Xác định các thông số vật lý – thạch học bằng tài liệu địa vật lý giếng khoan, giếng khoan 1X, mỏ Bạch Hổ

LỜI CẢM ƠN
ầu tiên nhóm em gửi lời cảm ơn sâu sắc
đến thầy ThS. Nguyễn Xuân Khá và thầy
ThS. Trương Quốc Thanh đã tận tình giúp
đỡ chúng em hoàn thành tốt đồ án này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến chị Nguyễn Thị Ý Nhi (K2011)
đã hỗ trợ chúng em trong việc chạy phần mềm bằng
tất cả sự nhiệt tình. Sau cùng, chúng em xin kính
chúc quý thầy nhiều sức khỏe, thành công trong
công tác và sự nghiệp trồng người.
Nhóm tác giả

Đ

1


MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài:
- Thấm và chứa là hai đặc tính rất quan trọng của vỉa, hai đặc tính này quyết định khả
năng chứa chất lưu và cho phép chất lưu lưu thông qua đất đá. Vì vậy, xác định đặc
trưng thấm chứa của đất đá là một việc rất quan trọng trong quá trình thăm dò dầu khí
tại các bồn trũng, việc nghiên cứu tính thấm chứa được bắt đầu trong giai đoạn đầu của
quá trình thăm dò. Có hai phương pháp dùng để đánh giá tính thấm chứa của đất đá là
phương pháp mẫu lõi và phương pháp địa vật lý giếng khoan (ĐVLGK). Việc đánh giá
tính thấm chứa dựa trên phương pháp phân tích mẫu lõi thì mất rất nhiều thời gian, rất
tốn kém và chỉ áp dụng khi lấy được mẫu lõi. Trong khi đó, phương pháp ĐVLGK cũng
có thể đánh giá được tính thấm chứa tuy kết quả chưa được tin cậy bằng phương pháp
mẫu lõi nhưng lại đáp ứng được rất nhiều nhu cầu khác như: tiết kiệm thời gian, ít tốn
kém. Vì vậy, các phương pháp ĐVLGK là công cụ đắc lực để phục vụ cho công tác tìm

kiếm thăm dò dầu khí ở giai đoạn ban đầu, nó giúp các nhà địa chất có thể đánh giá sơ
bộ tính thấm chứa của vỉa để đưa ra những quyết định kế tiếp.
- Ngày nay, phương pháp ĐVLGK không ngừng được mở rộng phạm vi ứng dụng bằng
cách bổ sung các phương pháp đo ghi mới và khai thác triệt để các thông tin tiềm chứa
trong các số liệu đo ghi của các phương pháp hiện đang sử dụng. Với sự cải tiến của
các thiết bị đo, các ảnh hưởng gây nhiễu của môi trường đối với kết quả đo đã được
giảm thiểu đáng kể, làm cho kết quả đo được chính xác hơn.
- Trên cơ sở phân tích, để tài “Xác định các thông số vật lý – thạch học bằng tài liệu địa
vật lý giếng khoan, lấy ví dụ giếng khoan 1X, mỏ Bạch Hổ” sẽ áp dụng các phương
pháp ĐVLGK để tính toán các thông số vỉa phục vụ cho quá trình tính toán trữ lượng
dự kiến và phát triển mỏ tiếp theo.
II. Mục tiêu:
- Tìm hiểu tính chất chứa của đá móng mỏ Bạch Hổ.
- Xác định các thông số vỉa dựa vào tài liệu địa lý giếng khoan bằng phần mềm FRP; đối
sánh với các kết quả có trước.
III.Nhiệm vụ:
- Trình bày các đặc điểm địa chất của khu vực nghiên cứu.
- Trình bày cơ sở lý thuyết các phương pháp sử dụng.
- Xác định các thông số vỉa trên excel.
- Tính toán độ thấm, độ rỗng, độ bão hòa nước và xác định phần thạch học.
IV. Cơ sở tài liệu:
- Số liệu từ các công ty (tài liệu ĐVLGK trong móng mỏ Bạch Hổ).
- Sử dụng phần mềm FRP xác định các thông số vật lý-thạch học của vỉa.
V. Nội dung:
- Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu.
- Cơ sở lý thuyết của các phương pháp ĐVLGK.
- Biện luận kết quả tính toán cho dữ liệu thực tế từ đó xác định thông số đầu vào cho.
việc đánh giá trữ lượng và xác định khoảng thử vỉa.

2

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... 1
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 2
I.

Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................ 2

II.

Mục tiêu .................................................................................................................... 2

III. Nhiệm vụ .................................................................................................................. 2
IV.

Cơ sở tài liệu ............................................................................................................. 2

V.

Nội dung ................................................................................................................... 2

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM BỒN TRŨNG CỬU LONG ................................ 5
1.1. Vị trí địa lý, khí hậu, dân cư kinh tế xã hội .............................................................. 5
1.1.1.

Vị trí địa lý.................................................................................................... 5

1.1.2.

Khí hậu ......................................................................................................... 5

1.1.3.

Dân cư, kinh tế xã hội ................................................................................... 6

1.2. Lịch sử nghiên cứu khu vực ..................................................................................... 6
1.3. Địa tầng trầm tích bể Cửu Long ............................................................................... 7
1.3.1.

Móng trước Kainozoi ................................................................................... 7

1.3.2.

Các trầm tích Kainozoi ................................................................................. 8

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ BẠCH HỔ ..................................................... 14
2.1. Địa tầng................................................................................................................... 14
2.1.1.

Móng trước Kainozoi ................................................................................. 14

2.1.2.

Các trầm tích Kainozoi ............................................................................... 14

2.2. Lịch sử phát triển kiến tạo địa chât mỏ Bạch Hổ ................................................... 18
2.2.1.

Thời kỳ Mesozoi muộn – đầu Kainozoi ..................................................... 19

2.2.2.

Thời kỳ Oligocen ........................................................................................ 19

2.2.3.

Thời kỳ Miocen .......................................................................................... 19

2.2.4.

Thời kỳ Pliocen – Đệ Tứ ............................................................................ 19

3.1. Các phương pháp đo ............................................................................................... 20
3.1.1.

Phương pháp âm học (Sonic Log) .............................................................. 20

3.1.2.

Phương pháp mật độ (Density) ................................................................... 23

3.1.3.

Phương pháp nơtron (Neutron log) ............................................................ 26

3.1.4.

Phương pháp Gamma ray tự nhiên (GR) .................................................... 28

3.1.5.

Phương pháp log cảm ứng .......................................................................... 30

3.1.6.

Phương pháp log điện cực .......................................................................... 31

3


3.1.7.

Phương pháp Cast-V................................................................................... 33

3.1.8.

Phương pháp điện trường tự nhiên (SP) ..................................................... 34

3.1.9.

Phương pháp phổ Gamma tự nhiên ............................................................ 35

3.1.10.

Phương pháp đường kính giếng khoan ....................................................... 35

3.2. Phương pháp tính toán thông số vỉa từ tài liệu địa vật lý giếng khoan .................. 36
3.2.1.

Xác định độ rỗng tổng và tỷ phần khoáng vật ............................................ 36

3.2.2.

Xác định độ rỗng khối chặt xít PHI

3.2.3.

Xác định độ rỗng hở- độ rỗng thứ sinh ....................................................... 37

3.2.4.

Xác định độ rỗng nứt nẻ ............................................................................. 38

3.2.5.

Lọc .............................................................................................................. 38

3.2.6.

Độ bão hoà nước dư.................................................................................... 38

3.2.7.

Xác định độ thấm ........................................................................................ 38

block

...................................................... 37

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FRP XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ VẬT LÝ –
THẠCH HỌC CỦA GIẾNG 1X MỎ BẠCH HỔ ............................................................... 40
4.1. Giới thiệu phần mềm FRP-Well Insight ................................................................. 40
4.2. Xác định các đới trong đá móng nứt nẻ .................................................................. 40
4.3. Xác định thành phần thạch học trong đá móng nứt nẻ ........................................... 41
4.4. Xác định thông số vật lý trong đá móng nứt nẻ...................................................... 42
4.4.1.

Độ rỗng ....................................................................................................... 42

4.4.2.

Độ bão hòa nước ......................................................................................... 50

4.4.3.

Độ thấm ...................................................................................................... 50

4.5. Kết quả .................................................................................................................... 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 55

4


Chương 1: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM BỒN TRŨNG CỬU LONG
1.1. Vị trí địa lý, khí hậu, dân cư kinh tế xã hội:
1.1.1. Vị trí địa lý:
Bồn trũng Cửu Long nằm ở phía Đông Bắc thềm lục địa Nam Việt Nam, có tọa độ địa
lý: nằm giữa 9o-11o vĩ độ Bắc, 106o30’-109o kinh độ Đông, kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết

đến cửa sông Hậu.
Bồn trũng Cửu Long có diện tích khoảng 30.000-35.000 km2, phía Đông Nam được
ngăn cách với bồn trũng Nam Côn Sơn bởi khối nâng Côn Sơn, Tây Nam được ngăn cách với
bồn trũng vịnh Thái Lan bởi khối nâng Korat, Tây Bắc nằm trên rìa của khối KonTum (hình
1.1).

