ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN NHƯ HUY

TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ
VỈA CHỨA DẦU KHÍ EOCEN – OLIGOCEN DƯỚI
VÙNG RÌA ĐƠNG – ĐÔNG NAM BỂ CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH NĂM 2016


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

TRẦN NHƯ HUY

TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ
VỈA CHỨA DẦU KHÍ EOCEN – OLIGOCEN DƯỚI
VÙNG RÌA ĐƠNG – ĐƠNG NAM BỂ CỬU LONG

Chuyên ngành:
Mã số chuyên ngành:

KỸ THUẬT DẦU KHÍ
62.52.06.04

Phản biện độc lập 1:
Phản biện độc lập 2:

PGS. TS. Hoàng Văn Long
PGS.TS. Phạm Huy Tiến

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

PGS. TS. Nguyễn Trọng Tín
PGS.TS. Hồng Văn Q
PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS. TRẦN VĂN XUÂN
2. TS. HOÀNG NGỌC ĐANG


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan luận án “Tướng Trầm Tích và Đặc Điểm Phân Bố Vỉa Chứa Dầu
Khí Eocen – Oligocen Dưới Vùng Rìa Đơng – Đơng Nam Bể Cửu Long” là cơng trình
nghiên cứu của bản thân tác giả thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS. Trần Văn
Xuân và TS. Hoàng Ngọc Đang. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án
này là trung thực, và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức
nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài
liệu tham khảo đúng quy định. Những kết quả nghiên cứu trong luận án này chưa được
các tác giả khác công bố ở Việt Nam cũng như trên thế giới.

Tác giả luận án

Chữ ký


Trần Như Huy

i


TÓM TẮT LUẬN ÁN
Luận án đã nghiên cứu đặc điểm phân bố các loại tướng đá trầm tích và xác định đặc
điểm phân bố của các vỉa chứa dầu khí tuổi Eocen – Oligocen sớm vùng rìa Đơng –
Đơng Nam bể Cửu Long để phục vụ cho chương trình thăm dị và khai thác dầu khí ở
khu vực này.
Luận án đưa ra 3 luận điểm bảo vệ:
1. Mơ hình trũng Đông – Đông Nam bể Cửu Long trong giai đoạn đầu thời kỳ tạo
rift chịu ảnh hưởng chủ yếu của các yếu tố kiến tạo, cổ địa mạo và cổ khí hậu,
tạo điều kiện hình thành 2 tầng sét đen Oligocen dưới có nguồn gốc đầm hồ.
Các tầng sét đen này phân bố rộng khắp trong khu vực nghiên cứu, vừa là
nguồn sinh vừa đóng vai trị chắn cho các cấu tạo triển vọng ở vùng rìa Đơng –
Đơng Nam bể Cửu Long.
2. Tầng cát kết lót đáy phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, có tiềm năng
dầu khí lớn và có giá trị cơng nghiệp. Sự bảo tồn đặc tính thấm – chứa của nó
liên quan đến các hạt vụn đá gốc chưa phong hóa và ‘khiên đỡ’ của tầng sét đen
nằm phủ bên trên có nguồn gốc đầm hồ bị thốt nước nhanh trong q trình
thành tạo đá.
3. Các vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen dưới trong khu vực nghiên cứu có
tướng lịng sơng, quạt cát aluvi và dải cát ven bờ phân bố ở các cấu trúc 2 – 3
chiều tựa vào các đứt gãy sụt lún của vùng rìa có phương song song với đới
nâng Côn Sơn.

ii



LỜI CÁM ƠN
Tác giả xin chân thành cám ơn PGS. TS. Trần Văn Xuân và TS. Hoàng Ngọc Đang đã
hướng dẫn tận tình; các thầy cơ Khoa Kỹ Thuật Địa Chất Dầu Khí Đại Học Bách Khoa
Tp. HCM, đồng nghiệp ở các phịng Thăm Dị, Cơng Nghệ Mỏ của Cơng ty Điều hành
Thăm dị Khai thác Dầu khí Trong Nước PVEPPOC, Ban Tìm kiếm Thăm dị Tổng
cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí PVEP, Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết Kế
Dầu Khí Vietsovpetro NIPI và một số đơn vị khác trong ngành đã giúp đỡ và đóng góp
ý kiến để tác giả hoàn thành luận án này.
Tác giả cũng xin bày tỏ lời cám ơn đến Tập đoàn Dầu Khí Quốc gia Việt Nam, Tổng
cơng ty Thăm dị Khai thác Dầu khí PVEP, Cơng ty Điều Hành Thăm Dị Khai Thác
Dầu Khí Trong Nước PVEPPOC đã tạo điều kiện thuận lợi và cho phép tác giả sử
dụng tài liệu để tiến hành, hồn thành và cơng bố đề tài nghiên cứu này.
Sự động viên tinh thần lớn lao của gia đình đã khích lệ tác giả trong suốt thời gian
nghiên cứu đề tài.
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến những nhà nghiên cứu đi trước cùng lĩnh vực
trong và ngồi nước có và chưa có nêu tên trong danh sách các trích dẫn trong luận án
đã tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận án này. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đặc
biệt đến triết lý thăm dị dầu khí của cố giáo sư người Hoa Kỳ Parke A. Dickey (19101995): "Chúng ta thường tìm thấy dầu ở những vùng đất mới với những ý tưởng truyền
thống. Đơi khi chúng ta tìm được dầu ở những khu vực cũ với những ý tưởng mới,
nhưng hiếm khi tìm được nhiều dầu ở khu vực quen thuộc với những ý tưởng cũ. Trong
quá khứ đã có một vài lần chúng ta nghĩ rằng dầu đã hết, nhưng thật ra chúng ta đã
đang cạn kiệt ý tưởng". Triết lý này đã truyền cảm hứng cho tác giả trong việc hình
thành ý tưởng, triển khai nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Xin chân thành cám ơn!

