Kinetics đá mẹ bể Cửu Long
PETROVIETNAM
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 3 - 2019, trang 47 - 51
ISSN-0866-854X
KINETICS ĐÁ MẸ BỂ CỬU LONG
Nguyễn Thị Tuyết Lan, Nguyễn Thị Thanh, Lê Hoài Nga, Phí Ngọc Đông, Bùi Quang Huy, Phan Văn Thắng
Viện Dầu khí Việt Nam
Email: lanntt@vpi.pvn.vn
Tóm tắt
Kinetics là thông số quan trọng để đánh giá chất lượng, tiềm năng cũng như liên quan tỷ phần dầu/khí sinh ra từ đá mẹ và có ảnh
hưởng lớn tới kết quả trong xây dựng mô hình hệ thống dầu khí. Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu về kinetics đá mẹ trầm tích
Oligocene, bể Cửu Long. Kinetics đá mẹ có thể phân loại thành 2 nhóm chính đại diện cho các đá mẹ tập D, E và F tại bể Cửu Long: (i) nhóm
có giá trị trung bình Ea thấp, hiệu suất sinh dầu cao đại diện cho đá mẹ chứa phong phú vật chất hữu cơ nguồn gốc tảo đầm hồ (giàu
kerogen loại I) và (ii) nhóm có phân bố Ea rộng, giá trị trung bình Ea cao đại diện cho đá mẹ giàu vật chất hữu cơ thực vật bậc cao và hỗn
hợp (kerogen loại III và I).
Từ khóa: Đá mẹ, hydrocarbon, kinetics, hệ thống dầu khí, trữ lượng, bể Cửu Long, vật chất hữu cơ (VCHC), loại kerogen.
1. Giới thiệu
Kinetics đá mẹ được xem như khả năng vận động,
chuyển hóa của vật chất hữu cơ có mặt trong trầm tích,
dưới tác động của các yếu tố như nhiệt độ, chất xúc
tác…, hình thành và tạo nên các sản phẩm hydrocarbon,
đại diện là giá trị năng lượng kích hoạt (ký hiệu Ea, kcal/
mol).
Dựa trên đặc trưng dấu vết sinh vật trong các mẫu đá
tập D và E (biomarker) cho thấy có sự hiện diện cao hàm
lượng cấu tử C30-4 methyl sterane trên dải sắc ký khí khối
phổ (GC/MS) (mảnh m/z 217, 231) (peak 42) (ký hiệu S8)
[2]. Cấu tử này như chất chỉ thị đánh dấu nguồn gốc vật
chất hữu cơ đầm hồ nước ngọt, chúng có nguồn gốc của
tảo Dinoflagellates, phát triển cả trong môi trường biển
và đầm hồ nhưng thường rất phong phú trong đầm hồ
nước ngọt [3].
Bài báo đánh giá chi tiết đặc điểm đá mẹ tại khu vực
bể Cửu Long. Đặc trưng nổi bật các phát hiện chủ yếu là
dầu/condensate tại bể có nguồn gốc từ đá mẹ có chứa tỷ
phần vật chất hữu cơ tảo đầm hồ cao hơn so với các bể
trầm tích khác ở Việt Nam [1].
Các mẫu chất chiết chủ yếu trầm đọng môi trường
thiếu oxy đến khử yếu (tỷ số pristane/phytane (Pr/Ph) <
3). Mức độ giàu vật chất hữu cơ, độ đồng nhất cao với
thành phần liptinite (L) cao (điển hình kerogen loại I), ít
thành phần vitrinite (kerogen loại III), không có inertinite
(kerogen loại IV, trơ), điều này thể hiện khả năng đóng
góp nguồn tảo rất phong phú (Bảng 1).
2. Kết quả nghiên cứu kinetics đá mẹ tại khu vực bể
Cửu Long
Kết quả nghiên cứu của đề tài “Xây dựng bộ tài liệu
kinetics đại diện trầm tích bể Cửu Long và kết quả ứng
dụng” [2] cho thấy số liệu dựa trên kết quả phân tích mẫu
các giếng khoan đại diện, nơi tồn tại các tập sét kết giàu
tiềm năng sinh hydrocarbon. Các mẫu sét được lấy từ
các tập trầm tích các tập D, E và F (trầm tích Oligocene)
được phân tích và mô phỏng cho các giá trị năng lượng
kích hoạt (ký hiệu Ea) (Hình 1, 2). Giá trị trung bình Ea tập
trầm tích D thường thấp hơn với các tập E và F, đạt quanh
ngưỡng 54,5kcal/mol (Hình 3, 4).
