Ảnh hưởng của các yếu tố địa chất và giải pháp nâng cao hệ số thu hồi đối với than dầu trong đá móng nứt nẻ mỏ sư tử đen và sư tử vàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ – ĐỊA CHẤT
************************

ĐẶNG NGỌC QUÝ

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT VÀ GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI ĐỐI VỚI THÂN DẦU TRONG
ĐÁ MÓNG NỨT NẺ MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội – 2014


ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ – ĐỊA CHẤT
********************

ĐẶNG NGỌC QUÝ

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT VÀ GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI ĐỐI VỚI THÂN DẦU TRONG
ĐÁ MÓNG NỨT NẺ MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG

Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số: 62.52.05.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1: TS. PHAN TỪ CƠ
2: PGS – TS. HOÀNG VĂN QUÝ

Hà Nội – 2014


i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ một
cơng trình nào khác.

Tác giả luận án

Đặng Ngọc Quý


ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình nghiên cứu và triển khai làm luận án từ năm 2009 tới nay,
tôi đã được Bộ mơn Địa chất Dầu khí, Khoa Dầu khí và phòng Đào tạo sau đại học,
Trường Đại học Mỏ – Địa chất cùng các thầy cô giáo tạo mọi điều kiện về mặt chuyên
môn và cơ sở vật chất cũng như đã tận tình hướng dẫn và trợ giúp các thủ tục liên
quan. Được Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí đã tạo các điều kiện làm việc,

cung cấp tài chính cho phép tơi thực hiện luận án. Các đơn vị trong ngành như các
ban chức năng của Tổng cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí, Cơng ty Điều hành
chung Cửu Long, Viện Dầu khí, v.v. đã cung cấp tài liệu cũng như tạo điều kiện để
tôi trao đổi thảo luận các ý tưởng khoa học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Bộ mơn Địa chất Dầu khí, Khoa Dầu
khí và Phịng Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Mỏ – Địa chất, Tổng cơng ty
Thăm dị Khai thác Dầu khí, Trung tâm Kỹ thuật và Công ty Điều hành chung Cửu
Long đã giúp tôi nghiên cứu và thực hiện luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các anh chị, các bạn đồng nghiệp trong Tổng công ty,
Trung tâm Kỹ thuật, và các đơn vị thành viên đã động viên, góp ý kiến và giúp đỡ tơi
trong suốt q trình làm nghiên cứu sinh. Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc
tới Tiến sĩ Phan Từ Cơ và Phó giáo sư Tiến sĩ Hồng Văn Q đã tận tình hướng dẫn,
động viên và giúp đỡ tơi hồn thành luận án này.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình và những người thân đã động viên và tạo
điều kiện cho tơi hồn thành luận án.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ quý báu đã dành cho tôi.


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
PHỤ LỤC ................................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của luận án ....................................................................................... 1
2. Tổng quan về các kết quả nghiên cứu đã có tại vùng nghiên cứu .......................... 1
3. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án .......................................................................... 2
4. Các phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 2

5. Các luận điểm bảo vệ .............................................................................................. 2
6. Các điểm mới của luận án ....................................................................................... 3
7. Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học .................................................................... 3
8. Cơ sở tài liệu ........................................................................................................... 4
9. Bố cục và khối lượng của luận án ........................................................................... 4
CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – HỆ THỐNG DẦU KHÍ – VÀ ĐỘNG THÁI
KHAI THÁC KHU VỰC MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG .............................. 6
1.1. Vị trí địa lý – địa chất mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ........................................ 6
1.2. Các thành tạo địa chất .......................................................................................... 7
1.2.1. Móng trước Kainozoi ........................................................................................ 8
1.2.2. Trầm tích giới Kainozoi .................................................................................. 10
1.3. Đặc điểm kiến trúc ............................................................................................. 14
1.3.1. Hình thái kiến trúc nóc móng và các tầng ....................................................... 14
1.3.2. Hệ thống đứt gãy chính ................................................................................... 20
1.3.3. Phân tầng cấu trúc ........................................................................................... 22
1.4. Lịch sử phát triển địa chất khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng .................. 22
1.4.1. Giai đoạn tạo rift ............................................................................................. 23
1.4.2. Giai đoạn rìa lục địa thụ động bình ổn (giai đoạn sau tạo rift) ....................... 28
1.5. Đặc điểm hệ thống dầu khí khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ................ 29
1.5.1. Đá sinh ............................................................................................................ 29
1.5.2. Đá chứa ........................................................................................................... 30
1.5.3. Đá chắn............................................................................................................ 31
1.5.4. Bẫy .................................................................................................................. 32
1.5.5. Di chuyển của dầu khí ..................................................................................... 32
1.6. Đặc điểm động thái khai thác ............................................................................. 33
1.6.1. Khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Đen .................................................................. 34
1.6.2. Khu vực mỏ Sư Tử Vàng ................................................................................ 36


