Đặc tính kỹ thuật phương pháp sóng siêu âm ảnh (sonic scanner) và ứng dụng để nghiên cứu đánh giá tính chất nứt nẻ của đá móng tại giếng hcd 5x, mỏ hải cẩu đen bồn trũng cửu long

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

ĐOÀN THỊ MỸ DUNG

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT PHƯƠNG PHÁP SĨNG SIÊU ÂM
ẢNH (SONIC SCANNER) VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ NGHIÊN
CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT NỨT NẺ CỦA ĐÁ MĨNG
TẠI GIẾNG HCD-5X MỎ HẢI CẨU ĐEN – BỒN TRŨNG
CỬU LONG

Chuyên ngành : Địa chất dầu khí ứng dụng

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2011


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Quốc Quân
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS TS Trần Vĩnh Tuân
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS TS Hoàng Văn Quý
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 10 tháng 1 năm 2012
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1. PGS TSKH Hồng Đình Tiến
2. TS Vũ Như Hùng
3. PGS TS Trần Vĩnh Tuân
4. PGS TS Hoàng Văn Quý
5. TS Phạm Quang Ngọc

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA………….


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: Đoàn Thị Mỹ Dung

MSHV: 09360597

Ngày, tháng, năm sinh: 28/11/1986

Nơi sinh: Tiền Giang

Chuyên ngành: Địa chất dầu khí ứng dụng

Mã số : 605351

I. TÊN ĐỀ TÀI: Đặc tính kỹ thuật phương pháp sóng siêu âm ảnh (sonic
scanner) và ứng dụng để nghiên cứu đánh giá tính chất nứt nẻ của đá móng tại
giếng HCD – 5X mỏ Hải Cẩu Đen bồn trũng Cửu Long
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Trình bày đặc điểm cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của thiết bị siêu âm ảnh.
Trình bày quy trình xử lý tài liệu siêu âm ảnh trong viêc nhận dạng nứt nẻ trong
đá móng granite bồn trũng Cửu Long.
Ứng dụng quy trình ở trên tiến hành xử lý và minh giải tài liệu siêu âm ảnh của
giếng HCD – 5X mỏ Hải Cẩu Đen bồn trũng Cửu Long.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 2/12/2011
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sĩ Nguyễn Quốc Quân

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 20....
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA….………
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN


Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ khoa kỹ thuật Địa Chất và Dầu Khí nói
chung, các thầy cô ở bộ môn Địa Chất và Dầu Khí nói riêng đã tận tâm truyền đạt
những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Em xin tỏ lòng biết ơn đến TS Nguyễn Quốc Quân đã tận tình hướng dẫn, chỉ
dạy, giúp đỡ và cung cấp cho em những tài liệu quý giá để hoàn thành luận văn tốt
nghiệp.
Em xin cảm ơn các anh Nguyễn Đỗ Ngọc Nhị phịng subsurface cơng ty Thăng
Long JOC đã nhiệt tình giúp đỡ và cho em những lời khuyên quý giá trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.

Sinh Viên cao học
Đoàn Thị Mỹ Dung


TĨM TẮT LUẬN VĂN


Tóm tắt
Để đánh giá độ rỗng và độ thấm cho đá móng nứt nẻ bao gồm thành phần magma
xâm nhập hoặc phun trào với các kỹ thuật truyền thống được áp dụng cho đá trầm tích
thật khơng dễ dàng. Phương pháp siêu âm ảnh (Sonic Scanner) là một phương pháp
hiện đại thực hiện được yêu cầu này, thiết bị siêu âm ảnh với 5 nguồn phát và 13 máy
thu (độ phân giải 6 inch) dựa trên phân tích sóng Stoneley để xác định tập hợp các khe
nứt, hướng, mật độ và độ mở của chúng đồng thời cho phép xác định độ thấm dựa trên
độ linh động của chất lưu. Đây cũng là một trong những phương pháp mới dùng để tính
độ thấm tốt hơn và tin cậy hơn các phương pháp địa vật lý giếng khoan truyền thống.
Ngồi ra phương pháp siêu âm ảnh cịn được áp dụng trong các lĩnh vực khác như địa
hóa, địa chấn,…
Abstract

Estimating porosity and permeability for fractured basement consisting of intrusive
and extrusive rocks by conventional logs applied to clastic reservoirs is very difficult.
Sonic Scanner is one of the modern methods that can achieve the requirement, Sonic
Scanner tool with 5 transmitters and 13 receivers (vertical resolution 16 inches) bases
on Stoneley analysis to determine different kinds of fracture sets: fracture azimuth,
aperture and fracture density for each fracture sets. Additional, This method provides a
new model to calculate the permeability based on the mobility of fluids in the
formation with better and more confident result than conventional logs. Besides, Sonic
Scanner can be applied to other domains: geochemistry, geophysic,…


Mục lục

MỤC LỤC

Từ viết tắt và thuật ngữ sử dụng trong luận văn
Danh sách hình vẽ bảng biểu
Lời mở đầu
Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí
mỏ Hải Cẩu Đen, lơ 15, bồn trũng Cửu Long
1.1 Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long
1.2 Lịch sử phát triển kiến tạo, đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long
1.2.1 Các yếu tố kiến trúc
1.2.2 Lịch sử phát triển địa chất
1.2.3 Các thành tạo địa chất
1.3 Vị trí đía lý, lịch sử tìm kiếm thăm dị cấu tạo Hải Cẩu Đen lơ 15
1.3.1 Vị trí địa lý
1.3.2 Lịch sử tìm kiếm thăm dị của lô 15
1.4 Đặc điểm địa tầng của cấu tạo Hải Cẩu Đen lô 15
1.5 Lịch sử phát triển kiến tạo của cấu tạo Hải Cẩu Đen – lô 15

