Ứng dụng nghiên cứu địa hóa trầm tích nông trong tìm kiếm thăm dò dầu khí trên biển và thềm lục địa Việt Nam
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 3 - 2021, trang 4 - 10
ISSN 2615-9902
ỨNG DỤNG NGHIÊN CỨU ĐỊA HÓA TRẦM TÍCH NÔNG TRONG TÌM KIẾM
THĂM DÒ DẦU KHÍ TRÊN BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
Lê Hoài Nga, Phí Ngọc Đông, Đỗ Mạnh Toàn, Nguyễn Thị Thanh, Nguyễn Thị Tuyết Lan, Nguyễn Hoàng Sơn, Hồ Thị Thành
Đào Ngọc Hương, Bùi Quang Huy, Nguyễn Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Thắm, Nguyễn Thị Thanh Ngà
Viện Dầu khí Việt Nam
Email: ngalh@vpi.pvn.vn
Tóm tắt
Nghiên cứu địa hóa bề mặt đã được ứng dụng trong tìm kiếm thăm dò dầu khí hơn 100 năm qua và là một công cụ hữu dụng để giảm
thiểu chi phí, giảm thiểu rủi ro trong công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí hiện nay. Một số nghiên cứu khảo sát địa hóa trầm tích nông
được các nhà thầu thực hiện tại các lô hợp đồng dầu khí trên biển và thềm lục địa Việt Nam đều có kết quả tốt phục vụ cho công tác định
hướng tìm kiếm thăm dò.
Bài báo giới thiệu kết quả ứng dụng nghiên cứu địa hóa trầm tích nông trong tìm kiếm thăm dò dầu khí trên biển và thềm lục địa
Việt Nam.
Từ khóa: Địa hóa trầm tích nông, rò rỉ, hydrocarbon, seepage.
1. Mở đầu
Nghiên cứu địa hóa bề mặt trong thăm dò dầu khí là xác
144 - 145 (Murphy), Lô 148 - 149 (PVEP), Lô 156 - 159
(ExxonMobil) và ở Lô 39 & 40/02 (JOGMEC).
định sự có mặt của hydrocarbon có thể nhận biết bằng hóa
học trên bề mặt/gần bề mặt, hoặc các dị thường hydrocarbon
như bằng chứng cho vị trí của các tích tụ dầu khí ở dưới sâu [1].
Cơ sở lý thuyết của phương pháp này dựa trên quan điểm rằng:
hydrocarbon được sinh ra, tích tụ trong các tầng chứa vẫn có sự
di thoát lên trầm tích gần bề mặt (với lượng khác nhau) và có
thể phát hiện được. Phương pháp địa hóa bề mặt đã giúp phát
hiện vết lộ hydrocarbon trên mặt, từ đó đánh giá hệ thống dầu
khí dưới sâu; đánh giá tiềm năng bể trầm tích, cấu tạo triển
vọng, hướng di cư… làm tiền đề xác định khu vực khảo sát
địa chấn chi tiết; kết hợp tài liệu địa chấn, nâng cao mức độ
tin cậy trong phân tích thuộc tính địa chấn nhằm xác định các
đối tượng bên dưới; dự báo loại chất lưu của cấu tạo triển vọng
(pha dầu hay khí); kết hợp phân tích cổ sinh, xác định tuổi đá
gốc lộ ra trên bề mặt đáy biển; xác định và dự báo phân bố CO2,
góp phần giảm thiểu rủi ro CO2.
2. Cơ sở lý thuyết
Khái niệm “vết lộ dầu, khí” (oil/gas seeps) được
Walter K. Link định nghĩa là nơi hydrocarbon lỏng và
khí lên tới bề mặt và có thể nhìn thấy/xác định được
[2]. Dị thường địa hóa trên bề mặt tương ứng với
phần kết thúc của đường di cư dầu, khí (có thể là di
cư thẳng đứng khoảng cách ngắn, hoặc di cư theo
chiều ngang khoảng cách lớn) (Hình 1). Những vết
lộ dầu, khí này có thể quan sát được trên tài liệu địa
chấn thông thường và địa chấn có độ phân giải cao.