Tuy nhiên, thành phần vật chất hữu cơ có thay đổi
rõ rệt theo diện phân bố của bể. Vùng rìa bể hoặc nơi xa
nguồn cung cấp, có sự pha trộn nguồn vật liệu của thực
vật lục địa trên cạn, môi trường lục địa tăng cao (pristane/
phytane > 3). Một số mẫu có dấu hiệu giảm tính trội cấu
tử C30-4 methyl sterane, nguyên nhân được cho rằng liên
quan nguồn gốc vật chất hữu cơ cũng như môi trường
lắng đọng trầm tích lục địa phát triển (tỷ số cao Pr/Ph =
5,2 - 6,3), điều này cũng được khẳng định qua kết quả
phân tích thành phần vật chất hữu cơ của mẫu thể hiện
đóng góp của thành phần vitrinite (kerogen loại III) (Hình
5 - 8) [2].
Ngày nhận bài: 14/9/2018. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 14/9 - 15/10/2018.
Ngày bài báo được duyệt đăng: 6/3/2019.
DẦU KHÍ - SỐ 3/2019
47
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
60
50
40
30
20
10
0
35
30
25
20
15
10
5
0
Năng lượng kích hoạt Ea(kcal/mol)
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
(a) Mẫu độ sâu 2640m (tập D) tại giếng khoan 09-3-CT-2X
(b) Mẫu độ sâu 2360m (tập D) tại giếng khoan 16-2-SN-4X
60
50
40
30
20
10
0
30
25
20
15
10
5
0
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
(d) Mẫu độ sâu 2725m (tập D) tại giếng khoan 16-1-NO-1X
(c) Mẫu độ sâu 3090m (tập D) tại giếng khoan 09-3-DM-3X
Hình 1. Dải phân bố Ea, mẫu tập D (màu xanh - tỷ lệ sinh dầu; màu đỏ - tỷ lệ sinh khí)
50
60
50
40
30
20
10
0
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
Năng lượng kích hoạt Ea(kcal/mol)
(a) Mẫu độ sâu 3440m (tập E) tại giếng khoan 15-1-LDV-2X
(b)Mẫu độ sâu 3590m (tập E) tại giếng khoan 15-1-LDV-2X
60
50
40
30
20
10
0
60
50
40
30
20
10
0
Năng lượng kích hoạt Ea(kcal/mol)
Năng lượng kích hoạt Ea(kcal/mol)
(c) Mẫu độ sâu 2800m (tập E) tại giếng khoan 16-1-NO-1X
(d) Mẫu độ sâu 2900m (tập E) tại giếng khoan 16-1-NO-1X
Hình 2. Dải phân bố Ea, mẫu tập E (màu xanh - tỷ lệ sinh dầu; màu đỏ - tỷ lệ sinh khí)
Mẫu tập F phân bố ở độ sâu lớn, tại một vài giếng
khoan mẫu thường có giá trị Ea lớn (Hình 5, 6), trung bình
Ea vượt 55kcal/mol, cao nhất trong các tập còn lại. Mẫu
phân bố chính môi trường oxy hóa thể hiện qua tỷ số cao
Pr/Ph (Hình 7), tính trội lẻ từ nC23 đến nC31, nồng độ thấp
cấu tử 4-methyl C30-steranes. Hơn nữa, trên biểu đồ tam
DẦU KHÍ - SỐ 3/2019
48
PETROVIETNAM
Tập D
Tập E
Tập F
HI (mgHC/gTOC)
Hình 3. Biểu đồ quan hệ giá trị trung bình Ea và hydrogen (HI) tập hợp mẫu
Hình 4. Thành phần vật chất hữu cơ trong sét kết tập E, 15-1-LDV-2X. Ảnh chụp
dưới ánh sáng trắng và ánh sáng huỳnh quang, vật kính X25 trong dầu nhúng.
