Minh giải cấu trúc địa chất và áp dụng thuộc tính địa chấn để xác định hệ thống đứt gãy mỏ diamond bồn trũng cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN MẠNH TUẤN

MINH GIẢI CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ ÁP DỤNG THUỘC TÍNH ĐỊA
CHẤN ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG ĐỨT GÃY MỎ DIAMOND BỒN
TRŨNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Dầu khí
60520604
Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2020


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG - HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Trần Văn Xuân
TS. Đỗ Văn Lưu

Cán bộ chấm nhận xét 1:

TS.Bùi Thị Luận

Cán bộ chấm nhận xét 2:

PGS.TS Trần Vĩnh Tuân

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 10 tháng 1 năm 2020
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS.Ngô Thường San
2. TS.Bùi Thị Luận
3. PGS.TS Trần Vĩnh Tuân
4. TS.Trần Như Huy
5. TS.Trần Đức Lân
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ


Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------------------------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
----------------------------------------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên:

Ngày, tháng, năm sinh:
Chuyên ngành:
I.

Nguyễn Mạnh Tuấn
16/08/1992
Kỹ thuật Dầu khí

MSHV: 1770514
Nơi sinh: TP. Hà Nội
Mã số: 60520604

TÊN ĐỀ TÀI: Minh giải cấu trúc địa chất và áp dụng thuộc tính địa chấn
để xác định hệ thống đứt gãy mỏ Diamond bồn trũng Cửu Long
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Thu thập, tổng hợp thông tin, dữ liệu và các báo cáo cần thiết phục vụ minh
giải cấu trúc địa chất khu vực mỏ Diamond .
- Áp dụng thuộc tính địa chấn để xác định hệ thống đứt gãy trong mỏ Diamond

II.

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 03/06/2019

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/01/2020
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
1. PGS.TS. Trần Văn Xuân
2. TS. Đỗ Văn Lưu
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

Tp. HCM, ngày tháng năm 2020
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ
(Họ tên và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 2

LỜI CẢM ƠN
Sau hai năm học tập và thực hiện luận văn, em đã tích lũy được nhiều kiến
thức và kinh nghiệm quý báu cho công việc. Em xin chân thành cảm ơn:
Các giảng viên bộ môn Địa chất Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Thành
phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức. Đặc biệt là PGS.TS. Trần Văn Xuân và
TS. Đỗ Văn Lưu đã hết lòng hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá
trình nghiên cứu, thực hiện luận văn.
Lãnh đạo và đồng nghiệp cơng tác tại Phịng Tìm Kiếm Thăm Dị – Trung
Tâm Kỹ Thuật, Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) đã tạo điều kiện
thuận lợi và cho phép tác giả sử dụng tài liệu để hoàn thành khóa học.
Các thầy, cơ trong hội đồng chấm luận văn đã góp ý để luận văn được hồn
chỉnh.
Trân trọng cảm ơn!

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 3

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Mỏ Diamond có vị trí nằm ở Bắc lô 01-02 thuộc bồn trũng Cửu Long. Mỏ
Diamond được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1996 với giếng khoan DM-1X, tiếp
sau đó là các giếng khoan thăm dị DM-2X, DM-3X và DM-4X. Đã có 5 giếng khai
thác được khoan tại khu vực đó là DM-1P, DM-2P, DM-3P, DM-4XP (chuyển đổi
từ DM-4X) và DM-5PST. Giếng DM-1P, DM-2P và DM-3P hiện đang khai thác
trong tầng clastic còn giếng DM-4XP và DM-5P hiện đang khai thác trong tầng
móng. Với nhiều tầng khai thác phức tạp, việc minh giải chính xác các tầng địa chất,
cấu trúc và các đứt gãy trong mỏ Diamond sẽ đóng góp cho việc xác định chính xác
đối tượng triển vọng, nâng cao hiệu quả thăm dò khai thác.
Luận văn sẽ thảo luận các vấn đề này với các nội dung: Thứ nhất, tổng quan
đặc điểm địa chất của bồn trũng Cửu Long nói chung và của mỏ Diamond nói riêng.
Thứ hai, cơ sở tài liệu và lý thuyết để minh giải cấu trúc và thuộc tính địa chấn dùng
để xác định hệ thống đứt gãy trong mỏ Diamond. Thứ ba, kết quả thực hiện minh
giải cấu trúc địa chất và xác định hệ thống đứt gãy. Cuối cùng, kết luận và kiến nghị
của luận văn sẽ xác định lại những điểm chính của cấu trúc mỏ Diamond và hệ
thống đứt gãy, đồng thời định hướng đóng góp cho phương án phát triển tiếp theo
của đối tượng nghiên cứu.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514

Trang 4

ABSTRACT
Diamond field is located in the North-Western part of Block 01-02 in Cuu
Long Basin. Diamond field was first discovered in 1996 with a well DM-1X;
exploration wells DM-2X, DM-3X và DM-4X were drilled later. There were 5
production wells drilled in the area: DM-1P, DM-2P, DM-3P, DM-4XP (switched
from DM-4X) and DM-5PST. DM-1P, DM-2P and DM-3P wells are currently
produting in the clastic sections, and DM-4XP and DM-5P wells are currently
producing in the Basement section. With multiple complex production sections,
accurate interpretation of geological layers, structures and faults in Diamond field
will contribute to the determination of hydrocarbon prospects, which improves the
exploration efficiency of the field.
The thesis discusses following contents: 1) overview of geological
characteristics of Cuu Long basin and Diamond field, 2) database and methodology
for Seismic Interpretation and Seismic Attribute Analysis to determine fault systems
in Diamond field, 3) results of structural interpretation and fault system
determination. Finally, the conclusion and recommendations of the thesis will
redefine the key points of the Diamond field structure and the fault system, and
contribute to later development phase of the field