Trải qua nhiều thập kỷ với các chương trình khảo
sát địa hóa bề mặt, các nghiên cứu [4] đều thống nhất
về đặc điểm của vết lộ hydrocarbon như sau:Tất cả các
bể trầm tích đều tồn tại một số loại vết lộ hydrocarbon
trên bề mặt; trong các tích tụ dầu khí đều có sự vận
động và tầng chắn của chúng đều không phải là chắn
tuyệt đối; vết lộ hydrocarbon có thể dưới dạng quan
sát được hoặc không nhìn thấy bằng mắt thường,
chỉ phát hiện bằng các phân tích địa hóa; hướng di
cư chủ yếu là thẳng đứng mặc dù chậm, trong khi đó
hướng di cư dọc tầng được cho là đạt khoảng cách rất
xa. Các vết lộ hydrocarbon thường phát hiện gần khu
vực có các yếu tố về di cư như đứt gãy, vòm muối, bào
Ở Việt Nam, công tác nghiên cứu khảo sát địa hóa trầm
tích nông đã được các nhà thầu dầu khí thực hiện tại các lô
hợp đồng dầu khí trên biển và thềm lục địa như nghiên cứu
ở khu vực Lô 104 (Premier Oil), Lô 129 - 132 (Vietgazprom), Lô
Ngày nhận bài: 16/10/2020. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 16/10/2020 - 25/1/2021.
Ngày bài báo được duyệt đăng: 9/3/2021.
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
4
PETROVIETNAM
Vết lộ dầu có cường độ thấp ở khoảng rộng phía trên mỏ
Vết lộ dầu có cường độ cao
Bột kết dày
không rõ đường
di cư
Dầu di thoát tập
trung phía trên
đường di cư tốt do
hoạt động của vòm
muối
Vòm muối
Oil
0
2 km
0
5 km
Oil
(a)
(b)
Vết lộ dầu có cường độ thấp
ở cuối đường di cư
Dầu trưởng thành cao được nạp vào hệ thống đá chứa
sâu hơn chỉ được thấy ở đây
Vết lộ chủ yếu là dầu từ đá mẹ
nông nhất
Tầng chứa
nghiêng chiếm
chỗ các vết lộ dầu
nằm ngang
0
10 km
0
50 km
Gas
Oil
Oil
(c)
(d)
Hình 1. Các loại vết lộ dầu, khí (seepage) với đường di cư ở vịnh Mexico và Biển Bắc (theo Thrasher và nnk, 1996 có chỉnh sửa) [3].
mòn…; mối quan hệ giữa điểm lộ trên bề mặt và tích tụ dưới
sâu có thể đơn giản cho tới rất phức tạp.
Phương pháp khảo sát địa hóa bề mặt lần đầu
được áp dụng bởi Laubmeyer và Sokolov từ hơn 60
năm về trước (Laubmeyer 1993, Sokolov 1935). Từ
đó đến nay, phương pháp này được ứng dụng nhiều
trong công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí. Chu trình
nghiên cứu địa hóa bề mặt được thể hiện trong
Hình 2.
Dựa vào mối quan hệ của các vết lộ dầu, khí với các đặc
trưng địa chất và các tích tụ dầu khí dưới sâu, Walter K. Link
đã chia các dạng vết lộ dầu khí thành 5 loại chính như sau [2]:
- Loại 1: Vết lộ dầu, khí từ các tầng chứa đơn nghiêng;
- Loại 2: Vết lộ dầu, khí liên quan đến các cấu tạo sinh dầu
(các khe nứt và đới dập vỡ của các tầng này giải phóng một
lượng nhỏ dầu lên bề mặt);
Tùy thuộc vào đối tượng, quy mô nghiên cứu, lịch
sử tìm kiếm thăm dò, đặc điểm địa chất khu vực, mật
độ tài liệu địa chấn, giếng khoan, số lượng phát hiện,
điều kiện khí hậu, hải văn… mạng lưới khảo sát sẽ
được thiết kế từ 500 - 1.000 m/điểm và có thể đan dày
lên 50 - 100 m/điểm tại những khu vực cần tập trung
lấy mẫu. Về độ sâu lấy mẫu theo thiết kế nên lớn hơn
6 m, lý do trong phạm vi từ bề mặt đáy biển đến độ
sâu 6 m là khu vực có sự hoạt động mạnh của vi sinh
vật dẫn đến hiện tượng vi sinh vật biến đổi hydrocar-
bon làm giảm hàm lượng trong phân tích (vùng xáo
trộn tối đa - Zone of Maximum Disturbance ZMD).