iv

1.6.3. Khu vực Đông Bắc mỏ Sư Tử Đen ................................................................. 39
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT TRONG ĐÁ MÓNG NỨT NẺ
TRƯỚC KAINOZOI MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG .................................. 41
2.1. Đặc điểm thạch học của đá móng trước Kainozoi ............................................. 41
2.1.1. Đá macma xâm nhập ....................................................................................... 41
2.1.1.1. Granit............................................................................................................ 41
2.1.1.2. Granodiorit ................................................................................................... 42
2.1.2. Đá đai mạch..................................................................................................... 45
2.1.2.1. Đai mạch mafic ............................................................................................ 45
2.1.2.2. Đai mạch felsic ............................................................................................. 46
2.1.3. Đặc điểm phân bố thạch học móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ... 50
2.2. Hoạt động biến đổi thứ sinh ở khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng............ 53
2.2.1. Quá trình phong hóa ........................................................................................ 53
2.2.2. Q trình biến đổi thủy nhiệt .......................................................................... 55
2.2.3. Mức độ biến đổi thứ sinh của đá móng nứt nẻ trước Kainozoi ...................... 58
2.3. Đặc điểm đứt gãy và khe nứt ............................................................................. 59
2.3.1. Nhóm đứt gãy phương kinh tuyến, á kinh tuyến ............................................ 59
2.3.2. Nhóm đứt gãy phương Đơng Bắc – Tây Nam ................................................ 61
2.3.3. Nhóm đứt gãy phương vĩ tuyến, á vĩ tuyến..................................................... 63
2.3.4. Nhóm đứt gãy phương Tây Bắc – Đông Nam ................................................ 64
2.4. Đặc điểm chế độ thủy động lực thân dầu trong đá móng nứt nẻ trước Kainozoi
mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng.................................................................................. 65
2.4.1. Nguồn năng lượng tự nhiên của vỉa ................................................................ 65
2.4.1.1. Giãn nở của mũ khí, dầu, khí hịa tan, và tầng chứa .................................... 67
2.4.1.2. Nguồn nước có áp (aquifer) ......................................................................... 68
2.4.2. Mức độ lưu thông thủy lực trong móng .......................................................... 73
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT ĐẾN HỆ SỐ THU
HỒI DẦU TRONG ĐÁ MÓNG NỨT NẺ MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG . 76
3.1. Đặc điểm của hệ số thu hồi ................................................................................ 76

3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố địa chất đến đặc tính vỉa chứa ................................. 78
3.2.1. Ảnh hưởng của đặc điểm thạch học ................................................................ 78
3.2.2. Ảnh hưởng của đặc điểm đứt gãy và khe nứt ................................................. 80
3.2.2.1. Ảnh hưởng tới đặc trưng rỗng thấm ............................................................ 80
3.2.2.2. Ảnh hưởng tới mức độ lưu thông thủy động lực và mức độ bất đồng nhất 87
3.2.3. Ảnh hưởng của các quá trình biến đổi thủy nhiệt và phong hóa .................... 91
3.3. Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố địa chất đến khả năng thu hồi dầu .............. 93
3.3.1. Ảnh hưởng của đặc điểm đứt gãy và khe nứt ................................................. 97
3.3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố địa chất khác ....................................................... 102


v

3.3.2.1. Ảnh hưởng của nguồn năng lượng vỉa – nước áp sườn ............................. 103
3.3.2.2. Ảnh hưởng của tính chất dầu ..................................................................... 104
CHƯƠNG 4. CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI DẦU ................ 107
4.1. Các phương pháp khai thác dầu ....................................................................... 107
4.1.1. Khai thác sơ cấp ............................................................................................ 107
4.1.2. Khai thác thứ cấp........................................................................................... 108
4.1.3. Khai thác tam cấp .......................................................................................... 110
4.2. Các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu trong đá móng mỏ Sư Tử Đen và Sư
Tử Vàng................................................................................................................... 114
4.2.1. Giải pháp thứ nhất – tối ưu hệ thống giếng khai thác ................................... 114
4.2.2. Giải pháp thứ hai – tối ưu khai thác và bơm ép ............................................ 115
4.2.3. Giải pháp thứ ba – hạn chế ảnh hưởng của nước áp sườn ............................ 118
4.2.4. Giải pháp thứ tư – khoan đan dày ở những khối có chế độ thủy động lực
kém .......................................................................................................................... 118
4.3. Đánh giá hiệu quả các giải pháp gia tăng thu hồi dầu...................................... 120
4.3.1. Tối ưu hệ thống giếng khai thác .................................................................... 120
4.3.2. Tối ưu khai thác và bơm ép ........................................................................... 122

4.3.2.1. Tăng chỉ số khai thác.................................................................................. 122
4.3.2.2. Tối ưu chế độ khai thác .............................................................................. 125
4.3.2.3. Bơm ép nước hoặc bơm ép khí .................................................................. 127
4.3.3. Giải pháp hạn chế ảnh hưởng của nước áp sườn .......................................... 131
4.3.3.1. Hoàn thiện giếng ........................................................................................ 131
4.3.3.2. Sử dụng khí nâng (gaslift) .......................................................................... 134
4.3.3.3. Bơm ép khí – khai thác luân phiên bằng giếng khai thác .......................... 137
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 140
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 141
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN
TỚI LUẬN ÁN ........................................................................................................... a
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... a


vi

PHỤ LỤC
Danh mục các hình vẽ
Hình 1. 1. Bản đồ vị trí mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ............................................. 6
Hình 1. 2. Cột địa tầng tổng hợp mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ............................... 7
Hình 1. 3. Biểu hiện đai mạch theo đường điện trở và đường nơtron ........................ 8
Hình 1. 4. Đặc điểm đới nứt nẻ phong hóa ................................................................. 9
Hình 1. 5. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Tây Bắc – Đông Nam mỏ Sư Tử Đen
và Sư Tử Vàng ............................................................................................................ 9
Hình 1. 6. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Đông Bắc – Tây Nam dọc mỏ Sư Tử
Đen ............................................................................................................................ 10
Hình 1. 7. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Đông Bắc – Tây Nam dọc mỏ Sư Tử
Vàng .......................................................................................................................... 10
Hình 1. 8. Bản đồ đẳng dày tập E ............................................................................. 11
Hình 1. 9. Bản đồ đẳng dày tập D ............................................................................. 12