Hình 1.1: Vị trí bể Cửu Long
1.1.2. Khí hậu:
Khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 chủ yếu có gió mùa
Đông Bắc. Gió thổi mạnh nhất vào tháng 12 và tháng 1, nó quyết định hướng của sóng biển
(Tây Bắc-Bắc Tây Bắc), sóng cao tới 8 mét. Nhiệt độ không khí ban ngày khoảng 24-27oC,
đêm và sáng từ 22-24oC. Mưa rất ít vào thời kỳ gió mùa Đông Bắc (0.7mm vào tháng 2-tháng
khô nhất), độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất là 65%. Trong thời gian chuyển mùa vào
tháng 4 và tháng 5, hướng gió chủ yếu là hướng Tây Nam thổi từ vùng xích đạo. Gió Tây Nam
làm tăng độ ẩm không khí, tuy nhiên mưa vẫn ít và không đều. Nhiệt độ không khí từ 25-30oC.
Chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm không đáng kể. Độ ẩm của không khí vào thời kỳ này
là 85-89%. Vào tháng 10 trong thời kỳ chuyển mùa lần thứ 2 gió Tây Nam yếu dần thay bằng
gió Đông Bắc. Nhiệt độ không khí hạ thấp còn 24-30oC, vào cuối tháng gần như hết mưa.

5


Các dòng chảy biển tuân theo chề độ gió mùa và thủy triều. Nhiệt độ nước biển ở thềm
lục địa thay đổi trong năm từ 24,9-29,6oC. Độ mặn của nước biển từ 33-35 mg/l. Bão thường
tập trung từ tháng 6 đến tháng 10 (chiếm khoảng 70%). Trong các cơn bão mạnh, chiều cao
sóng biển có thể đạt tới 10 mét. Do đó vào mùa đông số lượng ngày thuận lợi để tiến hành công
tác trên biển tương đối ít.
Vào thời kỳ gió mùa Tây Nam và hai thời kỳ chuyển mùa, điều kiện thời tiết cho công
tác trên biển thuận lợi. Tuy nhiên, khi mưa thường có sét, giông tố và gió xoáy, ảnh hưởng
không tốt tới việc tiến hành công tác trên biển.

Vào thời kỳ gió mùa Đông Bắc, biền thường xuyên có sóng rất lớn, thỉnh thoảng xuất
hiện giông bão và gió xoáy. Vì vậy, số ngày thời tiết thuận lợi cho làm việc ngoài biển mùa
này tương đối ít.
1.1.3. Dân cư, kinh tế xã hội:
Từ thành phố Hồ Chí Minh có thể đến Vũng Tàu bằng đường bộ (125km) hoặc bằng
đường thủy (80km).
Địa hình Vũng Tàu nói chung bằng phẳng, có nhiều cảng, có thể cập được các tàu tải
trọng lớn, có hai ngọn núi không cao lắm: núi lớn cao khoảng 245m, núi nhỏ cao 136m. Đủ
điều kiện để xây dựng các trạm thông tin liên lạc và hải đăng biển.
Trong khu vực hoạt động của liên doanh dầu khí Việt-Xô, theo kết quả quan sát nhiều
năm độ động đất không vượt quá 6 độ Richter.
Nền kinh tế Vũng Tàu mang tính chất dịch vụ. Tại Vũng Tàu có ngành thủy sản và dịch
vụ phát triển nhất. Tại đây cũng có một số trường trung ương và địa phương như: Trường Trung
cấp Dịch vụ, Trường Trung cấp Sư Phạm. Nguồn điện phục vụ cho các ngành kinh tế và dân
cư đã được nối với mạng điện quốc gia. Vũng Tàu có vị trí thuận lợi để xây dựng các cảng biển
lớn. Hiện tại ở đây có các cảng dầu khí, cảng thương mại rất thuận lợi cho việc giao dịch thương
mại và dịch vụ cho các công tác thăm dò và khai thác dầu khí. Các cơ sở như: sân bay, cảng,
đường bộ…đang được nâng cấp, tu chỉnh ngày càng hiện đại.
1.2. Lịch sử nghiên cứu khu vực: được chia làm ba giai đoạn:
Giai đoạn trước 1975:
Những thông tin đầu tiên về cấu trúc địa chất thềm lục địa Nam Việt Nam được nghiên
cứu vào năm 1967 thuộc chính quyền Sài Gòn cũ, các công ty Mỹ bắt đầu thực hiện thăm dò
địa chất, địa vật lý khu vực.
Từ năm 1967-1968, công ty Alpail tiến hành đo 19.500 km tuyến địa chấn khu vực
thềm lục địa Nam Việt Nam.
Từ năm 1969-1970, công ty địa vật lý Mandrel tiến hành khảo sát địa chấn với mạng
lưới tuyến 30x50 km trong phạm vi bồn trũng Cửu Long.
Sau đó công ty Mobil tiếp tục đan dày mạng lưới tuyến địa chấn 8x8 km và 4x4 km
trong phạm vi các lô 09 và 16. Vào năm 1974, công ty Mobil đã khoan giếng tìm kiếm đầu tiên
đến độ sâu 9920 ft ở cấu tạo Bạch Hổ, đã phát hiện dầu khí có trữ lượng công nghiệp trong

trầm tích tuổi Miocen hạ, thử vỉa cho lưu lượng 2.400 thùng/ngày đêm.
Giai đoạn 1976-1990:
Năm 1978, công ty Geco (Nauy) tiến hành đo mạng lưới địa chấn 8x8 km, 4x4 km và
khảo sát chi tiết mạng lưới 2x2 km, 1x1 km trên khu vực lô 09 và 16.
Năm 1979, công ty Deminex (Tây Đức) đã phủ mạng lưới tuyến địa chấn 3,5x3,5 km
ở lô 15 (gồm lô 15-1 và 15-2 ngày nay). Và đã khoan tìm kiếm trên các cấu tạo Trà Tân, Sông

6


Ba, Cửu Long và Đồng Nai. Dầu khí đã được phát hiện trong trầm tích ở cấu tạo Trà Tân tại
giếng khoan 15-A-1X ở độ sâu 2307-231m, nhưng được đánh giá là không có trữ lượng công
nghiệp.
Năm 1980, liên doanh dầu khí Vietsovpetro được thành lập gắn liền với việc tìm kiếm,
thăm dò và khái thác mỏ Bạch Hổ, Rồng.
Năm 1984, liên đoàn địa vật lý Thái Bình Dương (Liên Xô) đã tiến hành khảo sát khu
vực một cách chi tiết với mạng lưới như sau:
- Mạng lưới tuyến 2x2 km ở các cấu tạo Bạch Hổ, Rồng, Tam Đảo.
- Mạng lưới tuyến 1x1 km ở các cấu tạo Rồng, Tam Đảo, khu vực lô 15.
- Mạng lưới 0,5x0,5 km ở cấu tạo Bạch Hổ.
- Sự kiện đáng nhớ là liên doanh Vietsovpetro đã phát hiện dầu thô trong đá móng
phong hóa, nứt nẻ granitoid trên cấu tạo Bạch Hổ (26/6/1986) và trong đá phun
trào cấu tạo Rồng.
Giai đoạn 1990 đến nay:
Tại phía Tây Bắc của bể, từ nửa cuối thập kỷ 90 đến nay, công ty JVPC đã tiến hành
khảo sát địa chấn chi tiết với tuyến 1x1 km ở lô 15-2 và khoan tìm kiếm, thăm dò, khai thác
dầu khí cả trong các đối tượng chứa là trầm tích Oligocen-Miocen sớm và đá móng. Mỏ được
phát hiện, đưa vào khai thác thương mại là mỏ Rạng Đông (8/1998).
Vào tháng 10/1998, công ty Cửu Long JOC được thành lập và tiến hành các hoạt động
tìm kiếm trong phạm vi lô 15-1. Tháng 8/2000 khoan giếng SD-1T trên cấu tạo Sư Tử Đen, đã

phát hiện dòng dầu công nghiệp trong các trầm tích Oligocen-Miocen sớm cũng như trong tầng
móng. Từ năm 2000 đến nay, hàng loạt giếng khoan tìm kiếm, thẩm định, khai thác đã được
khoan trên cấu tạo này như các giếng khoan SD-2T, SD-3T, SD-4T, SD-1P,…Tháng 6/2003,
mỏ Sư Tử Đen đã cho những thùng dầu thương phẩm đầu tiên.
Bên cạnh đó, các công ty dầu khí đang hoạt động ở bồn trũng Cửu Long như
Vietsovpetro, Cửu Long JOC, Petronas, JVPC, Conoco Ltd, Hoàng Long JOC, Hoàng Vũ
JOC,… đang tiếp tục khoan thêm những giếng mới, và đã có những phát hiện quan trọng như
Sư Tử Trắng, Sư Tử Vàng (lô 15-1 Cửu Long JOC), Cá Ngừ Vàng (lô 09-2 Hoàn Vũ JOC),
Gấu Trắng (lô 16-1 Hoàng Long JOC).
1.3. Địa tầng trầm tích bể Cửu Long:
1.3.1. Móng trước Kainozoi:
Các mẫu lõi được lấy từ các giếng khoan vào móng cho thấy đá móng ở bồn trũng Cửu
Long chủ yếu là các đá granit, granodiorit, diorit có tuổi tuyệt đối từ 108-178 triệu năm. Các
đá này tương đương với một số phức hệ của lục địa như:
- Phức hệ Hòn Khoai: được phân bố phía Bắc mỏ Bạch Hổ và dự đoán có khả năng
phân bố rộng rãi ở rìa Đông Nam của gờ nâng trung tâm. Thành phần thạch học
bao gồm granitdiorit biotit, granit biotit.
- Phức hệ Định Quán: phân bố rộng rãi ỡ khu vực trung tâm mỏ Bạch Hổ và có khả
năng phân bố ở địa hình cao nhất thuộc gờ nâng trung tâm của bồn trũng Cửu Long.
Các phức hệ có sự phân dị chuyển tiếp thành phần từ diorit-diorit thạch anh tới
granodiorit và granit, trong đó các đá có thành phần là granodiorit chiếm phần lớn
khối lượng của phức hệ.