Ngoài ra với độ sâu 6 m trở lên thường xảy ra hiện
tượng rò khí qua tập đất đá chưa gắn kết dẫn đến
khó phát hiện các dị thường ở độ sâu này. Chi phí của
- Loại 3: Vết lộ dầu, khí từ các tích tụ dầu lớn bị lộ bởi quá
trình bào mòn hoặc các tầng chứa bị phá hủy do đứt gãy và
nếp uốn;
- Loại 4: Vết lộ dầu, khí dọc theo các bề mặt bất chỉnh hợp;
- Loại 5: Vết lộ dầu, khí liên quan đến các thể xâm nhập
như núi lửa, núi lửa bùn, vòm muối…
3. Phương pháp nghiên cứu địa hóa trầm tích bề mặt đáy
biển ứng dụng trong tìm kiếm thăm dò dầu khí
3.1. Phương pháp trực tiếp
- Thiết kế chương trình khảo sát
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
5
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
Công tác chuẩn bị trong phòng
Nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực
Nghiên cứu đặc điểm thi công
Mực nước biển, thạch học đáy biển,
điều kiện thủy văn (sóng, thời tiết)
Hoạt động kiến tạo, các phát hiện, cơ chế di cư…
Chọn mạng lưới (kích thước, vị trí)
Lựa chọn phương tiện, phương pháp lấy mẫu
Lấy mẫu, bảo quản mẫu ngoài thực địa
Phân tích mẫu
Mẫu khí, fluid (GC, Isotope…)
Mẫu đá (TOC, GCMS (cổ sinh)
Tổng hợp, đánh giá kết quả
Hình 2. Chu trình nghiên cứu địa hóa trầm tích nông ứng dụng trong tìm kiếm thăm dò dầu khí.
1. Lấy 3 mẫu ở các vị trí từ giữa đến
Đoạn không lấy mẫu
Lấy mẫu và làm đông
9 m piston core
cuối cột mẫu lõi để phân tích địa hóa
và làm đông bảo quản
2. Chia vào 2 hộp thiếc và 3 gói mẫu
(hộp chuyên dụng)
Lấy mẫu ở nhiệt độ
môi trường, làm lạnh
hoặc đông lạnh
3. Lấy mẫu phân tích cổ sinh tại phần
trên và dưới của cột mẫu (có thể lấy
mẫu ở điều kiện nhiệt độ thường sau
đó làm lạnh hoặc cấp đóng)
6 m piston core
4. Loại bỏ phần còn lại của mẫu
Làm đông
2 hộp
Phân tích lưu trữ
3 gói
1 m
Phân tích lưu trữ
Chia
1 m
Lấy mẫu địa hóa và trầm tích
Hình 3. Mô tả hoạt động của thiết bị lấy mẫu ống phóng trọng lực.
Hình 4. Mô tả cách thức thu thập mẫu phân tích địa hóa [5].
nghiên cứu khảo sát trong ngân sách tìm kiếm thăm dò
cũng được xem xét đến khi thiết kế chương trình khảo sát
để đảm bảo hiệu quả kinh tế và chất lượng chuyên môn.
Khi kéo ống phóng lên, áp lực của nước sẽ giúp đóng
nắp van trên ống lại. Lực chân không sẽ giữ mẫu trầm
tích trong ống và ngăn chặn mẫu bị rửa trôi. Khi đưa thiết
bị ra khỏi môi trường nước, ống chứa mẫu được tháo ra
khỏi bộ phận giữ bằng cách kéo dây treo. Sau đó, một
piston được đặt vào phía dưới ống để đẩy mẫu trong ống
phóng ra ngoài. Độ sâu mẫu lấy nguyên dạng có thể lên
đến 30 m (Hình 3).
- Phương pháp lấy và phân tích mẫu
Với nghiên cứu địa hóa trên bề mặt đáy biển, phương
pháp lấy mẫu thường được ứng dụng là ống phóng trọng
lực (gravity corer) và ống phóng rung (vibro-corer).
Ống phóng trọng lực kết hợp với dây kéo được sử
dụng để lấy mẫu lõi trầm tích chưa gắn kết vùng nước
sâu. Phương pháp này có thể ứng dụng ở vùng biển độ
sâu nước lên đến 6.000 m. Trong quá trình thả xuống,
nắp van ở phía trên của ống phóng bằng thủy tinh plexi
trong suốt được giữ mở để cho nước tràn tự do qua ống.
