịch sử chôn vùi 1D mặt cắt A-B bể Cửu Long theo hệ số phản

xạ Vitrinite
Mặt cắt địa chất Tây Bắc – Đông Nam bể Cửu Long (Hoàng Đình Tiến)
trước (a) và sau khi số hóa (b)
Mặt cắt cổ kiến tạo mặt cắt Tây Bắc – Đông Nam bể Cửu Long
(Hoàng Đình Tiến)

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

ix


GVHD: Thái Bá Ngọc

4.6

4.7

Biểu đồ giá trị dòng nhiệt của mặt cắt Tây Bắc – Đông Nam, bể Cửu
Long (Võ Vân Anh – 2015)
Mô hình mặt cắt 2D bể Cửu Long mặt cắt A-B theo giá trị hệ số phản xạ
Vitrinite

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Nội dung

Bảng

2.1

Đánh giá độ trưởng thành của VLHC dựa vào độ phản xạ vitrinite với các loại

kerogen tương ứng (AAPG Wiki)
Đánh giá mức độ trưởng thành của VLHC dựa vào chỉ số thời nhiệt TTI

2.2

(Hoàng Đình Tiến, 2007)

2.3

Chỉ số PI và mức độ trưởng thành của VLHC (AAPG Wiki)

2.4

Tmax và mức độ trưởng thành của VLHC (AAPG Wiki)

2.5

Phân cấp vật liệu theo TOC (Moldowan J.M, et. al)

2.6

3.1

3.2

Phân loại kerogen và sản phẩm dựa theo chỉ số HI (Kareem Bakr, Well site
Geologist)
Các tầng đá mẹ chủ yếu ở bồn trũng Cửu Long
Các đặc tính cơ bản của các tầng đá mẹ bể Cửu Long (Địa chất và tài nguyên
dầu khí Việt Nam – Nguyễn Hiệp)

3.3

Tổng hợp các giá trị địa hóa phân cấp trưởng thành

3.4

Nhận xét tính chất tầng đá mẹ bể Cửu Long

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

x


GVHD: Thái Bá Ngọc

4.1

Độ sâu, bề dày và tuổi các lớp trầm tích tại điểm X (Võ Vân Anh – 2015)

4.2

Dữ liệu địa hóa và nhiệt

4.3

Giá trị điều các kiện biên

4.4

Phân cấp vật liệu theo phản xạ vitrinite (Burnham and Weeney, PetroMod)

4.5

Giá trị Ro và TTI của tầng đá mẹ bể Cửu Long

4.6

Nhận xét lịch sử sinh dầu bể Cửu Long

4.7

Nhận xét về lịch sử sinh dầu ở Bể Cửu Long

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

xi


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

I.ĐẶC ĐIỂM CỦA BỒN TRŨNG CỬU LONG
1.1. Đặc điểm địa chất và hệ thống dầu khí ở bể Cửu Long: [1]
1.1.1. Vị trí nghiên cứu:
Bể Cửu Long nằm chủ yếu trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam, có tọa độ địa lý
khoảng 9000'-11000' vĩ Bắc và 106030'-109000' kinh Đông, với diện tích khoảng 36.000
km2.

Hình 1.1: vị trí bể Cửu Long (nguồn PVEP)
Bể Cửu Long là một bể rift hình thành vào Đệ Tam sớm, có dạng hình bầu dục,
kéo dài và uốn cong theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. 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 với đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn
cách với bể Phú Khánh.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

1


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Bể Cửu Long kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết đến cửa sông Hậu. Lượng nước
sông Mekong đổ ra biển trung bình 38.000 m3/giây, lượng phù sa 0,25 kg/m3. Như vậy
hàng năm sông Mekong đưa ra biển hàng triệu tấn phù sa. Ngoài ra nguồn cung cấp vật
liệu trầm tích còn phải kể đến con sông khác như: sông Vàm Cỏ Tây, Vàm Cỏ Đông,
sông Sài Gòn,...
1.1.2. Đặc điểm và hệ thống dầu khí:
1.1.2.1. Đặc điểm địa chất-kiến tạo:
A. CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BỂ CỬU LONG
Đầu Kainozoi, các trầm tích lấp đầy các trũng sâu trên bề mặt địa hình cổ trước
Kainozoi, bể trầm tích Cửu Long được hình thành và sau đó tiếp tục phát triển rồi mở
rộng dần trong suốt Đệ Tam tạo ra một bể trầm tích tương đối hoàn chỉnh có dạng hình
Oval, có trục kéo dài của nó theo hướng Đông Bắc-Tây Nam cùng với tiến trình đó và
với các hoạt động kiến tạo kéo theo là sự hình thành các đứt gãy phân cắt bể Cửu Long
ra các đới cấu trúc khác nhau, hình thành hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam và Đông