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 5

LỜI CAM ĐOAN
Tác giả cam đoan bản luận văn tốt nghiệp “Minh giải cấu trúc địa chất và
áp dụng thuộc tính địa chấn để xác định hệ thống đứt gãy mỏ Diamond bồn
trũng Cửu Long” là cơng trình nghiên cứu của bản thân tác giả, được thực hiện
trên cơ sở nghiên cứu tài liệu thực tế và dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Trần Văn
Xuân và TS. Đỗ Văn Lưu, không sao chép bất kỳ đồ án nào khác.
Nếu sai tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của Khoa
Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí và Trường Đại học Bách khoa đưa ra.
Tp. HCM, ngày tháng năm
Học viên thực hiện

NGUYỄN MẠNH TUẤN

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 6
MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN
CỨU.......................................................................................................................... 17
1.1
Tổng quan bồn trũng Cửu Long.................................................................... 17
1.1.1 Lịch sử phát triển bồn trũng Cửu Long......................................................... 17
1.1.2

Đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long.......................................................21

1.1.2.1 Đặc điểm địa tầng........................................................................................ 21
1.1.3 Đặc điểm kiến tạo khu vực bể Cửu Long........................................................26
1.1.4 Hệ thống dầu khí bồn trũng Cửu Long..........................................................32
1.1.4.1 Đá sinh...........................................................................................................32
1.1.4.2 Đá chứa........................................................................................................33
1.1.4.3 Đá chắn.........................................................................................................34
1.1.4.4 Sự dịch chuyển của dầu - khí.......................................................................34
1.1.4.5 Bẫy................................................................................................................35
1.2

Cấu trúc địa chất mỏ Diamond....................................................................... 36

1.2.1 Cấu trúc – lịch sử kiến tạo...............................................................................36
1.2.2

Các thành tạo địa chất................................................................................... 36

1.2.2.1 Đá móng trước Kainozoi...............................................................................36
1.2.2.2 Các thành tạo trầm tích Kainozoi - Miocene................................................36
1.2.2.3 Các thành tạo trầm tích Kainozoi - Oligocene............................................. 37
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU, LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ QUY TRÌNH
MINH GIẢI ĐỊA CHẤN 3D VÀ CÁC THUỘC TÍNH ĐỊA CHẤN.................38
2.1
Cơ sở tài liệu.................................................................................................. 38
2.1.1 Tài liệu địa chấn.............................................................................................38
2.1.2 Tài liệu địa vật lý giếng khoan...................................................................... 39
2.1.3 Tài liệu địa chất..............................................................................................39
2.2

Cơ sở lý thuyết về quy trình minh giải địa chấn 3D..................................... 40
2.2.1 Giới thiệu chung về địa chấn 3D................................................................... 40
2.2.2 Cơ sở lý thuyết minh giải tài liệu địa chấn....................................................41
2.2.3 Quy trình minh giải địa chấn 3D.................................................................... 42
2.2.4 Lý thuyết và mục đích xây dựng băng địa chấn tổng hợp........................... 43
2.2.5 Xác định ranh giới địa chấn............................................................................ 45
2.2.6 Xác định hệ thống đứt gãy............................................................................. 46
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 7

2.2.7 Cơ sở lý thuyết về các thuộc tính địa chấn được áp dụng để xác định hệ
thống đứt gãy và nứt nẻ.............................................................................................46
2.2.7.1 Giới thiệu phương pháp................................................................................ 46
2.2.7.2 Thuộc tính Curvature.................................................................................... 47
2.2.8 Xây dựng bản đồ cấu trúc.............................................................................. 49
2.2.8.1 Các bản đồ địa chấn đã được thành lập........................................................ 49
2.2.9 Cơ sở xây dựng phương trình chuyển đổi thời gian sang độ sâu..................50
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MINH GIẢI CẤU TRÚC VÀ DÙNG CÁC THUỘC
TÍNH ĐỊA CHẤN 3D ĐỂ CHÍNH XÁC HĨA VỊ TRÍ CÁC ĐỨT GÃY
TRONG MỎ DIAMOND....................................................................................... 52
3.1
Kết quả minh giải địa chấn 3D...................................................................... 52
3.1.1 Kết quả xây dựng Băng địa chấn tổng hợp mỏ Diamond............................. 52
3.1.2 Kết quả minh giải các tầng phản xạ chính.......................................................55
3.1.3 Minh giải các đứt gãy.....................................................................................61

3.1.4 Sử dụng các thuộc tính địa chấn để chính xác hóa các đứt gãy.................... 63
3.1.5 Kết quả sử dụng thuộc tính Curvature để xác định hệ thống đứt gãy và nứt
nẻ sinh kèm tại các tầng BI.1, Nóc tập D và Nóc tập BSMT...................................66
3.1.6 Thành lập các loại bản đồ................................................................................ 72
3.1.6.1 Xây dựng bản đồ đẳng thời...........................................................................72
3.1.6.1 Xây dựng phương pháp chuyển đổi Time-Depth.........................................74
3.1.6.2 Xây dựng bản đồ đẳng sâu............................................................................75
3.2