Phương pháp này được các nhà thầu như Vietgaz-
prom (Lô 129 - 132), Murphy (Lô 144 - 145), ExxonMo-
bil (Lô 158 - 159), Premier Oil (Lô 104) ứng dụng trong
các dự án nghiên cứu địa hóa bề mặt thực hiện trên lô
hợp đồng. Đồng thời với công tác lấy mẫu trên tàu ngoài
khơi, công tác ghi chép, mô tả mẫu lõi, phân tích hàm
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
6
PETROVIETNAM
Chú giải
5 46 điểm lấy mẫu
Bản đồ độ sâu nước biển
!
(
HCS: Vị trí lấy mẫu
53 mẫu được thu thập
5
Lô 156-159
Đường đồng mức
Giá trị độ sâu nước biển
156
157
158
159
Thu hồi mẫu tốt, hầu hết lấy được trên 5 m
5
35 - 200
201 - 400
401 - 600
601 - 800
!
Mẫu lõi nghiên cứu địa hóa tại điểm HCS059
801 - 1.000
1.001 - 1.200
1.201 - 1.400
1.401 - 1.600
1.601 - 1.800
1.801 - 2.000
2.001 - 2.200
2.201 - 2.400
2.401 - 2.600
2.601 - 2.800
2.801 - 3.000
3.001 - 3.200
3.201 - 3.400
3.401 - 3.600
!
!
(
!
(
!
(
!
(
!
!
!
!
shell
(
!
!
!
!
!
!
Mẫu lõi địa hóa và thạch học tướng turbidite điểm HCS072
!
!
!
!
(
(
!
!
!
!
!
!
!
(
!(
(
!
!
!
j
0
5 10 20 30 40 50
Kilometers
NORTH
Mẫu lõi nghiên cứu địa hóa tại điểm HCS041
Mẫu lõi nghiên cứu địa hóa tại điểm HCS052
Hình 5. Một số hình ảnh mẫu trầm tích nông thu thập cho phân tích địa hóa, thạch học Lô 148 - 149 [6].
lượng khí hydrocarbon và phi hydrocarbon, lấy mẫu cho
các phân tích trầm tích, cổ sinh hay các phân tích khác và
làm đông lạnh (ở nhiệt độ -2 oC để bảo quản, ngăn ngừa
hoạt động của vi khuẩn gây biến đổi mẫu) cũng được
thực hiện (Hình 3 - 5).
carbon hữu cơ (TOC), phát quang… sẽ được tiến hành
nhằm đánh giá nguồn gốc, loại hydrocarbon trong trầm
tích hoặc dung dịch thu được. Ngoài ra có thể phân tích
sắc ký khí khối phổ 1 lần (GC-MS) để nâng tính chính xác
việc xác định nguồn gốc hydrocarbon cũng như quan hệ
giữa dị thường trên mặt với phần dưới sâu.
Sau khi thu thập mẫu từ đáy biển, việc chuẩn bị mẫu
được tiến hành ngay trên tàu để bảo tồn khí có trong trầm
tích lấy lên. Mỗi mẫu như vậy được chứa vào 2 hộp đựng, 1
để tiến hành phân tích, 1 để bảo lưu mẫu. Hộp đựng mẫu
có thể bằng nhựa chuyên dụng, hoặc bằng kim loại, được
đảm bảo đóng kín. Tỷ lệ trong hộp đựng mẫu là 1/3 mẫu
đáy biển, 1/3 bơm khí trơ (nitơ) nhằm duy trì áp suất, dễ
lấy mũ khí sau này, 1/3 nước có độ bão hòa muối với nồng
độ chuẩn bị sẵn nhằm tránh hiện tượng vi sinh vật hoạt
động trở lại. Hộp mẫu được đựng trong thùng đựng mẫu
kín và duy trì nhiệt độ đóng băng nhằm giảm thiểu nguy
cơ rò khí (Hình 4).