Tây đóng vai trò chủ yếu. Các đứt gãy này hoạt động khá mạnh vào cuối Oligocene đến
Miocene sớm. Do đặc điểm phủ chồng lên móng Đệ Tam và chịu sự chi phối của các
hoạt động kiến tạo trong suốt lịch sử hình thành và phát triển, bể Cửu Long được phân
chia ra các đơn vị cấu trúc sau: đơn nghiêng, các đới trũng, các đới nâng và các đới
phân dị.
 Các đơn nghiêng
 Các đơn nghiêng Tây Bắc
Còn gọi là địa trũng Vũng Tàu-Phan Rang nằm ở phía Tây-Tây Bắc của bể, do sự
phân cắt của các đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam nên cấu trúc đơn nghiêng có dạng bậc
thang.
 Các đơn nghiêng Đông Nam
Nằm phía Đông Nam của bể và kề áp với khối nâng Côn Sơn. So với đơn nghiêng
Tây Bắc thì đơn nghiêng này ít bị phân dị hơn và được ngăn cách với trung tâm bởi các
đứt gãy chính có hướng Đông Bắc-Tây Nam.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

2


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

 Các đới trũng
Các đới trũng quan trọng là cấu trúc lõm kế thừa từ mặt móng Kainozoi và sau đó
có sự mở rộng trong quá trình tách giãn và kéo tách vào cuối Oligocene, Miocene sớm
rồi bị tách, oằn võng trong Miocene, có 4 đới trũng chủ yếu sau:
 Đới trũng Tây Bạch Hổ
Nằm ở Phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và là một trong số cấu tạo sâu nhất của bể Cửu

Long với độ dày trầm tích Đệ Tam lên đến 7000m. Cấu trúc này phát triển theo hướng
của hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam và bị phức tạp hóa do bị chi phối bởi đứt
gãy Đông Tây.
 Đới trũng Đông Bạch Hổ
Nằm ở phía Đông của cấu tạo Bạch Hổ và phát triển theo hướng hệ thống đứt gãy
Đông Bắc - Tây Nam. Có bề dày trầm tích đến > 7000m. Phần dưới của đới này phát
triển theo kiểu rift và phần trên theo kiểu oằn võng.
 Đới trũng Bắc Bạch Hổ
Là đới sâu nhất (>8km) và lớn nhất (8x20km) kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây
Nam. So với các vùng trũng khác thì trũng này phức tạp hơn bởi sự phân cắt của các
đứt gãy và các khối nhô cục bộ.
 Đới trũng Bắc Tam Đảo
Nằm ở phía Bắc Tam Đảo và là nhánh kéo dài của trũng trung tâm với bề dày trầm
tích tới 5000m.
 Các đới nâng
Đa phần các đới nâng ở bể Cửu Long là cấu tạo kế thừa các khối nhô của móng
trước Kainozoi và tập trung chủ yếu ở phần trung tâm của bể. Các đới nâng trung tâm
gồm có:

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

3


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

 Đới nâng Rồng - Bạch Hổ - Cửu Long
Còn gọi là đới nâng trung tâm có phương hướng kéo dài theo hướng Đông Bắc Tây Nam. Đới nâng này bị phân cách với các trũng kế cận bởi các đứt gãy lớn đặc biệt

là đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam. Qua các bản đồ đẳng dày ta thấy các đới nâng này phát
triển kế thừa một cách bền vững và liên tục từ móng trước Kainozoi đến tầng "rotalid".
 Đới nâng Trà Tân - Đồng Nai
Nằm ở phía Bắc - Đông Bắc của bể và phát triển theo hướng Đông Bắc - Tây Nam
và có xu thế nối với các cấu tạo Ba Vì qua sườn dốc của đơn nghiêng Tây Bắc. Đặc
điểm cấu trúc của đới này thể hiện khá rõ ở mặt móng và trong các thành tạo Miocene.
Toàn bộ đới nâng của Trà Tân - Đồng Nai bị khống chế bởi hệ thống đứt gãy Đông Bắc
- Tây Nam và bị phân cách bởi các đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam sau đó bị chặn lại ở
phía Tây Nam bởi đứt gãy có hướng Đông Tây.
 Đới nâng Tam Đảo - Bà Đen
Phát triển kế thừa trên các khối nhô của móng Đệ Tam và phát triển liên tục tới
đầu Miocene. Dưới tác động phân cắt của đứt gãy Đông Tây tạo ra một số cấu tạo nhỏ
cục bộ và phức tạp thêm đặc tính cấu trúc của đới.
 Đới phân dị cấu trúc Tây Nam
Là loại có cấu trúc địa phương bị khống chế bởi hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây
Nam và bị phân cắt bởi đứt gãy địa phương Đông Bắc - Tây Nam và Tây Bắc - Đông
Nam tạo ra các khối nâng, khối sụt cục bộ và phân dị theo hướng hạ dần về trung tâm
của bể.
B. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG
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. Đặc trưng thạch học - trầm tích, hóa thạch của
mỗi phân vị địa tầng được thể hiện tóm tắt trên cột địa tầng tổng hợp của bể. Để tiện
cho công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí các phân vị địa tầng được đối sánh
với các tập địa chấn. Các mặt phản xạ địa chấn đều trùng với các ranh giới của các phân
vị địa tầng.
SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

4

Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

 Móng trước Kainozoi
Phức hệ đá móng ở bể Cửu Long có tuổi trước Kainozoi bao gồm toàn bộ các đá
nằm dưới tầng phản xạ "M" là tầng phản xạ nóc bề mặt móng. Phức hệ đá móng có
thành phần không đồng nhất chủ yếu là các đá magma xâm nhập gồm granite,
granodiorite, granodiorite thạch anh, monozonite, diorite, diorite thạch anh, tonalite với
các đá magma và các đá biến chất. Lớp bề mặt của đá móng thường bị phong hóa mạnh
có bề dày từ 4m - 55m.
Các đá mạch xuyên cắt vào móng hay lắp đầy các khe nứt (dạng đai mạch, nhỏ),
một số nơi phủ trực tiếp trên bề mặt đá móng (lô 16 - 1). Thành phần chủ yếu gồm
diabaze, ít hơn là bazan tại mỏ Bạch Hổ, Rồng, andesite và dacite tại lô 15 - 1, 15 - 2,
với bề dày từ vài mét đến vài chục mét.
Phức hệ đá móng được phát hiện tích tụ dầu khí có giá trị công nghiệp đầu tiên tại
mỏ Bạch Hổ và được khai thác vào năm 1986, từ đó tầng đá móng đã trở thành đối
tượng tìm kiếm - thăm dò dầu khí quan trọng của bể Cửu Long nói riêng, thềm lục địa
Nam Việt Nam nói chung.
Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối cho phức hệ đá móng ở bể Cửu Long có tuổi từ
Trias đến Kreta muộn, đối sánh thành phần thạch học chúng đa phần tương đồng với
phức hệ granite Hòn Khoai, phức hệ Định Quán - Ankroet và Đèo Cả - Cà Ná.
 Trầm tích Kainozoi
Hệ Paleogene
Thống Oligocene
Phụ thống Oligocene hạ
Hệ tầng Trà Cú_Tập địa chấn F và tập địa chấn EI
Hệ tầng Trà Cú được Lê Văn Cự xác lập năm 1981, 1982 tại giếng khoan Cửu
Long - 1X, bề dày 250m thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh. Các trầm
tích của hệ tầng Trà Cú gồm cát kết, sỏi kết có xen những lớp bột kết, sét kết chứa cuội

kết, sạn sỏi kết và các mảnh đá có thành phần chủ yếu là andesite và granite.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