Đánh giá đặc trưng cấu trúc khu vực mỏ Diamond...................................... 79

3.3

Đánh giá độ sai số của bản đồ....................................................................... 79

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ....................................................................................81
Kết luận:.................................................................................................................... 81
Kiến nghị................................................................................................................... 82

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 8

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1
Hình 1.2

Hình 1.3

Sơ đồ vị trí kiến tạo của bể Cửu Long trong bình đồ kiến tạo khu vực Đông Nam Á
Sơ đồ địa chất đới Đà Lạt thể hiện sự phân bố của các phức hệ Granitoid Định Quán,
Cà Ná (Ankroet), Đèo Cả
Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ cuối Eoxen
đầu Oligocene. Khu vực nghiên cứu đang ở chế độ kiến tạo tách giãn

Hình 1.4

Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long

Hình 1.5

Sơ đồ phân chia các đơn vị cấu trúc bậc II trong bể Cửu Long

Hình 1.6

Bản đồ cấu trúc Trũng chính bể Cửu Long

Hình 1.7

Các mặt cắt đi qua các đới cấu trúc của Trũng chính bể Cửu Long

Hình 1.8

Mặt cắt địa chấn cắt ngang bồn trũng Cửu Long thể hiện các hoạt động kiến tạo,
hình thái trũng trung tâm, đới nâng của bể

Hình 2.1

Seismic cube HFCBM 2011 (Time và Depth)

Hình 2.2

Sơ đồ trình tự minh giải tài liệu địa chấn 3D trên các phần mềm

Hình 2.3

Mơ hình băng địa chấn tổng hợp

Hình 2.4

Sơ đồ các thuộc tính có thể xác định hệ thống đứt gãy và nứt nẻ sinh kèm

Hình 2.5

Biểu diễn Curvature trên bề mặt ngang

Hình 2.6

Quy trình phần mềm AASPI tính tốn thuộc tính Curvatures

Hình 2.7

Minh họa thuộc tính Curvatures trên 2D và 3D

Hình 3.1

Băng địa chấn tổng hợp giếng DM-1X

Hình 3.2

Băng địa chấn tổng hợp giếng DM-2X

Hình 3.3

Băng địa chấn tổng hợp giếng DM-3X

Hình 3.4

Wavelet được extract từ Seismic Cube

Hình 3.5

Mặt cắt địa chấn sau khi minh giải qua giếng DM-1X và DM-3X

Hình 3.6

Mặt cắt địa chấn sau khi minh giải vng góc với hệ thống đứt gãy á Vĩ tuyến

Hình 3.7

Hình ảnh mặt cắt sau minh giải tuyến Inline 4920

Hình 3.8

Mặt cắt địa chấn sau khi minh giải tuyến đi qua 4 giếng

Hình 3.9

Mặt cắt trước khi minh giải đứt gãy

Hình3.10

Mặt cắt sau khi minh giải các đứt gãy

Hình3.11

Hình ảnh các đứt gãy trong khơng gian 3 chiều

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 9

Hình 3.12

Giao diện của phần mềm AASPI

Hình 3.13

Trích xuất giá trị Most positive Curvature dựa trên Cube K1

Hình 3.14

Kết quả Most positive Curvature trên Tập BI.1

Hình 3.15

Lý thuyết Curvature trên bề mặt ngang

Hình 3.16

Vị trí các đứt gãy trên mặt cắt Địa chấn tương ứng với trên bề mặt Nóc tập BI.1

Hình 3.17

Kết quả Cube positive Curvature trên Nóc tập BI.1 được thể hiện cùng Fault Polygon

Hình 3.18

Vị trí các đứt gãy trên mặt cắt Địa chấn tương ứng với trên bề mặt Nóc tập D

Hình 3.19

Kết quả Cube positive Curvature trên Nóc tập D được thể hiện cùng Fault Polygon

Hình 3.20

Vị trí các đứt gãy trên Seismic Slide tương ứng với trên bề mặt Đá Móng

Hình 3.21

Kết quả Cube positive Curvature trên Nóc tập Đá Móng được thể hiện cùng
Fault Polygon

Hình 3.22

Bản đồ đẳng thời nóc tập BI.1

Hình 3.23

Bản đồ đẳng thời nóc tập D

Hình 3.24

Bản đồ đẳng thời nóc tập Đá Móng

Hình 3.25

Phương trình chuyển đổi thời gian- độ sâu

Hình 3.26

Bản đồ đẳng sâu nóc tập BI.1

Hình 3.27

Bản đồ đẳng sâu nóc tập D

Hình 3.28

Bản đồ đẳng sâu nóc tập Đá Móng

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1

Số liệu các đường Log trong giếng thu thập được

Hình 3.1

Sai số bản đồ trên miền Thời gian

Hình 3.2

Sai số bản đồ trên miền Độ sâu

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 10

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

VPI
ĐVLGK
DM
ĐÁ
MĨNG
Synthetic
Curvature
Petrel
AASPI

Time
Depth

Viện Dầu Khí Việt Nam
Địa vật lý giếng khoan
Diamond
Basement
Băng địa chấn tổng hợp
Thuộc tính địa chấn sử dụng độ cong
Phần mềm minh giải địa chấn của Schlumberger
Phần mềm Attribute-Assisted Seismic Processing and Interpretation
Miền địa chấn theo thời gian
Miền địa chấn theo chiều sâu