3.2. Phương pháp nghiên cứu gián tiếp
Phương pháp nghiên cứu gián tiếp xác định các biến
đổi trong đất đá hay thảm thực vật, sinh vật do sự có mặt
của hydrocarbon. Ví dụ có tồn tại nhóm sinh vật ưa hy-
drocarbon sinh sống tập trung tại khu vực có vết lộ hy-
drocarbon. Ngoài ra, còn có các phương pháp nghiên cứu
gián tiếp xác định điểm lộ hydrocarbon thông qua phân
tích ảnh hàng không/ảnh vệ tinh các vết dầu loang trên
mặt biển. Mặc dù không phải vết dầu loang nào cũng liên
quan đến điểm lộ dầu khí dưới đáy biển nhưng việc đánh
giá vết dầu loang bằng cách phân tích ảnh viễn thám, ảnh
vệ tinh hoặc ảnh hàng không vẫn là phương pháp gián
tiếp thường được sử dụng trong tìm kiếm thăm dò dầu
khí để nghiên cứu các điểm lộ dầu, khí trên bề mặt đáy
biển, nhất là với các bể còn ít hoặc chưa có nghiên cứu tìm
kiếm thăm dò. Các phương pháp này thường ứng dụng
với khu vực có sự di thoát lượng đáng kể dầu - khí lên bề
mặt biển.
Tại phòng thí nghiệm, phân tích đầu tiên là xác định
các hydrocarbon nhẹ (C1 - C5) hoặc khí vô cơ (CO2, He…).
Trên cơ sở các dị thường phát hiện được, sẽ chọn các chỉ
tiêu để phân tích tiếp như đồng vị bền để xác định loại
hydrocarbon (vi sinh hay nhiệt sinh) hoặc nguồn gốc CO2.
Đối với thành phần hydrocarbon nặng hoặc trầm tích, các
phép phân tích địa hóa như sắc ký khí, tổng hàm lượng
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
7
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
Máy bay mang
thiết bị cảm biến
UV hoạt động từ
chùm tia laser ở
độ cao 1 OO m
Sóng tán
xạ ngược
Các đặc tính của sóng huỳnh quang thu được:
Phân tán
Ramam
• Tán xạ ngược - phản xạ tán xạ ngược bước song 266 nm
• Phân tán Ramam bước sóng 293 nm gây ra bởi sự phản
ứng của các phân tử nước.
100 m
Mực nước biển
Dầu trên mặt
• Huỳnh quang: tín hiệu huỳnh quang mong muốn nằm
trong khoảng bước sóng 320 - 580 nm gây ra bởi dầu tự nhiên
Cột dầu, khí di thoát
trên bề mặt
Huỳnh quang
Phông nền
Khí
Dầu
Nước
Bước sóng (nm)
Hình 6. Mô phỏng phương pháp đo tán xạ của phổ huỳnh quang [7].
Thiết bị đo phổ huỳnh quang laser gắn trên máy bay
ALF (airborne laser fluorosensor) được BP Exploration phát
triển và công bố năm 1995 với mục đích ghi lại sự có mặt
của các điểm lộ dầu, khí trên bề mặt biển [7]. Thiết bị ALF
được gắn trên máy bay nhỏ bay cách mặt nước khoảng
100 m, phát chùm tia laser xuống mặt biển. Cảm biến UV
hoạt động thu lại phản xạ huỳnh quang phát ra khi sóng bị
tán xạ tại ranh giới mặt nước có chứa váng dầu. Thiết bị tìm
vết lộ (seepfinder) sẽ đo huỳnh quang gây ra bởi tia cực tím
(UV) từ bức xạ ánh sáng mặt trời và tương tác giữa cường
độ bức xạ mặt trời với mặt biển, bề mặt vết dầu loang (Hình
6). Kết quả đo được sẽ biểu diễn ở dạng bản đồ; các đặc
tính của sóng tán xạ thu được của vết dầu loang được ghi
nhận để đưa ra đánh giá và kết luận cụ thể. Đây là phương
pháp rất hữu ích đã được BP áp dụng tại nhiều bể dầu khí
còn chưa hoặc ít có hoạt động thăm dò, hay các vùng đang
trong giai đoạn đàm phán, chưa cam kết chi phí cho các
nghiên cứu thăm dò thông thường (từ trọng lực, địa chấn,
khoan) nên tiết kiệm được rất nhiều chi phí.
Ngoài ra, một số công cụ địa vật lý như sonar quét
sườn, đo độ sâu swath, multi-beam và phân tích tán xạ
ngược cũng là phương pháp gián tiếp được sử dụng trong
nghiên cứu địa hóa trầm tích nông.
