ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




Nguyễn Thị Tuyết Lan



NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỊA HÓA
BỂ PHÚ KHÁNH





LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC




Hà Nội - 2011
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
1
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỊ TRÍ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ, ĐỊA CHẤT 7
BỂ PHÚ KHÁNH 7

1.1. Vị trí địa lý 7
1.2. Đặc điểm địa hình đáy biển 8
1.3 Khái quát địa chất bể Phú Khánh 10
CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ 21
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Lịch sử nghiên cứu 21
2.2. Cơ sở dữ liệu 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu 23
2.3.1 Dữ liệu đầu vào: 23
2.3.2 Dữ liệu đầu ra: 24
2.3.3 Giới thiệu mô hình địa hóa Sigma 2D 24
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỊA HÓA 26
3.1 Nghiên cứu đặc điểm địa hóa 26
3.1.1 Một số tiêu chuẩn cơ bản dùng trong nghiên cứu địa hóa 26
3.1.2 Trầm tích Oligoxen 27
3.1.3Trầm tích Mioxen dưới 28
3.1.4 Môi trường lắng đọng trầm tích 28
3.1.5 Độ trưởng thành 29
3.1.6 Một số tính chất dầu thô 31
3.2. Thông số nạp vào mô hình 2D 34
3.2.1 Các sự kiện địa chất 34
3.2.2 Thông số nhiệt độ, áp suất và thành ph
ần thạch học 35
3.2.3 Thông số đá mẹ: 35
3.3 Dữ liệu đầu ra mô hình Sigma 2D 38
3.3.1 Kết quả khảo sát khu vực nước nông 38
3.3.2 Kết quả khảo sát khu vực nước sâu 43
3.4 Tiềm năng sinh hydrocacbon của đá mẹ 48
KẾT LUẬN 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU BẢNG
Hình 1.1a Sơ đồ phân bố bể Phú khánh và sơ đồ lưới tuyến địa chấn
Hình 1.1b Sơ đồ lưới tuyến địa chấn khu vực bể Phú Khánh
Hình 1.2 Sơ đồ địa hình đáy biển khu vực Bể Phú Khánh
Hình 1.3 Bản đồ phân vùng kiến tạo bể Phú Khánh
Hình 1.4 Cột địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh

Hình 1.5 Các mặt ranh giới và các tập địa chấn minh giải trong bể Phú Khánh
Hình1.6a Bản đồ cấu trúc nóc tầng móng bể Phú Khánh
Hình1.6b Bản đồ cấu trúc nóc tầng Oligoxen bể Phú Khánh
Hình1.6c Bản đồ cấu trúc nóc tầng Mioxen hạ bể Phú Khánh
Hình1.6d Bản đồ độ sâu mực nước biển khu vực bể Phú Khánh
Hình 3.1a Biểu đồ quan hệ TOC-(S1+S2) trầm tích bể Phú Khánh và vùng lân
cận
Hình 3.1b Biểu đồ quan hệ HI-Tmax trầm tích bể Phú Khánh và vùng lân cận
Hình 3.1c Biểu đồ quan hệ HI-TOC tr
ầm tích bể Phú Khánh
Hình 3.1d Biểu đồ mối quan hệ C27-C28-C29 sterane, mẫu đá
Hình 3.1e Biểu đồ mối quan hệ C27-C28-C29sterane, mẫu dầu-asphalt (điểm
lộ)
Hình 3.1f Sự thay đổi giá trị Vitrinite theo độ sâu tại giếng khoan lô 04.1
Hình 3.1g Sự thay đổi giá trị Vitrinite theo độ sâu tại giếng khoan lô 04.1
Hình 3.1h Sự thay đổi giá trị Vitrinite theo độ sâu tại giếng khoan lô 03
Hình 3.1i Sự thay đổi giá trị nhiệt độ theo độ sâu tại giếng khoan lô 124
Hình 3.1k Dải phân bố C15+ HC no mẫu dầ
u tại lô 124 (VPI-Lab 2011)
Hình 3.1m Dải phân bố Sterane (m/z 217), mẫu dầu tại lô 124

Hình 3.1n Sự xuất hiện cấu tử 4α-methyl-24-ethylcholestanes mẫu dầu tại giếng
khoan lô 124

Hình 2.3.2d Biểu đồ Oleanane/C30Hopane &Tỉ số (Ts/Tm) các mẫu dầu thuộc các
bể trầm tích ở Việt Nam

Hình 3.2.1 Tuyến địa chấn qua lô 124
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
3
Hình 3.2.2 Biểu đồ thể hiện sự tối ưu hóa các tham số địa nhiệt sử dụng trong mô
hình 2D
Hình 3.3 Sơ đồ phân bố mạng lưới tuyến địa chấn phục vụ mô hình 2D
Hình 3.3.1a Mặt cắt thể hiện nạp thành phần thạch học trong mô hình Sigma 2D,
tuyến AB
Hình 3.3.1b Độ bão hòa HC của mặt cắt AB tại thời điểm hiện tại
Hình 3.3.1c Độ bão hòa khí của mặt cắt AB tại thời
điểm hiện tại
Hình 3.3.1d Mặt cắt thể hiện nạp thành phần thạch học trong mô hình Sigma 2D,
tuyến CD
Hình 3.3.1e Độ bão hòa của khí của mặt cắt CD ở thời điểm hiện tại