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 11
MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài:
Thềm lục địa Việt Nam bao gồm các cấu trúc địa chất phức tạp, chủ yếu là

các bể trầm tích Đệ Tam với hệ thống dầu khí hấp dẫn và đa dạng trên rìa Tây Biển
Đơng Việt Nam.Trong q trình tìm kiếm thăm dị dầu khí việc minh giải chính xác

hóa các cấu trúc địa chất của các mỏ dầu khí đóng vai trị thiết yếu. Cùng với sự
phát triển của cơng nghệ, việc minh giải các cấu trúc địa chất hiện nay đều thực hiện
chủ yếu trên tài liệu địa chấn 3D và áp dựng nhiều thuộc tính địa chấn để làm sáng
tỏ và chính xác hóa đối tượng nghiên cứu.
Mỏ Diamond có vị trí nằm ở Bắc lơ 01-02 thuộc bồn trũng Cửu Long. Mỏ
Diamond được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1996 với giếng khoan DM-1X, tiếp
sau đó là các giếng khoan thăm dò DM-2X, DM-3X và DM-4X. Đã có 5 giếng khai
thác được khoan tại khu vực đó là DM-1P, DM-2P, DM-3P, DM-4XP (chuyển đổi
từ DM-4X) và DM-5PST. Giếng DM-1P, DM-2P và DM-3P hiện đang khai thác
trong tầng clastic còn giếng DM-4XP và DM-5P hiện đang khai thác trong thân dầu
móng. Với nhiều tầng khai thác phức tạp, việc minh giải chính xác các tầng địa chất,
cấu trúc và các đứt gãy trong mỏ Diamond sẽ đóng góp cho việc xác định chính xác
đối tượng triển vọng, nâng cao hiệu quả thăm dị khai thác.
Chính vì vậy, đề tài “Minh giải cấu trúc địa chất và áp dụng thuộc tính
địa chấn để xác định hệ thống đứt gãy mỏ Diamond bồn trũng Cửu Long” được
chọn nghiên cứu phục vụ việc hồn thành luận văn tốt nghiệp.
2.

Tổng quan tình hình nghiên cứu:
Trên thế giới : Về phương pháp minh giải địa chấn 3D đã có nhiều cuốn

sách, và các cơng trình, nghiên cứu ứng dụng như “3-D Seismic Interpretation” của
các tác giả M.Bacon, R.Simm và T.Redshaw xuất bản năm 2003 hay như
“Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data Sixth Edition” của tác giả
Alistar R.Brown. Cùng với sự phát triển của hệ thống máy tính việc áp dụng thuộc
tính địa chấn để giải quyết các bài tốn trong thăm dị Dầu Khí đã ngày một phát
triển rộng rãi hơn. Đã có rất nhiều bài báo, bài nghiên cứu về vấn đề xác định hệ

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 12

thống đứt gãy nứt nẻ bằng các thuộc tính địa chấn tại các khu vực khác nhau trên
thế giới , một số tài liệu như :
-

“ 3-D seismic discontinuity for faults and stratigraphic features: The

coherence cube “ năm 1995 tác giả Mike Bahorich và Steve Farmer.
-

“ Seismic attributes for fault/fracture characterization “ năm 2007 tác giả

Satinder Chopra và Kurt J. Marfurt
-

“ Volumetric curvature attributes for fault/fracture characterization “ năm

2007 tác giả Satinder Chopra và Kurt J. Marfurt
-

“ Seismic Attributes and Their Application in Faults Interpretation of Kupe

Field, Taranaki Basin, New Zealand “ năm 2016 tác giả Umar Hamzah
….
Trong nước : tác giả Việt Nam thì có “Thăm dị địa chấn” của GS.TSKH

Phạm Năng Vũ, Mai Thanh Tân . Các tài liệu đều nêu đưa ra các kiến thức lý thuyết,
quy trình minh giải địa chấn cơ bản và các thuộc tính địa chấn hiện nay được sử
dụng. Một số nghiên cứu về ứng dụng thuộc tính địa chấn trong tìm kiếm thăm dị
của các tác giả Việt Nam như:
-

“ Sử dụng các đặc trưng động lực ( thuộc tính) của trường sóng địa chấn để

nghiên cứu sự phân bố của các đá chứa trong lô 01 và 02 thuộc phần Đông Bắc bể
Cửu Long“ Tác giả Nguyễn Huy Ngọc cơng ty Petronas Carigali VietNam
-

“ Phân tích thuộc tính địa chấn nghiên cứu trầm tích Miocen khu vực lơ 103”

năm 2012 tác giả Nguyễn Thị Minh Hồng, Lê Hải An, trường Đại học Mỏ - Địa
Chất
Về tài liệu địa chất của khu vực bể Cửu Long hiện có như “Địa chất và tài
nguyên Dầu Khí Việt Nam“ năm 2006 của nhiều tác giả Nguyễn Hiệp (chủ biên),
Nguyễn Văn Đắc…. Các tài liệu địa chất chi tiết của khu vực mỏ Diamond thì có
“Basroc studies for Ruby, Diamond and Azurite basement reservoirs, block 01 & 02.
PC Vietnam” của Viện Dầu Khí Việt Nam (VPI) năm 2010 và “Secondary minerals
& classification of Diamond field basement rocks (well DM-2X, DM-3X, DM-4X,
DM-5P)” của Trịnh Văn Long năm 2015. Kết quả của các nghiên cứu đã tiếp cận
được nhiều mức độ như tái hiện lại sự phát triển cấu trúc mỏ, phân bố tướng trầm
tích, thạch học, phân bố độ rỗng, độ thấm; từ sự phát triển của bể trầm tích, đến hệ
thống khe nứt đứt gãy và sự sinh dầu khí.
Ở một mức độ nhất định, nội dung và kết quả của các tài liệu nghiên cứu trên
đều liên quan đến mục tiêu, phạm vi nội dung nghiên cứu của luận văn. Tuy nhiên,