Hình 1. 10. Bản đồ đẳng dày tập C ........................................................................... 13
Hình 1. 11. Bản đồ đẳng dày tập BI .......................................................................... 14
Hình 1. 12. Bản đồ cấu trúc nóc móng ở cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng .......... 16
Hình 1. 13. Bản đồ cấu trúc nóc tập E ở cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng........... 17
Hình 1. 14. Bản đồ cấu trúc nóc tập D ở cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng .......... 18
Hình 1. 15. Bản đồ cấu trúc nóc tập C ở cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng .......... 19
Hình 1. 16. Bản đồ cấu trúc nóc tập BI ở cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ......... 20
Hình 1. 17. Bản đồ đứt gãy tại độ sâu 3250m ở khu vực cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử
Vàng .......................................................................................................................... 21
Hình 1. 18. Bản đồ kiến tạo khu vực......................................................................... 24
Hình 1. 19. Các giai đoạn kiến tạo chính trong bồn trũng Cửu Long ....................... 25
Hình 1. 20. Mặt cắt khơi phục lịch sử tiến hóa địa chất theo hướng Tây Bắc – Đông
Nam ngang qua cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ................................................. 26
Hình 1. 21. Mặt cắt liên kết tầng chứa tập C30......................................................... 31
Hình 1. 22. Mặt cắt liên kết tầng chứa tập B10......................................................... 31


vii

Hình 1. 23. Mặt cắt ngang khái quát minh họa hệ thống dầu khí qua cấu tạo Sư Tử
Đen và Sư Tử Vàng ................................................................................................... 33
Hình 1. 24. Bản đồ cấu trúc nóc móng mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ................... 33
Hình 1. 25. Sơ đồ vị trí các giếng khai thác và bơm ép trong khu vực Tây Nam mỏ
Sư Tử Đen ................................................................................................................. 34
Hình 1. 26. Quỹ đạo các giếng khoan phát triển ....................................................... 35
Hình 1. 27. Động thái khai thác mỏ khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Đen ................... 36
Hình 1. 28. Sơ đồ vị trí các giếng khai thác trong móng khu vực mỏ Sư Tử Vàng . 37
Hình 1. 29. Mặt cắt địa chấn dọc theo mỏ Sư Tử Vàng ............................................ 38
Hình 1. 30. Động thái khai thác mỏ Sư Tử Vàng ..................................................... 38
Hình 1. 31. Sơ đồ vị trí các giếng khai thác trong khu vực Đơng Bắc mỏ Sư Tử

Đen ............................................................................................................................ 39
Hình 1. 32. Động thái khai thác khu vực Đông Bắc mỏ Sư Tử Đen ........................ 40
Hình 1. 33. Tỷ số khí dầu khai thác trong khu vực Đơng Bắc mỏ Sư Tử Đen ......... 40
Hình 2. 1. Phân loại đá macma xâm nhập và đá mạch felsic mỏ Sư Tử Đen ........... 42
Hình 2. 2. Phân loại đá macma xâm nhập và đá mạch felsic mỏ Sư Tử Vàng ......... 42
Hình 2. 3. Đá granit biotit trong mẫu sườn, giếng khoan SD-1X, độ sâu 2520m
Nicols+ ...................................................................................................................... 43
Hình 2. 4. Đá granit biotit – hocblend trong mẫu sườn, giếng khoan SD-2X, độ sâu
3208,9m; Nicols + ..................................................................................................... 43
Hình 2. 5. Đá Granit biotit trong mẫu lõi, giếng khoan SV-2X, độ sâu 3957,6m; Nicols
+................................................................................................................................. 44
Hình 2. 6. Đá granit biotit – hocblend từ mẫu mùn khoan, giếng khoan SV-3X, độ
sâu 3500 – 3505m; Nicols + ..................................................................................... 45
Hình 2. 7. Đá monzodiorit thạch anh trong mẫu sườn, giếng khoan SD-1X, độ sâu
2540m; Nicols + ........................................................................................................ 49
Hình 2. 8. Đá diaba trong mẫu sườn, giếng khoan SD-1X, độ sâu 2640m; Nicols
+................................................................................................................................. 49


viii

Hình 2. 9. Phân loại đá macma phun trào và á phun trào mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử
Vàng .......................................................................................................................... 50
Hình 2. 10 . Mặt cắt địa chấn qua mỏ Sư Tử Đen, Sư Tử Chúa và Sư Tử Vàng...... 51
Hình 2. 11. Sự phân bố các loại đá macma xâm nhập chính và các đai mạch dọc theo
các giếng trong mỏ Sư Tử Vàng ............................................................................... 51
Hình 2. 12. Sự phân bố các loại đá macma xâm nhập chính và các đai mạch dọc theo
các giếng trong mỏ Sư Tử Đen ................................................................................. 52
Hình 2. 13. Tỷ lệ thành phần đá móng nứt nẻ trước Kainozoi của khu vực mỏ Sư Tử
Đen và Sư Tử Vàng ................................................................................................... 53

Hình 2. 14. Ảnh lát mỏng mẫu mùn khoan, giếng khoan SDNE-11P, độ sâu 3800 –
3805m – Nicols + ...................................................................................................... 56
Hình 2. 15. Ảnh lát mỏng mẫu mùn khoan, giếng khoan SD-4X, độ sâu 2685 – 2690m
– Nicols- .................................................................................................................... 56
Hình 2. 16. Granit biotit – hocblend trong mẫu mùn khoan, giếng khoan SD-2XST,
độ sâu 3130 – 3135m – Nicols +............................................................................... 57
Hình 2. 17. Granit biotit – hocblend trong mẫu mùn khoan, giếng khoan SD-2XST,
độ sâu 3130 – 3135m – Nicols – ............................................................................... 57
Hình 2. 18. Bản đồ phân bố các đứt gãy trong khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng
tại độ sâu 3250m ....................................................................................................... 60
Hình 2. 19. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương kinh tuyến mỏ Sư Tử
Đen ............................................................................................................................ 61
Hình 2. 20. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương kinh tuyến mỏ Sư Tử
Vàng .......................................................................................................................... 61
Hình 2. 21. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam
mỏ Sư Tử Vàng ......................................................................................................... 62
Hình 2. 22. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương Đơng Bắc – Tây Nam
mỏ Sư Tử Đen ........................................................................................................... 62
Hình 2. 23. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương vĩ tuyến mỏ Sư Tử Vàng
................................................................................................................................... 63


ix

Hình 2. 24. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương vĩ tuyến mỏ Sư Tử
Đen ............................................................................................................................ 63
Hình 2. 25 . Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam
mỏ Sư Tử Vàng ......................................................................................................... 65
Hình 2. 26. Mặt cắt vng góc với hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam
mỏ Sư Tử Đen ........................................................................................................... 65