7


Phức hệ Cà Ná: cũng phân bố tương tự như phức hệ Định Quán, xuất hiện rộng rãi
ở gờ trung tâm và sườn Tây Bắc của gờ. Thành phần thạch học bao gồm: granit
sáng màu, granit hai mica, granit biotit.
Đá móng bị biến đổi bởi quá trình biến đổi thứ sinh ở những mức độ khác nhau. Trong

một số những khoáng vật bị biến đổi thì phát triển nhất canxit, zeolit và kaolinit.
1.3.2. Các trầm tích Kainozoi:
1.3.2.1. Hệ Paleogen:
Thống Eocen: ĐIỆP CÀ CỐI
Mặt cắt chuẩn (Holostratotyp) của điệp Cà Cối được xác lập tại giếng khoan Cửu Long
1 làng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh ở đồng bằng Nam Bộ trong khoảng độ sâu 12202100m.
Hệ tầng chủ yếu gồm các đá vụn thô màu xám trắng, nâu đỏ, đỏ tím như cuội kết, sạn
kết, cát kết hạt vừa và thô đến rất thô chứa cuội sạn và ít lớp sét kết. Các trầm tích này nằm bất
chỉnh hợp trên đá móng là đá xâm nhập và đá phun trào có tuổi trước Kainozoi.
Cuội kết, sạn kết và cát kết thường có cấu tạo dạng khối hoặc phân lớp rất dày, độ lựa
chọn kém, gắn kết yếu. Thành phần chủ yếu của cuội bao gồm: granit, andesit, gabbro tẩm sét
đen. Kích thước của cuội lớn hơn 10 cm. Trầm tích đặc trưng cho trầm tích molas, tích tụ trong
điều kiện dòng chảy mạnh, đôi chỗ trầm tích rất gần nguồn vật liệu cung cấp. Bề dày của hệ
tầng tại giếng khoan Cửu Long là 880m.
Hệ tầng chỉ phân bố hạn chế trong các lõm sụt sâu nên ít khi bắt gặp ở các giếng khoan.
Các di tích cổ sinh nghèo nàn, chỉ có bào tử phấn, tạo thành phức hệ Trudopollis-Plicapollis.
Hiện phức hệ này mới tìm thấy ở lỗ khoan Cửu Long 1 (trong khoảng 1255-2100m).
Thống Oligocen:
Theo kết quả nghiên cứu địa chấn, thạch học, địa tầng cho thấy trầm tích Oligocen của
bồn trũng Cửu Long được thành tạo bởi sự lấp đầy địa hình cổ, bao gồm các tập lục nguyên
gồm các trầm tích sông, hồ, đầm lầy, trầm tích ven biển, chúng phủ bất chỉnh hợp lên móng
trước Kainozoi, ở khu vực trung tâm của bồn trũng có thể trầm tích Oligocen được phủ bất
chỉnh hợp lên các loạt trầm tích lót đáy tuổi Eocen.
Theo kết quả phân chia phân vị địa tầng, trầm tích Oligocen được chia thành hai:
Oligocen dưới-điệp Trà Cú và Oligocen trên-điệp Trà Tân.
 Phụ thống Oligocen dưới: ĐIỆP TRÀ CÚ
Điệp Trà Cú được xác lập tại giếng khoan CL-1 thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh
Trà Vinh. Tại đây, trong khoảng độ sâu 1082-1220 m.
Thành phần chủ yếu bao gồm các tập sét kết màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát hạt
mịn đến trung bình, độ chọn lựa tốt, gắn kết bởi chủ yếu là xi măng kaolinite, lắng đọng trong

môi trường sông hồ, đầm lầy hoặc châu thổ. Phần bên trên của trầm tích là lớp sét dày. Trên
các khu vực địa hình nâng cổ ở đỉnh thường không gặp hoặc gặp các lớp sét, cát mỏng thuộc
phần trên của Oligocen dưới. Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan CL-1 đạt 138 m.
Sét kết giàu vật chất hữu cơ và các lớp chứa vụn thực vật phân bố chủ yếu tại các trũng
sâu, đặc biệt là ở hai bên phía cánh Tấy Bắc và Đông Nam của đới nâng Rồng, Bạch Hổ và
phần lớn lô 15. Các tập trầm tích này là các tầng sinh dầu rất có ý nghĩa của bể Cửu Long.
Thành phần của tập sét kết này gồm: kaolinite, illit và chlorit, nhiều nơi phủ trực tiếp lên móng
(vòm trung tâm mỏ Bạch Hổ, Rạng Đông) và đóng vai trò là một tầng chắn tốt mang tính địa
-

8


phương cho các vỉa dầu trong đá mỏng ở mỏ Bạch Hổ, Tây Nam Rồng, Rạng Đông, Sử Tử
Đen…
Cát kết, bột kết có thành phần đa khoáng thuộc loại acko, thành phần giàu fenspat, thạch
anh và ít mảnh đá. Cát kết nhìn chung rất rắn chắc do được gắn kết bởi một lượng lớn xi măng
sét, cacbonat, thạch anh, zeolit, đôi khi có anhydrit, albit và epidot. Kết quả của quá trình biến
đổi thứ sinh cao đã làm giảm phần lớn độ rỗng và độ thấm nguyên sinh, tuy nhiên quá trình
biến đổi này lại tạo cho tầng chứa đặc tính chứa thứ sinh vào loại trung bình (lỗ rỗng dạng hòa
tan, khe nứt và hang hốc). Thực tế cát bột kết có chứa dầu ở các mức độ khác nhau thuộc điệp
Trà Cú đã được phát hiện trong mỏ Bạch Hổ, Rồng và một số cấu tạo khác.
Điệp Trà Cú có bề dày đo được trong giếng khoan thay đổi từ 100 đến 500 mét ở các
vòm nâng, còn ở các trũng địa hào đạt tới trên 1000m. Theo tài liệu địa chấn, hệ tầng được thể
hiện bằng tập địa chấn mà công ty liên doanh Vietsovpetro thường gọi là tập E.
Tài liệu cổ sinh trong hệ tầng này rất nghèo nàn, mới chỉ phát hiện ít bào tử phần hoa
của thực vật sống khô cạn: Trudopoll, Ephedera, Plicapollis, Cycas, Ginggo,…
 Phụ thống Oligocen trên: ĐIỆP TRÀ TÂN
Điệp Trà Tân lần đầu tiên được mô tả tại giếng khoan 15A-IX đặt trong cấu tạo Trà Tân
ở độ sâu khoảng 2535-3038 m. Tại đây trầm tích chủ yếu bao gồm cát kết hạt nhỏ đển vừa màu

xám trắng, xi măng cacbonat, chuyển dần lên trên có nhiều lớp bột kết, sét kết màu nâu và đen,
xen các lớp mỏng than, có chỗ chứa glauconit. Đá biến đổi ở giai đoạn Katagenez muộn. Bề
dày của hệ tầng giếng khoan này đạt 503 m.
Nhìn chung, điệp gồm các trầm tích sông hồ, đầm lầy và trầm tích biển nông. Ngoài ra,
trầm tích Oligocen trên còn chịu ảnh hưởng của các pha hoạt động magma vì thế còn tìm thầy
ở đây các thân đá phun trào như basalt, andezit, …Trầm tích Oligocen trên có thể chia thành
hai phần theo đặc trưng thạch học của chúng: phần dưới bao gồm xen kẽ các lớp cát hạt mịn –
trung, các lớp sét và các tập đá phun trào. Phần trên đặc trưng bằng các lớp sét đen dày. Ở khu
vực đới nâng Côn Sơn, phần trên của lát cắt tỷ lệ cát nhiều hơn. Ở một vài nơi trầm tích
Oligocen trên có dị thường áp suất cao. Bề dày thay đổi từ 100-1000 m, còn ở nơi trũng có thể
đạt đến 1500m, nằm bất chỉnh hợp trên điệp Trà Cú.
Sét kết rắn chắc, thường có màu xám sáng, xám đen đến xám xanh đôi khi có màu nâu
nhạt (các giếng khoan Rồng 8, 15-B, 15-G,…), thường có cấu tạo phân lớp mỏng, phân lớp
xiên hoặc gợn sóng. Nhiều lớp sét giàu vật chất hữu cơ đôi chỗ có chứa vôi, các vụn than hoặc
xen kẽ các lớp than ligit, đóng vai trò của tầng sinh dầu tốt. Thành phần sét kết chủ yếu là
kaolinit, illit, chlorit, phần trên đôi khi còn một lượng nhất định các khoáng vật sét thuộc nhóm
lớp hỗn hợp illit-monmorilonit.
Cát bột kết thường có màu xám sáng đến xám xanh, đôi khi xám phớt nâu hoặc tím
phớt đỏ (các giếng khoang Rồng 6, 9, 15-G) phần nhiều là acko hạt nhỏ đến trung bình, bán
góc cạnh đến bán tròn cạnh, với xi măng là cacbonat. Cát kết phần trên của mặt cắt đôi nơi có
glauconit (các giếng khoan RD-3X, Sư Tử Đen, BH-12). Tỷ lệ cát kết/sét kết tăng dần khi đi
từ phía trung tâm của bể (cấu tạo Ruby, Rạng Đông, Bạch Hổ) về phía Tây Nam (lô 16, 17, tại
đây cát kết chiếm 45-65%). Các tập cát bột kết thuộc điệp Trà Tân ở nhiều nơi là tầng chứa sản
phẩm rất có ý nghĩa, với độ rỗng từ 5-15%, độ thấm nhỏ hơn 50 mD.
Nhìn chung, điệp Trà Tân chịu tác động của các quá trình biến đổi thứ sinh không giống
nhau từ giai đoạn Katagenez sớm (cho các trầm tích nằm nông hơn 3200m) đến Katagenez
muộn cho phần lớn trầm tích nằm sâu hơn 3500m.