5


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Tuổi của hệ tầng được Phan Huy Quynh (1979, 1980), Lê Văn Cự (1980), Nguyễn
Địch Dĩ, Đinh Văn Thuận (1985), Nguyễn Giao, Lê Trọng Cán (1987), Đỗ Bạt (1993,
2000) đã xác định là Paleogene theo phức hệ bào tử phấn. Bào tử phấn chủ yếu thuộc
đới Florschuetzia trilobata, các phụ đới Magnastriatites howardi, Crassoretitriletes
nanhaiensis, Crassoretitriletes vanraadshoovenri, errutricolporites pachydermus. Các
phân tích cổ sinh của VDK cho các giếng khoan ngày nay đều xác định tuổi Oligocene
sớm.
Hệ tầng Trà Cú nằm phủ không chỉnh hợp trên phức hệ đá móng trước Kainozoi
và nằm dưới hệ tầng Trà Tân. Các trầm tích hệ tầng Trà Cú gồm chủ yếu là các trầm
tích cát kết, sét kết (sét kết chứa vật liệu hữu cơ), đôi khi có các lớp than mỏng. Các
trầm tích của hệ tầng có thể nằm nghiêng với góc dốc lớn.
Các trầm tích hệ tầng Trà Cú được tích tụ trong điều kiện môi trường sông ở vùng
cao, hồ ở trung tâm bể, được lấp đầy ở vùng trũng sâu quanh cấu tạo Bạch Hổ, Bà Đen,
Rồng, Sói và cấu tạo Sư Tử Trắng ở đới trũng Cửu Long Bắc. Các trầm tích của hệ tầng
Trà Cú được phủ trực tiếp trên đá móng và đóng vai trò tầng chứa, mang tính địa
phương.
Hệ Paleogene
Thống Oligocene
Phụ thống Oligocene thượng

Hệ tầng Trà Tân_Tập địa chấn E, tập địa chấn D và tập địa chấn C
Hệ tầng Trà Tân được Ngô Thường San và nnk (1980) xác lập ở giếng khoan 15A
- 1X (khoan trên cấu tạo Trà Tân/ cấu tạo 15A).
Tuổi của hệ tầng được xác định theo phức hệ bào tử phấn chủ yếu thuộc đới
Florschuetzia trilobata, các phụ đới Magnastriatites howardi, Acrostichum auteum,
Cicatricosisporites dorogensis, Lycopodiumsporites neogenicus, Verruticolporites
pachydermus, Stenochlaena palustris, Polypodiisporites perverrucatus, Pinuspollenites,
Jussiena spp..., và foraminifera chủ yếu Operculina spp..., Amphistegina spp...,
Globigerinoides spp..., Ostracoda spp..., vài nơi hiếm foraminifera. Các đới bào tử phấn

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

6


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

được công ty Deminex (1980) và VDK xác định tuổi Oligocene muộn. Lê Văn cự (1982,
1985, 1986), Nguyễn Địch Dĩ, Phan Huy Quynh và nnk (1985) đã xếp vào Oligocene
muộn. Các phân tích cổ sinh hiện nay của VDK cho các giếng khoan mới đều xác định
tuổi Oligocene muộn cho hệ tầng này.
Hệ tầng Trà Tân được phủ trực tiếp lên phức hệ đá móng chung quanh trũng địa
hào lớn, hoặc được phủ trực tiếp lên hệ tầng Trà Cú tại trung tâm trũng địa hào, được
hệ tầng Bạch Hổ phủ không chỉnh hợp lên trên.
Hệ tầng Trà Tân được chia làm ba tầng khác nhau từ dưới lên trên là tầng Trà Tân
dưới, tầng Trà Tân giữa và tầng Trà Tân trên.


Tầng Trà Tân dưới được liên kết với tập địa chấn E gồm chủ yếu cát kết

xen kẹp sét kết, bột kết. Cát kết arkose, lithic arkose, độ hạt mịn, trung bình - rất thô và
cuội kết , độ bào tròn từ bán góc cạnh đến bán tròn cạnh, được gắn kết khá chắc bởi xi
măng carbonate, sét, thạch anh. Sét kết màu nâu đậm - nâu đen giàu vật chất hữu cơ. Tỉ
lệ cát kết/ sét kết (cát chiếm 45 - 65%), tăng dần khi đi từ trung tâm của bể về phía Tây
Nam ở lô 16, lô 17. Các trầm tích của tầng có thể nằm nghiêng với góc dốc lớn, được
tích tụ trong môi trường đồng bằng ven hồ, hồ nước ngọt và đồng bằng alluvi. Tầng Trà
Tân dưới là tầng chứa dầu quan trọng.