3.3. Phương pháp tổng hợp tài liệu, khoanh vùng triển
vọng, đánh giá rủi ro
Trên cơ sở kết quả phân tích số liệu địa hóa bề mặt,
kết hợp tài liệu địa chấn, địa chất và các tài liệu đánh
giá gián tiếp (nếu có) có thể khoanh vùng khu vực có
dị thường hydrocarbon trên bề mặt và mối quan hệ với
cấu trúc nằm dưới sâu. Từ đó, có thể đưa ra các đánh giá,
dự báo triển vọng dầu khí của đối tượng nghiên cứu.
Nghiên cứu tương tự với các loại khí như CO2…, cũng
được tiến hành để tìm ra quy luật, dự báo phân bố nhằm
giảm thiểu rủi ro trong định hướng nghiên cứu tìm kiếm
thăm dò tiếp theo.
Nhìn chung, phương pháp nghiên cứu địa hóa có chi
phí thấp nhưng mang lại hiệu quả cao trong công tác tìm
kiếm thăm dò dầu khí. Tuy nhiên, phương pháp này cũng
có hạn chế nhất định, chủ yếu do sự phức tạp của địa
chất và cách thức triển khai phương pháp; số lượng mẫu,
mạng lưới không đủ hoặc không tập trung vào đúng khu
vực dẫn đến việc minh giải kết quả không chính xác; dị
thường trên bề mặt không phản ánh quy mô, trữ lượng
các tích tụ phía dưới. Ngoài ra, do ảnh hưởng của dòng
chảy biển nên các dị thường có thể không phản ánh đúng
dị thường của nguồn bên dưới. Việc lấy và bảo quản mẫu
chưa hợp lý, hoặc chọn sai các chỉ tiêu phân tích,… dẫn
đến thông tin thu được không chính xác hoặc không đầy
đủ cũng dẫn đến thất bại của nghiên cứu.
SAR (Synthetic Aperature Radar) là một phương pháp
tương đối chuẩn để xác nhận sự rò rỉ của sản phẩm từ hệ
thống dầu khí ở các khu vực còn ít hoặc chưa có thăm dò
ngoài khơi. Các cảm biến SAR phát ra tín hiệu radar ở một
góc xiên so với bề mặt đại dương và xây dựng hình ảnh từ
tín hiệu tán xạ ngược trở lại vệ tinh. Sự tán xạ trở lại ở bề
mặt đại dương khi gặp màng dầu loang, màng tự nhiên
từ lớp vi sinh vật biển, vật liệu sinh học hoặc các quá trình
vật lý như dòng chảy - gió sẽ tạo ra tán xạ thấp bất thường.
Trên cơ sở thu thập số liệu theo chu kỳ, quan trắc phân bố
của các vết dầu loang do các tác động của sóng, gió và
phân tích đặc tính của các vết dầu loang trên ảnh vệ tinh
có thể cho phép đưa ra được những định hướng cho công
tác tìm kiếm thăm dò tiếp theo.
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
8
PETROVIETNAM
khí CO2 và CH4) cho thấy mối liên quan của các
dị thường với hệ thống đứt gãy trong khu vực
nghiên cứu. Giếng A được khoan vào cấu tạo
hình thành giữa 2 đứt gãy. Trên nền bản đồ phân
bố dị thường khí CO2 và CH4, giếng khoan nằm
lân cận vùng có dị thường CO2 và CH4 đã được
dự báo là có nguồn gốc từ dưới sâu đưa lên theo
các đứt gãy.
104
Cấu tạo Dứa
Chú giải
CO2 < 5000 ppm
CO2 > 5000 ppm
Di thường CH4
Gas chimney
Phát hiện dầu khí
Tại giếng khoan A đã phát hiện khí khô CH4
chiếm 90% khối lượng, CO2 chiếm 2% khối lượng
ở độ sâu trên 2.500 mMD. Kết quả này cho thấy
có hệ thống dầu khí đã hoạt động sinh hydrocar-
bon trong khu vực.
Cấu tạo Lê
Cấu tạo Xoài
Để tìm kiếm dấu hiệu hoạt động của hệ
thống dầu khí trong khu vực, thành phần hydro-
carbon khoảng gasoline từ C6 - C9 và khoảng hy-
drocarbon từ C10 - C14 được đánh giá chi tiết nhằm
xác định dấu hiệu di thoát dầu từ dưới sâu đưa
lên. Phương pháp này được nhà thầu JOGMEC
thực hiện tại khu vực Lô 39 & 40/02 năm 2013
cho kết quả rất hữu ích. Tại khu vực Lô 39 & 40/02
nằm ở rìa của bể Malay - Thổ Chu (mực nước biển
dưới 70 m), ở thời điểm nghiên cứu, ngoài tài liệu
địa chấn 2D chưa có bất kỳ giếng khoan thăm
dò nào được thực hiện. Tài liệu địa chấn cho thấy
tầng sinh và tầng chắn đều khá mỏng, các cấu
tạo trong khu vực khá xa so với trung tâm bể -
vùng cung cấp hydrocarbon chính.