1.5.1 Giai đoạn tạo núi sau va mảng Jura sớm - giữa (D1)
1.5.2 Giai đoạn rìa lục địa tích cực Jura muộn - Paleogene sớm (D2)
1.5.3 Giai đoạn rift cuối Eocene- Miocene sớm (D3)
1.5.4 Giai đoạn thềm rìa lục địa thụ động cuối Miocen sớm - Đệ Tứ
(D4)
1.6 Đặc điểm kiến tạo cấu tạo Hải Cẩu Đen
1.7 Hệ thống dầu khí
Chương 2: Đặc tính kỹ thuật, cơ sở lý thuyết và ứng dụng của phương
pháp siêu âm ảnh (Sonic Scanner)
2.1 Lịch sử phát triển của thiết bị sóng siêu âm
2.2 Cấu trúc của thiết bị siêu âm ảnh và công tác đo thu dữ liệu
2.3 Cơ sở lý thuyết trong quá trình xử lý số liệu và minh giải của phương
pháp sóng siêu âm ảnh (sonic scanner)
2.3.1 Đánh giá độ trễ (slowness) trong chế độ đơn cực và đa cực
2.3.2 Xử lý STC (Slowness Time Coherence)
2.3.3 Phần mềm BestDT GeoFrame
2.3.4 Dán nhãn (Labelling)
2.3.5 Bù lỗ khoan (Borehole compensated)
2.3.6 Tính tốn tỷ số Vp/Vs, tỷ số Possion PR
2.3.7 Tính chất đẳng hướng của thành hệ
2.3.8 Xử lý nhận dạng nứt nẻ bằng sóng Stoneley (Stoneley fracturing
processing – Sonfrac)
2.3.9 Sự mất năng lượng sóng
2.3.10 Hệ số phản xạ và truyền dẫn (Reflection and Transmission
Coeffecient)

i

iii
iv

vii
1
1
2
2
6
8
16
16
19
21
25
26
26
26
27
30
36
40
40
44
44
44
45
48
50
52
54
54
57

58
58


Mục lục

2.3.11 Độ mở của nứt nẻ và độ thấm
2.3.12 Mơ hình Tezuka (Stoneley tổng hợp)
2.3.13 Phân tích nứt nẻ dựa vào sóng Stoneley
2.4 Ứng dụng của phương pháp sóng siêu âm ảnh
2.4.1 Ứng dụng của việc đo đạc sóng siêu âm trong quá trình minh giải
và đánh giá thành hệ
2.4.2 Ứng dụng trong quá trình khoan
Chương 3: Ứng dụng phương pháp siêu âm ảnh cho giếng HCD – 5X mở
Hải Cẩu Đen, bồn trũng Cửu Long
3.1 Cơ sở dữ liệu tại giếng HCD – 5X
3.2 Phân tích tài liệu sóng siêu âm ảnh tại giếng HCD – 5X
3.2.1 Đánh giá độ trễ của sóng nén dựa trên chế độ đơn cực (Monopole
Mode Slowness)
3.2.2 Đánh giá độ trễ của sóng cắt dựa trên chế độ hai cực (Dipole
mode Slowness)
3.2.3 Đánh giá độ trễ sóng Stoneley dựa trên chế độ đơn cực tần số
thấp
3.2.4 Xử lý tính chất bất đẳng hướng (anisotropy)
3.2.5 Xử lý tính chất nứt nẻ bằng Sonfrac
3.3 Đánh giá tính chất nứt nẻ trên tài liệu siêu âm ảnh
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

ii

58
59
59
60
60
61
62
62
63
63
66
67
71
77
81
86
88


Từ viết tắt sử dụng trong luận văn

TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN
VĂN

HCD-5X : tên giếng Hải Cẩu Đen -5X
DT : độ trễ (slowness)
BHC : bù lỗ khoan (borehole compensated)
DDBHC : thiết bị đo xa bù lỗ khoan (depth derive borehole compensated)
P : sóng dọc (compressional wave)

S : sóng ngang (shear wave)
MU : hệ phát đơn cực trên (upper monopole)
ML : hệ phát đơn cực dưới (lower monopole)
MF : hệ phát đơn cực xa (monopole far)
MST : hệ phát đơn cực tần số thấp
XD, YD : hệ phát hai cực vng góc nhau
STC : hệ số tương quan giữa độ trễ và thòi gian (slowness time coherence)
Vp/Vs : tỷ số vận tốc sóng dọc trên vận tốc sóng ngang
T : thời gian (time)
ST –plane : mặt phẳng hai chiều thể hiện độ trễ và thời gian sóng truyền
TR : khoảng cách nguồn phát và nguồn thu (transmitter recerver)
TOH (RB), NAZ (P1NO) : thiết bị định hướng
FSH : sóng ngang nhanh (fast shear)
FSH_AZI : góc phương vị đường phương của sóng ngang nhanh
FMI : thiết bị đo hình ảnh vi điện cực

iii


Danh sách hình vẽ và bảng biểu

DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

Hình 1.1: Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long
Hình 1.2: Các yếu tố cấu trúc của bồn trũng Cửu Long
Hình 1.3: Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long
Hình 1.4: Vị trí địa lý cấu tạo Hải cẩu đen
Hình 1.5: Bản đồ cấu tạo đẳng sâu của Móng Hải cẩu đen
Hình 1.6: Giếng khoan HCD-5X khoan tại đỉnh cấu tạo
Hình 1.7: Liên kết cột địa tầng giếng khoan ở cấu tạo Hải Cẩu Đen

Hình 1.8: Các mẫu đá granitoid ở HCD và các điểm lộ trên lục địa
Hình 1.9: Biểu đồ thạch học các giếng khoan
Hình 1.10: Các pha kiến tạo của lô 15 từ Mezozoi muộn đến nay
Hình 1.11: Các đơn vị cấu trúc bậc 2 lơ 15
Hình 1.12: Bản đồ tiến hóa cấu trúc lồi bậc 3 trong lơ 15
Hình 1.13: Mặt cắt địa chấn qua các khối móng của cấu tạo Hải Cẩu Đen
Hình 1.14: Sơ đồ phân chia phụ khối từ A-E trong khối B
Hình 1.15: Sơ đồ phân bố các đứt gãy trên nóc Móng cấu tạo Hải Cẩu Đen
Hình 1.16: Các đứt gãy thuận ngang phải phương ĐB-TN (F1, F2, F3, F5, F9) và
đứt gãy nghịch phương ĐB-TN (F6) trong phạm vi khối B
Hình 1.17: Đá sinh và con đường di chuyển dầu khí của bồn Cửu Long
Hình 1.18: Hệ thống dầu khí của cấu tạo HCD qua liên kết giếng khoan
Hình 2.1: Thiết bị sóng siêu âm một nguồn phát và một nguồn thu
Hình 2.2: Thiết bị sóng siêu âm một nguồn phát và hai nguồn thu
Hình 2.3: Thiết bị sóng siêu âm hai nguồn phát và bốn nguồn thu
Hình 2.4: so sánh giữa hai thiết bị sóng siêu âm BHC và DDBHC
Hình 2.5: Thiết bị đo siêu âm ảnh
Hình 2.6: Xác định độ dịch trên một chuỗi tín hiệu sóng đơn cực
Hình 2.7: Ngun tắc tính tốn STC
Hình 2.8: Đồ thị độ trễ - thời gian của tín hiệu đơn cực
Hình 2.9: Chu trình của BestDT
Hình 2.10: Các loại thành hệ trong BestDT
Hình 2.11: Việc gán nhãn các điểm nhọn hệ số liên kết và việc tạo ra đường cong
độ trễ
Hình 2.12: Nguyên tắc STC trên chuỗi máy phát ảo và tính tốn bù ảnh hưởng của
lỗ khoan