iii



MỤC LỤC
Danh Mục Các Hình Ảnh ...............................................................................................vi
Danh Mục Bảng Biểu .....................................................................................................ix
Danh Mục Các Từ Viết Tắt .............................................................................................x
Mở Đầu

.............................................................................................................1

Chương 1
Tổng Quan Về Đối Tượng Và Lịch Sử Nghiên Cứu ................................5
1.1
Tổng quan về đối tượng nghiên cứu ................................................................5
1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu .............................................5
1.1.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu .......................................................6
1.1.2.1 Lịch sử phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu ..................................6
1.1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất ................................................................13
1.1.2.3 Đặc điểm địa tầng khu vực nghiên cứu .............................................16
1.2
Tổng quan về tình hình nghiên cứu ...............................................................23
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi ..........................................................23
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ..............................................................25
1.2.2.1 Lịch sử thăm dò khai thác dầu khí bể cửu long .................................25
1.2.2.2 Các nghiên cứu địa chất – địa vật lý của các tác giả trong và ngoài nước
liên quan ...........................................................................................................26
1.3
Mục tiêu và các yêu cầu nghiên cứu .............................................................28
Chương 2
Cơ Sở Dữ Liệu, Hệ Phương Pháp Nghiên Cứu .................................30
2.1
Cơ sở dữ liệu..................................................................................................30

2.2
Hệ phương pháp nghiên cứu..........................................................................31
2.2.1 Xác định tướng trầm tích bằng phương pháp phân tích địa chấn..............31
2.2.1.1 Phân tích địa chấn địa tầng ................................................................31
2.2.1.2 Phân tích thuộc tính địa chấn: ...........................................................36
2.2.2 Xác định tướng trầm tích bằng phương pháp phân tích địa vật lý giếng
khoan ...................................................................................................................38
2.2.2.1 Phân tích đường cong gamma: ..........................................................38
2.2.2.2 Phân tích đường cong quét hình ảnh thế nằm đất đá (image log) .....39
2.2.3 Xác định tướng trầm tích bằng phương pháp phân tích thạch học............42
2.2.4 Xác định tướng trầm tích bằng phương pháp cổ sinh ...............................45
2.2.5 Xác định tướng trầm tích bằng các phương pháp khác .............................48
2.3
Chu trình nghiên cứu dự báo phân bố vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen
dưới khu vực nghiên cứu...........................................................................................49

iv


Chương 3
Các Yếu Tố Chính Ảnh Hưởng Đến Tướng Trầm Tích Và Hệ Thống
Dầu Khí Các Hệ Tầng Thành Tạo Trong Thời Kỳ Tạo Rift .........................................52
3.1
Các yếu tố chính và các yếu tố hệ quả ..........................................................52
3.2
Phân tích tác động của từng yếu tố chính
..............……………………54
3.2.1 Tác động của yếu tố kiến tạo .........................................................................54
3.2.2 Tác động của thành phần đá gốc và cổ địa mạo ............................................60
3.2.3 Tác động của yếu tố cổ khí hậu .....................................................................61

3.3
Mơ hình hệ thống trầm tích Eocen – Oligocen dưới vùng rìa Đơng – Đơng
Nam bể Cửu Long .....................................................................................................64
Chương 4
Tướng Trầm Tích Và Đặc Điểm Phân Bố Vỉa Chứa Dầu Khí Eocen –
Oligocen Dưới Vùng Rìa Đơng – Đơng Nam Bể Cửu Long ........................................68
4.1
Tướng trầm tích Eocen – Oligocen dưới và sự phân bố của chúng trong bể
Cửu Long...................................................................................................................68
4.1.1 Đặc điểm tướng trầm tích Eocen – Oligocen dưới trong khu vực nghiên cứu 69
4.1.2 Phân bố tướng trầm tích Eocen – Oligocen dưới ở khu vực nghiên cứu ..70
4.2 Đặc trưng các tầng chứa giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift ở khu vực nghiên cứu.. 78
4.2.1 Đặc trưng tầng chứa E70 ...........................................................................80
4.2.2 Đặc trưng tầng chứa E60 ...........................................................................90
4.2.3 Đặc trưng tầng chứa E trên phần phía Nam khu vực nghiên cứu .............93
4.2.4 Đặc trưng tầng chứa E phần phía Bắc khu vực nghiên cứu ......................96
4.3
Đặc điểm phân bố vỉa chứa .........................................................................100
4.3.1 Chiều sâu tới hạn bảo tồn đặc tính thấm – chứa......................................100
4.3.2 Phân bố vỉa chứa dầu khí theo diện .........................................................103
4.4
Xác định đối tượng ưu tiên tìm kiếm thăm dò trong khu vực nghiên cứu.. 104
Kết Luận Và Kiến Nghị ...............................................................................................106
Danh Mục Cơng Trình Đã Cơng Bố............................................................................109
Tài Liệu Tham Khảo ...................................................................................................113