Hình 7. Bản đồ phân bố dị thường hàm lượng CO2 và CH4 khu vực Lô 104 bể Sông Hồng (theo Premier Oil).
Seabed
U.Miocene
M.Miocene
LMiocene
Oligocene
Basement
Hình 8. Mặt cắt địa chấn qua giếng khoan A (nền bản đồ phân bố dị thường khí CO2 và CH4) cho thấy
mối liên quan của các dị thường với hệ thống đứt gãy trong khu vực nghiên cứu.
4. Một số kết quả nghiên cứu địa hóa trầm tích nông trên biển
và thềm lục địa Việt Nam
Nghiên cứu mô hình địa hóa 2D đã kết
luận hydrocarbon từ trũng trung tâm có thể
di xa và nạp vào các bẫy trong khu vực Lô 39
& 40/02. Kết quả nghiên cứu mô hình địa hóa
cũng khẳng định có sự di cư của dầu và khí vào
6 cấu tạo triển vọng và cấu tạo, trong đó có
nhiều cấu tạo đa tầng. Tổng trữ lượng thu hồi 3
prospect xếp loại cao ước tính khoảng hơn 200
triệu thùng dầu.
Trong tìm kiếm thăm dò khu vực Lô 104 bể Sông Hồng, sau khi
khoan thăm dò giếng 104-QMV-1X cho thấy hàm lượng CO2 cao
(99% hàm lượng trong mẫu DST), Premier Oil đã tiến hành nghiên
cứu địa hóa bề mặt để đánh giá rủi ro CO2. Kết quả bản đồ khoanh
vùng những vùng có rủi ro CO2 và CH4 cho thấy các dấu hiệu dị
thường khí đều ít nhiều liên quan đến các cấu tạo tiềm năng; 3 giếng
khoan trong khu vực là 104-QN-1X, 104-QV-1X và 104-QMV-1X đều
nằm trong vùng có dị thường CO2 cao (Hình 7). Kết quả nghiên cứu
cho thấy hiệu quả của phương pháp nghiên cứu địa hóa trầm tích
nông trong đánh giá rủi ro thăm dò - khai thác dầu khí.
Kết quả nghiên cứu địa hóa mẫu trầm tích
nông cho thấy có sự di cư của nguồn khí nhiệt
sinh (ký hiệu đánh dấu vuông màu hồng trên
Hình 9) và khí hỗn hợp nhiệt - sinh hóa (ký hiệu
đánh dấu vuông màu xanh lơ) từ phần trũng
trung tâm lên. Dầu nhẹ có tỷ trọng lớn hơn khí,
di chuyển xa hơn trong tầng chứa và di thoát
lên ở phần nông hơn (Hình 9) với những điểm
có hàm lượng dầu nhẹ cao tập trung ở khu vực
Đông Nam của Lô 39 & 40/02 (ký hiệu đánh dấu
tròn màu xanh lá).
Nghiên cứu địa hóa trầm tích nông khu vực Lô 129 - 132 do
Vietgazprom thực hiện đã khoanh vùng được các dị thường hàm
lượng CO2, CH4, dị thường hydrocarbon nặng từ C10 - C24 trong khu
vực. Các điểm dị thường này chủ yếu phân bố gần với các đứt gãy
lớn, hoạt động từ Oligocene đến Miocene giữa - muộn, xuyên cắt
qua các tầng trầm tích, đóng vai trò như kênh dẫn các sản phẩm
di thoát lên bề mặt đáy biển. Hình 8 là mặt cắt địa chấn hướng Tây
Bắc - Đông Nam qua giếng khoan A (nền bản đồ phân bố dị thường
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
9
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
Tài liệu tham khảo
[1] Dietmar
Schumacher,
"Surface
geochemical exploration for oil and gas: New life
for an old technology", The Leading Edge, Vol. 19,
No. 3, 2000. DOI: 10.1190/1.1438582.