Tầng Trà Tân giữa được liên kết với tập địa chấn D gồm chủ yếu sét kết,

bột kết xen kẹp cát kết và các lớp than mỏng. Sét kết dày màu nâu đậm - nâu đen rất
giàu vật chất hữu cơ. Các trầm tích của tầng có thể nằm nghiêng thoải - biến đổi nhiều,
được lắng đọng trong môi trường hồ, hồ sâu đến vũng vịnh, đồng bằng ven bờ, diện tích
phân bố tương đối rộng gần khắp toàn bể. Tầng Trà Tân giữa đóng vai trò tầng sinh
dầu/ khí chính, đồng thời cũng là tầng chắn khu vực của bể Cửu Long.


Tầng Trà Tân trên được liên kết với tập địa chấn C gồm chủ yếu cát kết xen

kẹp sét kết, bột kết. Cát kết hạt thô, màu xám trắng, sét kết màu nâu đậm - nâu đen giàu
vật chất hữu cơ giàu loại humic và sapropel, được lắng đọng trong môi trường đầm hồ
nước lợ, vũng nước ngọt và đồng bằng alluvi, nghèo Bosedinia spp..., chiếm ưu thế
trong các mặt cắt giếng khoan. Các trầm tích tầng Trà Tân trên phân bố rộng khắp bể,
có thể nằm nghiêng - ít biến đổi nhiều. Tại nhiều giếng khoan ở các lô 01/97 và lô 02/97

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

7


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

có đá magma, lớp basalt xen kẽ, phân bố diện rộng. Các trầm tích tầng Trà Tân trên là
tầng chứa dầu khí quan trọng.
Các trầm tích hệ tầng Trà Tân được tích tụ chủ yếu trong môi trường đồng alluvi
- đồng bằng ven bờ (hồ) ở tầng Trà Tân dưới, chuyển dần lên hồ sâu, hồ/ vũng nước lợ
- đồng bằng ven bờ ở tầng Trà Tân giữa và sông - đồng bằng ven bờ, hồ ở tầng Trà Tân
trên. Các trầm tích dày về phía trung tâm bể Cửu Long. Đá magma tìm thấy ở nhiều
giếng khoan tại khu vực lô 01/97 với thành phần chủ yếu là andesite, andesite - basalt.
Hệ Neogene
Thống Miocene
Phụ thống Miocene hạ
Hệ tầng Bạch Hổ_Tập địa chấn BI
Hệ tầng Bạch Hổ được Ngô Thường San, Hồ Đắc Hoài xác lập năm 1981 và lấy
tên theo giếng khoan Bạch Hổ - 1 (BH - 1) do Công ty Mobil khoan 1974.
Tuổi của hệ tầng được Đổ Bạt (1987), Lê Văn Cự (1986) xác định là Miocene sớm
theo phức hệ bào tử phấn. Các phân tích cổ sinh hiện nay của VDK cho các giếng khoan
mới đều xác định tuổi Miocene sớm. Hệ tầng này chủ yếu gồm Magnastriatites
howardi, Florschuetzia levipoli, Shorea, Pinuspollenites.
Hệ tầng Bạch Hổ được liên kết với tập địa chấn BI bao gồm toàn bộ các trầm tích
phủ không chỉnh hợp trện hệ tầng Trà Tân và nằm dưới hệ tầng Côn Sơn. Ranh giới
được xác định là không chỉnh hợp ở nóc hệ tầng Trà Tân - nóc tập C. Ranh giới trên là
nóc "tầng sét Rotalid" - nóc tập BI. Tầng sét Rotalia có chiều dày từ 30m - hơn 300m
(chủ yếu trong khoảng 10m - 150m). Các nhà địa chất của công ty Deminex (1980) đã
gọi tầng sét này là Rotalia band. Hệ tầng có bề dày trầm tích thay đổi từ 100m - 1500m

(khá ổn định từ 400m - 800m).
Các trầm tích hệ tầng Bạch Hổ lắng động trong môi trường sông, đầm lầy, đồng
bằng ven bờ ở phần dưới chuyển sang môi trường trầm tích ven bờ biển nông ở phần
trên.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

8


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Hệ tầng Bạch Hổ được chia hai tầng gồm tầng Bạch Hổ dưới và tầng Bạch Hổ
trên.