v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu......................................................................5
Hình 1.2: Sơ đồ vị trí kiến tạo của bể Cửu Long trong bình đồ kiến tạo khu vực Đơng
Nam Á (R.Hall 2002) ......................................................................................................7
Hình 1.3: Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ Eocen
giữa (R. Hall 2002) ..........................................................................................................8
Hình 1.4: Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ cuối
Eocen đầu Oligocen (R. Hall 2002) ................................................................................9
Hình 1.5: Mơ hình địa chất – địa vật lý cắt ngang bể Cửu Long (Lê Văn Cự và nnk, 2007)
.......................................................................................................................................10
Hình 1.6: Tóm tắt hoạt động kiến tạo và mơi trường trầm tích của các bể Cửu Long và
Nam Cơn Sơn theo Gwang Lee và nnk. (2002). ...........................................................11
Hình 1.7: Mơ hình kiến tạo bể Cửu Long của Gwang Lee và nnk (2002). ...................12
Hình 1.8: Mặt cắt địa chấn cắt qua bể Cửu Long ..........................................................13
Hình 1.9: Sơ đồ phân chia các đơn vị cấu trúc bậc II và bậc III trong bể Cửu Long....15
Hình 1.10: Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long ............................................................20
Hình 1.11: Bảng đối sánh địa tầng bể Cửu Long theo VPI (2014) ...............................21
Hình 1.12: Tài liệu liên kết địa vật lý giếng khoan các giếng S-1, B-19, N2 và D1. ....22
Hình 1.13: Bảng đối sánh địa tầng khu vực Đông – Đông Nam bể Cửu Long.............23
Hình 2.1: Một số dạng trường sóng trên mặt cắt địa chấn (Mai Thanh Tân, 2011) ......32
Hình 2.2: Mơ hình tổng hợp các kiểu bất chỉnh hợp địa chấn ......................................33
Hình 2.3: Mặt cắt địa chấn – địa chất đi qua vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long
tại lơ 09-2/09 theo hướng Tây Bắc – Đơng Nam ..........................................................36
Hình 2.4: Bản đồ thuộc tính địa chấn SpecDecom dải tần 10Hz cho tầng cát lót đáy
Oligocen E70 vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long ................................................37
Hình 2.5: Nhịp trầm tích theo đường cong gamma (Hồng Văn Q, 2013) ...............39
Hình 2.6: Các dạng đường cong quét hình ảnh thế nằm đất đá.....................................41
Hình 2.7: Phân tích tướng trầm tích lục địa kết hợp giữa các đường cong quét hình ảnh
và SP/ gamma. ...............................................................................................................41
Hình 2.8: Mơ tả khoảng mẫu lõi tầng Oligocen E70 của giếng khoan thuộc khu vực
nghiên cứu .....................................................................................................................44

Hình 2.9: Các tướng mơi trường trầm tích phân chia theo tài liệu sinh địa tầng ..........46
Hình 2.10: Chu trình (Work Flow) nghiên cứu phân tích tướng trầm tích và dự báo
phân bố đá chứa vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long .........................................51
Hình 3.1: Những yếu tố chính quyết định đến q trình trầm tích và phân bố tướng đá
của một bể trầm tích ………………………………………………………………..
553
Hình 3.2: Quan hệ miền xâm thực và lắng đọng của bể rift nội lục theo mô hình truyền
thống (Trần Nghi, 2009) ................................................................................................55
vi


Hình 3.3: Mơ hình mặt cắt địa chất – địa vật lý cắt ngang bể Cửu Long (theo
ĐCTNDKVN, 2007). ....................................................................................................55
Hình 3.4: Mặt cắt địa chấn cắt qua bể Cửu Long theo hướng TB – ĐN .......................56
Hình 3.5: Mơ hình mặt cắt ngang trũng nội lục (theo Morley, 1999 có chỉnh sửa) ......56
Hình 3.6: Mơ hình mặt cắt địa chất – địa vật lý cắt ngang trũng chính bể Cửu Long ..57
Hình 3.7: Mặt cắt địa chấn cắt qua khu vực Đơng Nam bể Cửu Long. ..........................58
Hình 3.8a: Bản đồ cấu trúc mặt móng bể Cửu Long (ĐCTNDKVN, 2007) ................59
Hình 3.8b: Bản đồ cấu trúc mặt móng bể Cửu Long (PVEPPOC, 2014) .....................59
Hình 3.9: Mơ hình phát triển trũng Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long thời kỳ tạo rift. .60
Hình 3.10: Cổ khí hậu các bể trầm tích trong Biển Đơng từ cổ sinh (Morley 2012) ....62
Hình 3.11a: Tiềm năng sinh hydrocarbon của đá sét đen Oligocene dưới vùng rìa Đơng
Nam bể Cửu Long ....... .............................................................................................
665
Hình 3.11b: Các mặt cắt địa chấn cắt dọc (A-A’) và ngang (B-B’) trũng Đông – Đơng
Nam bể Cửu Long. ........................................................................................................66
Hình 3.12: Mơ hình trầm tích trũng Đơng - Đơng Nam bể Cửu Long qua các chu kỳ
khí hậu khác nhau trong Eocen – Oligocen sớm ………………………………….
..667
Hình 4.1: Các bản đồ phân bố tướng trầm tích Trà Tân dưới và Trà Cú khu vực Đơng