Hình 2. 27. Động thái khai thác khu vực mỏ Sư Tử Đen ......................................... 66
Hình 2. 28. Động thái áp suất vỉa và thể tích nguồn năng lượng cần thiết để duy trì áp
suất vỉa ổn định ......................................................................................................... 66
Hình 2. 29. Quan hệ giữa 𝐹𝑁 và Eo.......................................................................... 70
Hình 2. 30. Kết quả phân tích thành phần hóa học của nước khai thác .................... 71
Hình 2. 31. So sánh áp suất của giếng với kết quả dự báo của mơ hình trong khu vực
Tây Nam mỏ Sư Tử Đen ........................................................................................... 71
Hình 2. 32. So sánh áp suất của giếng với kết quả dự báo của mơ hình trong khu vực
Đơng Bắc mỏ Sư Tử Đen .......................................................................................... 71
Hình 2. 33. So sánh áp suất của giếng với kết quả dự báo của mơ hình trong mỏ Sư
Tử Vàng..................................................................................................................... 72
Hình 2. 34. Hướng cung cấp của tầng nước có áp nằm trong các tập cát Oligoxen . 73
Hình 2. 35. Sự thay đổi áp suất vỉa của Mỏ Sư Tử Vàng do ảnh hưởng từ quá trình
khai thác khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Đen ............................................................. 74
Hình 2. 36. Mức độ lưu thông thủy động lực khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Đen ..... 75
Hình 3. 1. Ảnh hưởng của thành phần thạch học đến độ rỗng .................................. 78
Hình 3. 2. Đặc trưng địa vật lý giếng khoan và tính chất vỉa của đới đai mạch ....... 79
Hình 3. 3. Đặc tính của tài liệu đo dịng trong móng nứt nẻ .................................... 81
Hình 3. 4. Phân chia đới trong đá móng nứt nẻ ....................................................... 81
Hình 3. 5. Phân loại đứt gãy ..................................................................................... 82
Hình 3. 6. Số liệu thống kê chiều dày đới đứt gãy theo tài liệu địa vật lý giếng khoan
................................................................................................................................... 83
Hình 3. 7. Cơ sở phân loại đứt gãy theo tài liệu giếng khoan .................................. 84


x

Hình 3. 8. Quan hệ giữa đặc trưng của thuộc tính địa chấn với tài liệu địa vật lý giếng
khoan ......................................................................................................................... 85
Hình 3. 9. Mối quan hệ giữa thuộc tính địa chấn với độ rỗng của đứt gãy.............. 85

Hình 3. 10. Bản đồ phân bố các đứt gãy theo tính chất vỉa khu vực mỏ Sư Tử Đen tại
độ sâu 3250m ............................................................................................................ 86
Hình 3. 11. Các khối trong khu vực mỏ Sư Tử Đen ................................................. 87
Hình 3. 12. Các khối trong khu vực mỏ Sư Tử Vàng ............................................... 88
Hình 3. 13. Đặc trưng động thái khai thác trong khu vực A khu vực Tây Nam mỏ Sư
Tử Đen....................................................................................................................... 88
Hình 3. 14. Đặc trưng động thái khai thác trong khu vực B khu vực Tây Nam mỏ Sư
Tử Đen....................................................................................................................... 88
Hình 3. 15. Độ rỗng của đá móng trong khu vực mỏ Sư Tử Đen ............................. 89
Hình 3. 16. Độ rỗng của đá móng trong khu vực mỏ Sư Tử Vàng ........................... 89
Hình 3. 17. Mối quan hệ giữa trữ lượng tại chỗ và hệ số thu hồi các khối có chế độ
thủy động lực tương đối độc lập – thân dầu trong móng mỏ Bạch Hổ ..................... 90
Hình 3. 18. Đồ thị quan hệ giữa hàm lượng khoáng vật thứ sinh và độ rỗng ........... 92
Hình 3. 19. Kết quả đánh giá trữ lượng dầu và hệ số khai thác trong bể Cửu Long 95
Hình 3. 20. Kết quả lặp lại lịch sử khai thác trong khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Vàng
của mơ hình bất đồng nhất cao .................................................................................. 96
Hình 3. 21. Kết quả lặp lại lịch sử áp suất giếng trong khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử
Vàng của mơ hình bất đồng nhất cao ........................................................................ 96
Hình 3. 22. Tính chất PVT của dầu trong khu vực nghiên cứu ................................ 97
Hình 3. 23. Mặt cắt biểu diễn sự phân bố của độ rỗng cho từng loại đứt gãy theo
khơng gian ................................................................................................................. 98
Hình 3. 24. Động thái khai thác của các loại đứt gãy trong trường hợp không tồn tại
nguồn nước có áp ...................................................................................................... 99
Hình 3. 25. Mặt cắt so sánh độ bão hòa dầu của đứt gãy loại 1 và loại 4 ở tại cùng
thời điểm.................................................................................................................. 100
Hình 3. 26. Động thái khai thác của các loại đứt gãy trong trường hợp tồn tại nguồn
nước có áp ............................................................................................................... 100