iv

Danh sách hình vẽ và bảng biểu

Hình 2.13: độ trễ của sóng nén, sóng cắt nhanh – chậm cho 1 bề mặt nứt nẻ trong
giếng nghiêng (đường vàng). Phương vị của sóng cắt nhanh (mũi tên đỏ) được đo
trong bề mặt sóng siêu âm quan sát (Sonic observation plane)
Hình 2.14: Mặt phẳng chiếu cho phương vị sóng cắt nhanh. Phương vị sóng cắt
nhanh được đo trong khung thiết bị (Pad 1) và tham khảo đến TOH (RB) hoặc NAZ
(P1NO) và chiếu trên bề mặt nằm ngang (Khung NEV hoặc EARTH)
Hình 2.15: Ví dụ đơn giản cho sự liên kết tính bất đẳng hướng của các nứt nẻ và
sóng S
Hình 3.1: Quy trình xử lý và minh giải tài liệu sóng siêu âm ảnh
Hình 3.2: 13 dãy sóng thu nhận được trình bày dưới dạng VDL (khác nhau của mật
độ)
Hình 3.3: 13 dãy sóng thu nhận được trình bày dưới dạng sóng trên thời gian
(waveforms vs time)
Hình 3.4: Log tổng hợp P và S của giếng HCD – 5X được trình bày dưới dạng tập
hợp tất cả các độ sâu và được thể hiện chi tiết tại độ sâu 5230 m
Hình 3.5: Đường cong độ trễ sóng cắt được trình bày dưới dạng tập hợp tất cả các
độ sâu và được thể hiện chi tiết tại độ sâu 5449.52 m
Hình 3.6: Q trình truyền sóng Stoneley trong lỗ khoan
Hình 3.7: 13 dãy sóng thu nhận được trình bày dưới dạng VDL
Hình 3.8: Thể hiện đường cong độ trễ sóng Stoneley được trình bày dưới dạng tập
hợp tất cả các độ sâu và được thể hiện chi tiết tại độ sâu 4967.78 m
Hình 3.9: Đồ thị Vp/Vs – độ trễ của sóng cắt
Hình 3.10: Tính độ trễ sóng cắt nhanh và sóng cắt chậm và tiền bất đẳng hướng
Hình 3.11 khe nứt của thành hệ
Hình 3.12: khe nứt tạo ra trong quá trình khoan
Hình 3.13: Bản đồ phân bố trường suất khu vực (World Stress Map 2008)
Hình 3.14: Kết quả của phương pháp xử lý tính chất bất đẳng hướng
Hình 3.15: Kết quả của phương pháp xử lý tính chất bất đẳng hướng

Hình 3.16: Kết quả của phương pháp xử lý tính chất bất đẳng hướng
Hình 3.17: Kết quả của phương pháp xử lý tính chất bất đẳng hướng
Hình 3.18: Đồ thị hoa hồng thể hiện sự phân bố của đường FSH_RB
Hình 3.19: Quy trình xử lý tính chất nứt nẻ và độ mở (aperture) của tầng móng
giếng HCD-5X
Hình 3.20: Kết quả xử lý tính chất nứt nẻ của giếng HCD-5X
Hình 3.21: Khe nứt tại độ sâu 3310m đến 3340m được thể hiện qua mất năng lượng
cột thứ 4 khoảng 9 dB/m và độ mở khe nứt 1cm.
Hình 3.22: Khe nứt nhỏ hơn tại độ sâu 4814m, năng lượng bị mất là 3.5 dB/m và độ
mở khoảng 0.6 cm
v


Danh sách hình vẽ và bảng biểu

Hình 3.23: Khe nứt nhỏ hơn tại độ sâu 5180m, 5190m, 5242m năng lượng bị mất là
3.5 dB/m và độ mở khoảng 0.4 cm
Hình 3.24: Khe nứt nhỏ hơn tại độ sâu 5645m năng lượng bị mất là 2 dB/m và độ
mở khoảng 0.4 cm
Hình 3.25: Khe nứt nhỏ hơn tại độ sâu 5645m năng lượng bị mất là 2 dB/m và độ
mở khoảng 0.4 cm
Hình 3.26: Khe nứt lớn tại độ sâu 3329m, 3780 năng lượng bị mất là 9.5 dB/m và
độ mở khoảng 0.8cm-1.2cm
Hình 3.27: Khe nứt lớn tại độ sâu 5400m năng lượng bị mất là 10 dB/m và độ mở
khoảng 0.8 cm
Hình 3.28: Đường phương của tập hợp khe nứt khơng liên tục
Hình 3.29: Đường phương của tập hợp khe nứt liên tục
Hình 3.30: Khu vực tập trung nhiều khe nứt của giếng HCD-5X
Hình 3.31: log tổng hợp của giếng HCD-5X

vi


Lời mở đầu

LỜI MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của luận văn

Các mỏ dầu khí ở Việt Nam chủ yếu là những mỏ nhỏ đến trung bình, sản
lượng dầu khai thác chủ yếu nằm trong tầng đá móng nứt nẻ. Vì vậy, việc nghiên
cứu tính chất nứt nẻ trong tầng đá móng trở nên cấp thiết nhằm phục vụ cơng tác
thăm dị đánh giá trữ lượng, xây dựng mơ hình địa chất mỏ.
Việc nghiên cứu tính chất của nứt nẻ gặp rất nhiều khó khăn vì chưa có những
phương pháp cụ thể ứng dụng hồn tồn cho loại đá móng này. Cho đến thời điểm
hiện nay, phương pháp sóng siêu âm ảnh (Sonic scanner) là một trong những
phương pháp nghiên cứu đánh giá tính chất nứt nẻ trong móng hiệu quả nhất khi kết
hợp cùng với các phương pháp khác như hình ảnh vi điện trở (FMI). Phương pháp
sóng siêu âm ảnh bản chất là đo sóng stoneley truyền qua thành hệ để đánh giá đứt
gãy, khe nứt. Sonic Scanner còn cung cấp sóng S (sóng ngang) định hướng phục vụ
cho việc tính tốn tính chất bất đẳng hướng từ đó xác định góc phương vị đường
phương của đứt gãy, khe nứt, ứng suất cực đại và cực tiểu,…Từ cơ sở này sẽ cung
cấp cho ta nhiều thông số quan trọng trong việc định hướng cơ sở cho những giếng
khoan sau.
Sonic scanner cịn được ứng dụng trong việc tính tốn địa hóa (geomechanic)
nhằm hạn chế rủi ro khi khoan qua những thành hệ phức tạp đặc biệt như tầng đá
móng.
Vì vậy sonic scanner trở thành một phương pháp phổ biến và hiệu quả trong

việc ứng dụng trong tầng đá móng nhằm xác định mức độ nứt nẻ và hướng hệ thống
khe nứt của đứt gãy, đánh giá độ thấm độ rỗng của những khe nứt này. Tất cả các
thông tin trên là cơ sở quan trọng giúp cho việc đánh giá trữ lượng, thẩm định và
xây dựng mơ hình địa chất mỏ chính xác hơn.
2.