Nam bể Cửu Long (PVEPPOC và NIPI, 2012). ...........................................................69
Hình 4.2: Liên kết địa vật lý giếng khoan các giếng KNT – KTN – DD......................71
Hình 4.3: Tích hợp các phương pháp phân tích tướng trầm tích, xây dựng bản đồ phân
bố tướng đá tầng cát lót đáy E70 ...................................................................................72
Hình 4.4: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng cát kết lót đáy (Oligocen E70) tại
KVNCMR ......................................................................................................................73
Hình 4.5: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E Sét đen 2 (SĐ#2) ............74
Hình 4.6: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E60 …………………… 75
Hình 4.7: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen Sét Đen 1 (SĐ#1). ..............76
Hình 4.8: Bản đồ phân bố tướng trầm tích tầng Oligocen E trên (E10 – E50) .............77
Hình 4.9: Mặt cắt liên kết ĐVLGK các giếng N3-Tl10-Tl2 và tài liệu thạch học giếng
Tl10. ...............................................................................................................................79
Hình 4.10: Mặt cắt địa chấn cắt ngang phụ bể Đông – Đông Nam bể Cửu Long từ đới
nâng Côn Sơn (ĐN) sang trung tâm phụ bể (TB) .........................................................81
Hình 4.11: Băng địa chấn tổng hợp của giếng khoan T-3 cho thấy đặc trưng địa chấn
của các tầng trên tài liệu giếng khoan và tài liệu địa chấn trên mặt ..............................82
Hình 4.12: Biểu đồ phân loại cát kết E70 các giếng khoan khu vực N và T, Lơ 09-2/09
.......................................................................................................................................83
Hình 4.13: Ảnh mẫu lát mỏng cát kết lót đáy E70 tại độ sâu 3532mMD/ 3241mSS
giếng khoan T-1. ............................................................................................................83
Hình 4.14: Tài liệu phân tích ĐVLGK Oligocen Tầng E70 giếng khoan T-2 ..............84

vii


Hình 4.15: Tài liệu đo áp suất và độ linh động vỉa cát kết lót đáy E70 từ thiết bị thử vỉa
trên cáp RCI. ..................................................................................................................85
Hình 4.16: Tích hợp tài liệu thạch học và địa vật lý giếng khoan để xác định vỉa cát kết
lót đáy E70. ....................................................................................................................86
Hình 4.17: Mẫu Sườn (Side wall core) cát kết lót đáy E70 ở độ sâu 3806.9m giếng

khoan T-4 .......................................................................................................................87
Hình 4.18: So sánh trữ lượng dầu khí tại chỗ dự báo trước khi khoan và ước tính sau
khi khoan thăm dị, thẩm lượng của tầng cát kết lót đáy và tầng móng granit nứt nẻ. .89
Hình 4.19: Biểu đồ phân loại cát kết E60 các giếng khoan khu vực N và T ...............91
Hình 4.20: Ảnh mẫu lát mỏng thạch học tầng E60 tại độ sâu 3853,35mMD/
3413,5mSS giếng khoan N2 ..........................................................................................91
Hình 4.21: Tài liệu phân tích ĐVLGK tầng E60 giếng khoan T2 ................................92
Hình 4.22: Biểu đồ đo áp suất vỉa từ RCI tầng E60 các giếng N-2, N-3 và T-2...........93
Hình 4.23: Biểu đồ phân loại cát kết E trên các giếng khoan khu vực N và T .............94
Hình 4.24: Ảnh mẫu lát mỏng thạch học tầng E tại độ sâu 3510 mMD/ 3172 mSS
giếng khoan N2 ..............................................................................................................94
Hình 4.25: Tài liệu phân tích ĐVLGK tầng E trên giếng giếng khoan N1 ...................95
Hình 4.26: Biểu đồ đo áp suất vỉa từ RCI tầng E trên giếng N-1..................................96
Hình 4.27: Mặt cắt địa chấn cắt dọc Tl chỉ ra sự hiện hữu tầng E trên dải Amethyst ..97
Hình 4.28: Biểu đồ phân loại cát kết tầng Oligocen E phần phía bắc khu vực nghiên
cứu .................................................................................................................................98
Hình 4.29: Ảnh mẫu lát mỏng cát kết Oligocen E, giếng Tl-3......................................98
Hình 4.30: Tài liệu phân tích ĐVLGK giếng Tl-2 ........................................................99
Hình4.31: Khả năng cố kết của tầng sét đen
……………………………… ….101
Hình 4.32: Giản đồ biểu diễn quan hệ độ rỗng (& độ thấm) tới hạn với độ sâu tới hạn
bảo tồn đặc tính thấm – chứa của riêng khu vực Đông – Đông Nam và của các khu vực
khác của bể Cửu Long.
……………………………………………..102
Hình 4.33: Sơ đồ phân bố các cấu tạo vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long. ......104

viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Lịch sử thăm dò khai thác bể Cửu Long .......................................................26
Bảng 2.1: Thống kê chất lượng tài liệu nghiên cứu ......................................................30
Bảng 2.2: Các dạng đường gamma cơ bản đặc trưng cho các mơi trường trầm tích ....38
Bảng 2.3: Các dạng đường cong gamma và tướng môi trường trầm tích tương ứng ...39
Bảng 3.1: Cổ khí hậu GĐĐTKTR khu vực Đông – Đông Nam bể Cửu Long .............63

ix


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
B–N
BTP
Đ–T
ĐB – TN
GĐĐTKTR
KVNCMR
Ma
m/s
mD/cP
VCHC