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 13

do cấu trúc mỏ Dianmond có tính phân khối phức tạp, tầng cát kết Miocene được
hình thành và chịu ảnh hưởng bởi nhiều pha hoạt động kiến tạo khác biệt nên địi
hỏi phải được nghiên cứu với một cơng trình tổng hợp, tồn diện. Đây chính là lý do
và sự cần thiết thực hiện của đề tài luận văn này.
3.

Mục tiêu:
Trên cơ sở tài liệu về địa chất, địa chấn, địa vật lý giếng khoan... tiến hành

minh giải các tầng địa chất chính, áp dụng các thuộc tính địa chấn để chính xác hóa
sự phân bố hệ thống đứt gãy, nứt nẻ chính nhằm làm sáng tỏ bức tranh địa chất của
đối tượng nghiên cứu.
4.

Nhiệm vụ:
 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của phương pháp thăm dò địa chấn 3D và tài liệu
địa chất khu vực .
 Thu thập, tổng hợp tất cả thông tin, dữ liệu và các báo cáo cần thiết phục vụ
minh giải chính xác nhất cấu trúc địa chất khu vực mỏ Diamond.

5.

Đối tượng và giới hạn vùng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là tầng Miocene, Oligocene và thân dầu móng của mỏ

Diamond lơ 01/02, bồn trũng Cửu Long.
6.

Cơ sở tài liệu:

Luận văn được thực hiện trên cơ sở các báo cáo và số liệu tổng hợp được tại
Tổng Cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí (PVEP) như sau:
 Các báo cáo địa chất khu vực.
 Các kết quả nghiên cứu địa chất, tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan,
phân tích mẫu lõi… trong khu vực nghiên cứu.
 Các luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ của trường Đại học Bách Khoa Thành
phố Hồ Chí Minh và các trường khác về việc xây dựng mơ hình địa chất ba
chiều.
7.

Phương pháp nghiên cứu:

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 14

 Phương pháp địa chất – địa vật lý: nghiên cứu đặc điểm địa chất của mỏ
Diamond thông qua các tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, kết quả phân
tích mẫu lõi…

 Phương pháp minh giải địa chấn: sử dụng tổ hợp các thuộc tính địa chấn 3D
để chính xác hóa minh giải cấu trúc địa chất .
8.

9.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
-

Ý nghĩa khoa học: với sự tổng hợp tất cả các dữ liệu để nghiên cứu minh giải
chi tiết cấu trúc địa chất, chính xác hóa với các dữ liệu thu thập được giúp vẽ
lên một bức tranh chính xác về mỏ giúp cho các nhà địa chất, nhà quản lý mỏ
có một cái nhìn bao qt, giúp quản lý, tính tốn trữ lượng và dự báo hay
hoạch định khai thác.

-

Ý nghĩa thực tiễn: việc minh giải địa chấn áp dựng các thuộc tính địa chấn là
giải pháp mang tính khoa học, giúp cho việc tìm kiếm thăm dị, phát triển mỏ
một cách hiệu quả. Giúp cho quá trình đánh giá trữ lượng tại chỗ của mỏ, lựa
chọn vị trí cũng như quỹ đạo giếng thăm dị, thẩm lượng, phát triển, phân
tích các yếu tố bất định, rủi ro xuyên suốt các quá trình thăm dò, khai thác.
Cấu trúc luận văn:

Luận văn gồm phần mở đầu, ba chương nội dung chính và phần kết luận –
kiến nghị với bố cục như sau:
Mở đầu
Chương 1: Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở tài liệu, lý thuyết cơ bản về quy trình minh giải địa chấn 3D
và thuộc tính địa chấn.

Chương 3: Kết quả minh giải cấu trúc và dùng thuộc tính địa chấn 3D để
chính xác hóa vị trí các đứt gãy trong mỏ Diamond, bồn trũng Cửu Long
Kết luận – kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
10.

Tổng quan về đối tượng nghiên cứu
a) Điều kiện tự nhiên:

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 15

Lơ 01&02 nằm ở phía Đơng bắc bồn trũng Cửu Long, cách thành phố Vũng
Tàu khoảng 158km về phía Đơng. Lơ 01&02 có diện tích khoảng hơn 1184 km2 với
chiều sâu nước biển từ 50 đến 60m thuận tiện cho việc thi cơng tìm kiếm thăm dị
và khai thác dầu khí
Mỏ Diamond nằm ở phía Bắc lơ 01/02 (gần ranh giới giữa lô 01/02 và 15.1
của Cửu Long JOC), cách mỏ Ruby khoảng 19km về phía Bắc. Khu vực này có
mực nước biển dao động từ 40-70m.