Ý nghĩa của đề tài

Sonic Scanner là một trong những phương pháp quan trọng và hiệu quả trong
việc xác định tính chất nứt nẻ của tầng đá móng. Vì vậy việc nghiên cứu đặc tính kỹ
thuật, ứng dụng của phương pháp này tại đá móng bồn trũng Cửu Long sẽ khẳng
định thêm về tính ưu việt đồng thời trình bày cách ứng dụng sao cho đạt hiệu quả
cao nhất.

vii


Lời mở đầu

3.

Mục tiêu của luận văn

Đi vào phân tích cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và quy trình xử lý minh giải tài
liệu siêu âm ảnh. Sau đó ứng dụng để xử lý minh giải cho giếng HCD – 5X mỏ Hải
Cẩu Đen, bồn trũng Cửu Long.
4.

Nhiệm vụ của luận văn
Trình bày đặc điểm cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của thiết bị siêu âm ảnh.

Trình bày quy trình xử lý tài liệu siêu âm ảnh trong viêc nhận dạng nứt nẻ
trong đá móng granite bồn trũng Cửu Long.
Ứng dụng quy trình ở trên tiến hành xử lý và minh giải tài liệu siêu âm ảnh của
giếng HCD – 5X mỏ Hải Cẩu Đen bồn trũng Cửu Long.
5.

Cở sở tài liệu của luận văn

Luận văn được thực hiện dựa trên cơ sở tài liệu hiện có ở Cơng ty Liên Doanh
Điều Hành Thăng Long, và các sách, tài liệu, bài báo chuyên ngành trong và ngoài
nước.
6.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn đi vào phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị siêu âm
ảnh cũng như quy trình xử lý và minh giải tài liệu này. Khi có kết quả minh giải
chẳng hạn như: hướng, mật độ, độ mở của nứt nẻ,… dựa vào các tài liệu khác như:
log hình ảnh vi điện trở, tài liệu thử vỉa, mất dung dịch,… để đối sánh và xác nhận
độ tin cậy của kết quả phân tích siêu âm ảnh.
7.

Cấu trúc của luận văn
Luận văn bao gồm phần mở đầu, kết luận và 3 chương chính có bố cục như

sau:






Từ viết tắt và thuật ngữ sử dụng trong luận văn
Danh sách hình vẽ bảng biểu
Lời mở đầu
Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kến tạo, và tiềm năng dầu khí
của cấu tạo Hải Cẩu Đen, lơ 15, bồn trũng Cửu Long.

viii


Lời mở đầu



Chương 2: Đặc tính kỹ thuật, cơ sở lý thuyết và ứng dụng của phương
pháp sóng siêu âm ảnh (Sonic scanner ).



Chương 3: Ứng dụng phương pháp siêu âm ảnh cho giếng HCD-5X mỏ
Hải Cẩu Đen, bồn trũng Cửu Long.



Kết luận và kiến nghị



Tài liệu tham khảo

Luận văn cịn bao gồm một số hình vẽ và bảng biểu
Luận văn được hình thành khơng tránh khỏi những sai sót và hạn chế. Kính
mong được sự thơng cảm của q thầy cơ và các bạn.

Đồn Thị Mỹ Dung

ix


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

Chương 1:
VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO VÀ TIỀM NĂNG
DẦU KHÍ CỦA CẤU TẠO HẢI CẨU ĐEN, LƠ 15, BỒN TRŨNG CỬU
LONG
1.1 Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long
Bồn trũng Cửu Long có hình bầu dục, vồng ra về phía biển và nằm dọc theo
bờ biển Vũng Tàu-Bình Thuận. Bồn trũng Cửu Long được coi là bể trầm tích khép
kín điển hình của Việt Nam, được bồi lấp chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên Đệ Tam
(trầm tích tuổi Kainozoi).
Bồn trũng Cửu Long nằm ở phía Đơng Bắc thềm lục địa phía Nam Việt Nam
với tọa độ địa lý 9o  11o vĩ độ Bắc; 106o30  109o kinh độ Đông, phát triển theo
phương Đông Bắc -Tây Nam kéo dài dọc theo bờ biển từ Phan Thiết đến cửa sơng
Hậu. Bồn trũng Cửu Long có diện tích khoảng 36.000 km2, phía Tây Bắc tiếp giáp
với đất liền, phía Đơng Nam ngăn cách với bồn trũng Nam Cơn Sơn bởi đới nâng
Cơn Sơn, ở phía Tây Nam của bồn trũng Cửu Long là đới nâng Khorat - Natuna
ngăn cách với bồn trũng Malay và phía Đơng Bắc là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn
cách với bồn trũng Phú Khánh (hình 1.1)

Hình 1.1: Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

1

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

Bồn trũng Cửu Long được coi là bồn trũng có tiềm năng về Dầu - Khí lớn của
Việt Nam. Các cơng tác khảo sát địa vật lý tại bồn trũng này đã được tiến hành từ
thập niên 70. Từ năm 1975, khi giếng khoan BH-1X phát hiện dịng dầu cơng
nghiệp đầu tiên trong cát kết Miocen dưới cho tới nay, việc khai thác dầu-khí ở bồn
trũng Cửu Long đã đóng góp rất nhiều cho nền kinh tế của đất nước với hàng trăm
giếng khai thác đang hoạt động. Hiện nay tại khu vực bồn trũng Cửu Long đã hình
thành một quần thể khai thác dầu khí đầu tiên và lớn nhất trên thềm lục địa Việt
Nam, với mức độ nghiên cứu được coi là tập trung và đầy đủ nhất.
1.2 Lịch sử phát triển kiến tạo, đặc điểm địa chất bồn trũng Cửu Long
1.2.1 Các yếu tố kiến trúc
Việc phân chia các đơn vị cấu tạo được dựa trên đặc điểm cấu trúc địa chất của
từng khu vực với sự khác biệt về chiều dày trầm tích và thường được giới hạn bởi
những đứt gãy hoặc hệ thống đứt gãy có biên độ đáng kể. Nếu coi bồn trũng Cửu
Long là cấu trúc bậc 1 thì cấu trúc bậc 2 của bể bao gồm các đơn vị sau: (Hình 1.2)