Bắc – Nam
Bào tử phấn hoa
Đông – Tây
Đông Bắc – Tây Nam
Giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift
Khu vực nghiên cứu mở rộng
Triệu năm (Milion years)
met/giây
mi li đắc xi/xăng ti poa (milidarcy/centipoise)

Vật chất hữu cơ

x


MỞ ĐẦU
Đối tượng khai thác dầu khí của bể Cửu Long gồm: móng granit nứt nẻ trước
Kainozoi, cát kết Miocen dưới và một phần trong cát kết Oligocen dưới. Những năm
gần đây, khi các đối tượng chứa truyền thống chủ yếu ở bể Cửu Long là móng nứt nẻ
và cát kết Miocen dưới ngày càng cạn kiệt, công tác thăm dị, khai thác các đối tượng
mới trong đó có cát kết Oligocen dưới cần được quan tâm nhiều hơn.
Hầu hết các vỉa chứa Eocen – Oligocen dưới phân bố khá phức tạp, khả năng bảo tồn
đặc tính thấm - chứa khơng cao. Nhiều giếng khoan thăm dị - khai thác xuyên qua đối
tượng này đã bắt gặp các tập vỉa cát kết dày, biểu hiện dầu khí khá tốt nhưng chặt xít
khơng có khả năng cho dịng cơng nghiệp ngoại trừ một số mỏ như Đông Bắc Bạch
Hổ, Sư Tử Trắng, Sư Tử Nâu vẫn tồn tại các vỉa đá chứa cát kết Oligocen dưới có độ
rỗng, độ thấm tương đối tốt, cho dòng tự nhiên từ 1000 – 4000 thùng dầu/ngày đêm.
Tính đến 2013, đa số các giếng khai thác dầu trong tầng Oligocen dưới ở khu vực
Đông Bắc mỏ Bạch Hổ vẫn đang khai thác ổn định với sản lượng cộng dồn vào
khoảng 13 triệu tấn.
Theo các đánh giá địa chất trước đây, tiềm năng dầu khí Eocen – Oligocen dưới của
vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long nói riêng, của các vỉa giai đoạn đầu thời kỳ
tạo rift của các bể rift nói chung thường được cho là kém hấp dẫn do thiếu vắng yếu tố
chắn nóc. Trong một số trường hợp có yếu tố chắn cục bộ thì chất lượng đá chứa kém
và kích cỡ cấu trúc địa chất nhỏ, phân bố cục bộ đã làm cho các đối tượng này bị bỏ
qua trong quá trình xếp hạng (ranking) đối tượng tìm kiếm thăm dị dầu khí.
Sự thành cơng ở các giếng khoan thăm dị, thẩm lượng đối tượng Oligocen dưới trong
khu vực rìa Đông – Đông Nam bể Cửu Long trong thời gian gần đây như Kình Ngư
Trắng, Kình Ngư Trắng Nam …. cho thấy tiềm năng dầu khí trong khu vực này còn
dồi dào, các vỉa chứa Oligocen dưới phân bố rộng rãi với nhiều loại tướng đá trầm tích

khác nhau từ tướng sơng, hồ, quạt cát aluvi … Có những vỉa chứa nằm bên dưới bảo
tồn đặc tính thấm – chứa tốt, có khả năng cho dịng dầu khí cơng nghiệp. Trong khi đó
những tập vỉa nằm ngay bên trên lại chặt xít khơng có khả năng cho dịng tự nhiên, cần
thiết tiến hành các biện pháp kỹ thuật kích thích vỉa như nứt vỉa thủy lực, bơm rửa axít
mới có thể thu hồi được sản phẩm.
1


Từ những vấn đề đã nêu ở trên, nhiều câu hỏi được đặt ra: Tiềm năng dầu khí Eocen Oligocen dưới ở vùng rìa bể Cửu Long có đáng quan tâm? Những loại vỉa nào bảo tồn
đặc tính thấm – chứa? Khả năng phân bố? Các phương pháp nghiên cứu nào được sử
dụng để dự báo? ….. nhằm nghiên cứu, đánh giá các vỉa chứa Eocen – Oligocen dưới
trong khu vực để phục vụ chương trình thăm dị – khai thác dầu khí trong thời gian tới.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đã nêu ở trên, tác giả đã chọn đề tài “Tướng trầm tích
và đặc điểm phân bố vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen dưới vùng rìa Đông – Đông
Nam bể Cửu Long” cho luận án tiến sĩ kỹ thuật dầu khí của mình.
Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là làm sáng tỏ đặc điểm phân bố các loại tướng đá
trầm tích và xác định đặc điểm phân bố của các vỉa chứa dầu khí tuổi Eocen –
Oligocen sớm vùng rìa Đơng – Đông Nam bể Cửu Long để phục vụ cho chương trình
thăm dị và khai thác dầu khí ở khu vực này.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, nội dung nghiên cứu được đặt ra của luận án là:
1. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tướng trầm tích và hệ thống dầu khí của các
thành tạo địa chất trong giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift.
2. Nghiên cứu đặc điểm của các tướng trầm tích Eocen – Oligocen dưới và đặc trưng
các tầng chứa ở vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long.
3. Xác định đặc điểm phân bố vỉa chứa và đối tượng ưu tiên tìm kiếm thăm dị trong
khu vực nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu



Đối tượng nghiên cứu: Các thành tạo địa chất Eocen – Oligocen dưới và các vỉa
chứa dầu khí trong các trầm tích đó



Phạm vi nghiên cứu: Vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long

Ý nghĩa khoa học của luận án là góp phần làm sáng tỏ cấu trúc địa chất và tiềm năng
dầu khí của các thành tạo Eocen – Oligocen dưới với những vấn đề sau:

2




Xác định phân bố tướng đá trầm tích Eocen – Oligocen dưới vùng rìa Đơng –
Đơng Nam bể Cửu Long



Xác định đặc điểm phân bố các vỉa chứa Eocen – Oligocen dưới khu vực nghiên
cứu



Chứng minh sự hoạt động đầy đủ của tất cả các thành tố của hệ thống dầu khí
vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long tuổi Eocen – Oligocen sớm nói riêng,
vùng rìa sụt lún của bể rift có điều kiện tương tự khu vực nghiên cứu giai đoạn đầu
thời kỳ tạo rift nói chung.




Phân nhóm các vỉa chứa dầu khí trong khu vực nghiên cứu dựa trên đặc tính thấm
chứa và chỉ ra các đặc trưng của các nhóm vỉa chứa này.

Ý nghĩa thực tiễn


Đề tài chỉ ra tiềm năng dầu khí của tầng chứa cát kết lót đáy lớn hơn đáng kể so
với các đánh giá trước đây, làm cơ sở đánh giá và tìm ra các phát hiện dầu khí mới
trong khu vực nghiên cứu như Kình Ngư Trắng, Kình Ngư Trắng Nam…



Việc phân nhóm các đối tượng chứa dầu khí trong khu vực nghiên cứu dựa vào
đặc tính thấm – chứa đã góp phần chuẩn bị kế hoạch các giải pháp kỹ thuật, cơng
nghệ kích thích vỉa phù hợp, tiên tiến để gia tăng thu hồi dầu khí trong q trình
thăm dò khai thác các đối tượng trong khu vực nghiên cứu.



Góp phần định hướng chiến lược thăm dị khai thác dầu khí đối tượng Eocen –
Oligocen dưới vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long.

Luận điểm bảo vệ


Mơ hình trũng Đông – Đông Nam bể Cửu Long trong giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift
chịu ảnh hưởng chủ yếu của các yếu tố kiến tạo, cổ địa mạo và cổ khí hậu, tạo điều

kiện hình thành 2 tầng sét đen Oligocen dưới có nguồn gốc đầm hồ. Các tầng sét
đen này phân bố rộng khắp trong khu vực nghiên cứu, vừa là nguồn sinh vừa đóng
vai trị chắn cho các cấu tạo triển vọng ở vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu
Long.



Tầng cát kết lót đáy phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, có tiềm năng dầu
khí lớn và có giá trị cơng nghiệp. Sự bảo tồn đặc tính thấm – chứa của nó liên

3


quan đến các hạt vụn đá gốc chưa phong hóa và ‘khiên đỡ’ của tầng sét đen nằm
phủ bên trên có nguồn gốc đầm hồ bị thốt nước nhanh trong q trình thành tạo
đá.


Các vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen dưới trong khu vực nghiên cứu có tướng
lịng sơng, quạt cát aluvi và dải cát ven bờ phân bố ở các cấu trúc 2 – 3 chiều tựa
vào các đứt gãy sụt lún của vùng rìa có phương song song với đới nâng Côn Sơn.

Những điểm mới của Luận Án
1. Xây dựng chi tiết các bản đồ tướng đá trầm tích Eocen – Oligocen dưới vùng rìa
Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long.
2. Đưa ra mơ hình trũng Đơng – Đông Nam bể Cửu Long trong giai đoạn đầu thời kỳ
tạo rift và sử dụng mơ hình này để luận giải cơ chế để hệ thống dầu khí khu vực
nghiên cứu hoạt động đầy đủ ở vùng rìa sụt lún đứt gãy.
3. Xác định đặc điểm phân bố theo diện và theo chiều sâu của tầng chứa cát kết lót
đáy bảo tồn đặc tính thấm – chứa ở khu vực nghiên cứu.