9

Đá phun trào thường có mặt dưới dạng các lớp xen kẹp giữa các lớp trầm tích bao gồm
diabaz, basalt hoặc andezit, tuf andezit với bề dày vài mét đến hàng trăm mét.
Trong trầm tích của điệp này tìm thấy nhiều hóa đá, bào tử phấn hoa: Rhizohone,
Ffussiena, Florschuetzia Trilobata, Pediastrum nước ngọt, đầm lầy có tuổi Oligocen điệp Trà
Tân.
Đặc biệt điệp này chứa nhiều vật liệu hữu cơ dạng sapropel vô định hình, dạng vật liệu
hữu cơ này sinh trong điều kiện đầm hồ không có oxy. Tính chất này Morley gọi là tướng
“sapropel”.
1.3.2.2. Hệ Neogen:
Thống Miocen
 Phụ thống Miocen dưới: ĐIỆP BẠCH HỔ
Mặt cắt chuẩn (Holostratotyp) của điệp Bạch Hổ được mô tả tại giếng khoan BH1, từ
độ sâu 2037-2960 m. Mặt cắt gồm hai phần: phần dưới chủ yếu là sét kết, cát kết phân lớp
mỏng màu xám đen, xám xanh chuyển lên trên hàm lượng cát kết tăng dần và xen các lớp bột
kết từ xám đến nâu. Phần trên chủ yếu là sét kết màu xám nâu chuyển dần lên sét kết màu xám
xanh, đồng nhất chứa hóa thạch động vật biển thuộc nhóm Rotalia nên gọi là sét Rotalia (chủ
yếu là Ammonia kích thước 1/10 mm).
Trầm tích điệp Bạch Hổ bắt gặp trong một số giếng khoan đã được khoan ở bồn trũng
Cửu Long. Trầm tích điệp này nằm bất chỉnh hợp lên các trầm tích bên dưới. Đây là bề mặt bất
chỉnh hợp quan trọng nhất trong địa tầng Kainozoi. Dựa trên tài liệu thạch học, cồ sinh, địa vật
lý, điệp này được chia làm ba phụ điệp:
- Phụ điệp Bạch Hổ dưới: trầm tích của phụ điệp này gốm các lớp cát kết lẫn với các
lớp sét kết và bột kết. Càng gần với phần trên của phụ điệp khuynh hướng cát hạt
thô càng rõ. Cát kết thạch anh màu xám sáng độ hạt từ nhỏ đến trung bình, được
gắn kết chủ yếu bằng xi măng sét, kaolinit lẫn với ít cacbonat. Bột kết màu từ xám
đến nâu, xanh đến xanh tối, trong phần dưới chứa nhiều sét. Trong phần rìa của
bồn trũng Cửu Long, cát chiếm một phần lớn (60%) và giảm dần ở trung tâm bồn
trũng.
- Phụ điệp Bạch Hổ giữa: phần dưới của phụ điệp này là những lớp cát hạt nhỏ lẫn

với những lớp bột rất mỏng. Phần trên chủ yếu là sét kết và bột kết, đôi chỗ gặp
lớp than và glauconit.
- Phụ diệp Bạch Hổ trên: nằm chỉnh hợp trên các trầm tích phụ điệp Bạch Hổ giữa.
Chủ yếu là sét kết xám xanh, xám sáng. Phần trên cùng của mặt cắt là tầng sét kết
Rotalit có chiều dày chủ yếu trong khoảng 50-100 m, là tầng chắn khu vực rất tốt
cho toàn bể.
Tập sét kết chứa Rotalia, có màu lục, xám lục, phân lớp mỏng, xiên và song song, dạng
khối. Tuy nhiên màu sắc và bề dày của tập sét kết này cũng thay đổi nhiều trong các vùng nằm
phần rìa Tây Nam của bể. Nhìn chung tập sét kết có thành phần tương đối đồng nhất gồm
kaolinit, chlorit và một lượng đáng kể monmorilonit. Thực tế tập này được coi như một tầng
đánh dấu và là một tầng chắn dầu khí tốt mang tính khu vực cho toàn vùng trung tâm và phía
Đông của bể.
Xi măng gắn kết gồm khoáng vật sét cacbonat, đôi nơi có anhydrit. Đá của hệ tầng Bạch
Hổ mới bị biến đổi thứ sinh ở giai đoạn Katagenez sớm, do vậy ảnh hưởng không đáng kể đến
độ rỗng và độ thấm nguyên sinh của đá. Phần lớn các cấu tạo đã phát hiện, một số tập cát kết

10


của hệ tấng với độ rỗng 15-30% và độ thấm thường lớn hơn 100 mD, có chứa sản phẩm dầu
khí với chất lượng tốt.
Trong trầm tích điệp Bạch Hổ rất giàu bào tử Magnastriaties howardi và phấn Shorea.
Các hóa đá đặc trưng cho tâng này là sự có mặt của Rotalia, Ammonia, Orbuline, Univerca.
Trong phần này gặp rất nhiều Rhizophora Animia, Florsfhuetzia Semilobata. Với tập hóa đá
đặc biệt là Florsfhuetzia Semilobata được xếp vào điệp Bạch Hổ.
Trầm tích của điệp có chiều dày thay đổi từ 50-1250 m, được thành tạo trong điều kiện
biển nông và ven bờ. Toàn bộ trầm tích Miocen dưới hệ tầng Bạch Hổ phản ánh một quá trình
biển tiến.
 Phụ thống Miocen giữa: ĐIỆP CÔN SƠN
Trầm tích của điệp này phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích Miocen dưới bao gồm chủ yếu

là các lớp cát acko-lithic dày gắn kết kém xen kẻ với các lớp sét vôi màu xanh thẫm, đôi chỗ
gặp các lớp than. Môi trường của hệ tầng chuyển tiếp từ bồi tích – đồng bằng ven biển sang
tam giác châu đến biển nông.
Phần lớn cát kết của hệ tầng có độ rỗng và độ thấm thuộc loại rất tốt và có khả năng là
những tầng chứa dầu khí có chất lượng tốt, nhưng lại vắng các tầng chắn khu vực.
Trong điệp Côn Sơn phong phú các bào tử phấn thuộc phức hệ: Florsfhuetzia, Levopoli,
Acrostichum, Picaepollennitez, Rhizophora, Compositae, phong phú Foraminifera.
 Phụ thống Miocen trên: ĐIỆP ĐỒNG NAI
Mặt cắt chuẩn (Holostratotyp): điệp Đồng Nai được xác lập tại giếng khoan 15G-1X
trên cấu tạo Đồng Nai. Tại đây từ độ sâu 650-1330m mặt cắt gồm các lớp cát kết hạt nhỏ đến
vừa, cát sạn kết, chuyển dần lên cát kết xen bột kết, sét kết và than. Có nơi cát kêt chứa pyrit
và glauconit.
Trầm tích được phân bố rộng rãi trên toàn bộ bồn trũng Cửu Long và một phần của
đồng bằng sông Cửu Long trong giếng Cửu Long I bao gốm các trầm tích được hình thành
trong môi trường sông, đồng bằng châu thổ, đầm lầy ven biển. Trầm tích đang ở giai đoạn
thành đá sớm, đá mới chỉ được gắn kết yếu hoặc còn bở rời dễ hòa tan trong nước. Phần dưới
gồm những lớp cát xen lẫn những lớp sét mỏng, đôi chỗ lẫn với cuội, sạn kích thước nhỏ. Cát
thành phần chủ yếu là thạch anh, một ít mảnh đá biến chất, tuff, và những tinh thể pyrit. Trong
sét đôi chỗ gặp than nâu hoặc bột màu xám sáng. Phần trên là cát thạch với kích thước lớn, độ
chọn lựa kém, hạt sắc cạnh. Trong cát gặp nhiều mảnh hóa thạch sinh vật, glauconit, than đôi
khi cả tuff. Than gặp khá phổ biến tại các giếng khoan thuộc các lô 15, 16. Bề dày của điệp
thay đổi từ 500-700m phủ bất chỉnh hợp lên điệp Côn Sơn theo kiểu phủ chờm biển tiến.
Khác với điệp Côn Sơn trong điệp Đồng Nai đã phát hiện nhiều hóa thạch trùng lỗ,
nhiều sinh vật biển và bào tử phấn hoa. Trong thành phần trùng lỗ chiếm chủ yếu là các dạng
phát triển trong Miocen muộn như Pseudorotalia và nhiều Operculina và Amphistegina,
Lepidocyclina trong đá vôi rất đặc trưng. Trùng lỗ trôi nổi phong phú, như Orbulina universa,
Globigerinoides sacculifer, Gdes. immaturus, Gdes. trilobus. Ngoài ra còn có một số hóa đá
đặc trưng khác như Florsfhuetzia Meridionalis, Picaepollenitez, Dacridium, Stenochlaena
Palustris Carya, Operculina.
Thống Pliocen – Đệ Tứ: ĐIỆP BIỂN ĐÔNG

Mặt cắt chuẩn (Holostratotyo): điệp Biển Đông được mô tả lần đầu tại giếng khoan
15G-1X, ở độ sâu từ 250-650m. Trong khoảng 250-650m tại giếng khoan 15G-1X hệ tầng có

11


thể chia làm hai phần: phần dưới đặc trưng bằng cát thạch anh thô, xám trắng chứa nhiều hóa
thạch trùng lỗ thuộc nhóm Operculina. Phần trên chủ yếu là sét, bột, phong phú trùng lỗ.
Trần tích của điệp Biển Đông đánh dấu một giai đoạn mơi của sự phát triển trên toàn
bộ bồn trũng Cửu Long, tất cả bồn trũng đã được bao phủ bởi biển với đặc điểm chung nhất là
hình thành chủ yếu trong môi trường biển nông và trầm tích còn bở rời. Mặt cắt của hệ tầng
chủ yếu gồm cát thạch anh màu xanh, trắng phân lớp dày hoặc dạng khối, có độ mài tròn trung
bình, độ chọn lọc kém, có nhiều glauconit thường chứa nhiều mảnh vụn hóa thạch động vật
biển, pyrit, đôi khi có mảnh vụn than. Trong cát có cuội thạch anh hạt nhỏ màu hồng chứa
glauconit có số lượng lớn Foraminifera. Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 400-700m.
Trong số trùng lỗ phong phú các dạng bám đáy thuộc các giống Pseudorotalia,
Ammonia, Asterorotalia, Bigereriana, Elphidium và ít dạng trôi nổi thuộc Globorotalia,
Grobigerinoides. Hóa thạch cực nhỏ cũng rất phong phú. Bào tử phấn hoa rất đa dạng, rất
phong phú là Dacrydium, Stenochlaena laurifolia và Altingia.