xi

Hình 3. 27. Mặt cắt thể hiện sự phân bố của độ rỗng theo từng loại đứt gãy ......... 101
Hình 3. 28. So sánh động thái khai thác của từng loại đứt gãy ............................... 102
Hình 3. 29. So sánh động thái khai thác giữa trường hợp có và khơng tồn tại nguồn
nước có áp ............................................................................................................... 104
Hình 4. 1. Các phương pháp khai thác dầu ............................................................. 107
Hình 4. 2. Sơ đồ nguyên lý truyền thống quá trình khai thác dầu bằng suy giảm áp
suất .......................................................................................................................... 108
Hình 4. 3. Sơ đồ nguyên lý quá trình khai thác dầu bằng bơm ép nước áp dụng cho
các đối tượng chứa truyền thống ............................................................................. 109
Hình 4. 4. Sơ đồ nguyên lý quá trình khai thác dầu bằng bơm ép nước lý tưởng cho
đá móng nứt nẻ ........................................................................................................ 109
Hình 4. 5. Tiêu chí lựa chọn phương pháp khai thác tăng cường ........................... 112
Hình 4. 6. Kết quả đánh giá sơ bộ xếp hạng mức độ hiệu quả các phương pháp khai
thác tam cấp............................................................................................................. 113
Hình 4. 7. Độ thấm tương đối của đá móng nứt nẻ mỏ Bạch Hổ với độ thấm dao động
tới 1000 mD ............................................................................................................ 116
Hình 4. 8. Minh họa quỹ đạo giếng khoan theo tài liệu thực địa ............................ 121
Hình 4. 9. Quỹ đạo giếng khoan được thiết kế theo tài liệu địa chấn ..................... 121
Hình 4. 10. Phương pháp nứt vỉa thủy lực đối với giếng thẳng đứng (a) và giếng nằm
ngang (b) ................................................................................................................. 124
Hình 4. 11. So sánh động thái khai thác của đứt gãy loại 2 với lưu lượng khai thác
khác nhau................................................................................................................. 126
Hình 4. 12. So sánh hệ số thu hồi giữa các trường hợp bơm ép khí và trường hợp khai
thác sơ cấp – tính chất dầu khu vực mỏ Sư Tử Vàng ............................................. 129
Hình 4. 13. So sánh hệ số thu hồi giữa các trường hợp bơm ép nước và trường hợp
khai thác sơ cấp – tính chất dầu khu vực mỏ Sư Tử Vàng ..................................... 129
Hình 4. 14. So sánh hệ số thu hồi giữa các trường hợp bơm ép khí và trường hợp khai
thác sơ cấp – tính chất dầu khu vực Đơng Bắc mỏ Sư Tử Đen .............................. 130

xii

Hình 4. 15. So sánh hệ số thu hồi giữa các trường hợp bơm ép nước và trường hợp
khai thác sơ cấp – tính chất dầu khu vực Đơng Bắc mỏ Sư Tử Đen ...................... 130
Hình 4. 16. Các kiểu hồn thiện giếng khoan ......................................................... 132
Hình 4. 17. Phân bố độ rỗng của đới đứt gãy dọc theo mỏ Sư Tử Vàng ................ 133
Hình 4. 18. Quan hệ giữa áp suất đáy và lưu lượng khai thác ................................ 135
Hình 4. 19. So sánh hệ số thu hồi giữa trường hợp sử dụng khí gaslift và trường hợp
khơng sử dụng khí gaslift ........................................................................................ 136
Hình 4. 20. Chiều sâu của mặt móng, các đới đứt gãy và biểu hiện dầu khí tại giếng
khoan trong khu vực Tây Nam mỏ Sư Tử Đen ....................................................... 137
Hình 4. 21. Minh họa trạng thái chất lưu trong vỉa khi sử dụng giải pháp bơm ép và
khai thác luân phiên ................................................................................................ 138
Danh mục các bảng
Bảng 2. 1. Thành phần các khống vật ngun sinh chính của các đá macma xâm
nhập và đá đai mạch mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng................................................ 47
Bảng 2. 2. Thành phần các khống vật thứ sinh chính của các đá macma xâm nhập
và đá đai mạch mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng ........................................................ 48
Bảng 3. 1. Tiêu chí phân loại đứt gãy theo tài liệu giếng khoan............................... 84
Bảng 3. 2. Kết quả phân loại đứt gãy theo tài liệu giếng khoan ............................... 84
Bảng 3. 3. Phương trình tính độ rỗng của mỗi loại đứt gãy ...................................... 86
Bảng 3. 4. Mơ tả sơ bộ các loại mơ hình được xây dựng và sử dụng trong nghiên cứu
................................................................................................................................... 95
Bảng 3. 5. Một số tính chất khác của đá móng ......................................................... 97
Bảng 3. 6. Giả thiết sự phân bố trữ lượng dầu và độ thấm trong mơ hình đồng nhất
đơn giản ..................................................................................................................... 98
Bảng 3. 7. Sự phân bố độ rỗng trong từng loại đứt gãy .......................................... 101
Bảng 3. 8. Kết quả đánh giá trữ lượng tại chỗ và hệ số thu hồi dầu cho từng loại đứt
gãy khi giếng ngừng khai thác ................................................................................ 102

Bảng 3. 9. Các trường hợp đánh giá ảnh hưởng của nguồn nước có áp ................ 103
Bảng 3. 10. Trường hợp đánh giá ảnh hưởng của tính chất dầu ............................. 104


xiii

Bảng 3. 11. Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố địa chất đến hệ số thu hồi ............. 106
Bảng 4. 1. Các phương pháp khai thác tam cấp ...................................................... 111
Bảng 4. 2. Tính chất cơ bản của dầu và của vỉa khối móng khu vực mỏ Sư Tử Đen và
Sư Tử Vàng ............................................................................................................. 112
Bảng 4. 3. Mức độ thành cơng theo tiêu chí kỹ thuật của các phương pháp khai thác
tam cấp trong khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng .......................................... 114
Bảng 4. 4. Các trường hợp đánh giá ảnh hưởng của giếng khoan xiên .................. 122
Bảng 4. 5. Các trường hợp đánh giá ảnh hưởng của lưu lượng khai thác trong mơ hình
đồng nhất ................................................................................................................. 126
Bảng 4. 6. Các trường hợp đánh giá ảnh hưởng của lưu lượng khai thác trong mơ hình
bất đồng nhất cao .................................................................................................... 127
Bảng 4. 7. Các trường hợp đánh giá hiệu quả của bơm ép ..................................... 128
Bảng 4. 8. Các trường hợp đánh giá hiệu quả của giải pháp hoàn thiện ................. 132
Bảng 4. 9. Các trường hợp đánh giá hiệu quả của sử dụng khí nâng (gaslift) ........ 136
Bảng 4. 10. Hiệu quả của giải pháp bơm ép – khai thác luân phiên ....................... 139
Bảng 4. 11. Các giải pháp khai thác tương ứng với các yếu tố địa chất ................. 139