Hình 1.2: Các yếu tố cấu trúc của bồn trũng Cửu Long

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

2

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

1.2.1.1. Các đơn nghiêng


Đơn nghiêng Tây Bắc kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam cịn có tên là
cánh Tây Bắc hay là địa lũy Vũng Tàu – Phan Rang là đới rìa Tây, Tây Bắc
của bể. Đơn nghiêng bị cắt xẻ bởi các đứt gãy kiến tạo có hướng Đơng Bắc –
Tây Nam hoặc Tây Bắc – Đông Nam, tạo thành các mũi nhơ. Trầm tích
Kainozoi của bồn trũng ở khu vực đơn nghiêng Tây Bắc này có xu hướng vát
nhọn và phủ lên móng cổ granitoid trước Kainozoi.



Đơn nghiêng Đông Nam là dải sườn bờ Đông Nam của bồn trầm tích, tiếp giáp
với đới nâng Cơn Sơn, qua hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đông Nam gần như
dọc theo đới nâng Cơn Sơn. Trầm tích của đơn nghiêng này có xu hướng vát
nhọn và gá đáy với chiều dày dao động từ 1 đến 2.5 km.

1.2.1.2. Các trũng sâu
Các trũng quan trọng thường là những cấu trúc lõm sâu nhất của bề mặt móng.
Chúng thường là các địa hào hình thành do quá trình tách dãn trong Oligocene, sau

đó bị oằn võng mạnh trong Miocene, một số có thể là kế thừa từ các trũng Mesozoi.
Các trũng sâu ấy bao gồm:
 Trũng chính bồn trũng Cửu Long: đây là phần lún chìm chính của bồn trũng,
chiếm tới 3/4 diện tích của bồn. Theo đường đẳng dày 2 km trũng chính của bồn
trũng Cửu Long thể hiện rõ nét là một bồn khép kín có dạng trăng khuyết với
vịng cung hướng ra phía Đơng Nam. Cấu trúc của trũng trung tâm được chia ra
thành các đơn vị cấu trúc nhỏ hơn như một trũng độc lập bao gồm: trũng Đông
Bắc, trũng Tây Bạch Hổ, trũng Đông Bạch Hổ.
o Trũng Đông Bắc: đây là trũng sâu nhất, chiều dày trầm tích có thể đạt tới 8
km. Trũng có phương kéo dài dọc theo trục chính của bồn trũng, nằm kẹp
giữa hai đới nâng và chịu khống chế bởi hệ thống các đứt gãy chính hướng
Đơng Bắc – Tây Nam.
o Trũng Tây Bạch Hổ: nằm kề ngay sát rìa của vịm nâng Trung Tâm. Cấu trúc
này có bề dày trầm tích đạt tới 7,5km. Cấu trúc phát triển theo hướng của đứt
gãy chính Đơng Bắc – Tây Nam. Đây có thể là đới tích tụ trầm tích Mesozoi
với đáy của mặt cắt là các thành tạo sét – vôi, phiến sét.
o Trũng Đông Bạch Hổ: Phát triển theo hướng đứt gãy Đơng Bắc – Tây Nam,
nằm ở phía Đơng vịm nâng Trung Tâm. Trũng Đơng Bạch Hổ bị phức tạp
hóa bởi các đứt gãy phương Đơng Tây. Bề dày trầm tích Kainozoi hơn 7km
với thành phần là các trầm tích hạt mịn giàu vật chất hữu cơ.

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

3

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lơ 15, bồn trũng Cửu Long

 Ngồi ra chúng ta cịn có các trũng phân dị sau:
o Trũng phân dị Bạc Liêu: là một trũng nhỏ nằm ở phần cuối Tây Nam của bồn
trũng Cửu Long với diện tích khoảng 3.600 km 2. Trũng có chiều dày trầm
tích kainozoi khơng lớn khoảng 3km và bị chia cắt bởi các đứt gãy thuận có
phương Tây Bắc – Đơng Nam.
o Trũng phân dị Cà Cối: nằm chủ yếu ở khu vực cửa sơng Hậu có diện tích rất
nhỏ và chiều dày trầm tích khơng lớn, trên dưới 2000m. Trũng bị phân cắt
bởi các đứt gãy kiến tạo có phương Đơng Bắc – Tây Nam, gần như vng
góc với phương của đứt gãy trong trũng phân dị Bạc Liêu.
1.2.1.3. Các đới nâng
Thường là các cấu tạo kế thừa các khối nhơ móng trước Kainozoi và là đối
tượng tìm kiếm thăm dị dầu khí chính của trũng. Bao gồm các đối tượng sau:
 Đới nâng Trung tâm: là đới nâng bị kẹp giữa hai trũng Đông và Tây Bạch Hổ,
được giới hạn bởi các đứt gãy có biên độ lớn với hướng đổ chủ yếu về phía
Đơng Nam. Đới nâng bao gồm các cấu tạo dương và có liên quan đến những
khối nâng cổ của móng trước Kainozoi (Bạch Hổ, Rồng).
 Đới nâng phía Tây Bắc: nằm về phía Tây Bắc của trũng Đông Bắc và được
khống chế bởi các đứt gãy chính phương Đơng Bắc – Tây Nam. Về phía Tây
Bắc đới nâng bị ngăn cách với đơn nghiêng Tây Bắc bởi một địa hào nhỏ có
chiều dày trầm tích khoảng 6 km. Đới nâng bao gồm các cấu tạo Vừng Đơng và
dải nâng kéo dài về phía Đơng Bắc.
 Đới nâng phía Đơng: chạy dài theo hướng Đơng Bắc – Tây Nam, phía Tây Bắc
ngăn cách với trũng Đơng Bắc bởi hệ thống đứt gãy có phương á vĩ tuyến và
Đơng Bắc – Tây Nam, phía Đơng Nam ngăn cách với đới phân dị Đông Bắc bởi
võng nhỏ, xem như phần kéo dài của trũng Đông Bạch Hổ về phía Đơng Bắc.
Trên đới nâng đã phát hiện các cấu tạo dương như: Rạng Đông, Phương Đông
và Jade.
1.2.1.4. Các hệ thống đứt gãy
Hệ thống đứt gãy được phân ra thành các hướng sau:

 Hệ thống đứt gãy Đông - Đông Bắc / Tây - Tây Nam: bao gồm hai hệ thống đứt
gãy cùng phương Đông – Đông Bắc / Tây – Tây Nam. Chúng khống chế các
hướng cấu tạo phía Đơng và Trung Tâm bể Cửu Long.