12


Hình 1.2: Cột địa tầng bể Cửu Long

13


Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ BẠCH HỔ
2.1. Địa tầng

2.1.1. Móng trước Kainozoi
Ở mỏ Bạch Hổ, trên 100 giếng khoa đã khoan tới móng. Đá móng có thành phần chủ
yếu là các thể xâm nhập nhóm granitoid (granit, granodiorit và monzodiorit thạch anh).
Granit có màu xám, xám phớt hồng, dạng khối hạt trung. Một số mẫu chịu ảnh hưởng
của các quá trình biến đổi thứ sinh và bị vò nát.
Bề mặt phong hóa của móng granit phân bố không đều, không liên tục trên các mặt địa
hình cổ. Bề dày lớp phong hóa trung bình 10-20m có nơi đạt 40m (giếng khoan 411). Đá móng
có tuổi Jura muộn, Creta sớm (tuổi tuyệt đối khoảng 108-178 triệu năm).
Dưới tác dụng của các quá trình kiến tạo, nhiệt dịch, phong hóa, đá móng đã bị biến đổi
và có các tính chất chứa khác nhau. Một số khe nứt đã lấp đầy bởi các khoáng vật thứ sinh, làm
ảnh hưởng đến khả năng chứa của chúng.
Thành phần khoáng vật chủ yếu của các loại đá móng là: thạch anh (10-30%), fenspat
(50-80%), mica và amphibon (từ hiếm đến 8, 9%) và các khoáng vật phụ khác.
Khối móng granitoid bị phá hủy thành các khối nhỏ (các cấu trúc bậc III) bởi các đứt
gãy sâu và có biên độ hoạt động lớn mà khối trung tâm là khối nâng lên nhiều nhất. Trong đá
móng, các nứt nẻ phát triển mạnh và được lấp đầy hay lấp một phần bằng xi măng canxit và
một phần rất nhỏ zeolit màu trắng và gắn liền với chúng là các hang hốc có hình dạng rõ nét
và kích thước tới 2cm. Đó là bằng chứng của quá trình pelite hóa mạnh mẽ của fenspat và sự
sắp xếp lại các hạt thạch anh… và kết quả cuối cùng là tạo ra các lỗ rỗng và hang hốc kích
thước lớn. Kết quả nghiên cứu không gian rỗng trong đá móng Bạch Hổ cho ta thấy độ rỗng
nứt nẻ không cao, phân bố đều, trung bình 3-5%. Quy luật phân bố độ rỗng hết sức phức tạp.
Đá móng kết tinh ở khu vực nghiên cứu nói riêng và bể trầm tích Cửu Long nói chung luôn
luôn là đối tượng chứa dầu khí quan trọng
2.1.2. Các trầm tích Kainozoi
Phủ trên bề mặt móng không đồng nhất trước Kainozoi là các trầm tích Kainozoi. Tại
cấu tạo Bạch Hổ, các trầm tích này có tuổi từ thống Oligocen đến Đệ Tứ, cấu trúc địa chất rất
phức tạp. Các phân vị địa tầng từ cổ đến trẻ được mô tả như sau.
2.1.2.1. Hệ Paleogen
Thống Oligocen
Trầm tích Oligocen được phát hiện hầu hết trong các giếng khoan được chia thành hai

điệp (phụ thống): Oligocen dưới – điệp Trà Cú và Oligocen trên – điệp Trà Tân.
 Phụ thống Oligocen dưới: ĐIỆP TRÀ CÚ
Thành phần thạch học chủ yếu là acgilit (60-80%) và trầm tích lục nguyên (cát kết, sét
bột kết).
Trong một số giếng khoan trong khu vực nghiên cứu trong loạt trầm tích này gặp cả đá
phun trào.
Sét – bột kết xen kẽ cát kết có màu xám nâu, tím, phân bố không đều, có nhiều mạch
canxit xuyên cắt. Đá rắn chắc, thành phần chủ yếu là kaolinit, mica, chlorit. Cát kết thạch anh
chủ yếu là hạt trung. Môi trường trầm tích lục địa chủ yếu aluvi. Vi cổ sinh chưa phát hiện
được, gặp một ít bào tử phấn hoa, dạng đặc trưng: Polypodioisporites, Pinuspollenites,
Lypodium…

14


Điệp Trà Cú đươc chia làm hai phần. Phần dưới là một lớp trầm tích lục nguyên gồm
các lớp cát và sét xen kẽ nhau và có độ dày tương đôi ngang nhau, ngoại trừ trung tâm mỏ Bạch
Hổ. Chiều dày phần trên điệp Trà Cú thay đổi mạnh, từ 100m đến mất hẳn trầm tích. Ở các
vùng (khối) lún chìm sâu, đặc biệt ở phần Đông – Bắc mỏ Bạch Hổ, chiều dày đạt tới vài trăm
mét. Sét kết (acgilit) có màu xám tối đến đen hồng, cứng, thành phần khoáng vật gồm kaolinit,
mica, chlorit và zeolit. Cát kết chủ yếu hạt trung, có màu xám tối, dạng khối với thành phần
khoáng vật bao gồm thạch anh, fenspat, nhiều mảnh khoáng vật silicat và đôi khi gặp các mảnh
đá magma (phun trào và xâm nhập).
Phía trên điệp Trà Cú là một lớp trầm tích hạt mịn, bao gồm sét kết và bột kết. Tầng
trầm tích này có chiều dày cực đại đạt tới 120m, nhưng ở một số khu vực, cũng như tầng dưới
của Oligocen dưới (tầng cát – sét), chúng vắng mặt do bào mòn. Thành phần thạch học của
trầm tích này là sét kết và bột kết màu xám, xám tối và nâu thẫm, chúng có cấu trúc phân lớp.
Ở trong điệp Trà Cú, các tầng sét giàu vật chất hữu cơ nguồn gốc ngập nước (chủ yếu
là đầm hồ, đồng bằng ven biển và một số mẫu cho thấy tính biển nông) nên là một tầng đá mẹ
quan trọng. Trong khi đó, với độ rỗng trung bình 50% (từ 28.5 – 69.5% tùy theo khu vực) và

độ rỗng hở cao (>10%), chúng là đối tượng dầu khí rất đáng được quan tâm.
 Phụ thống Oligocen trên: ĐIỆP TRÀ TÂN
Trầm tích điệp Trà Tân gặp ở hầu hết các giếng khoan mỏ Bạch Hổ, trong khoảng độ
sâu từ 2900-4000m, với độ dày từ 100-900m. Nhìn chung ở đỉnh cấu tạo mỏng, tăng dần ra
phía cánh.
Thành phần thạch học chủ yếu là acgilit màu xám đen, nâu đen, xen bột kêt, phân lớp
mỏng, đôi chỗ có những lớp mỏng sét vôi xám sáng. Phần dưới cát kết chiếm ưu thế. Cát kết
hạt trung, phân lớp không đều, xi măng cacbonat hoặc sét – cacbonat. Môi trường thành tạo
lục địa, tướng đầm hồ và sông. Trong điệp Trà Tân còn gặp các mảnh đá magma phun trào.
Nhìn chung, trầm tích Oligocen trên có thể chia thành 3 đới riêng biệt có đặc điểm khác
nhau. Đới dưới là sự xen kẽ của các tập cát kết mỏng giữa các tầng sét rất dày. Có khu vực, đới
này nằm trực tiếp lên móng do trầm tích Oligocen dưới bị bào mòn trước đó. Đới giữa chủ yếu
là sét kết, có xen kẽ một vài tập cát kết mỏng không đáng kể. Chính trong đới này có mặt các
đá magma phun trào. Trên cùng là một đới bao gồm sét kết và cát kêt xen kẽ với tỷ lệ cát cao
hơn so với hai đới dưới nó.
Các khoáng vật sét điển hình là kaolinit và thủy mica. Cát kết chủ yếu là thạch anh.
Đặc biệt trong trầm tích này, các nhà cổ sinh đã phát hiện được nhiều dạng bào tử phấn
hoa đặc trưng Oligocen trên: Cicatricosisporites orogesis, Lycopodium Neogenicus:
Magnasriatites, Florschuetzia trilobata, Monocolollenites trilobapollis, Alnipollenites
Jussiena, Amphistegina sp., Florschuetzia trilobata, Psilotricolpites, Cicatricosisporites,
Quercus sp… Vi cổ sinh ít phong phú hơn và dạng đặc trưng gồm: Operenlina sp.,
Amphistegina…
Các lớp sét bột kết màu xám, đen nâu ở điệp trầm tích này giàu vật chất hữu cơ (1-10%)
với chất lượng đặc trưng bởi kerogen loại II-III là tầng sinh dầu tốt nhất trong khu vực nghiên
cứu.
Các lớp cát phân bố dưới dạng thấu kính, không liên tục với độ rỗng trung bình 16%
và độ bão hòa dầu 56% là những tầng dầu chứa khí tốt (tầng I-IV).