Hình 1: Vị trí mỏ Diamond

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 16

b)

Lịch sử tìm kiếm thăm dị dầu khí:
Trước năm 1991 trên diện tích Lơ 01&02 hầu như chưa có các hoạt động

Tìm kiếm – Thăm dị dầu khí nào được thực hiện.
Năm 1991 hợp đồng PSC được ký vào ngày 9/9/1991 với tỷ phần góp vốn:
PVEP 15% và PCVL 85%. Các hoạt động được điều hảnh bởi công ty PCVL. Tại
thời điểm ký kết Lơ 01&02 có diện tích hơn 13101 km2 và được chia ra các giai
đoạn tìm kiếm thăm dò như sau:
Giai đoạn 1: từ tháng 9/1991 đến 3/1996
Trong giai đoạn này nhà thầu đã tiến hành thu nổ 12742 km tuyến địa chấn
2D và 264 km2 địa chấn 3D.
Khoan giếng Diamond-1X năm 1996 với kết quả tốt.
Giai đoạn từ năm 1997 đến nay:
Năm 2002 thu nổ mới 1894 km2 địa chấn 3D và được xử lý bởi PGS. Diện
tích này cịn được tái xử lý năm 2007 bởi CGGAP và năm 2011 bởi CGG.
Khoan thêm các giếng Thăm dị DM-2X hồn thành năm 2006, DM-3X hồn
thành năm 2007 và DM-4X hồn thành năm 2011.
•

Khoan các giếng Khai thác như :

-

DM-1P & DM-1PST1: (3/2014) Dầu khai thác từ MI-70, MI-75, OL-05 &

-

OL-06
DM-2P: (4/2014) Dầu khai thác từ MI-65, OL-6, OL-10 & OL-36

-

DM-3P: (2/2014) Dầu khai thác từ OL-05, OL-06, OL-20 & OL-30

-

DM-5P & DM-5PST1: (4/2015) Dầu khai thác từ Khe nứt trong Đá móng.
Năm 2017 Petronas đã trả lại toàn bộ khu mỏ 01 &02 bao gồm cả mỏ

Diamond về cho PVN và PVN đã giao cho PVEP điều hành từ đó đến nay.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 17

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC
NGHIÊN CỨU
1.1

Tổng quan bồn trũng Cửu Long

1.1.1 Lịch sử phát triển bồn trũng Cửu Long
Trên bình đồ kiến tạo khu vực hiện tại, bể Cửu Long nằm về phía nam của
phần đơng nam mảng Âu-Á. Đây là bể trầm tích kiểu tách giãn (rift) phát triển miền
vỏ lục địa có tuổi trước Đệ Tam bị thối hóa mạnh trong thời kỳ Paleogen và
chuyển sang chế độ rìa lục địa thụ động như ngày nay bắt đầu từ thời kỳ Neogen
(hình 1.1).

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí kiến tạo của bể Cửu Long trong bình đồ kiến tạo khu
vực Đơng Nam Á [2]
Lịch sử phát triển địa chất của bể có thể chia ra 3 thời kỳ:
1) Trước tạo rift (Prerift): thành tạo phức hệ móng trước Đệ Tam;
2) Đồng tạo rift (Syn-rift) trong Paleogen đến đầu Neogen thành tạo các trầm tích
của tập F(?)/E, D, C và BI;

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 18

3) Sau tạo rift: từ Neogen đến hiện nay, thành tạo các trầm tích tập B2, B3 và A
Thời kỳ trước tạo rift: Thời kỳ Jura sớm-giữa, vùng nghiên cứu thuộc phần
đông nam của bồn tạo núi Jura sớm-giữa. Lấp đầy bể này là các thành tạo trầm tích
lục nguyên, lục nguyên-carbonat. Đến Mesozoic muộn, khu vực bể Cửu Long thuộc
bối cảnh kiến tạo rìa lục địa tích cực do sự hút chìm của mảng Thái Bình Dương

xuống dưới mảng Indosini (Hình 1.2). [2]

Hình 1.2 Sơ đồ địa chất đới Đà Lạt thể hiện sự phân bố của các phức hệ
Granitoid Định Quán, Cà Ná (Ankroet), Đèo Cả [2]
Quá trình hút chìm gây nên các hoạt động magma xâm nhập và phun trào
hình thành cung núi lửa pluton. Các loại đá magma có tuổi Jura-Creta phát triển
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 19

rộng rãi ở khu vực đới Đà Lạt và vùng lân cận như đã gặp tại các vết lộ trên đất liền
cũng như trong các giếng khoan ngoài khơi thuộc bể Cửu Long là kết quả của hoạt
động kiến tạo này. Phổ biến là các đá diorite, granodiorite, granite thuộc phức hệ
Định Quán, Đèo Cả, Ankroet (Cà Ná) và các đá magma phun trào andezite, riolite...
thuộc các hệ tầng Đèo Bảo Lộc, Nha Trang, Đơn Dương tương ứng.
Thời kỳ đồng tạo rift: Vào cuối Creta đầu Paleogen, hoạt động nâng và bào
mịn trải rộng trên tồn khu vực, tạo ra sự phá hủy mạnh mẽ các đá granite tuổi
Mesozoic muộn, một trong những đối tượng chứa dầu khí chính trong khu vực. Vỏ
lục địa vừa được cố kết bắt đầu bị phá vỡ thành các khối nâng và vùng sụt do tách
giãn. Bể Cửu Long được hình thành trên các vùng sụt khu vực thuộc thời kỳ
Paleoxen - Eoxen. Cuối thời kỳ này là quá trình hình thành trầm tích tập F lấp đầy
các trũng ở một số khu vực trong bể Cửu Long.