1

MỞ ĐẦU
Với mục đích nghiên cứu các yếu tố địa chất đặc trưng của khối móng nứt nẻ
trước Kainozoi có ảnh hưởng tới hệ số thu hồi dầu mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng, từ
đó đề xuất các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi đối với thân dầu trong đá móng nứt

nẻ của 02 mỏ này nhằm nâng cao hiệu quả khai thác mỏ.
1. Tính cấp thiết của luận án
Cho đến nay, dầu được khai thác ở mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng chủ yếu từ
móng nứt nẻ trước Kainozoi bằng các giếng khai thác với chiều dài và góc nghiêng
lớn, nhưng động thái khai thác và trữ lượng thu hồi của các giếng rất khác nhau. Đặc
biệt tỷ số khí dầu hay độ ngập nước của giếng khai thác tăng rất mạnh trong thời gian
ngắn làm cho lưu lượng khai thác giảm nhanh và đáng kể, dẫn đến sản lượng khai
thác thực tế thấp hơn nhiều so với dự báo trong sơ đồ công nghệ. Nhiều ý kiến cho
rằng, do: (i) ảnh hưởng của việc khai thác với lưu lượng cao, (ii) mạng lưới giếng
khai thác và bơm ép, (iii) lưu lượng bơm ép chưa hợp lý và (iv) đặc điểm các yếu tố
địa chất của mỏ đã ảnh hưởng tới hệ số thu hồi dầu. Ba lý do đầu là chủ quan, riêng
lý do cuối cùng cần phải được nghiên cứu một cách kỹ lưỡng nhằm đưa ra các giải
pháp hợp lý và hiệu quả. Vì vậy, việc nghiên cứu xác định những yếu tố địa chất ảnh
hưởng tới hệ số thu hồi dầu, đồng thời đánh giá các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi
đối với thân dầu trong đá móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng là nhiệm vụ
cần thiết và rất cấp thiết.
2. Tổng quan về các kết quả nghiên cứu đã có tại vùng nghiên cứu
Đã có trên 10 giếng khoan thăm dị và thẩm lượng, và trên 30 giếng phát triển
và khai thác vào khối móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng. Tài liệu và các
cơng trình nghiên cứu về địa chất, địa chấn, địa vật lý giếng khoan, sơ đồ cơng nghệ,
tài liệu khai thác, mơ hình địa chất và mơ hình mơ phỏng … trong khu vực nghiên
cứu khá phong phú.
Tính chất vỉa và động thái khai thác của các khu vực có biểu hiện khác nhau, hệ
số thu hồi dầu phụ thuộc nhiều vào bản chất địa chất của vỉa sản phẩm. Tuy nhiên


2

cho đến hiện nay chưa có cơng trình nghiên cứu quy mô và tổng hợp nhằm xác định
các yếu tố địa chất của đá móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng có ảnh hưởng

đến khả năng thu hồi dầu.
Nhà điều hành đã áp dụng nhiều giải pháp nhằm gia tăng hệ số thu hồi, có những
giải pháp cho kết quả khả quan, nhưng có giải pháp chưa cho kết quả như mong đợi.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án
Mục tiêu của luận án:(i) làm sáng tỏ những yếu tố địa chất ảnh hưởng tới khả năng
thu hồi dầu; (ii) từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi đối với thân dầu
trong móng nứt nẻ trước Kainozoi mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng.
Nhiệm vụ của luận án: (i) xác định những yếu tố địa chất có ảnh hưởng tới thu hồi
dầu trong móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng; (ii) đánh giá mức độ ảnh
hưởng của các yếu tố địa chất tới hệ số thu hồi dầu của đối tượng nghiên cứu; (iii)
đánh giá các giải pháp khai thác gia tăng thu hồi cho móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và
Sư Tử Vàng.
4. Các phương pháp nghiên cứu
-

Thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu hiện có về địa chất, địa chấn, địa

vật lý giếng khoan, và thủy động lực.
-

Xây dựng mơ hình địa chất, mơ hình mơ phỏng cho các đặc trưng địa chất của

đá móng nứt nẻ, nhằm xác định và đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố địa
chất đến hệ số thu hồi dầu và hiệu quả của các giải pháp khai thác.
5. Các luận điểm bảo vệ
-

Luận điểm 1: Những yếu tố địa chất chính có ảnh hưởng đến hệ số thu hồi dầu

trong đá móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng bao gồm: đặc điểm thạch học

của đá móng; đặc điểm đứt gãy và khe nứt; quá trình biến đổi thứ sinh của đá
móng; nguồn nước áp sườn; mức độ lưu thơng thủy lực; và tính chất PVT của dầu
chứa trong đá móng nứt nẻ. Trong đó, đặc điểm đứt gãy và khe nứt, mức độ lưu
thông thủy động lực, nguồn nước áp sườn và tính chất PVT của dầu có ảnh hưởng
mạnh mẽ nhất đến khả năng thu hồi dầu và có thể can thiệp hiệu quả để gia tăng
hệ số thu hồi dầu.