15

Là một tập trầm tích có thành phần hạt mịn là chủ yếu, đặc biệt các lớp sét bột giàu vật
chất hữu cơ với môi trường thành tạo đầm hồ và biển, trầm tích Oligocen trên là tầng sinh dầu
tốt nhất, đồng thời là một tầng chắn tốt trong khu vực nghiên cứu.
2.1.2.2. Hệ Neogen
Thống Miocen
 Phụ thống Miocen dưới: ĐIỆP BẠCH HỔ
Phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích Trà Tân là trầm tích điệp Bạch Hổ với chiều dày từ
200-920m ở trung tâm và 1500m ở vùng cánh sụt. Trầm tích điệp này phân rõ 2 phần: Phần
trên đặc trưng tầng “Sét rotalite” có màu xám xanh, xám nâu, dẻo, dính, với thành phần chủ
yếu là montmorillonit, giàu vi sinh cổ, có chiều dày đạt tới 150m và được biết đến như là một
tầng chắn khu vực. Phần dưới là trầm tích lục nguyên: cát, bột, sét có màu xám, nâu hồng loang
lổ xen kẽ nhau. Sét ở đây chủ yếu là kaolinit, thủy mica, montmorillonit. Cát kết phổ biến là
ackose có cỡ hạt từ thô đến mịn, gắn kết yếu, thành phần xi măng chủ yếu là sét.
Bào tử phấn hoa thường phong phú và đa dạng ở phần trên, nghèo ở phần giữa và ở đáy
lại phong phú. Các dạng đặc trưng cho phép định tuổi Miocen dưới là: Magnatriatites Howardi, Crassonetitriletes nanhaiensis, Florschuetzia trilobata, Florschuetzia semilobata và
Florschuetzia levipoli. Vi cổ sinh vật có mặt rải rác, đặc trưng có: Globigerinoides trilobus,
Globorotalia cultrata, Ammonia sp. Môi trường trầm tích ở đây đã chuyển dần sang biển nông
ven bờ.
Trầm tích Miocen dưới có thể chia thành 3 phụ điệp riêng biệt là Bạch Hổ dưới, Bạch
Hổ giữa và Bạch Hổ trên.
Phụ điệp Bạch Hổ dưới bao gồm các trầm tích vũng vịnh và cửa sông có chiều dày thay
đổi từ 60 đến hơn 300m. Thành phần thạch học của phụ điệp này chủ yếu là cát kết thạch anh,
có màu xám sáng và độ hạt thay đổi. Trong phụ điệp này gặp các lớp sét kết với chiều dày
không quá 5m và chiếm khoảng 20% trong toàn bộ trầm tích.
Phụ điệp Bạch Hổ giữa được đặc trưng bởi các trầm tích hạt mịn là chủ yếu. Ở đây
thỉnh thoảng có gặp các lớp cát kết với chiều dày không đáng kể và rất ít cuội kết. Tổng chiều
dày phụ điệp Bạch Hổ giữa đạt khoảng 300m.
Phụ điệp Bạch Hổ trên về mặt thạch học là một tập cát, cát kết mỏng và đặc biệt là sự
có mặt của tầng sét rotalite dẻo, dính và dễ trương nở trong nước là tầng chắn khu vực quan

trọng trong bể Cửu Long nói chung và mỏ Bạch Hổ nói riêng.
Các lớp sét ở phần phía dưới của điệp trầm tich này có hàm lượng cacbon hữu cơ nói
chung thấp (<1%) với chất lượng kerogen loại III, có khả năng sinh khí kém. Các lớp cát kết
đa màu, sáng có độ rỗng trung bình khoảng 18%, độ bão hòa dầu 57% là cát tầng chứa tốt (tầng
23-24).
 Phụ thống Miocen giữa: ĐIỆP CÔN SƠN
Phủ trên điệp trầm tích Bạch Hổ là điệp trầm tích Côn Sơn có tuổi Miocen giữa. Thành
phần thạch học chủ yếu là cát kết ackose, sạn sỏi (50%) xen bột sét phân bố không đều, gắn
kết yếu, màu xám vàng, xám sáng.
Ở phần dưới thường gặp những tập màu nâu, xám, hồng loang lổ. Thỉnh thoảng gặp các
thấu kính với sét vôi và tập mỏng than nâu.
Trầm tích điệp Côn Sơn có mặt ở khắp khu vực nghiên cứu, chiều dày thay đổi từ 566845m. Ở phía nam cấu tạo, điệp Côn Sơn được đặc trưng bằng các trầm tích lục nguyên hạt
thô, bao gồm cát thạch anh, sỏi và cát kết ackose với một hàm lượng plagioclase và orthoclase

16


lớn (gần 30%), gắn kết yếu bằng xi măng cacbonat, cacbonat-montmorillonit và
montmorillonit. Ở phía bắc xuất hiện các tập mỏng trầm tích hạt mịn và có nơi chúng chiếm
tơi 35% tổng chiều dày của toàn điệp.
Thành phần sét bao gồm các khoáng vật montmorillonit với oxit sắt, có màu xám, xám
nâu vàng. Môi trường trầm tích là môi trường nước nông, ấm và có tác động của dòng chảy.
Vì thiếu tầng chắn khu vực nên trầm tích điệp này hoàn toàn không có triển vọng dầu khí.
 Phụ thống Miocen trên: ĐIỆP ĐỒNG NAI
Trầm tích Miocen trên ở cấu tạo Bạch Hổ, thường gặp ở độ sâu 600-700m đến 12001500m. Bề dày tăng dần ra phía cánh cấu tạo và phủ sát đều lên trên trầm tích Côn Sơn.
Thành phần thạch học đặc trưng chủ yếu là cát thạch anh lẫn sạn sỏi xen bột sét xám,
vàng, gắn kết yếu, phân lớp không đều. Đôi khi có gặp các tầng sét và cacbonat mỏng. Thường
xen kẽ các thấu kính than nâu. Vi cổ sinh và bào tử phấn hoa phong phú, đa dạng, các đặc trưng
cho phép định tuổi Miocen trên gồm: Florschuetzia levipoli, Picea, Carya, Alinus, Betula,
Globorotalia acostaensis, Globigerinoides nepenthes, Globirotalia menardi… Môi trường

trầm tích là tam giác châu, ven bờ, biển nông. Xi măng thường là cacbonat-montmorillonit.
Các trầm tích sét vôi (macnơ) có màu xám, nâu, trắng và vàng.
Môi trường thành tạo là cửa sông. Không có triển vọng chứa dầu khí.
Thống Pliocen – Đệ Tứ: ĐIỆP BIỂN ĐÔNG
Nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen là trầm tích thuộc điệp Biển Đông có tuổi
Pliocen. Trầm tích này gặp trong các giếng khoan ở độ sâu từ 200-300m đến 600-700m.
Thành phần thạch học chủ yếu là cát, sét bột xen kẽ sạn sỏi màu xám, xám sáng. Thường
gặp ở đây nhiều mảnh vỏ vôi sinh vật biển.
Vi cổ sinh khá phong phú và đa dạng, phần lớn là loại bám đáy, đặc trưng cho tuổi
Pliocen gồm có: Globigerinoides extremus, Sphaeroi-dinella dehiscens, Globoquadrina
altispira, Globorotalia margaria, Pseudorotalia scherveteriana… Bào tử phấn hoa cũng rất
phong phú: Stenoclaena, Pinus, Puducarpus, Florschuetzia meridionalis, Rhizophora… đặc
trưng cho môi trường trầm tích biển.
Ở đây thường gặp các tầng sét vôi mỏng với nhiều mảnh vỏ vôi sinh vật biển cũng như
các lớp sét cacbonat và montmorillonit mỏng. Đặc biệt, trong trầm tích điệp Biển Đông còn có
mặt các hạt glauconit. Môi trường trầm tích là biển và biển nông.

17


Hình 2.1: Cột địa tầng tổng hợp mỏ Bạch Hổ
2.2. Lịch sử phát triển kiến tạo địa chât mỏ Bạch Hổ
Lịch sử tiến hóa của khu vực nghiên cứu có thể chia thành các thời kỳ và giai đoạn khác
nhau:
- Thời kỳ Mesozoi muộn – đầu Kainozoi.
- Thời kỳ Oligocen.
- Thời kỳ Miocen.
- Thời kỳ Pliocen – Đệ Tứ.

18

2.2.1. Thời kỳ Mesozoi muộn – đầu Kainozoi
Trước Đệ Tam, bể Cửu Long cũng như toàn thềm lục địa Đông Nam Á nói chung chịu
ảnh hưởng nhiều lần các quá trinh nâng lên, uốn nếp bóc mòn và hoạt động magma mạnh.
Vùng mỏ Bạch Hổ cũng nằm trong đới nâng trung tâm của bể trầm tích Cửu Long cho nên chịu
sự chịu sự chi phối của các hoạt động kiến tạo đó. Các thành tạo trước Kainozoi bị đập vỡ và
phân thành từng khối với kích thước và biên độ sụt lún không đồng nhất tạo nên các địa lũy và
địa hào. Những khối nhô cao bị phong hóa mạnh và bị bào mòn trong một thời kỳ dài. Vào thời
kỳ này, khu vực Bạch Hổ chịu ảnh hưởng bởi các đứt gãy ở hai sườn đông và tây.
Các hoạt động magma, núi lửa rất mạnh và gồm pha khác nhau càng làm phức tạp thêm
cấu trúc của nó và tạo nên sự khác biệt về đặc điểm địa chất của từng khối trong khu vực mỏ.
2.2.2. Thời kỳ Oligocen
Thời kỳ Oligocen là thời kỳ tách giãn và hình thành các địa hào hẹp dọc theo các đứt
gãy. Các địa hào này được lấp đầy với chiều dày lớn chứng tỏ quá trình tách giãn sụt lún xảy
ra rất mạnh. Quá trình tạo rift được kéo dài đến cuối Oligocen. Các trầm tích lấp đầy bao gồm
các đá lục nguyên (các trầm tích sét, cát) và đá phiến sét. Đá ở đây đã biến chất đến giai đoạn
catagenesis với tỷ lệ acgilit và đá lục nguyên là 4/1.
2.2.3. Thời kỳ Miocen
Đặc trưng nổi bật của giai đoạn này là sụt lún mạnh mang tính khu vực của toàn bộ bể
nói chung và của khu vực Bạch Hổ nói riêng kế tiếp sau thời kỳ tách giãn Oligocen. Hoạt động
của các đứt gãy giảm dần. Chúng tái hoạt động vào cuối Miocen dưới và kết thúc vào cuối
Miocen giữa. Biển tiến theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, các trầm tích được thành tạo điển
hình là tập sét rotalit – tầng chắn khu vực toàn mỏ. Hiện tượng tái hoạt động trong quá trình
oằn võng ở thời kỳ Miocen của các đứt gãy là nguyên nhân cơ bản thúc đẩy quá trình dịch
chuyển hydrocacbon vào bẫy. Vào cuối Miocen, các hoạt động nén ép khu vực và hoạt động
mạnh mẽ của sông Mê Kông có ảnh hưởng đến môi trường trầm tích.
2.2.4. Thời kỳ Pliocen – Đệ Tứ
Do ảnh hưởng của quá trình lún chìm, biển tiến toàn khu vực, nên cấu tạo Bạch Hổ
trong giai đoạn này co tính ổn định. Các thành phần trầm tích có chiều dày lớn, gần như nằm