Hình 1.3 Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ cuối
Eoxen đầu Oligocene. Khu vực nghiên cứu đang ở chế độ kiến tạo tách giãn [2]
Hoạt động đứt gãy - kiến tạo từ Eoxen đến Oligocene có liên quan đến quá

trình tách giãn (hình 1.3) đã tạo nên các khối đứt gãy và các trũng ở bể Cửu Long.
Các đứt gãy nói chung có phương Đơng Tây, Đơng Bắc - Tây Nam và Bắc Nam.

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 20

Thời kỳ đồng tách giãn đã tạo nên các bán địa hào được lấp đầy bởi các trầm
tích của tập E có tuổi Eoxen – Oligocene sớm. Trong giai đoạn đầu, nguồn cung cấp
vật liệu trầm tích ít, điều kiện khí hậu thuận lợi đã tạo nên hồ sâu với sự tích tụ các
tầng trầm tích sét hồ dày trên diện rộng (trầm tích của tập E). Q trình tách giãn
tiếp tục mở rộng bể và gia tăng độ sâu hình thành nên những hồ lớn trong đó lắng
đọng chủ yếu sét đầm hồ của tập D, tiếp sau đó là các trầm tích nhiều cát hơn lắng
đọng trong mơi trường sơng, hồ, delta của tập C sau đó đánh dấu giai đoạn lấp đầy
bể rift. Trầm tích Eoxen-Oligocene trong các trũng chính có thể dày đến 5000m. Sự
kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và bất chỉnh hợp ở nóc trầm tích
Oligocene đánh dấu sự kết thúc thời kỳ này. Bắt đầu từ Miocene sớm q trình tách
giãn giảm dần, chỉ có các hoạt động yếu ớt của các đứt gãy (thể hiện ở lô 16-2).
Giai đoạn biển tiến khu vực bắt đầu xuất hiện (thành tạo trầm tích tập B.1). Vào
cuối Miocene sớm, các trũng trung tâm tiếp tục sụt lún phần lớn diện tích bể bị
chìm sâu dưới mực nước biển, và tầng sét rotalite - tầng chắn khu vực của bể - được
hình thành vào thời gian này. Các trầm tích Miocene dưới phủ chờm hầu hết lên địa
hìnhOligocene.[2]
Thời kỳ sau tạo rift: Thời kỳ Miocene giữa là thời kỳ nâng lên của bể Cửu
Long, mơi trường biển ảnh hưởng ít hơn, phần Đông Bắc bể chủ yếu chịu ảnh
hưởng của các điều kiện ven bờ. Thời kỳ Miocene muộn, biển tràn ngập toàn bộ bể

Cửu Long. Cũng vào cuối thời kỳ này, do sông Mê Kông đổ vào bể Cửu Long đã
làm thay đổi mơi trường trầm tích, nguồn cung cấp vật liệu, kiểu tích tụ và cả hình
thái cấu trúc của bể. Bồn trũng mở rộng hơn về phía Tây Nam, vào phía đồng bằng
châu thổ sơng Mê Kơng ngày nay và thơng với bể Nam Cơn Sơn. Trầm tích châu
thổ được hình thành do sơng là chủ yếu. Thời kỳ Plioxen - Đệ Tứ, là giai đoạn tích
cực kiến tạo mới tạo nên bình đồ cấu trúc hiện tại của thềm lục địa Việt Nam. Bể
Cửu Long khơng cịn hình dáng cấu trúc riêng mà hồ chung vào cấu trúc tồn thềm.
Ngun nhân là đáy biển Đơng tiếp tục sụt lún do bị cuốn hút xuống dưới cung đảo
Luson, mặt khác, đất liền Đông Dương được nâng cao cùng với sự hoạt động của
núi lửa basalt kiềm, do vỏ đại dương Ấn Độ đang đẩy lục địa Đông Dương và Tây
Nam Đông Nam Á lên cao. [2]

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 21

1.1.2

Đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long

1.1.2.1 Đặc điểm địa tầng
Các thành hệ địa chất bồn trũng Cửu Long được chia ra hai phần: Đá móng
trước Kainozoi và lớp phủ trầm tích Kainozoi (hình 1.4).

Hình 1.4 Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long [2]
1.1.2.2 Móng trước Kainozoi

Thành phần thạch học của Đá móng ở bồn trũng Cửu Long gặp phổ biến là
các magma xâm nhập granite, granodiorite và diorite. Ngồi ra, cịn có thể gặp các
đá phun trào, biến chất và trầm tích có tuổi trước Kainozoi như đã lộ ra trên đới Đà
Lạt và vùng phụ cận. Các đá này thuộc một số phức hệ như sau:

Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514


Trang 22



Phức hệ Hịn Khoai: phân bố phía Bắc mỏ Bạch Hổ và dự đốn có khả năng

phân bố rộng rãi ở rìa Đơng Nam của gờ nâng trung tâm. Thành phần thạch học bao
gồm granodiorite biotite, monzodiorite và một ít granite biotite.