3

-

Luận điểm 2: Giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu bằng việc hướng đến hạn

chế ảnh hưởng xấu và tăng cường các ảnh hưởng có lợi của các yếu tố địa chất bao
gồm: tối ưu hệ thống khai thác; bơm ép nước và khí; hạn chế ảnh hưởng của nước
áp sườn; và khoan đan dày ở những khối có mức độ lưu thơng thủy động lực kém
hay có chế độ thủy động lực riêng biệt.
6. Các điểm mới của luận án
-

Các yếu tố địa chất ảnh hưởng đến hệ số thu hồi trong thân dầu móng nứt nẻ

mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng đã được tổng hợp, phân tích một cách đầy đủ, hệ
thống và biện chứng. Từ đó xác định được 6 yếu tố địa chất chính ảnh hưởng tới
hệ số thu hồi.
-

Đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố địa chất, từ đó xác định được 4

yếu tố địa chất quan trọng bao gồm: đặc điểm đứt gãy và khe nứt; nguồn nước áp
sườn; tính chất PVT của dầu; và mức độ lưu thơng thủy động lực có ảnh hưởng
mạnh đến hệ số thu hồi dầu, và các yếu tố này có thể can thiệp hiệu quả nhằm gia
tăng hệ số thu hồi dầu.
-

Các giải pháp gia tăng hệ số thu hồi trong thân dầu móng nứt nẻ mỏ Sư Tử

Đen và Sư Tử Vàng đã được đưa ra trên cơ sở hướng đến hạn chế ảnh hưởng xấu
và tăng cường ảnh hưởng tích cực của các yếu tố địa chất.
7. Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học
-

Ý nghĩa thực tiễn: (i) Các giải pháp khai thác được Công ty Điều hành chung

Cửu Long áp dụng cũng như các giải pháp mới mà NCS đề xuất được phân tích
đánh giá biện luận có cơ sở khoa học gắn liền với các yếu tố địa chất trong móng
nứt nẻ. Những giải pháp được đánh giá có hiệu quả cao và tức thời như bơm ép
nước hoặc bơm ép khí bằng hệ thống giếng bơm hiện có hoặc sử dụng những giếng
có độ ngập nước cao để bơm ép khí – khai thác luân phiên cần xem và áp dụng;
(ii) Do đối tượng móng nứt nẻ trước Kainozoi ở bể Cửu Long có nhiều đặc điểm
địa chất tương đồng với mỏ Sư Tư Đen và Sư Tử Vàng, nên các giải pháp khai
thác nâng cao hệ số thu hồi dầu có thể được xem xét áp dụng cho các mỏ móng
nứt nẻ khác.


4

-

Ý nghĩa khoa học: Việc nghiên cứu xác định những yếu tố địa chất và mức độ

ảnh hưởng của chúng đến hệ số thu hồi dầu đóng vai trị vơ cùng quan trọng cho
việc xác định và lựa chọn các giải pháp gia tăng hệ số thu hồi dầu. Vì vậy, luận án
khơng chỉ có giá trị áp dụng cho thân dầu trong móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen và Sư
Tử Vàng, mà cịn có thể áp dụng cho các thân dầu trong móng nứt nẻ nói chung
cũng như các đối tượng chứa khác.
8. Cơ sở tài liệu
-

Các tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan, kết quả phân tích thạch học và

minh giải địa chấn đã được công bố đến tháng 12 năm 2012.
-

Tài liệu khai thác đến hết tháng 12 năm 2012, mơ hình địa chất – mơ hình mơ

phỏng khu vực mỏ Sư Tử Vàng năm 2013.
-

Các tài liệu nghiên cứu, tạp chí, báo cáo sản xuất về chuyên ngành địa chất,

kiến tạo và dầu khí, mơ hình địa chất, mơ hình mơ phỏng … đã công bố của các
nhà khoa học và các Công ty dầu khí.
-

Nguồn tài liệu sử dụng trong luận án có chất lượng tốt và độ tin cậy cao.

9. Bố cục và khối lượng của luận án
Luận án gồm 142 trang, 26 bảng, 119 hình vẽ và đồ thị, 03 cơng trình đã cơng

bố liên quan đến luận án và 32 tài liệu tham khảo (07 tiếng Việt, 25 tiếng Anh), trình
bày thành 04 chương và các nội dung chính như sau:
-

Mở đầu.

-

Chương 1: gồm 35 trang, trình bày khái quát chung về đặc điểm địa chất, hệ

thống dầu khí và động thái khai thác của khu vực mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng,
đặc biệt tập trung chủ yếu vào đối tượng móng nứt nẻ trước Kainozoi.
-

Chương 2: gồm 35 trang, trình bày đặc điểm các yếu tố địa chất có thể ảnh

hưởng đến hệ số thu hồi dầu trong móng nứt nẻ trước Kainozoi mỏ Sư Tử Đen và
Sư Tử Vàng.
-

Chương 3: gồm 31 trang, phân tích, tổng hợp và đánh giá mức độ ảnh hưởng

của các yếu tố địa chất đến hệ số thu hồi dầu trong đá móng nứt nẻ mỏ Sư Tử Đen
và Sư Tử Vàng.


5

-

Chương 4: gồm 33 trang, tổng hợp và đánh giá các phương pháp khai thác dầu

thông thường, đề xuất các giải pháp khai thác hướng đến hạn chế các ảnh hưởng
xấu và tăng cường những ảnh hưởng tích cực của các yếu tố địa chất đến hệ số thu
hồi, từ đó xem xét và đánh giá hiệu quả của từng nhóm phương pháp.
-

Kết luận.

-

Kiến nghị.

-

Danh mục các cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án.

-

Tài liệu tham khảo.


6

CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – HỆ THỐNG DẦU KHÍ – VÀ ĐỘNG
THÁI KHAI THÁC KHU VỰC MỎ SƯ TỬ ĐEN VÀ SƯ TỬ VÀNG
1.1. Vị trí địa lý – địa chất mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng
Mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng thuộc phía Đông lô 15-1 nằm ở phần Tây Bắc
bồn trũng trầm tích Cửu Long, cách thành phố Vũng Tàu khoảng 120 km về phía
Đơng Đơng Nam (Hình 1.1).

Tại mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng, đã được phát hiện dòng dầu cơng nghiệp
trong đối tượng móng granit bị nứt nẻ ở giếng SD-1X ở mỏ Sư Tử Đen, sau đó là
giếng SV-1X ở mỏ Sư Tử Vàng. Riêng mỏ Sư Tử Đen, dịng dầu cơng nghiệp cịn
được phát hiện trong cả tập B10 thuộc trầm tích Mioxen dưới và tập C30 thuộc trầm
tích Oligoxen trên.