AOM: vật chất hữu cơ vô định hình có khả năng phát quang. V: vitrinite
70
60
50
40
30
20
10
0
45
40
35
30
25
20
15
10
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
5
0
Hình 5. Biểu đồ phân bố Ea, mẫu độ sâu 3050m (tập F) tại giếng khoan 16-2-SN-4X
(màu xanh - tỷ lệ sinh dầu; màu đỏ - tỷ lệ sinh khí)
Năng lượng kích hoạt Ea (kcal/mol)
BIỂU ĐỒ Pr/Ph CÁC MẪU ĐÁ BỂ CỬU LONG
100
Hình 6. Biểu đồ phân bố Ea, mẫu độ sâu 2285m (tập F) tại giếng khoan 02/97-DD-2X
02/97 DD-2X, tập F
(màu xanh - tỷ lệ sinh dầu; màu đỏ - tỷ lệ sinh khí)
09.3 CT -2X, tập E
09.3 CT -2X, tập D
16 NO-1X, Tập D
SN-4X, D
C 28 %
Môi trường o
10
rưởng thành
xi hóa
T
Môi trường k
ĐẦM HỒ
hử
1
BIỂN MỞ
TVBẬC CAO
Biến đổi
C 29%
100
C 27%
0
20
40
60
80
02-97 DD, F
CT-2X, E
CT-2X, D
SN-4X, D
0,1
Tập D
Tập E
Tập F/G
SN-4X, F
16.1NO-1X, D
SN-4, E
10
50
0,1
1
Phytane/nC18
Hình 7. Biểu đồ Pr/Ph các mẫu đá bể trầm tích Cửu Long [3]
Hình 8. Biểu đồ tam giác C27-28-29 sterane, mẫu đá bể trầm tích Cửu Long [3]
DẦU KHÍ - SỐ 3/2019
49
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Tập D (08 mẫu)
HI tb = 409mgHC/gTOC
TOC tb = 2,2%
0
45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69
Năng lượng kích hoạt (kcal/mole)
A = 2.00E14/s
Ea trung bình (kcal/mol)
54,71
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Tập E (07 mẫu)
HI tb = 348mgHC/gTOC
TOC tb = 2,0%
Hình 9. Bản đồ phân bố môi trường trầm tích tập E bể Cửu Long [6]
0
45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69
Năng lượng kích hoạt (kcal/mole)
A = 2.00E14/s
Ea trung bình (kcal/mol)
55,03
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Tập F (05 mẫu)
HI tb = 396mgHC/gTOC
TOC tb = 3,3%
0
45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69
Năng lượng kích hoạt (kcal/mole)
A = 2.00E14/s
Ea trung bình (kcal/mol)
55,23
Hình 10. Bản đồ phân bố môi trường trầm tích tập D bể Cửu Long [6]
Hình 11. Phân bố Ea ở các tập đá mẹ trầm tích Oligocene bể Cửu Long
Bảng 1. Kết quả phân tích thành phần maceral tại các giếng khoan bể Cửu Long
Khoáng vật (%)
KV sét Pyrite
Tổng (%)
Vitrinite
(%)
Liptinite
(%)
TT
Giếng khoan
Tập
Iner (%)
Sum
72,4
72
1
2
3
4
5
6
7
8
16-1-NO-1X
16-1-NO-1X
16-1-NO-1X
09-3-CT-2X
D
D
E
E
F
E
E
E
0,8
0,8
0
11,6
15,2
16
72,4
72
0
0
0
100
100
100
100
100
11,2
6,7
8
85,3
71,2
78,4
48,3
52,9
33,2
85,3
72
0
12,8
7,6
15,2
14
0,8
0
02/97-DD-1X
15-1-LDV-2X
15-1-LDV-2X
15-1-LDV-2X
78,4
53,7
53,5
34,8
0
0
0
3,2
43,1
45,4
61,6
5,4
0,6
1,6
100
100
100
1,1
3,6
DẦU KHÍ - SỐ 3/2019
50
PETROVIETNAM
giác cho thấy hàm lượng phong phú C29 sterane so với
C27, C28, điều này đã chỉ ra đóng góp nguồn vật chất hữu
cơ thực vật bậc cao (Hình 8). Thành phần vật chất hữu
cơ nghèo thể hiện qua sự xuất hiện nhiều mảnh vitrinite
(kerogen loại III), ít vật chất dạng vô định hình có khả năng
phát quang (kerogen loại I) [3].
có trị trung bình Ea thấp, hiệu suất sinh dầu cao đại diện
cho đá mẹ chứa phong phú vật chất hữu cơ nguồn gốc
tảo đầm hồ (giàu kerogen loại I) và nhóm có phân bố Ea
rộng, giá trị trung bình Ea cao đại diện cho đá mẹ giàu vật
chất hữu cơ thực vật bậc cao và hỗn hợp (kerogen loại III
và I) (Hình 11).