ngang trên các thành tạo cổ hơn.
Đây là thời kỳ sau sụt lún và oằn võng. Thời kỳ này được bắt đầu vào Pliocen và kéo
dài trong suốt Pliocen – Đệ Tứ. Toàn bộ bể trầm tích nói chung và vùng mỏ Bạch Hổ nói riêng
lại bị một lần nữa nhấn chìm.

19


Chương III: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN
TRONG ĐÁ MÓNG NỨT NẺ
3.1. Các phương pháp đo
3.1.1. Phương pháp âm học (Sonic Log)
3.1.1.1. Cơ sở vật lý của phương pháp
Nguyên lý của phương pháp sóng âm là nghiên cứu, khảo sát tính chất đàn hồi của các
lớp đá xung quanh thành giếng dựa trên cơ sở của sự lan truyền các sóng đàn hồi trong các lớp
đá đó. Khi lan truyền trong các lớp đá khác nhau, sóng âm truyền với tốc độ khác nhau và suy
giảm năng lượng (biên độ của nó trong từng lớp đá cũng khác nhau). Các đặc điểm nêu trên là
cơ sở để tiến hành các phép đo siêu âm khác nhau như phương pháp tốc độ, phương pháp biên
độ và phương pháp biến đổi mật độ. Để nghiên cứu tham số của đất đá chúng ta giới hạn ở
phạm vi phương pháp tốc độ sóng siêu âm.
Sóng siêu âm được phân ra 2 loại:
 Sóng nén hoặc sóng dọc (P): loại sóng này gây cho các hạt vật chất dao động xung
quanh vị trí cân bằng theo phương song song với phương truyền của mặt sóng. Sóng P tồn tại
trong môi trường rắn và lỏng.
 Sóng kéo (sóng dãn) hay sóng ngang (S): sóng làm cho các điểm vật chất dao động theo
phương vuông góc với phương truyền của sóng. Sóng S chỉ tồn tại trong môi trường rắn, không
tồn tại trong môi trường lỏng và khí.

Hình 3.1: Phân biệt sóng dọc và sóng ngang theo thời gian đến và biên độ của chúng
(Nguồn: Slide bài giảng ĐVLGK Thầy Hoàng Văn Quý)

Trong môi trường liên tục tốc độ lan truyền của sóng dọc P lớn hơn tốc độ lan truyền
của sóng ngang S. Trong đất đá tỉ số sóng dọc và sóng ngang thay đổi: Vp/Vs = 1,6 – 2,0. Sóng
ngang S lan truyền với tốc độ thấp hơn nhưng năng lượng của sóng này lớn hơn hàng chục lần
năng lượng của sóng dọc. Chính vì vậy trên bức tranh của sóng, sóng dọc thường đến sớm hơn,
biên độ nhỏ tắt dần chậm trong khi đó sóng ngang đến chậm hơn, biên độ cao hơn nhưng cũng
suy giảm nhanh hơn.
 Ngoài 2 loại sóng trên còn có sóng dẫn hay còn gọi là sóng ống (stoneley wave).
Không giống như sóng dọc và sóng ngang, sóng Stoneley không đi qua môi trường đất đá
mà chỉ lan truyền trong lòng giếng khoan. Sự di chuyển của sóng này trong giếng khoan
được mô tả đơn giản như chuyển động của piston trong cilind. Khi gặp đới thấm hay khe
nứt mở, sóng này làm cho chất lỏng được bơm vào và hút ra đới thấm (theo tần số của

20


sóng). Hiện tượng này sẽ làm sóng Stoneley mất năng lượng (đây là chỉ tiêu để nhận biết
các đới nứt nẻ mở) và gia tăng thời gian truyền. Cùng lúc, do sự tương phản độ kháng âm
giữa chất lưu trong khe nứt và khung đá sẽ tạo ra sóng Stoneley phản xạ. Mức độ suy giảm
biên độ tỷ lệ thuận với độ thấm của đá. Như vậy dùng phương pháp khảo sát sóng stoneley
ta có thể xác định độ thấm của đá, đặc biệt là đá móng nứt nẻ. Khả năng phân giải lát cắt
thẳng đứng là 16 cm nên phương pháp rất hiệu quả trong việc phát hiện các đới nứt nẻ.

Hình 3.2: Chuyển động của sóng Stoneley (Nguồn: Internet)
Phương pháp tốc độ sóng siêu âm
Trong phương pháp siêu âm tốc độ, người ta đo được tốc độ truyền sóng hay giá trị thời
khoảng của sóng siêu âm đi trong đất đá. Giá trị thời khoảng là giá trị nghịch với tốc độ truyền
sóng siêu âm (micro giây/mét). Để đo được giá trị thời khoảng trong đá của sóng siêu âm người
ta sắp đặt 2 ống đo và 1 nguồn phát sóng siêu âm trong máy đo.

N- nguồn sóng siêu âm; T1, T2 – 2 đầu thu; NN1, NN2 - nứt nẻ thứ nhất và nứt nẻ thứ 2;

HH1, HH2 – hang hốc thứ nhất và hang hốc thứ 2.
Hình 3.3: Mô hình đường đi của sóng siêu âm dọc theo thành giếng khoan (Nguồn: Slide
bài giảng ĐVLGK, Thầy Hoàng Văn Quý)
Thời gian truyền sóng siêu âm tới 2 máy đo được thể hiện trong phương trình sau:
T1 = Tgk1 + Tđá1 + Tgk2 = T(AB) + T(BC) + T(CT1)
(3.1)
T2 = Tgk1 + Tđá2 + Tgk2 = T(AB) + T(BC) + T(CD) + T(DT2)
(3.2)
Trừ phương trình (3.2) cho phương trình (3.1) ta được:

21


T = Tđá2 – Tđá1 = T (CD)
Trong đó:
• T1, T2: thời gian truyền sóng siêu âm từ nguồn phát đến ống đo 1 và 2 tương ứng.
• Tgk1, Tgk2: thời gian sóng siêu âm đi từ nguồn phát tới thành giếng khoan và từ thành
giếng khoan tới ống đếm tương ứng. Thường nếu thành giếng khoan ổn định trong
khoảng máy đo thì Tgk1 = Tgk2.
• Tđá1, Tđá2: thời gian sóng siêu âm đi qua đất đá xung quanh thành giếng khoan từ
khoảng nguồn phát đến khoảng tương ứng ống đo 1 và ống đo 2. Tđá2 luôn lớn hơn
Tđá1 bởi khoảng cách của ống đo 2 tới nguồn phát luôn lớn hơn khoảng cách của ống
đo 1 tới nguồn phát.
Khi sóng siêu âm qua những đới nứt nẻ thì sẽ gia tăng thời khoảng truyền sóng ∆t, tuy
nhiên độ mở của các khe nứt thường nhỏ phổ biến là vài chục đến vài trăm micro-metre (m)
nên sự gia tăng thời khoảng truyền sóng ∆t này không lớn, phương pháp nhận diện tốt những
đới nứt nẻ với tỷ lệ khe nứt có độ mở lớn cao
3.1.1.3. Đặc điểm của phương pháp tốc độ truyền sóng
Chiều sâu nghiên cứu: phụ thuộc vào chiều dài bước sóng hay tần số sử dụng và tốc
độ truyền sóng của thành hệ.