Hình 3.3.f Độ bão hòa khí của mặt cắt CD thời điểm hiện tại
Hình 3.3.1g Thời gian sinh dầu, khí trên tuyến CD
Hình 3.3.2a Số liệu input mô hình 2D, tuyến NS 2

Hình 3.3.2b Độ bão hòa dầu của mặt cắt NS 2 thời điểm hiện tại
Hình 3.3.2c Độ bão hòa dầu của mặt cắt NS1 thời điểm hiện tại

Hình 3.3.2d Thời gian sinh dầu, khí trên tuyến GH

Hình 3.3.2e Mức độ trưởng thành tại điểm 27 trên tuyến AB
Hình 3.4.a Bản đồ trưởng thành đáy tầng đá mẹ Oligoxen
Hình 3 .4.b Bản đồ trưởng thành nóc tầng đá mẹ Oligoxen
Hình 3 .4.c Bản đồ trưởng thành nóc tầng đá mẹ Mioxen dưới
Hình 3.4.d Sơ đồ phân bố tổng mật độ dầu sinh của tầng đá mẹ Oligoxen
Hình 3.4.e Sơ đồ phân bố tổng mật độ dầu sinh của tầng đá mẹ Mioxen dưới

Hình 3.4.f Sơ đồ phân bố tổng mật độ khí sinh ra của tầng đá mẹ Oligoxen
Hình 3.4.7g Sơ đồ thời gian di cư HC của đá mẹ Oligoxen bể Phú Khánh
Bảng 3.1a: Phân loại đá mẹ theo tổng hàm lượng Cacbon hữu cơ
Bảng 3.1b: Phân loại đá mẹ theo chỉ tiêu Rock-Eval
Bảng 3.1c: Phân loại kerogen
Bảng 3.2.1 Một số thông số sử dụng vào mô hình Địa Hóa 2D
Bảng 3.3.2a Bảng 3.2.2a: Một số tính chất về đá m
ẹ trong vùng nghiên cứu
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
4
Bảng 3.2.2b: Thông số nạp mô hình tại một vị trí thuộc điểm mô phỏng trên tuyến
AB
Bảng 3.2.2c: Thông số nạp mô hình tại một vị trí thuộc điểm mô phỏng trên tuyến
NS
Bảng 3.3 : Các kết quả mô phỏng tại các điểm thuộc Khu vực bể Phú Khánh
MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
VCHC: Vật chất hữu cơ
HC: Hydrocacbon
TKTD: Tìm kiếm thăm dò
DKVN: Dầ
u khí Việt Nam
TLĐ: Thềm lục địa

TOC: Tổng hàm lượng vật chất hữu cơ chứa trong đá (%)
S1: Hydrocacbon tự do đã được sinh ra từ đá mẹ (mg/g)
S2: Lượng hydrocacbon nằm trong đá, gọi là giá trị tiềm năng sinh HC (mg/g).
HI: Chỉ số hydrogen (mgHC/gTOC)
R
o
: Độ phản xạ vitrinite
GC: Sắc ký khí
GCMS: Sắc ký khối phổ










Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
5
MỞ ĐẦU
Bể trầm tích Phú Khánh từ lâu đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các
nhà Địa chất trong và ngoài nước, nhằm đánh giá tiềm năng dầu khí tại khu vực này.
Tuy vậy, cho đến nay vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau về chất lượng đá mẹ
cũng như nguồn gốc dầu khí (Phạm Quang Trung -2003, Viện Địa chất dầu khí -
2004, công ty dầu Khí Idemitsu - 2009). Để giải quyết vấn đề này, có thể tiế
p cận
theo nhiều góc độ khác nhau, trong đó mô hình hóa là một trong những phương

pháp mang lại hiệu quả lớn.
Trên cơ cở nhận thức như vậy, đề tài Nghiên cứu xây dựng mô hình địa hóa
bể Phú Khánh đã được đặt ra và lựa chọn nhằm giả quyết hai mục tiêu sau:
- Đánh giá mức độ trưởng thành vật chất hữu cơ (VCHC) của trầm tích
Kainozoi bể Phú Khánh
- Xác định thời gian sinh hydrocacbua của của tr
ầm tích Kainozoib bể phú
khánh
Để đạt được các mục tiêu đó, nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
1. Nghiên cứu đặc trưng địa hóa của trầm tích kainozoi bể Phú Khánh
2. Xây dựng mô hình địa hóa Sigma 2D cho 06 tuyến khảo sát trên bể Phú
Khánh
Kết quả nghiên cứu của đề tài được thể hiện trên báo cáo với bố cục gồm như
sau:
Mở đầu
Chương 1: Khái quát về đặc điểm đị
a lý, địa chất bể Phú Khánh
Chương 2: Lịch sử nghiên cứu, cơ sở dữ liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Mô hình địa hóa Sigma 2D
Kết luận
Khóa luận này đã được thực hiện tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên - Đại học Quốcc gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS.
Tạ Trọng Thắng. Trong quá trình hoàn thành đề tài, tác giả đã đượ
c sự giúp đỡ
nhiệt tình của các đồng nghiệp tại Trung Tâm Nghiên cứu Tìm kiếm Thăm dò và
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
6
Khai thác dầu khí (Viện dầu khí Việt Nam).
Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng

dẫn, các bạn đồng nghiệp, các thầy cô giáo trong Khoa Địa Chất, Trường Đại Học
Khoa học tự nhiên về sự quan tâm và giúp đỡ quý báu đó.

























Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
7

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ, ĐỊA CHẤT
BỂ PHÚ KHÁNH
1.1. Vị trí địa lý
Bể Phú Khánh tiếp giáp với vùng bờ biển miền Trung của Việt Nam, kéo dài
từ Quảng Ngãi đến Phan Thiết.
Khu vực bể Phú Khánh tiếp giáp với phần Nam bể
trầm tích Sông Hồng ở phía Bắc, tiếp giáp với phần Tây Bắc bể trầm tích Cửu Long
và phần cực Bắc bể trầm tích Nam Côn Sơn ở phía Nam. Giới hạn nghiên cứu của
đề tài đối với bể Phú Khánh là từ vĩ độ 10
0
30 đến 15
0
30 Bắc và kinh độ từ 109
0
đến
112
0
30 Đông, với diện tích khoảng 200.000km
2
. Đây là vùng nước sâu, vì vậy mức
độ nghiên cứu về tìm kiếm thăm dò dầu khí chỉ dừng lại mức độ cơ bản, và hiện có
ít giếng khoan được thực hiện ở đây (Hình 1.1a).
Bể trầm tích Phú Khánh có một vị trí quan trọng đối với việc phát triển kinh
tế khu vực, vì nguồn dầu khí ở đây sẽ cung cấp cho cả một khu vực miền trung
Trung Bộ rộng lớn, làm
động lực thúc đẩy nền kinh tế cả vùng này phát triển nhanh.
Về mặt cấu trúc đây là nơi gắn liền với địa khối KonTum, đồng thời tập trung tiêu
biểu của các hoạt đông kiến tạo như: trượt bằng, tách dãn, đứt gãy tạo các khối sụt
qua các thời gian khác nhau.














Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
8


Hình 1.1a: Sơ đồ phân bố khu vực bể Phú
khánh (Theo tài liệu VPI, 2010)

Hình 1.1b: Sơ đồ lưới tuyến địa chấn
khu vực bể Phú Khánh (Theo tài liệu
VPI, 2010)

1.2. Đặc điểm địa hình đáy biển

Đây là một khu vực có địa hình đáy biển thay đổi nhanh từ 0m đến trên
4000m (Hình1.2). Cách bờ biển khoảng 50 – 70km, địa hình đáy biển tương đối
bằng phẳng có độ dốc không lớn lắm, và tiếp ngay theo đã là khu vực sườn dốc của
thềm lục địa, mực nước biển lớn hơn 200m và đổ dốc với độ dốc lớn đến độ sâu

1000m, và xa nữa đến 3500m nước, ch
ỉ xuống đến khu vực từ vĩ độ 10
0
30 đến
11
0
30 thì đáy biển thoải dần và xuống nữa phía Nam lại đổ dốc với độ dốc lớn gần
như ở phần phía Bắc. Địa hình đáy biển ở phần phía Bắc và phía Nam đều bị đào
khoét bởi các dòng chảy đáy, các kênh ngầm. Các kênh này có chiều rộng từ vài
trăm mét đến 2-3 km, và sâu từ vài chục đến 2-300 m và thường nằm ở vùng thềm
ngoài và sườn dốc, chúng quan sát được thấy trên mặt c
ắt địa chấn cũng như trên
bản đồ địa hình đáy biển. Nếu xuống đến vĩ độ từ 9
0
-10
0
,kinh độ 110
0
ta sẽ thấy
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
9
ngoài là vùng nước sâu từ 500-1000m, thì ở đáy biển có những núi ngầm (tàn tích
của những ngọn núi lửa) cao từ vài trăm mét đến cả cây số so với đáy biển (có núi
ngầm cao 2,5km). Địa hình đáy biển có tính chất đối xứng như mở ra ở 2 đầu Bắc
và Nam, thu hẹp lại ở phần trung tâm, nó cũng phản ánh phần nào sự đa dạng, phức
tạp của thềm lục địa miền Trung
đặc trưng của loại biển ven rìa. Phần khu vực đáy
biển từ 0-30 mét nước thường là đới địa hình chịu tác động bởi sóng biển, hình thái
địa hình thường thể hiện là những đồng bằng nghiêng với những hệ thống doi cát

ngầm phát triển, gần ven bờ ở một số nơi xuất hiện các vũng vịnh như vịnh Đà
Nẵng, Qui Nhơn-Thi Nại, Nha Trang, Cam Ranh…vật liệu tích t
ụ thường là bùn,
cát.