HVTH: Đồn Thị Mỹ Dung

4

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

Các đứt gãy chờm nghịch Đông – Đông Bắc / Tây – Tây Nam
Được sinh thành do pha nén ép địa phương xảy ra vào cuối Oligocen sớm – đầu
Oligocen muộn, chúng tiếp tục hoạt động trong suốt Oligocen muộn, cho đến đầu
Miocen sớm. Hệ thống đứt gãy này nằm ở cánh phía Tây của cấu tạo Rồng và Bạch
Hổ, chúng được hình thành muộn hơn so với các đứt gãy cùng hướng ở cánh phía
Đơng của khu vực.
Các đứt gãy thuận cùng phương cánh phía Đơng – Đơng Bắc
Một số lớn các đứt gãy có nguồn gốc dưới sâu và được hình thành trong thời
kỳ móng bị dập vỡ vào cuối Mesozoi. Một số đã ngưng nghỉ hoạt động ngay từ
trong móng, cịn lại đại bộ phận thì tiếp tục hoạt động trong quá trình tạo rift cùng
với các đứt gãy hình thành trong thời kỳ này. Đến gần cuối Oligocene muộn thì hầu
hết các đứt gãy đều ngưng nghỉ hoạt động (cuối chu kỳ tạo rift).
Hệ thống đứt gãy Tây - Tây Bắc/ Đông – Đông Nam
Hệ thống đứt gãy này phát triển chủ yếu ở vùng nâng Trung Tâm và phân chia
cấu tạo Bạch Hổ ra thành những khối khác nhau. Đồng thời làm phức tạp các cấu
trúc địa phương ở phía Bắc của bể trầm tích. Hệ thống đứt gãy này hình thành vào

đầu thời kỳ tạo rift và tiếp tục hoạt động trong suốt q trình đó và ngưng nghỉ vào
cuối Miocen muộn.
Hệ thống á kinh tuyến
Hệ thống đứt gãy hoạt động theo phương á kinh tuyến, được phát hiện ít ở khu
vực mỏ phía Bắc Rồng và phần Trung Tâm của cấu tạo Bạch Hổ. Các đứt gãy này
hoạt động chủ yếu vào giai đoạn đầu tạo rift, sau đó thì ngưng nghỉ hoạt động.
Hệ thống á vĩ tuyến
Hệ thống đứt gãy này chủ yếu phân bố ở phía Tây của bể, đặc biệt là ở lô 16
và lô 17, biên độ đứng thường chỉ đạt 200 – 400m đến 1000 - 1200m vào trước
Oligocene muộn và tăng lên 400 – 600 m đến 1600m vào đầu Oligocen muộn, giảm
xuống vào Miocene.
Tóm lại, các hệ thống đứt gãy Đông – Đông Bắc/ Tây – Tây Nam, Tây – Tây
Bắc/ Đông – Đông Bắc, á kinh tuyến và á vĩ tuyến đều là những đứt gãy thuận đồng
trầm tích, được hình thành sớm hơn rất nhiều so với hệ thống đứt gãy chờm nghịch
Đông –Đông Bắc/ Tây – Tây Nam ở cánh phía Tây – Tây Nam cấu tạo Bạch Hổ,
các đứt gãy đồng trầm tích đều được các vật liệu vụn trầm tích lấp đầy và “trám
kín” trở thành các màn chắn ngăn cản khơng cho hydrocarbon dịch chuyển từ khối

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

5

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

này qua khối khác. Còn các đứt gãy chờm nghịch ở cánh phía Tây được hình thành
do pha nén ép, là những đới phá hủy và trở thành đường dẫn cho hydrocarbon dịch

chuyển từ nơi sinh thành và tích tụ lại trong đá móng nứt nẻ.
1.2.1.5. Các đới phân dị
 Đới phân dị Đông Bắc: phần đầu Đông Bắc của bồn trũng, nằm kẹp giữa đới
nâng Đông Phú Quý và đơn nghiêng Tây Bắc. Đây là khu vực có chiều dày trầm
tích trung bình và bị phân dị mạnh bởi các hệ thống đứt gãy có đường phương
Đơng Bắc - Tây Nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhiều địa hào, địa lũy
nhỏ theo bề mặt móng.
 Đới phân dị Tây Nam: nằm ở phía Tây Nam của trũng chính. Khác với đới phân
dị Đơng Bắc, đới này bị phân dị mạnh bởi hệ thống những đứt gãy với đường
phương chủ yếu là á vĩ tuyến tạo thành những địa hào, địa lũy, hoặc bán địa hào,
bán địa lũy xen kẽ nhau.
1.2.2 Lịch sử phát triển địa chất
Bồn trũng Cửu Long là bồn trũng kiểu rift nội lục điển hình. Bồn trũng được
hình thành và phát triển trên mặt đá kết tinh trước Kainozoi (thường được gọi là bề
mặt móng). Lịch sử tiến hóa của bể được thể hiện qua 3 giai đoạn sau
Thời kỳ trước tạo rift: trước Đệ Tam đặc biệt là từ Jura muộn đến Paleocene
là thời gian thành tạo và nâng cao đá móng magma xâm nhập (các thành tạo nằm
dưới các trầm tích Kainozoi ở bồn trũng Cửu Long). Các đá này gặp rất phổ biến ở
hầu khắp lục địa Việt Nam. Do ảnh hưởng của quá trình va mảng Ấn Độ vào mảng
Âu -Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50-43.5 triệu năm). Các thành
tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn - Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó
đã trải qua thời kỳ dài bóc mịn, giập vỡ khối tảng, căng giãn khu vực hướng Tây
Bắc-Đông Nam. Sự phát triển các đai mạch lớn, kéo dài có hướng Đông Bắc - Tây
Nam thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang tuổi tuyệt đối từ 60-30 triệu năm là
bằng chứng cho điều đó. Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành
bồn trầm tích Cửu Long. Địa hình bề mặt bóc mịn của móng kết tinh trong phạm vi
khu vực bồn lúc này khơng hồn tồn bằng phẳng, có sự đan xen giữa các thung
lũng và đồi, núi thấp. Chính hình thái địa hình mặt móng này đóng vai trị khá quan
trọng trong việc phát triển trầm tích lớp phủ kế thừa vào cuối Eocen, đầu Oligocen.
Thời kỳ đồng tạo rift: được khởi đầu vào cuối Eocene, đầu Oligocene do tác