[2] Walter K. Link, "Significance of oil
and gas seeps in world oil exploration",
AAPG Bulletin, Vol. 36, No. 8, p. 1505 - 1540,
1952. DOI: 10.1306/5CEADB3F-16BB-11D7-
8645000102C1865D.
[3] D.Schumacher,"Geochemicalexploration
for oil and gas-strategies for success", National
Geophysical Research Institute, Hyderabad,
India, December 8: p.1 - 175, 2003.
Nồng độ Dầu nhẹ (C - C14) cao
Nồng độ Dầu nhẹ (C1100 - C ) trung bình
Khí nhiệt sinh (di cư từ n1ơ4i khác đến)
Khí hỗn hợp (nhiệt và sinh hóa)
Khí sinh hóa
Khoanh vùng dị thường của GORE
[4] Dietmar Schumacher and Michael A.
Abrams, "Hydrocarbon migration and its near-
surface expression", AAPG Memoir, Vol. 66, 1996.
DOI: 10.1306/M66606.
Hình 9. Kết quả nghiên cứu địa hóa mẫu trầm tích nông khu vực Lô 39 & 40/02 bể Malay - Thổ Chu [8].
Kết quả khoan giếng 40/02-CS-1X có biểu hiện dầu là bằng
chứng quan trọng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp nghiên
cứu địa hóa trầm tích nông ứng dụng trong dầu khí.
[5] Murphy, “Interpretation piston core
analysis report Block 144 - 145", 2016.
5. Kết luận
[6] PVEP, “Sedimentary gas exploration
interpretive report”, 2016.
Phương pháp nghiên cứu địa hóa trầm tích nông ứng dụng rất
hiệu quả trong tìm kiếm thăm dò dầu khí. Đối với công tác đánh giá
tiềm năng các cấu tạo triển vọng, kết quả khảo sát địa hóa có thể
hỗ trợ đánh giá rủi ro tốt hơn thông qua việc xác định các cấu tạo có
biểu hiện dị thường hydrocarbon, từ đó xếp hạng cấu tạo dựa trên
khả năng nạp bẫy dầu khí.
[7] Alan Williams, Anne Kloster, Roger
Duckworth, and Neil Piggott, “The role of the
Airborne Laser Fluorosensor (ALF) and other
seepage detection methods in exploring frontier
basins”, Norwegian Petroleum Society Special
Publications, Vol. 4, p. 421 - 431, 1995. DOI:
10.1016/S0928-8937(06)80054-8.
Nghiên cứu địa hóa bề mặt sử dụng phương pháp trực tiếp hay
gián tiếp giúp giảm đáng kể chi phí tìm kiếm thăm dò, đặc biệt ở
các khu vực chưa có giếng khoan hoặc còn ít nghiên cứu tìm kiếm
thăm dò.
[8] JOGMEC, “Joint study in the Block 39-
40/02 offshore Vietnam between Petrovietnam
and JOGMEC”, 2013.
APPLICATION OF SURFACE GEOCHEMISTRY IN PETROLEUM
EXPLORATION OFFSHORE VIETNAM
Le Hoai Nga, Phi Ngoc Dong, Do Manh Toan, Nguyen Thi Thanh, Nguyen Thi Tuyet Lan, Nguyen Hoang Son, Ho Thi Thanh
Dao Ngoc Huong, Bui Quang Huy, Nguyen Thi Thanh Thuy, Nguyen Thi Tham, Nguyen Thi Thanh Nga
Vietnam Petroleum Institute
Email: ngalh@vpi.pvn.vn
Summary
Surface geochemical techniques have been applied in oil and gas exploration for more than 100 years. It is a useful tool to reduce
exploration and development risks and costs. A number of surface geochemical exploration surveys carried out by oil and gas contractors
offshore Vietnam have produced good results to facilitate the contractors' orientation work.
This paper provides the results of some case studies in oil and gas exploration offshore Vietnam.
Key words: Surface geochemistry, seepage, hydrocarbon.
DẦU KHÍ - SỐ 3/2021
10
7 trang
16/04/2022
6020
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng nghiên cứu địa hóa trầm tích nông trong tìm kiếm thăm dò dầu khí trên biển và thềm lục địa Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- ung_dung_nghien_cuu_dia_hoa_tram_tich_nong_trong_tim_kiem_th.pdf