Hình 1.2: Sơ đồ địa hình đáy biển khu vực Bể Phú Khánh
(Theo tài liệu từ trọng lực VPI, 2010)
Thềm lục địa ở bể Phú Khánh, có đặc trưng là thềm kiến tạo phân bậc, có bề
rộng hẹp, do hoạt động của các đứt gãy hướng á vĩ tuyến khống chế. Hoạt động đứt
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
10
gãy này đã làm cho móng của thềm lục địa trượt theo khối về phía trung tâm, tạo
cho địa hình đáy có dạng bậc thang chuyển tiếp về phía trũng sâu. Thềm lục địa Phú
Khánh cũng được chia (theo nguyên lý chung) ra làm phần thềm lục địa(TLĐ),
sườn lục địa, và chân thềm lục địa. Nhìn chung, thềm ở khu vực này là một đơn

nguyên tương đối bằng phẳng cho đến độ sâu nước biển khoảng 200 m, về
phía
Nam thì một bậc kế tiếp đến độ sâu 300-350m. Toàn bộ thềm lục địa được hình
thành trên cấu trúc granit có bề dày cỡ trên 10km. Ngoài các đồng bằng tích tụ ven
biển, thì còn những trũng nhỏ kế tiếp nhau tạo thành sự đa dạng về mặt hình thái
của địa hình thềm lục địa. Điểm đổ dốc cách bờ khoảng 50km với độ sâu 200m
(đỉnh) cho đến xa bờ 300km với độ sâu ≥
3500m (đáy) là sườn lục địa nơi chuyển
tiếp của thềm lục địa xuống trũng sâu Biển Đông, sườn lục địa này được tạo thành
chính là sự sụt trượt do các hoạt động đứt gãy tạo thành như đã nói ở trên, có độ dốc
thay đổi từ vài độ đến vài chục độ như ở trũng trung tâm Phú Khánh, địa hình đa
dạng, phức tạp và mức độ phân c
ắt lớn hơn rất nhiều so với thềm lục địa với sự xuất
hiện của các núi ngầm (các khối nhô cao granit, các núi lửa trẻ…) và các kênh ngầm
(cayon). Ngoài các tướng trầm tích có nguồn gốc lục nguyên, còn có các thành tạo
san hô và phun trào bazan. Khu vực sâu nhất của sườn lục địa là vùng trũng trung
tâm Phú Khánh với độ sâu nước đến trên 3000m cách bờ khoảng 200 km, hình thái
bề mặt đáy biển bằng phẳng giống như đồng bằng bi
ển thẳm của đới tách dãn, song
nó hoàn toàn không phải là phần của trũng sâu Biển Đông vì cấu trúc vẫn còn là lớp
vỏ lục địa. Cũng chính vì thế mà đồng bằng này được xem như một phần của lục địa
Phú Khánh bị nhấn chìm.
1.3 Khái quát địa chất bể Phú Khánh
Khu vực bể Phú Khánh tiếp giáp với phần Nam bể trầm tích Sông Hồng ở
phía Bắc, tiếp giáp với phần Tây bắc bể trầ
m tích Cửu Long và phần Bắc bể trầm
tích Nam Côn Sơn ở phía Nam, chính vì vậy mà khu vực nghiên cứu có đặc điểm
cấu trúc – kiến tạo đặc biệt là lịch sử tiến hoá kiến tạo mang tính đặc thù của 3 bể
trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn.
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh

Khoa địa chất-khóa 2009-2011
11
Các trầm tích Kainozoi ở khu vực nghiên cứu nằm trên vùng chuyển tiếp từ vỏ lục
địa Indo-China Craton (nền Đông Dương) sang vỏ Á Đại Dương gần bờ biển Đông.
Đây là khu vực nằm ở vùng nước sâu sườn lục địa miền Trung thuộc thềm lục địa
Việt Nam với chiều sâu nước biển từ vài trăm đến 4000 mét nước, bao gồm các
trũng bị khống chế bở
i các hệ thống đứt gãy và các trũng này được lấp đầy bởi trầm
tích lục nguyên và đá cacbonat, được hình thành trong những môi trường khác nhau.
Nằm xen kẽ giữa chúng là các khối nhô cao làm cho cấu trúc của vùng nghiên cứu
trở thành các đới nâng, sụt tương đối phát triển theo các hướng khác nhau.
Lịch sử tiến hóa kiến tạo bể Phú Khánh được xem là có chung những đặc
điểm của các bể trầm tích Đệ tam khác trong khu vực và chia thành 4 giai đoạn kiến
tạ
o chính:
 Giai đoạn tiền tạo rift từ Creta muộn - Eocen,
Qua các tài liệu thu thập được thì bể Phú Khánh đã được hình thành và phát
triển trên các thành tạo trước Kainozoi bị uốn nếp và biến chất có tuổi và thành
phần vật chất hết sức phức tạp, trầm tích Kainozoi được hình thành trong miền tách
giãn, sụt lún không bù trừ. Trước khi pha tạo Rift diễn ra, toàn khu vực nghiên cứu
cũng như các bể trầm tích lân cận đã xảy ra một pha san b
ằng kiến tạo trong suốt
thời kỳ Paleocen, do sự nâng vòm chung trên toàn khu vực, mà nguyên nhân của sự
nâng vòm này là do tồn tại dị thường Manti nóng dưới gầm lục địa. Thời gian diễn
ra pha san bằng kiến tạo tương đối dài (khoảng trên dưới 10 triệu năm), điều đó đã
được chứng minh bằng sự vắng mặt của các trầm tích Paleocen trong khu vực này.
 Giai đoạn đồng tạo rift từ Eocen muộ
n – Oligoxen-Mioxen hạ
Đây là pha tạo Rift chính của bể, ban đầu là sự thành tạo môi trường ven lục
địa, và tạo các địa hào đồng thời với sự tách dãn ở vùng nước sâu của biển Đông.