Hình 1. 1. Bản đồ vị trí mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng


7

1.2. Các thành tạo địa chất
Tham gia vào cấu trúc địa chất ở khu vực các mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng
bao gồm móng trước Kainozoi và lớp phủ trầm tích Kainozoi. Các thành tạo trầm tích
lớp phủ Kainozoi được chia thành 6 hệ tầng (Trà Cú, Trà Tân, Bạch Hổ, Côn Sơn,
Đồng Nai và Biển Đông) tương ứng với 7 tập địa chấn phân tập (E, D, C, BI, BII,
BIII và A) (Hình 1.2).

Cơn Sơn Đồng
Nai Biển Đông
Đồng
Côn Sơn 3
Biển Đông
(N12cs) (N1Nai
đn) (N2-Qbđ)

15501700

Cát hạt thô đến mịn, sét,
các vỉa carbonat, than

Cát, sét, carbonat, than

Bạch Hổ
Bạch Hổ
(N11bh)

Sét kết, bột kết và cát kết
xen kẽ

300500

60400

2501000

01700

Móng

Trên
Dứoi
KAINOZOI

TRƯỚC
KAINOZOI
TRƯỚC

MƠ TẢ THẠCH HỌC

Cát hạt thơ, bở rời, sét, xen
kẽ lớp carbonat, than hóa
thạch: Darcydium

Trà Tân
Trà Tân
(Pg32tt)

Dưới

Giữa

(N1)
MIOXEN
MIOXEN
(Pg3)
OLIGOXEN
OLIGOXEN

PALEOGEN

KAINOZOI (Kz)

NEOGEN

Trên

PLIO PLIOXEN (N2)
XEN

ĐỆ
TỨ

Giới

THẠCH ĐỊA
THỜI
HỆ
TẬP
CỘT
ĐỊA CHẤN
DÀY
TẦNGPHỤ TẦNG
HỆ ĐỊA
THỐNG
ĐỊA TẦNG BỀ(m)
TẦNG ĐỊA
ĐỊA
THỐNG
(ĐIỆP) CHẤN THẠCH HỌC
Phụ
Hệ Thống
Hệ tầng TẦNG
Thống

Trà Cú
Trà Cú
(Pg31tc)

GIỚI

Cát kết, bột kết, sét và sét
kết xen kẽ, đôi chỗ có ít lớp
mỏng phun trào

Cát kết, bột kết, sét và sét
kết xen kẽ, đơi chỗ có ít lớp
mỏng phun trào
Sét kết, bột kết và cát kết
xen kẽ

Cát kết, sạn cuội kết, xen kẽ
sét kết và bột kết. đơi chỗ có
ít lớp mỏng phun trào

Granit, granodiorit bị xuyên
Granit và granodiorit bị
cắt bởi các đai cơ hoặc
xuyên cắt bởi các đai
mạch grabro và
mạch felsic và mafic
granosyenite.

Hình 1. 2. Cột địa tầng tổng hợp mỏ Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng
(Theo [15] và [25] NCS bổ sung và sửa đổi)


8

1.2.1. Móng trước Kainozoi

Theo kết quả phân tích mẫu của các giếng khoan trong khu vực mỏ Sư Tử Đen
và Sư Tử Vàng, cấu tạo nên móng trước Kainozoi khu vực này bao gồm các loại đá
macma xâm nhập granit Jura muộn – Creta và các đai mạch thuộc các pha muộn của
thời kỳ xâm nhập chính Jura muộn – Creta và thuộc thời kỳ tách giãn vào Paleogen.
Các đá móng macma xâm nhập chủ yếu là granit biotit, kế đó là granit biotit
hocblend, granodiorit, và đai mạch. Những loại đá này tương tự với đá của các phức
hệ Đèo Cả và phức hệ Định Quán trên đất liền, được thành tạo ở cung núi lửa rìa lục
địa tích cực kiểu Andes trong suốt thời kỳ Creta (granit loại I).
Móng bị nhiều đai mạch xuyên cắt đã phát hiện ở các giếng khoan SD-6X, SD3X…. Tuổi đồng vị trong các đá đai mạch là 50±5,6 triệu năm (SD-3X – 3130 –
3135m). Thành phần đai mạch và tuổi của chúng tương tự như chùm đai Cù Mông
Paleogen trên đất liền. Chúng được hình thành trong các thời kỳ tách giãn vào
Paleogen và có nguồn gốc từ manti. Đai mạch xuyên cắt trong đá móng có thể nhận
diện trên tài liệu địa vật lý giếng khoan (Hình 1. 3).

Hình 1. 3. Biểu hiện đai mạch theo đường điện trở và đường nơtron
(Theo [15])


9

Ở phần nóc móng thường thấy đới nứt nẻ phong hóa có chiều dày từ vài mét
đến vài chục mét với đặc trưng điện trở thấp do ảnh hưởng của thành phần sét (Hình
1.4).

Đới phong hóa

Hình 1. 4. Đặc điểm đới nứt nẻ phong hóa
(Theo [15])

A

A’

Hình 1. 5. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Tây Bắc – Đông Nam mỏ Sư Tử
Đen và Sư Tử Vàng


10

Hình 1. 6. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Đông Bắc – Tây Nam dọc mỏ Sư Tử
Đen

Hình 1. 7. Mặt cắt địa chất – địa vật lý phương Đông Bắc – Tây Nam dọc mỏ Sư Tử
Vàng
1.2.2. Trầm tích giới Kainozoi
- Hệ Paleogen – Thống Oligoxen – Phụ thống Oligoxen dưới – Hệ tầng Trà Cú
(Pg31tc) – Tập E
Trong diện tích vùng nghiên cứu, phần nâng cao hầu như khơng gặp các trầm
tích hệ tầng Trà Cú (Hình 1.5, 1.6 và Hình 1.7), chúng chỉ phân bố ở phần rìa cấu tạo
với bề dày mỏng từ 0m đến 500m và trong các bán địa hào ở phía Đơng Nam và Tây