Các đá thường có tốc độ truyền sóng đàn hồi trong khoảng 5000 – 25000 ft/s.
Tần số f
Chiều dài bước sóng λ
Chiều sâu nghiên cứu tới độ sâu khoảng 3 λ
20kHz
8 - 40 cm
24 cm –120 cm
40kHz
4 - 20cm
12 cm - 60 cm
Thời gian truyền sóng trong các loại đá và chất lưu khác nhau (μs/ft):
Đá
Đá
Đá/chất lưu
T
T
T
Sét
60-170 Đá vôi 47.7-53
Dolomit
44
Cát kết
57
Granit
50.8
Khí metan
626
Thạch anh

55.1

Canxit

46.5

Nước khóang 100g/l

192

Chất lưu

T

Nước 20g/l
Nước nguyên
chất
Dầu

180.5
207
238

Các đá thường có tốc độ truyền sóng đàn hồi trong khoảng 5000 – 25000 ft/s thì chiều
dài bước sóng λ khoảng 8 đến 40 cm (đối với tần số f=20kHz) và 4-20cm ( đối với tần số
f=40kHz). Trong dải tần số đó, chiều sâu nghiên cứu của các Zond đo tới độ sâu khoảng 3 λ
tức là từ 24 cm – đến 120 cm và 12 cm đến 60 cm tương ứng
3.1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo
- Tốc độ truyền sóng siêu âm của lớp đá xung quanh thành giếng khoan
- Chiều dày vỉa
- Đường kính thực của giếng khoan

- Tốc độ kéo cáp khi đo ghi
- Sự có mặt của hang hốc, nứt nẻ và đặc điểm phân bố của chúng.
3.1.1.5. Ưu-Nhược điểm của phương pháp
Ưu điểm: Xác định độ rỗng
- Đối với đá granite độ rỗng được xác định theo công thức:

22


 = (Tx - Tma )/ (Tf - Tma )
Các giá trị Tma, Tf xác định được trong phòng thí nghiệm.
Kết hợp với các phương pháp độ rỗng khác để xác định thành phần thạch học
- Phương pháp siêu âm là phương pháp có độ nhạy cao với nứt nẻ nên nó được sử dụng
để lọc độ rỗng hiệu dụng, phân loại nứt nẻ. Giá trị DT đưa vào phân loại gồm:
o DTblock: các khoảng có giá trị DTlogmóng mỏ BH đối với các đới đá rắn chắc thì DTlog < 50μs/ft.
o DT*: Giá trị tới hạn đới nứt nẻ lớn. Khi DT*> DTlog >DTblock tương ứng với đới đá
chỉ gồm vi nứt nẻ, trong đá móng mỏ BH đối với đá chứa vi nứt nẻ thì 60μs/ft ≥
DTlog ≥ 50μs/ft.
- DTlog >DT* tương ứng với nứt nẻ lớn, trong đá móng mỏ BH đối với đá chứa nứt nẻ
lớn thì DTlog > 60μs/ft.
- Phân vỉa sản phẩm
- Nghiên cứu tính chất cơ lý của đất đá.
Nhược điểm
- Phương pháp siêu âm không được áp dụng trong giếng khoan chống ống
- Kết quả thu được phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện đo: độ định tâm của máy, sự gồ ghề
của thành giếng khoan, cũng như khối lượng các vật thể rắn có trong dung dịch
- Phương pháp này có giá trị đo biến đổi hết sức phức tạp, không có quy luật nếu như
trong lớp đá xung quanh thành giếng khoan có xuất hiện hang hốc và nứt nẻ. Sự có mặt
của hang hốc hầu như không cản trở đáng kể tới tốc độ truyền sóng siêu âm. Hay nói

một cách khác bức tranh ghi được của sóng siêu âm không phản ánh sự có mặt của hang
hốc trong đá. Ngược lại nứt nẻ hở, ngang, chéo so với thành giếng khoan ảnh hưởng rất
lớn tới tốc độ truyền sóng siêu âm. Nứt nẻ hở dọc song song với thành giếng khoan hầu
như cũng không ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ truyền sóng siêu âm.
3.1.2. Phương pháp mật độ (Density)
3.1.2.1. Cơ sở của phương pháp
Phương pháp mật độ đo mật độ khối của thành hệ đất đá. Mật độ khối là mật độ tổng
cộng của đất đá bao gồm khung đất đá và chất lưu chiếm chỗ trong các lỗ rỗng.
Trong quá trình đo người ta thả máy với bộ nguồn phát ra tia gamma. Tia gamma phát
ra sẽ tương tác với môi trường đất đá. Trong quá trình tương tác này chúng sẽ gây ra 3 hiệu
ứng chính:
- Hiệu ứng hấp thụ quang điện: Trong trường hợp này chùm tia gamma phóng ra bị hấp
thụ hoàn toàn bởi nguyên tử của các nguyên tố cấu thành đất đá khiến một hoặc vài
điện tử bị tách ra khỏi quỹ đạo tạo thành quang điện tử.
- Hiệu ứng tán xạ Compton: Trong hiệu ứng này chùm tia gamma trong quá trình chuyển
động và tương tác với nguyên tử của các nguyên tố cấu thành đất đá bị mất bớt năng
lượng và chuyển động lệch hướng.
- Hiệu ứng tạo cặp: Trong hiệu ứng này chùm tia gamma sau khi tương tác với các nguyên
tử của các nguyên tố cấu thành đất đá, bi mất hoàn toàn năng lượng, bắn ra cặp điện tử
trái dấu nhau e+( pozitron) , e-.

23


Hình 3.4: Nguyên lý đo log mật độ (Nguồn: Slide bài giảng ĐVLGK, Thầy Hoàng Văn Quý)
Phương pháp mật độ là phương pháp đo ghi mật độ khối biểu kiến của thành hệ dựa
trên hiện tượng tán xạ Compton của tia Gamma khi tương tác với môi trường.
Số lượng va chạm chỉ phụ thuộc vào mật độ điện tử của nguyên tử. Số lượng hạt gamma
năng lượng cao thu được tỷ lệ nghịch với mật độ điện tử. Mật độ điện tử thấp tương đương với
mật độ đất đá. Độ rỗng của đá tỷ lệ nghịch với mật độ của đá.

3.1.2.2. Thiết bị và phương pháp đo
Sử dụng nguồn Cs137 phát ra tia Gamma có mức năng lượng E=0.66 MeV. Tại mức năng
lượng này thì hiệu ứng tạo cặp không có. Detector được thiết kế sao cho chắn ngoài tất cả các
tia Gamma có E<0.2 MeV. Như vậy với mức năng lượng E từ 0.2 MeV đến 0.66 MeV, tán xạ
Compton là chủ yếu. Số tia Gamma tán xạ Compton mà máy giếng ghi được liên quan trực tiếp
với mật độ electron (số electron trong 1cm3) trong thành hệ. Mật độ electron lại liên quan trực
tiếp tới mật độ khối 𝛒�b của thành hệ đó. Số đếm tia Gamma của detector là một chỉ thị cho mật
độ khối của môi trường đất đá.
Hai detector đặt xa nhau để loại trừ ảnh hưởng của lớp vỏ sét và detector được đặt áp
sườn để loại trừ ảnh hưởng của dung dịch khoan và đường kính giếng khoan.
Mật độ khối  b có quan hệ với chỉ số mật độ electron Pe (hệ số hấp thụ quang điện) là:
Z
Pe = 2    b
 A

(1.1.2a)

Trong đó:
• Z: Số nguyên tử
• A: Khối lượng nguyên tử
A
 0,5
Z
Mật độ khối  b có quan hệ với năng lượng gamma phát và thu là:

Đối với các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất thì tỷ số

Ln Iγ = ln Io – μmρbx

(1.1.2b)

Trong đó:
• Io: Năng lượng tia gamma phát.
• Iγ: Năng lượng tia gamma thu.
• x: khoảng cách từ nguồn phát đến ống đếm.
• μm: Hệ số hấp thụ khối_với cùng mức năng lượng tia tới μm của các vật chất khác
nhau có giá trị sấp xỉ nhau.

24


Trong môi trường có lỗ rỗng, mật độ khối  b có quang hệ với các thành phần tạo đá
theo hiệu ứng cộng:

 b   f  1   ma


 ma   b
 ma   f

(1.1.2c)

Trong đó:
•  : độ rỗng của đá.
•  f : mật độ của chất lưu.
•

 ma : mật độ khung đá.

Độ rỗng thành hệ xác định được sau khi xác định mật độ của khung đá, mật độ chất lưu.

Sự thay đổi mật độ khung đá chủ yếu liên quan đến sự biến đổi thạch học, giá trị mật độ khung
đá thường cao (2.75÷2.9g/cm3) tương ứng với các đá nhóm trung tính (diorite) do sự gia tăng
hàm lượng nhóm khoáng vật mica và sự thay thế Na bởi Ca trong nhóm plagioclase và ngược
lại mật độ giảm trong nhóm đá axit (2.6÷2.75g/cm3).
Phép đo mật độ độc lập chỉ cho phép nhận dạng định tính đới nứt nẻ. Trong đá móng,
tại những vùng mức độ phá huỷ, nứt nẻ cao (độ rỗng 5÷10%) thì có thể nhận biết dễ dàng bằng
máy mật độ thạch học này tuy nhiên với những nứt nẻ đơn lẻ cắt qua giếng khoan thì việc nhận
dạng chúng sẽ trở nên khó khăn. Như vậy với tài liệu mật độ thạch học khi áp dụng cho đá
móng có thể cung cấp những thông tin thạch học cũng như độ rỗng của đá. Tuy nhiên với những
nứt nẻ đơn lẻ, độ rỗng thấp cần có sự xem xét và kết hợp với những tài liệu đo có độ phân giải
cao
3.1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo
- Mật độ của đất đá.
- Độ nhẵn và đường kính thực của giếng khoan.
- Mật độ và loại dung dịch khoan.
- Tốc độ kéo cáp khi đo ghi.
- Lớp vỏ sét: phương pháp log mật độ có chiều sâu đo không lớn, thướng nhỏ hơn 10
inch, chỉ đo trong phạm vi từ lớp vỏ bùn đến đới thấm. Mức độ dày mỏng khác nhau
của lớp vỏ sét sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo.
- Sự có mặt của một số nguyên tố đặc biệt trong vỉa có khả năng hấp thụ chùm tia gamma
3.1.2.4. Ưu-Nhược điểm của phương pháp
Ưu điểm
- Sử dụng được trong giếng đã chống ống.
- Xác định độ rỗng của thành hệ.
 
  ma
ma   f
Trong đó:
• 𝛒�ma: mật độ khung
• 𝛒�: mật độ khối của vỉa

• 𝛒�f: mật độ chất lưu (1 hoặc 1.04 g/cm3 tùy thuộc vào độ khoáng hóa của nước vỉa)
- Xác định khoáng vật (kết hợp với GR, NGS)

25