Sự tách dãn và lún chìm đạt tới đỉnh cao vào Oligocen. Giai đoạn đồng tạo Rift này
đã diễn ra không liên tục mà xảy ra một thời kỳ gián đoạn tương đối dài đó là thời
kỳ ngưng nghỉ trầm tích, nâng lên, bào mòn, cắt cụt vào cu
ối Oligocen, (tạo nên
một BCH giữa ranh giới Oligocen/ Mioxen). và sau đó lại tiếp tục vào Mioxen
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
12
sớm. Tất cả các yếu tố kiến tạo chính được hình thành trong thời kỳ này. Trước pha
tạo Rift này toàn vùng bị lộ ra và bóc mòn, trầm tích sông, hồ chỉ lắng đọng ở
những trũng nông, sau đó các trầm tích đồng tạo Rift lấp đầy các địa hào và bán địa
hào,đạt chiều dày 500-8000m . Pha đồng tạo Rift này được chia ra 2 pha giai đoạn
chính: Pha tạo Rift sớm và Rift muộn
 Giai đoạn lún chìm khu vực sau tạo rift từ Mioxen giữa – Mioxen
th
ượng.
Trong pha này, quá trình lún chìm khu vực bắt đầu và nghiêng về phía đông.
Tốc độ lún chìm của bể Phú Khánh là tương đối lớn chỉ thấp hơn bể Nam Côn Sơn
(tốc độ lún chìm của bể Nam Côn Sơn là lớn nhất). Đây là giai đoạn thuận lợi cho
việc hình thành và tích tụ Hydrat - nguồn năng lượng mới bởi vì trong giai đoạn này,
song song với quá trình lún chìm là hiện tượng tăng chiều dày trầm tích do nguồn
trầm tích d
ồi dào, tốc dộ trầm tích lớn, nhiệt độ bề mặt tăng cao. Các hiện tượng
kiến tạo nổi bật trong giai đoạn này là: Bào mòn và tái hoạt động của hệ thống đứt
gãy có biên độ lớn chuyển từ thuận sang trượt trái như ở vùng cắt ngang Tuy Hoà.
Các hoạt động dịch chuyển tạo thành các đứt gãy hình hoa trên mặt cắt địa chấn và
đôi chỗ kéo theo hiện tượng nghịch đảo ki
ến tạo ở các khối móng.
 Pha tạo thềm (Pliocen-Đệ tứ)
Giai đoạn này tiếp tục lún chìm nhưng với tốc độ lớn hơn, để lại một bề dày trầm

tích Mioxen muộn-Đệ Tứ rất lớn, bể nâng lên ở phía Tây và phía Đông càng chìm
sâu, dẫn đến hiện tượng bào mòn dưới biển và gián đoạn trầm tích ở vùng thềm.
Hoạt động nghịch đảo biên độ nh
ỏ còn tiếp diễn ở một số nơi.
Đây là giai đoạn phát triển kiểu thềm lục địa của bể Phú Khánh và các vùng
kề cận, làm xoá nhoà ranh giới giữa các bể, đồng thời xoá nhoà dấu vết và sự ảnh
hưởng của các pha hoạt động kiến tạo đã xảy ra trước đó làm tăng tính thống nhất
trong toàn bộ thềm lục địa Việt Nam.
Các kết quả
nghiên cứu đã phân bể Phú Khánh thành 5 yếu tố cấu trúc chính (Hình
1.3).
 Thềm Đà Nẵng
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
13
 Thềm Phan Rang
 Đới Trũng trung tâm
 Đới trượt Tuy Hoà
 Đơi vát mỏng vỏ lục địa


Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
14

Hình1.3: Bản đồ phân vùng kiến tạo bể Phú Khánh (Theo tài liệu VPI, 2010)


Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011

15
Nét chung nhất về địa tầng trầm tích vùng Phú Khánh là có sự biến đổi nham
tướng trầm tích mạnh giữa các khu vực, đặc biệt là giữa phần phía Bắc và phía Nam,
cũng như phần phía Đông và phía Tây. Bề dày trầm tích Kainozoi dày nhất ở khu
vực phía đông (có thể tới hơn 10.000m) và mỏng dần ở khu vực phía tây và đặc biệt
là phần phía Nam của khu vực nghiên cứu. Trầm tích Kainozoi ở phần phía bắc
mang những nét đặc tr
ưng cho tướng trầm tích biển là chủ yếu và nó có nhiều nét
tương đồng với những thành tạo trầm tích đã được phát hiện và nghiên cứu tại phần
nam bể Sông Hồng (đặc biệt là trũng Huế - Quảng Ngãi và địa lũy Tri Tôn). Trong
khi đó ở phần phía nam các trầm tích được thành tạo chủ yếu trong điều kiện tam
giác châu xen kẽ biển, biển nông và chúng có nhiều nét khá tương đồng với trầm
tích phân bố
ở rìa Đông bắc của bể Cửu Long (lô 01, 02, 15-1 và 15-2) và phần cực
bắc của bể Nam Côn Sơn (lô 03 và 04).
Do chỉ có 03 giếng khoan thăm dò mà đều đặt ở vị nâng cao của móng và chỉ
có 02 giếng khoan tới móng, nên địa tầng trầm tích của vùng nghiên cứu được xây
dựng chủ yếu dựa vào những phân tích ngoại suy từ nhiều nguồn tài liệu, đặc biệt là
những lát cắt các giếng khoan đã được tiến hành tạ
i các vùng lân cận với các bể
trầm tích như đã nói ở trên. Bên cạnh đó, các kết quả phân tích địa chấn - địa tầng,
từ và trọng lực hiện có cũng đã được kết hợp và sử dụng một cách có hiệu quả trong
quá trình thành lập địa tầng của vùng nghiên cứu. Dựa vào các ranh giới địa tầng
phân định được trong các giếng khoan để xây dựng cột địa tầng tổng hợp c
ủa bể
Phú Khánh (hình 1.4), các đặc trưng phản xạ của các mặt phản xạ địa chấn giữa các
tập địa chấn và các đặc trưng phản xạ bên trong các tập địa chán, việc liên kết đã
được thực hiện trên tài liệu địa chấn theo mạng lưới hiện có ở bể Phú Khánh. Các
ranh giới phản xạ minh giải được bao gồm 5 mặt phản xạ chính bao gồm (Hình 1.5),
và đã xây dựng hoàn thiệ

n bộ bản đồ cấu trúc địa chất phục vụ cho việc xây dựng
mô hình địa hóa của khu vực nghiên cứu(hình 1.6a, b, c, d):
- Mặt Phản xạ SH1- Mặt móng âm học
- Mặt phản xạ SH1 - mặt nóc Oligoxen
- Mặt phản xạ SH2 - mặt nóc Mioxen Dưới
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
16
- Mặt phản xạ SH3 - mặt nóc Mioxen Giữa
- Mặt phản xạ SH4 - mặt nóc Mioxen Trên

Hình 1.4. Cột địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh


Hình 1.5: Các mặt ranh giới và các tập địa chấn minh giải trong bể Phú Khánh
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
17

Hình1.6a: Bản đồ cấu trúc nóc móng bể Phú Khánh


Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
18

Hình 1.6b: Bản đồ cấu trúc nóc tầng Oligoxen bể Phú Khánh




Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
19

Hình1.6c: Bản đồ cấu trúc nóc tầng Mioxen hạ bể Phú Khánh




Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
20

Hình 1.6d: Bản đồ độ sâu mực nước biển khu vực bể Phú Khánh







Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
21
CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Lịch sử nghiên cứu
Bể Phú khánh còn ít được nghiên cứu, song công tác nghiên cứu địa chất ở phần đất
liền sát phía tây bể Phú Khánh được các nhà địa chất Pháp nghiên cứu từ rất sớm
trong công tác khảo sát và lập bản đồ tỉ lệ 1: 500.000 vùng Đà Nẵng(1935) và Quy