động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là Tây Bắc Đông Nam. Hàng loạt đứt gãy hướng Đông Bắc-Tây Nam đã được sinh thành do sụt
lún mạnh và căng giãn. Các đứt gãy chính là những đứt gãy dạng gàu xúc, cắm về
Đơng Nam. Cịn các đứt gãy hướng Đông - Tây lại do tác động bởi các biến cố kiến

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

6

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

tạo khác. Vào đầu Kainozoi do sự va mạnh ở góc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng
Ấn Độ và Âu-Á làm vi mảng Indosina bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt
gãy trượt bằng lớn như đứt gãy sông Hồng, Sông Hậu - Ba Chùa, với xu thế trượt
trái ở phía Bắc và trượt phải ở phía Nam tạo nên các trũng Đệ Tam trên các đới
khâu ven rìa, trong đó có bồn trũng Cửu Long. Kết quả là đã hình thành các hệ
thống đứt gãy khác có hướng gần Đông Bắc - Tây Nam. Như vậy, trong bồn trũng
Cửu Long bên cạnh hướng Đơng Bắc - Tây Nam cịn có các hệ đứt gãy có hướng
cận kề chúng.
Trong Oligocene quá trình giãn đáy biển theo hướng Bắc - Nam tạo Biển
Đông bắt đầu từ 32 triệu năm. Trục giãn đáy biển phát triển lấn dần xuống Tây Nam
và đổi hướng từ Đông - Tây sang Đông Bắc - Tây Nam vào cuối Oligocen. Các quá
trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn và đứt gãy ở bồn trũng Cửu Long
trong Oligocene và nén ép vào cuối Oligocene.
Hoạt động nén ép vào cuối Oligocene muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu,
gây nghịch đảo trong trầm tích Oligocene ở trung tâm các trũng chính, làm tái hoạt
động các đứt gãy thuận chính ở dạng ép chờm, trượt bằng và tạo nên các cấu trúc

“trồi”, các cấu tạo dương/âm hình hoa, phát sinh các đứt gãy nghịch ở một số nơi
như trên cấu tạo Rạng Đơng, phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và một số khu vực mỏ
Rồng. Đồng thời xảy ra hiện tượng bào mòn và vát mỏng mạnh các trầm tích thuộc
hệ tầng Trà Tân trên. Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và khơng
chỉnh hợp góc rộng lớn ở nóc trầm tích Oligocen đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ
đồng tạo rift.
Thời kỳ sau tạo rift: vào Miocene sớm, quá trình giãn đáy biển Đông theo
phương Tây Bắc-Đông Nam đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Miocen
sớm (cách đây 17 triệu năm), tiếp theo là quá trình nguội lạnh vỏ. Trong thời kỳ đầu
Miocene sớm các hoạt động đứt gãy vẫn còn xảy ra yếu và chỉ chấm dứt hồn tồn
vào Miocene giữa-đến hiện tại. Các trầm tích của thời kỳ sau rift có đặc điểm chung
là: phân bố rộng, không bị biến vị, uốn nếp và gần như nằm ngang. Tuy nhiên, ở
bồn trũng Cửu Long các quá trình này vẫn gây ra các hoạt động tái căng giãn yếu,
lún chìm từ từ trong Miocene sớm và hoạt động núi lửa ở một số nơi, đặc biệt ở
phần Đông Bắc bồn trũng. Vào cuối Miocene sớm trên phần lớn diện tích bồn
trũng, nóc trầm tích Miocene dưới - hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố
chìm sâu của bồn trũng với sự tạo thành tầng “sét Rotalid” biển nông rộng khắp và
tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực khá tốt cho toàn bộ bồn trũng.
Cuối Miocene sớm toàn bồn trũng trải qua q trình nâng khu vực và bóc mịn yếu.
Vào Miocene giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển đã có ảnh hưởng
rộng lớn đến hầu hết các vùng quanh Biển Đơng. Cuối thời kỳ này có một pha nâng
lên, dẫn đến sự tái thiết lập điều kiện mơi trường sơng ở phần Tây Nam bồn trũng,
cịn ở phần Đơng, Đơng Bắc thì điều kiện ven bờ vẫn tiếp tục được duy trì.

HVTH: Đồn Thị Mỹ Dung

7

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân

Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

Miocene muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở Biển Đơng và phần
rìa của nó, khởi đầu q trình thành tạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam. Núi
lửa hoạt động tích cực ở phần Đơng Bắc bồn trũng Cửu Long, Nam Côn Sơn và
phần đất liền Nam Việt Nam.
Pliocene là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên tồn bộ
vùng Biển Đơng hiện tại nằm dưới mực nước biển. Các trầm tích hạt mịn hơn được
vận chuyển vào vùng bồn trũng Cửu Long và đi xa hơn sẽ tích tụ vào bồn trũng
Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu hơn.
1.2.3 Các thành tạo địa chất
Bồn trũng Cửu Long được lấp đầy bởi tập hợp các đất đá lục nguyên có tướng
lục địa ven bờ chịu ảnh hưởng của biển, trong đó có tướng các châu thổ, giữa châu
thổ, dưới châu thổ. Bồn trũng Cửu Long đã được nghiên cứu bởi nhiều nhà địa chất
với các phương pháp khác nhau như: địa chấn địa tầng, cổ sinh địa tầng, thạch địa
tầng, phân tích carota… Nhiều sơ đồ liên kết được nhiều tác giả đưa ra không
những khác nhau về tên các địa tầng mà còn khác nhau về ranh giới giữa chúng.
Ngày nay với những tài liệu mới về phân tích mẫu vụn, mẫu lõi và các tài liệu phân
tích cổ sinh thu thập được từ các giếng khoan của các công ty dầu khí trong nước
cũng như nước ngồi đã khoan trong phạm vi bồn trũng Cửu Long cho thấy bồn
trũng bao gồm các thành tạo móng trước Kainozoi và các trầm tích Kainozoi phủ
lên trên (hình 1.3).