Tầng Bạch Hổ dưới: Các trầm tích chủ yếu gồm cát kết xen kẽ với sét kết,

bột kết. Cát kết màu trắng, hồng đục, hơi xám, độ hạt mịn đến trung bình, trung bình
đến thô, rất thô, độ bào mòn từ sắc cạnh đến bán tròn cạnh, độ chọn lọc từ vừa đến tốt,
gắn kết kém. Sét kết màu xám tối, nâu đậm, nâu đỏ, vàng, đỏ. Xi măng gắn kết là sét
kaolinite với ít xi măng calcite, mica, sericite và carbonate. Bột kết màu xám đến nâu,
xanh lá nhạt đến xám, chứa sét carbonate, bột kết từ xốp đến cứng vừa, giàu kaolinite,
chứa biotite và xi măng sét. Các trầm tích được tích tụ trong môi trường đầm lầy, ven
sông, chúng thuộc phần giữa tam giác châu xa cửa sông. Đá magma phun trào gặp ở
nóc của tầng, phổ biến ở phía Bắc bể chủ yếu ở lô 01/97, 02/97, một ít ở cấu tạo Ruby
thành phần chủ yếu basalt, andesite - basalt, trachyt - basalt, andesite và tuff.


Tầng Bạch Hổ trên: trên cùng là tầng sét kết chứa Rotalia phủ khắp bể Cửu

Long, bề dày từ 30m - hơn 300m (chủ yếu trong khoảng 10m - 150m) được thành tạo
trong môi trường đồng bằng ven bờ - biển nông, làm tầng chắn khu vực tuyệt vời cho
toàn bể. Tầng Bạch Hổ trên trầm tích chủ yếu sét kết và bột kết xen kẽ cát kết. Sét kết
màu nâu đỏ xen sét kết màu xám xanh, xám trắng, xám vàng, xám hồng, hoa cà, lốm
đốm xanh lá, phân lớp mỏng chứa ít vôi, đôi chỗ chứa ít than. Bột kết và cát kết không
chứa vôi, dễ vỡ gắn kết yếu, vô định hình, dạng khối đôi khi cứng và phân phiến chứa
vảy mica được thành tạo trong môi trường biển nông, vũng nước lợ - đồng bằng ven bờ
thuộc các kênh rạch, sông thuộc đồng bằng tam giác châu.
Hệ tầng Bạch Hổ có những lớp cát xen kẽ những lớp sét kết, có chất lượng thấm,
độ rỗng, độ liên kết tốt, được đánh giá là đối tượng tìm kiếm dầu khí quan trọng tại bể
Cửu Long. Dầu hiện đang được khai thác từ các lớp cát này, đặc biệt là ở mỏ Bạch Hổ,
Ruby, Rạng Đông và Sư Tử Đen.
Hệ Neogene
Thống Miocene
Phụ thống Miocene trung

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

9


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Hệ tầng Côn Sơn_Tập địa chấn BII
Hệ tầng Côn Sơn được Ngô Thường San xác lập năm 1980, Đỗ Bạt (1993) xác