Nhơn (1942).
Điểm lộ dầu đầu tiên phát hiện 1920-1923 tại
đầm Thị Nại(Quy Nhơn), phần đất
liền kề với bể Phú Khánh. Năm 1944 các nhà địa chất Pháp đã khoan tìm kiếm ở
đây nhưng không còn tài liệu để lại. 1944-1945, Saurin đã nghiên cứu điểm lộ dầu
Đầm Thị Nại. Từ sau 1960 nhiều cuộc khảo sát các nhà địa chất, địa vậ lý Pháp, Mỹ,
Nhật, Trung Quốc đã được tiến hành trong các chương trình nghiên cứu biển Đông.
Sau năm 1970, các công ty n
ước ngoài tiến hành nghiên cứu cấu trúc địa chất, địa
vật lý với mục đích tìm kiếm dầu khí sơ bộ dưới sự quản lý của chính quyền Sài gòn
cũ và từ 1979 đến nay các hoạt động tìm kiếm tăng cường dưới sự quản lý của Tổng
Cục Dầu mỏ và khí đốt Việt Nam và nay là Tập Đoàn dầu khí Việt Nam (PVN).
Cho đến nay có rất nhiều khảo sát địa vật lý như
GSI (Mỹ, 1974), Malưgin(Liên xô,
1984), NOPEC (1993) với khối lượng khảo sát khoảng 17.000 km tuyến địa vật lý.
Theo Lê Thành (1998) đã phân tích các mẫu dầu vùng Đầm Thị Nại và cho thấy dầu
vết lộ tương tự với dầu trong cacbonat giếng khoan 119-CH-1X và cho rằng dầu có
thể nguồn gốc từ phần sâu của bể Phú Khánh dịch chuyển lên qua các khe nứt trong
vùng. Năm 2000, Viện dầu khí Việt Nam hợp tác Viện địa chất Nhật Bản (JGI)
nghiên c
ứu các vết lộ từ Nông Sơn đến Kon Tum, Sông Ba, Đầm Thị Nại. Năm
2002-2003, Phạm Quang Trung cùng các cộng sự Viện dầu khí tiếp tục nghiên cứu
mẫu lộ dầu Đầm Thị Nại. Các kết luận đưa ra cũng rất khác nhau về nguồn gốc dầu
lộ, chất lượng đá mẹ còn chưa được giải quyết sáng tỏ. Trong năm 2001-2004, Viện
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
22
dầu khí Việt nam đã chủ trì đề tài cấp nhà nước KC-09-06 nghiên cứu địa động lực
và tiềm năng dầu khí các vùng nước sâu, xa bờ, trong đó có khu vực bể Phú Khánh.
Cũng trong thời gian này, Viện dầu khí Việt Nam có hợp tác với cục Địa

chất Đan Mạch đã tiến hành nghiên cứu tổng thể địa chất và tiềm năng dầu khí bể
Phú Khánh. Dự án đã tập trung nghiên cứu sâu về đị
a hoá và trầm tích của khu vực
đầm Thị Nại và trũng Sông Ba, phần đất liền kề với bể Phú Khánh. Bên cạnh đó,
Viện dầu khí Việt nam có dự án hợp tác với công ty dầu Khí Idemitsu (Nhật Bản)
năm 2009, đã giúp đánh giá chi tiết hệ thống dầu khí bằng các công nghệ địa hóa
dầu khí tiên tiến.
Với các kết quả nghiên cứu các dự án trên đã góp phần khẳng định tiềm năng đầy
triển vọng dầu khí của khu vực bể nước sâu này.
2.2. Cơ sở dữ liệu
Trong khuôn khổ của đề tài, chúng tôi đã sử dụng tài liệu địa chấn của các
khảo sát PV08, CSL, PGS để minh giải và tổng hợp với kết quả minh giải của các
khảo sát trước đây của NOPEC, PVEP (Hình 1.1b).
Ba khảo sát liệt kê trên có chiều sâu thu nổ lớn hơn các khảo sát thực hiện
trước đây như NOPEC, PK05 (chi
ều sâu thu nổ đạt tới 8-9s) nên có thể quan sát khá
tốt lát cắt móng trước Đệ tam. Tại các khu vực nước sâu, mặt cắt địa chấn của khảo
sát PGS, PV08 ở phần mặt cắt dưới 6s đã thể hiện rõ các phản xạ địa chấn cho phép
người nhà địa chấn dễ dàng hơn khi xác định mặt móng.
Trong số các giếng khoan đã thực hiện tại bể Phú Khánh, chỉ có 02 giếng khoan tới
móng, nên việc
định danh và liên kết móng không thuận lợi. Hơn nữa, các giếng
khoan này đều được thiết kế trên đỉnh khối móng nhô cao và không gặp địa tầng
Oligocen nên việc xác định và liên kết gặp khó khăn.
Bể trầm tích Phú Khánh nằm trong khu vực nước sâu của thềm lục địa Việt Nam.
Số lượng giếng khoan thăm dò đến nay có 03 giếng khoan lô 124, 127 trong đó duy
nhất gặp dầu tại giếng khoan lô 124 trong đá chứa cacbonat.
Do ít giếng khoan nên để đ
ánh giá cũng như nghiên cứu tiềm năng sinh của đá
mẹ, các tác giả đã cập nhật, so sánh kết quả của một số giếng khoan khu vực lân cận

Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
23
như Nam bể Sông Hồng (lô 119, 118, 120, 121). Khu vực phía Đông và Đông Bắc
bể Nam Côn Sơn (04.1, 03).
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Nguyên tắc cơ bản của xây dựng mô hình địa hóa đá mẹ dựa trên cơ sở về lịch sử
chôn vùi trầm tích, đặc điểm thạch học, độ giàu vật chất hữu cơ, các chế độ nhiệt
tại các vị trí giếng khoan dùng mô phỏng quá trình sinh hydrocacbua của đá mẹ. Kết
quả mô phỏng được đối sánh với kết quả mẫu đo tại chính giếng khoan đó. Thông
số đầu vào như độ dẫn nhiệt của đất đá, thành phần thạch học, nhiệt độ bề mặt và độ
sâu mực nước biển hiện tại và cổ sẽ được điều chỉnh tới khi phù hợp với số liệu tại
giếng khoan đó. Tham số
điều kiện biên mô hình 1D sẽ được dùng trong mô hình
2D và vùng lân cận khác. Trong quá trình sinh dầu, khí từ đá mẹ xảy ra quá trình di
cư nguyên sinh và thứ sinh. Đứt gãy đóng một vai trò hết sức quan trọng trong quá
trình dịch chuyển của dầu khí tới các tầng chứa hoặc các bẫy.
Kết quả sau khi chạy mô hình, đưa ra ranh giới các ngưỡng trưởng thành, cửa sổ tạo
dầu, pha tạo khí ẩm và condenssate và cuối cùng là pha tạo khí khô (CH4).
2.3.1 Dữ liệu đầu vào:
Sự
kiện địa chất
Bao gồm lịch sử trầm tích, chế độ kiến tạo, thành phần thạch học, lịch sử chôn vùi,
độ bóc mòn trầm tích xảy ra từng thời kỳ. Để số liệu đầu vào chi tiết cần khảo sát số
liệu và hiệu chỉnh với số liệu phân tích tại các giếng khoan thuộc vùng nghiên cứu.
Bên cạnh đó có thể xác định các tập địa chấn phân giải cao (ph
ương pháp địa chấn
địa tầng), dùng nhận dạng sơ bộ về các tập trầm tích (môi trường lắng đọng, loại
đá, ) và xây dựng sơ lược về sơ đồ phân bố các đơn vị địa tầng kết hợp kết quả
phân tích mẫu tại các giếng khoan xây dựng mặt cắt toàn diện để đạt hiệu quả cao.

Trong mô hình các tham số vật lý liên quan độ thấm, độ dẫn nhi
ệt của đá, độ rỗng
thay đổi theo độ sâu.Yếu tố dòng nhiệt rất quan trọng trong xây dựng mô hình địa
hóa. Độ dẫn nhiệt phụ thuộc rất nhiều vào từng loại đá cụ thể (sét kết, cát kết,
cacbonat ). Công thức tính chế độ dòng nhiệt được chuyển đổi như sau:
HF= G x Cond
Nghiên cứu, xây dựng mô hình địa hóa bể Phú Khánh
Khoa địa chất-khóa 2009-2011
24
Trong đó
 HF: Dòng nhiệt( mW/m2)
 G-Gradient địa nhiệt (oC/100m)
 Cond- Độ dẫn nhiệt của đá (mW/mK)
Thường thì nhiệt độ bề mặt cổ được tham khảo qua các nghiên cứu và các thời kỳ
phát triển địa chất bể.
Các thông số địa hóa gồm tổng độ giàu vật chất hữu cơ của đá mẹ (TOC), loại
Kerogen dựa trên kết quả nhiệt phân Rock-eval và xác định trên biểu đồ
biểu đồ
Van-krevelen, bên cạnh đó còn có các số liệu phân tích thành phần maceral, môi
trường lắng đọng trầm tích
Số liệu đầu ra là các chỉ tiêu đánh giá độ trưởng thành của đá mẹ, như độ phản xạ
vitrinite, Tmax, nhiệt độ, của thành hệ và số liệu phân tích dấu vết sinh học qua
phân tích sắc ký khí (GC) và sắc ký khối phổ (GCMS) từ các mẫu tại các giếng
khoan.
2.3.2 Dữ liệu đầu ra:
Các ngưỡng tr
ưởng thành theo độ sâu, từ đó xác định mức độ trưởng thành của các
tập trầm tích có khả năng sinh, di cư của dầu-khí qua từng thời kỳ địa chất (phục hồi
quá trình sinh, di cư hydrocacbon từ thời điểm hiện tại cho tới quá khứ). Từ đó liên
hệ tới thời gian hình thành cũng như hoàn thiện bẫy (timing) giúp đánh giá mức độ

nạp bẫy (trapping) cũng như triể
n vọng dầu khí của khu vực nghiên cứu
2.3.3 Giới thiệu mô hình địa hóa Sigma 2D
Mô hình Sigma2D được xây dựng bởi Công ty phần mềm của Nhật Bản. Đây
là một công cụ hữu ích cho việc đánh giá mô hình sinh, di cư sản phẩm
hydrocacbon (HC) của đá mẹ có khả năng sinh dầu và khí. Trong mô hình này,
trước tiên lịch sử địa chất được tái tạo lại bằng lịch sử chôn vùi và nén ép trầm tích.
Quá trình ép nén được tính toán dựa trên tác động ứng su
ất lực và dòng chảy tuân
theo định luật Darcy. Sự tăng áp suất được tính toán theo cả sự chôn vùi trầm tích,
sự giãn nở dẫn đến dự di chuyển hydrocacbon. Độ dẫn nhiệt và và sự đối lưu dòng