HVTH: Đồn Thị Mỹ Dung

8

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân

Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lơ 15, bồn trũng Cửu Long

Hình 1.3: Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Cửu Long

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

9

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lơ 15, bồn trũng Cửu Long

1.2.3.1. Móng trước Kainozoi
Về mặt thạch học đá móng có thể xếp thành 2 nhóm chính: granit và
granodiorit – diorit, so sánh kết quả nghiên cứu các phức hệ magma xâm nhập trên
đất liền với đá móng kết tinh ngồi khơi bồn trũng Cửu Long, theo đặc trưng thạch
học và tuổi tuyệt đối có thể xếp tương đương với ba phức hệ Hịn Khoai, Định Qn
và Ankroet [4,tr. 282] có tuổi từ Triat muộn đến Kreta muộn. Hầu hết đá móng bị
biến đổi bởi các quá trình kiến tạo và nhiệt dịch khắp nơi, ngay tại đỉnh của móng
tồn tại đới phong hố với chiều dày lên đến vài chục mét. Ngồi ra, đá móng cịn bị
xun cắt bởi đai mạch diabaz, diorit hay monzodiorit (?).
Phức hệ Hịn Khoai: có thể được xem là phức hệ đá magma cổ nhất trong
móng của bồn trũng Cửu Long, phức hệ có tuổi Triat muộn, có giá trị tuổi đồng vị
từ 195 đến 250 triệu năm. Thành phần thạch học chủ yếu là: diorit, amphybol,
biotit, monzonit và adamelit. Đá bị biến đổi, cà nát mạnh. Phức hệ này phân bố chủ

yếu ở phần cánh của các khối nâng móng, như cánh phía Đơng Bắc mỏ Bạch Hổ.
Phức hệ Định Quán: có tuổi Jura muộn, tuổi tuyệt đối dao động từ 130 đến
155 triệu năm. Thành phần thạch học chủ yếu là đá granodiorit, đôi chỗ gặp
monzonit-biotit-thạch anh. Đá thuộc loạt kiềm vơi, có thành phần acid vừa phải,
hàm lượng SiO2 dao động 63-67%. Các thành tạo của phức hệ xâm nhập này có
mức độ giập vỡ và biến đổi cao. Trong đới biến đổi mạnh biotit thường bị clorit
hóa. Phức hệ Định Quán khá phổ biến ở các cấu tạo như: Bạch Hổ (vòm Bắc), Ba
Vì.
Phức hệ Ankroet: là phức hệ magma phát triển và gặp phổ biến trên toàn bộ
bồn trũng Cửu Long. Phức hệ này có thành phần thạch học đặc trưng là đá granit
hai mica, thuộc loại Natri-Kali, cao nhôm (Al=2.98%), SiO2 (~69%) và nghèo Ca.
Đá có tuổi Kreta muộn, tuổi tuyệt đối khoảng 90-100 triệu năm. Các khối granitoid
phức hệ magma xâm nhập này thành tạo đồng tạo núi và phân bố dọc theo hướng
trục của bể. Đá bị dập vỡ, nhưng mức độ biến đổi thứ sinh yếu hơn so với hai phức
hệ trước. Trong các thành tạo magma xâm nhập đã biết thường gặp các đai mạch có
thành phần thạch học khác nhau từ acid đến trung tính-bazơ, bazơ và thạch anh. Tại
một số nơi, như khu vực mỏ Rồng còn gặp đá biến chất nhiệt động như paragneis
hoặc orthogneis. Các đá này thường có mức độ giập vỡ và biến đổi kém hơn so với
đá xâm nhập.

HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

10

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân


Chương 1: Vị trí địa lý, đặc điểm địa chất, kiến tạo và tiềm năng dầu khí của cấu tạo Hải Cẩu Đen
– lô 15, bồn trũng Cửu Long

1.2.3.2. Các thành tạo trầm tích Kainozoi
Các trầm tích Kainozoi nằm phủ bất chỉnh hợp lên đá móng. Đây là các thành
tạo có tướng ven biển, đầm lầy, tiền châu thổ. Chiều dày của các lớp trầm tích
khơng đồng đều, biến đổi khá rõ nét, càng đi về phía trung tâm bề dày các thành tạo
trầm tích càng tăng, chỗ sâu nhất có thể dày tới 7-8 km. Chúng có tuổi từ Paleogen
đến Neogen:
1.2.3.2.1. Hệ Paleogene
Thống Eocene - Hệ tầng Cà Cối (E2cc ?)
Hệ tầng này được phát hiện và đặt tên tại giếng khoan Cửu Long – 1 thuộc
vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh ở độ sâu từ 1082 – 1220 m. Trong khu
vực phía Bắc của bồn trũng trầm tích hệ tầng này gần như vắng mặt hoàn toàn. Hệ
tầng này phân bố trong đáy các địa hào hẹp, trong phần sâu nhất của lát cắt trầm
tích của bồn trũng Cửu Long, bao gồm các đá vụn thơ màu xám trắng, nâu đỏ, đỏ
tím và cuội kết, sạn kết, sỏi, cát kết hạt trung đến rất thô chứa cuội sạn đôi khi xen
lẫn với các tập sét kết dày.
Cuội có kích thước lớn hơn 10 cm, thành phần chính là các đá phun trào
(andesit, tuf andesit, dacit, ryolit), các đá biến chất (quarzit, đá phiến mica), đá vơi
và một ít mảnh granitoid, gabro, màu đen nâu đến đỏ thẫm. Tầng trầm tích này
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
bào trịn kém. Trầm tích có dạng molas điển hình, được tích tụ trong điều kiện dịng
chảy mạnh, nghèo hố thạch. Các trầm tích này phủ bất chỉnh hợp trên móng phun
trào andesit và tuf andesit có tuổi trước Kainozoi bị bóc mịn mạnh mẽ.
Thống Oligocene - Phụ thống Oligocene dưới - Hệ tầng Trà Cú (E31tc)
Trầm tích thuộc hệ tầng này nằm phủ bất chỉnh hợp trên Hệ tầng Cà Cối và
được mô tả tại giếng khoan Cửu Long – 1 thuộc vùng Cà Cối, huyện Trà Cú, tỉnh
Trà Vinh. Tại đây ở độ sâu từ 1082 – 1220 m trầm tích được 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 andesit và granit. Bề dày của hệ tầng ở

giếng khoan Cửu Long – 1 đạt tới 138 m.
Ở khu vực trung tâm của bồn trũng Cửu Long, trầm tích của Hệ tầng Trà Cú
rất mịn và lúc đầu được xếp vào Hệ tầng Trà Tân dưới. Trầm tích của hệ tầng này
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 argilit hoặc đá sét dạng phiến màu xám tối, xám xanh hoặc xám nâu.
HVTH: Đoàn Thị Mỹ Dung

11

CBHD: TS. Nguyễn Quốc Quân