định gồm cả tầng sét Rotalia) đã xác định hệ tầng Côn Sơn ở giếng khoan 15B - 1.
Các phân tích cổ sinh hiện nay của VDK cho các giếng khoan mới đều xác định
tuổi Miocene trung cho hệ tầng này. Tuổi hệ tầng Côn Sơn được xác lập theo tập hợp
foramminifera gồm chủ yếu Ammonia tochigiensis, Ammonia, Trochamiana, Orbulina
universa, thuộc đới (N9 - N15) và bào tử phấn hoa chủ yếu gồm Florschuetzia levipoli,
Acrostichum, Florschuetzia trilobata, Florschuetzia semilobata.
Hệ tầng Côn Sơn được liên kết với tập địa chấn BII bao gồm toàn bộ các trầm tích
phủ không chỉnh hợp góc yếu lên các trầm tích của hệ tầng Bạch Hổ. Sự thay đổi đột
ngột vật liệu trầm tích từ sét Rotalia đến cát kết dạng khối rắn chắc, xi măng giàu vôi,
calcite, anhydrite và xen các lớp mỏng sét kết. Ranh giới dưới được thể hiện rõ trên các
phân tích cổ sinh, qua sự thay đổi đột ngột môi trường trầm tích cũng như mức độ phong
phú các phức hệ cổ sinh khi qua ranh giới. Ranh giới dưới được xác định là nóc hệ tầng
Bạch Hổ (nóc lớp sét Rotalia) - nóc tập BI.. Ranh giới trên được xác định là đáy tầng
cát dày của trầm tích hệ tầng Đồng Nai - nóc tập BII nằm ngang.
Các trầm tích hệ tầng Côn Sơn chủ yếu là cát kết hạt mịn, trung - thô xen với các
lớp bột kết, đá vôi và vỉa than mỏng, phong phú glauconite. Cát kết màu xám vàng nhạt
- xám, nâu nhạt, độ hạt từ mịn đến thô, độ bào mòn từ á sắc cạnh đến tròn cạnh, độ chọn
lọc từ kém đến trung bình, gắn kết kém đến cứng - rất cúng. Nhiều mảnh đá, vật liệu
than, ít pirite. Xi măng sét giàu dolomite, anhydrite và calcite ở phần dưới của hệ tầng.
Hệ tầng được thành tạo trong môi trường sông, đầm lầy và ven bờ biển nông.
Hệ Neogene
Thống Miocene
Phụ thống Miocene thượng
Hệ tầng Đồng Nai_Tập địa chấn BIII
Hệ tầng Đồng Nai được Ngô Thường San xác lập năm 1980 ở giếng khoan 15 - G
- 1X. Tuổi của hệ tầng được xác lập theo tập hợp phong phú bào tử phấn và
SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

10

Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

nannoplanktonic, nghèo hóa đá foraminifera. Bào tử phấn chủ yếu florschuetzia
trilobata, Florschuetzia meridionalis, Rhizophora, Picea. Nannoplanktonic chủ yếu
Pseudorotalia,

Globorotalia

inflata,

Pulleniatina,

Discoaster

quinqueramus,

Discoaster surculus, Discoaster berggenii thuộc đới (NN10 - NN11). Foraminifera chủ
yếu Ammonia, Operculina, Amphisterina thuộc đới (N16 - N18).
Hệ tầng Đồng Nai gồm toàn bộ trầm tích phủ không chỉnh hợp góc yếu trên trầm
tích hệ tầng Côn Sơn và nằm dưới hệ tầng biển Đông. Ranh giới dưới tiếp giáp với hệ
tầng Côn Sơn - nóc tập BII, được xác định bởi lớp cát dày ở đáy hệ tầng Đồng Nai có
gamma thấp hơn. Ranh giới trên tiếp giáp hệ tầng Biển Đông - nóc tập BIII, được đặt ở
đáy tầng cát có đặc điểm phân lớp dày, dạng khối và có giá trị gamma thấp.
Các trầm tích của hệ tầng Đồng Nai chủ yếu cát kết xen các lớp mỏng sét kết, đá
vôi, dolomite và các lớp mỏng than, chứa nhiều hóa đá biển. Cát kết màu xám, xám
sáng, xám phớt nâu, độ hạt trung đến thô lẫn sạn sỏi đôi khi có cuội, có cấu tạo phân
lớp dày đặc hoặc dạng khối, độ chọn lọc và mài mòn trung bình - kém. Các trầm tích