Cấu trúc Luận Án
Luận án gồm phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận, danh mục các công trình đã cơng
bố của tác giả, danh mục tài liệu tham khảo, 05 bảng biểu, 70 hình vẽ minh họa. Các
chương mục chính của luận án trình bày như sau:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về đối tượng và lịch sử nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở dữ liệu, các phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Các yếu tố chính ảnh hưởng đến trầm tích và hệ thống dầu khí các hệ tầng
thành tạo trong giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift vùng rìa Đơng – Đơng nam bể Cửu Long
Chương 4: Tướng trầm tích và đặc điểm phân bố vỉa chứa dầu khí Eocen – Oligocen
dưới vùng rìa Đơng – Đơng Nam bể Cửu Long
Kết luận

4


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về đối tượng nghiên cứu
1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu là phần diện tích vùng rìa phía Đơng – Đơng Nam của bể trầm
tích Cửu Long ở thềm lục địa Nam Việt Nam, thuộc các lô hợp đồng dầu khí
01/10&02/10, 02/97, 09-2/09, 09-3/12. Khu vực nghiên cứu được mở rộng sang một
phần diện tích các lơ 09-1, 09-2, 02 và 15-2 nhằm mục đích đối sánh và làm sáng tỏ
các đặc trưng địa chất của toàn bộ khu vực Đơng – Đơng Nam bể (hình 1.1).

Hình 1.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu
Bể Cửu Long có hình bầu dục nằm dọc theo bờ biển Nam Việt Nam kéo dài từ bờ biển

Bình Thuận xuống bờ biển Bạc Liêu, bao gồm một phần đất liền cửa sông Cửu Long ở
địa phận các tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang và Bạc Liêu [1]. Trầm tích hiện đại
của bể Cửu Long được bồi đắp bởi phù sa của 2 hệ thống sông Đồng Nai và Cửu
Long.

5


Khí hậu khu vực nghiên cứu thuộc miền khí hậu á xích đạo đại dương Nam Biển Đơng
(nam vĩ tuyến 14), nhiệt độ trung bình năm là 27,9oC với biên độ nhiệt năm vào
khoảng 2,5oC, chia thành 2 mùa: mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau và mùa
mưa từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm với lượng mưa tương đối cao (khoảng
2000mm/năm). Gió mùa Đơng Bắc chiếm ưu thế từ tháng 10 đến tháng 4, gió mùa Tây
Nam chiếm ưu thế từ tháng 5 đến tháng 9. Tốc độ gió trung bình năm là 6,5m/giây, gió
trong bão vượt quá 30 – 40m/giây. Sóng phụ thuộc vào gió mùa, vào mùa gió Đơng
Bắc sóng lớn hơn mùa gió Tây Nam. Trong bão, sóng có thể lên đến 18m. Thủy triều
có chế độ bán nhật triều khơng đều, độ cao thủy triều khoảng 2 – 3,5m [2].
1.1.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu
1.1.2.1 Lịch sử phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu
Trên bình đồ kiến tạo khu vực hiện tại, Bể Cửu Long nằm về phía Nam của phần Đơng
Nam mảng Âu – Á. Đây là bể trầm tích rift kiểu tách giãn, phát triển miền vỏ lục địa
có tuổi trước Kainozoi bị thối hóa mạnh trong thời kỳ Paleogen và chuyển sang chế
độ rìa lục địa thụ động như ngày nay bắt đầu từ thời kỳ Neogen. (Hình 1.2). Lịch sử
phát triển địa chất của bể Cửu Long được chia ra 3 giai đoạn [1], [3], [4] và [5]: Trước
tạo rift (pre rift), tạo rift (syn rift) và sau rift (post rift).
Thời kỳ trước tạo rift: Trước Kainozoi, đặc biệt vào giai đoạn cuối Jura đến đầu
Paleogen là thời gian thành tạo và nâng cao đá móng mác ma xâm nhập. Do tác động
của quá trình va chạm mảng Ấn Độ vào mảng Âu – Á và hình thành đới hút chìm dọc
cung Sunda cách đây khoảng 50 – 43 triệu năm (hình 1.3), các thành tạo đá mác ma
Mezozoi muộn – Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó bị phá vỡ thành các khối nâng

và vùng sụt do tách giãn. Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bể
trầm tích Cửu Long. Hình thái địa hình khơng bằng phẳng của mặt đá móng đóng vai
trị rất quan trọng cho sự thành tạo các lớp phủ trầm tích trong giai đoạn đầu của thời
kỳ tạo rift.

6


Hình 1.2: Sơ đồ vị trí kiến tạo của bể Cửu Long trong bình đồ kiến tạo khu vực Đơng Nam Á (R.Hall 2002)
7


Hình 1.3: Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ Eocen giữa (R. Hall 2002). Trong thời kỳ này khu vực nghiên cứu chưa diễn ra hoạt động căng giãn.

8


Hình 1.4: Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á thời kỳ cuối Eocen đầu Oligocen (R. Hall 2002). Khu vực nghiên cứu đang ở chế độ kiến tạo căng giãn