Các nghiên cứu gần đây [1, 4 - 6] về chi tiết các đặc
điểm tướng đá, môi trường đối với các tập trầm tích tuổi
Oligocene tại bể Cửu Long cho thấy sự xuất hiện môi
trường đầm hồ (đầm hồ sâu, ven hồ) và sông ngòi, đồng
bằng xảy ra trong quá trình trầm đọng các tập trầm tích E
và D, đặc biệt đối với tập D hình thành trong giai đoạn môi
trường hồ phát triển rộng rãi nhất bể Cửu Long (Hình 9,
10). Điều này phù hợp với đặc điểm đá mẹ dựa trên các chỉ
tiêu phân tích địa hóa, chỉ ra đặc trưng nổi bật của đá mẹ
bể trầm tích Cửu Long với mối liên quan mật thiết nguồn
gốc vật chất hữu cơ tảo nước ngọt và sự pha trộn nguồn
vật liệu tảo và ít nguồn vật liệu thực vật bậc cao (lục địa).
Tài liệu tham khảo
1. Đỗ Quang Đối. Đánh giá tiềm năng dầu khí bể Cửu
Long. Dự án “Đánh giá tiềm năng dầu khí trên vùng biển
và thềm lục địa Việt Nam”. Viện Dầu khí Việt Nam. 2012.
2. Nguyễn Thị Tuyết Lan. Xây dựng bộ tài liệu kinetics
đại diện trầm tích bể Cửu Long và kết quả ứng dụng. Viện
Dầu khí Việt Nam. 2018.
3. Kenneth E.Peters, Clifford C.Walters, J.Michael
Moldowan. Biomarker and isotopes in petroleum exploration
and earth history. 2005.
4. Nguyễn Thanh Lam. Nghiên cứu sự phân bố, đặc
điểm môi trường trầm tích và dự báo chất lượng đá chứa của
trầm tích tập E, F và cổ hơn Oligocen trong bể trầm tích Cửu
Long. Viện Dầu khí Việt Nam. 2014.
3. Kết luận
Kết quả đạt được đã cung cấp thông tin quan trọng
về loại kinetics đá mẹ nhằm khẳng định nguồn gốc, chất
lượng đá mẹ tiềm năng sinh dầu, khí tại bể Cửu Long. Với
các đặc điểm tập đá mẹ thuộc trầm tích Oligocene bể Cửu
Long cho thấy luôn tồn tại 2 loại đá mẹ sinh dầu chính:
đá mẹ chứa phong phú kerogen loại I (giàu vật chất hữu
cơ đầm hồ) và đá mẹ chứa kerogen loại III (thực vật bậc
cao). Kinetics đá mẹ có thể phân loại các nhóm chính đại
diện cho các đá mẹ tập D, E và F tại bể Cửu Long. Nhóm
5. Nguyễn Quang Tuấn. Đánh giá triển vọng dầu khí
Lô 15-2/10 và 16-1/11 thuộc bể trầm tích Cửu Long. Viện Dầu
khí Việt Nam. 2013.
6. Bui Viet Dung. Petroleum geology and prospective
evaluation of the Blocks 15-1, 15-2, 16-1, 16-2 and 17/11 Cuu
Long basin. Vietnam Petroleum Institute. 2018.
KINETICS OF SOURCE ROCKS IN CUU LONG BASIN
Nguyen Thi Tuyet Lan, Nguyen Thi Thanh, Le Hoai Nga, Phi Ngoc Dong, Bui Quang Huy, Phan Van Thang
Vietnam Petroleum Institute
Email: lanntt@vpi.pvn.vn
Summary
Kinetics is the key parameter for assessment of quality and potential of source rocks as well as related to the ratio of oil/gas generated
from them. Kinetics also has a great effect on the result of the petroleum system model constructed. The article presents the results of
research on rock kinetics of Oligocene sedimentary in the Cuu Long basin. Source rock kinetics can be classified into two main groups
representing source rock sequences D, E and F in the Cuu Long basin: (i) group having a low average Ea value, high oil-generating
performance representing the source rocks containing abundant organic matters of lacustrine algal origin (rich in kerogen type I) and (ii)
group having a wide Ea distribution and high average Ea value representing source rocks rich in organic matter of terrestrial vascular plant
origin and mixture (kerogen types III and I).
Key words: Source rock, hydrocarbon, kinetics, petroleum system, reserve, Cuu Long basin, organic matters, kerogen type.
DẦU KHÍ - SỐ 3/2019
51
5 trang
16/04/2022
1960
Bạn đang xem tài liệu "Kinetics đá mẹ bể Cửu Long", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- kinetics_da_me_be_cuu_long.pdf