gắn kết yếu được thành tạo trong môi trường sông ở phía Tây, biển nông và lòng sông
ở phía Đông. Các trầm tích hệ tầng gần như nằm ngang, nghiêng thoải và không biến
vị, không có tiềm năng dầu khí.
Thống Pliocene - hệ Đệ Tứ
Hệ tầng Biển Đông_Tập địa chấn A
Hệ tầng Biển Đông được Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài xác lập năm 1982. Tuổi của
hệ tầng được xác lập theo tập hợp phong phú các hóa đá foraminifera, Nannoplaktonic
và bào tử phấn hoa. Foraminifera chủ yếu là Asterorotalia trispinosa, Pseudorotalia,
Globoratalia inflate, Pulleniatina, Pseudorotalia, Globigerinoides, (N19 - N23).
Nannoplanktonic chủ yếu Discoaster brouweri, (NN12 - NN19) và bào tử phấn hoa chủ
yếu là Pinus, Rhizophora, Dacrydium, Phyllocladus, tuổi Pliocene - Đệ Tứ. Hệ tầng
Biển Đông là tầng trầm tích nằm trên cùng, nằm gần như ngang, nghiêng thoải và không
bị biến vị, nằm phủ lên trên hệ tầng Đồng Nai.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

11


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Hệ tầng Biển Đông gồm chủ yếu cát hạt mịn với ít lớp mỏng sét kết màu xám nhạt, rất
giàu hóa đá biển (đôi khi tạo thành khoảng địa tầng chủ yếu là các mảnh sinh vật biển).
Các trầm tích được thành tạo trong môi trường biển nông trong và giữa.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

12

Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

Hình 1.2: Cột địa tầng tổng hợp của bể Cửu Long
(nguồn tài liệu của Vietsopetro, Bùi Thị Luận 2007)

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

13


Chương 1

GVHD: Thái Bá Ngọc

C. ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO
 Hệ thống đứt gãy:
Hệ thống đứt gãy ở bể Cửu Long được chia thành ba nhóm chính, cơ bản theo các
phương: Đông Bắc - Tây Nam, Đông - Tây và các đứt gãy nhỏ sinh kèm theo các
phương khác nhau. Phần lớn các đứt gãy quan trọng trong bể Cửu Long là đứt gãy
thuận, kế thừa từ móng và phát triển đồng trầm tích. Hai hệ thống đứt gãy theo hướng
Đông Bắc - Tây Nam và Đông - Tây là hai hệ thống chủ đạo, khống chế lịch sử phát
triển địa chất và các yếu tố cấu trúc chính của bể Cửu Long.
 Hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam gắn liền với giai đoạn tạo rift và là yếu
tố chính khống chế đới cao trung tâm - Rồng - Bạch Hổ. Hệ thống đứt gãy này,
được gây ra bởi các lực căng giãn khu vực theo phương Tây Bắc - Đông Nam khi
mảng Ấn Độ bắt đầu va mạnh, hút chìm vào mảng Âu - Á tại cung Sunda vào

Kainozoi sớm.
 Vào đầu Kainozoi do sự va chạm mạnh ở góc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng Ấn
Độ và Âu - Á làm vi mảng Indosinia bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt gãy
trượt bằng lớn như đứt gãy sông Hồng, Maeping - Hậu Giang - Three Pagodas và
kinh tuyến 110, với xu thế trượt trái ở phía Bắc và trượt phải ở phía Nam tạo nên
các trũng Đệ Tam trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bể Cửu Long. Kết quả đã
hình thành các hệ thống đứt gãy khác có hướng gần Đông Bắc - Tây Nam. Như vậy,
bể Cửu Long bên cạnh hướng ĐB - TN còn có các hệ đứt gãy có hướng cận kề
chúng
 Hệ thống đứt gãy Đông - Tây có tuổi trẻ hơn phân cắt hệ thống đứt gãy trước,
nhiều nơi thấy rõ sự dịch chuyển ngang Đông - Tây. Một điểm lưu ý là bức tranh
cấu trúc ở nơi gặp giữa các đứt gãy Đông - Tây với đới nâng trung tâm, đặc biệt là
ở phía Tây cấu tạo Bạch Hổ, ở đây xảy ra quá trình nén ép cục bộ và xuất hiện một
số đứt gãy chòm nghịch có xu hướng hội tụ ở vòm trung tâm.
 Vào cuối Oligocene muộn, do các chuyển động xoay và nén ép đã hình thành hệ
thống đứt gãy Bắc - Nam, tập trung chủ yếu ờ phía Đông của bể.

SVTH: Nguyễn Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Đạt

14