Phức hệ Định Quán: phân bố rộng rãi ở khu vực trung tâm mỏ Bạch Hổ và

có khả năng phân bố ở địa hình nâng cao nhất thuộc gờ nâng trung tâm của bồn
trũng Cửu Long. Các phức hệ có sự phân dị chuyển tiếp thành phần từ diorite –
diorite thạch anh tới granodiorite và granite, trong đó các đá có thành phần là
granodiorite chiếm phần lớn khối lượng của phức hệ.


Phức hệ Cà Ná: cũng tương tự như phức hệ Định Quán, phân bố rộng rãi ở

gờ trung tâm và sườn Tây Bắc của gờ. Thành phần thạch học bao gồm: granite sáng
màu, granite hai mica, granite biotite và một ít sienite.
Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trước và trong Kainozoi, các cấu tạo bị
phá huỷ bởi các đứt gãy, kèm theo nứt nẻ, đồng thời các hoạt động phun trào
andesite, basalt đưa lên lấp vào một số đứt gãy, nứt nẻ. Tuỳ theo các khu vực các đá
khác nhau mà chúng bị nứt nẻ, phong hố ở các mức độ khác nhau.
Đá móng bị biến đổi bởi quá trình biến đổi thứ sinh ở những mức độ khác
nhau. Trong một số những khoáng vật biến đổi thứ sinh thì phát triển nhất là cancite,
nhóm zeolite và kaolinite. Tuổi tuyệt đối của Đá móng kết tinh thay đổi từ 245 triệu
năm đến 89 triệu năm. Granite tuổi Kreta có hang hốc và nứt nẻ cao, góp phần
thuận lợi cho việc dịch chuyển và tích tụ dầu trong Đá móng. [2]
1.1.2.3 Các thành tạo Kainozoi
Lớp phủ trầm tích Kainozoi là tập hợp trầm tích lục nguyên tướng châu thổ,
ven biển. Trầm tích Kainozoi phủ bất chỉnh hợp lên móng trước Kainozoi, bao gồm
các trầm tích có tuổi từ Eocene tới Đệ Tứ và được mô tả theo thứ tự từ dưới lên (từ
cổ đến trẻ) như sau:


Hệ tầng Cà Cối (E23cc) - Eocene
Hệ tầng được phát hiện và đặt tên tại giếng khoan CL-1X thuộc vùng Cà Cối,

huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh ở độ sâu từ 1,220 - 2,100 m.
Trầm tích của hệ tầng bao gồm các đá vụn thô màu xám trắng, nâu đỏ, đỏ tím
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514

Trang 23

và cuội kết, sạn kết, sỏi, cát kết hạt trung thô đến rất thô chứa cuội sạn, đôi khi xen
lẫn với các tập sét kết dày. Cuội có kích thước lớn, thành phần chính là các đá phun
trào (andesite, tuff andesite, dacite, rhyolite), các đá biến chất (quartzite, đá phiến
mica), đá vơi và một ít mảnh granitoid, gabbro, màu đen nâu đến đỏ thẫm.
Đây là các trầm tích được thành tạo trong mơi trường lục địa như lũ tích,
sườn tích, bồi tích (deluvi, proluvi, aluvi…), bị xói mịn từ địa hình núi tại nơi bắt
đầu thành tạo lớp phủ trầm tích, đơi chỗ trầm tích rất gần với nguồn vật liệu cung
cấp nên có độ chọn lọc và độ mài trịn kém. Trầm tích được tích tụ trong điều kiện
dịng chảy mạnh, nghèo hố thạch.
Theo tài liệu địa chấn, mặt cắt của hệ tầng được xếp tương ứng với tập CL7
và trầm tích của hệ tầng Cà Cối phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo trước
Kainozoi. Chiều dày của hệ tầng có thể đạt tới 600 m.
Tuổi Eocene của hệ tầng Cà Cối được xác định bởi các hóa thạch bào tử
phấn đặc trưng như: Klukisporires, Triporopollenites, Trudopollis, Plicapolis,
Jussiena, v.v... [2]


Hệ tầng Trà Cú (E31tc) – Oligocene dưới
Trầm tích thuộc hệ tầng này nằm phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Cà Cối và

được mô tả tại giếng khoan CL-1X thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà
Vinh ở độ sâu từ 1,082 - 1,220 m.
Trầm tích đặc trưng bằng sự xen kẽ giữa cát kết, sỏi kết với những lớp bột
sét chứa cuội, sạn, sỏi. Các cuội, sạn có thành phần thạch học khác nhau, chủ yếu là
andesite và granite. Trầm tích mịn dần ở khu vực trung tâm bồn trũng. Trầm tích
của hệ tầng đa phần là các lớp đá sét kết giàu vật chất hữu cơ, sét chứa nhiều vụn
thực vật và than màu đen tương đối gắn chắc. Phần lớn sét kết bị biến đổi thứ sinh
và nén ép mạnh thành argilite hoặc đá sét dạng phiến màu xám tối, xám xanh hoặc

xám nâu. Xen kẽ với các lớp sét kết là các lớp bột kết, cát kết và đơi khi có các lớp
sét vôi.
Thành phần của sét kết bao gồm kaolinite, illite và chlorite. Tập sét này
nhiều nơi phủ trực tiếp lên móng (vịm trung tâm mỏ Bạch Hổ, Rạng Đơng) và
đóng vai trị là một tầng chắn tốt mang tính địa phương cho các vỉa chứa dầu trong
Luận văn thạc sĩ

HVTH: Nguyễn Mạnh Tuấn
MSHV: 1770514