9


Thời kỳ tạo rift: Sự va chạm giữa các mảng Ấn Độ và Âu – Á vào đầu Kainozoi đã
làm cho vi mảng Indonisia bị thúc trồi về phía Đơng Nam theo các đứt gãy trượt bằng
lớn như đứt gãy Sông Hồng, Sông Hậu – Three Pagoda tạo nên các trũng Kainozoi
trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bể Cửu Long (hình 1.4). Bể Cửu Long được hình
thành trên các vùng sụt khu vực thuộc thời kỳ Paleocen – Eocen và đã trải qua 2 pha
căng giãn trong thời kỳ tạo rift [5], [6].
Pha thứ nhất diễn ra trong giai đoạn Eocen – Oligocen sớm. Các biến cố kiến tạo đã
nêu ở trên dẫn đến sự sụt lún mạnh mẽ theo hướng TB – ĐN và tạo nên các đứt gãy

theo hướng ĐB – TN và Đ – T. Trong giai đoạn đầu thời kỳ tạo rift (GĐĐTKTR) này,
các địa hào, bán địa hào hình thành dọc theo các đứt gãy đã nhanh chóng được lấp đầy
bởi các trầm tích lục địa gần nguồn có tướng sơng ngịi và đầm hồ.
Pha căng giãn thứ nhì diễn ra vào cuối Oligocen đến đầu Miocen sớm với hướng chủ
yếu ĐB – TN. Giai đoạn này căng giãn mở rộng tạo nên một bể trầm tích có ranh giới
khép kín như một hồ lớn và có chế độ trầm tích đồng nhất trên bình diện tồn bể (hình
1.5).

Hình 1.5: Mơ hình địa chất – địa vật lý cắt ngang bể Cửu Long (Lê Văn Cự và nnk, 2007)

10


Dựa vào dữ liệu 1 số tuyến địa chấn 2D, Gwang H. Lee và nnk. (2002) cho rằng thời
kỳ tạo rift ở bể Cửu Long diễn ra trong một giai đoạn xuyên suốt từ Eocen đến cuối
Oligocen (hình 1.6 và 1.7)

Hình 1.6: Tóm tắt hoạt động kiến tạo và mơi trường trầm tích của các bể Cửu Long và
Nam Cơn Sơn theo Gwang Lee và nnk. (2002).

11


Hình 1.7: Mơ hình kiến tạo bể Cửu Long của Gwang Lee và nnk. (2002).
Có thể do hạn chế về tài liệu địa chấn có được, cũng như khơng có điều kiện đối
chiếu với các nguồn tài liệu giếng khoan trong khu vực nên kết quả minh giải của
Gwang H. Lee cho thấy tất cả các đứt gãy ở bể Cửu Long đều kết thúc trong Oligocen
(hình 1.7).
Trong thực tế, các tài liệu địa chấn 3D và giếng khoan, đặc biệt là tài liệu của những
năm gần đây đã chỉ ra nhiều đứt gãy vẫn tiếp tục kéo dài đến đầu Miocen sớm (tương

ứng với địa tầng BI.1) ở nhiều khu vực trong bể Cửu Long như lô 16-2, lô 15-2/01, lô
09-2/09 …Điều này cho thấy thời kỳ tạo rift chỉ kết thúc hẳn trên tồn bể trong
Miocen sớm (hình 1.8).
Tác giả cho rằng mơ hình thời kỳ tạo rift ở bể Cửu Long với 2 pha căng giãn từ cuối
Eocen – Oligocen sớm và cuối Oligocen muộn – đầu Miocen sớm [5] hoàn toàn phù
hợp với các chứng cứ địa chất đã nêu ở trên.
12


Hình 1.8: Mặt cắt địa chấn cắt qua bể Cửu Long. Mặt cắt này cho thấy các hoạt động
đứt gãy kiến tạo liên quan đến quá trình tách giãn bể vẫn tiếp tục trong giai đoạn đầu
(BI.1) của Miocen sớm ở nhiều khu vực ở phía Đơng – Đơng Nam, Trung tâm và Tây
bể Cửu Long.
Thời kỳ sau tạo rift: Cuối Miocen sớm trên phần lớn diện tích bể diễn ra hoạt động
chìm sâu bể tạo điều kiện hình thành tầng sét rotalid biển nông – hệ tầng Bạch Hổ.
Sang Miocen giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển có ảnh hưởng rộng lớn đến
hầu hết các vùng quanh Biển Đơng. Cuối thời kỳ này có một pha nâng lên làm mơi
trường biển ảnh hưởng ít hơn, phần Đông Bắc của bể chủ yếu chịu ảnh hưởng của các
điều kiện ven bờ. Thời kỳ Miocen muộn, biển tràn ngập toàn bộ bể Cửu Long. Bể mở
rộng hơn về phía Tây Nam, vào phía đồng bằng châu thổ sơng Mê Kông ngày nay và
thông với bể Nam Côn Sơn. Thời kỳ Pliocen – Đệ tứ, là giai đoạn tích cực kiến tạo
mới tạo nên bình đồ cấu trúc hiện tại của thềm lục địa Việt Nam. Bể Cửu Long khơng
cịn hình dáng cấu trúc riêng mà hồ chung vào cấu trúc tồn thềm. Ngun nhân là
đáy biển Đơng tiếp tục sụt lún do bị cuốn hút xuống dưới cung đảo Luson, mặt khác,
đất liền Đông Dương được nâng cao cùng với sự hoạt động của núi lửa basalt kiềm, do
vỏ đại dương Ấn Độ đang đẩy lục địa Đông Dương và Tây Nam Đông Nam Á lên cao.
1.1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất
Bể Cửu Long tiếp giáp với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Cơn Sơn
bằng đới nâng Cơn Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat – Natuna và phía Đơng Bắc
là đới cắt trượt Tuy Hòa ngăn cách với bể Phú Khánh. Bể Cửu Long được xem là bể


13