BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ KHU VỰC Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ KHU VỰC Chương – Khái niệm, phân loại tích tụ dầu khí - Tích tụ cục bộ: nơi dầu nằm (vùng hẹp) vỉa, mỏ - Tích tụ khu vực: đới chứa dầu, bồn, tỉnh dầu (vùng rộng) hình thành điều kiện kiến tạo khu vực Ví dụ: tỉnh dầu Đệ Tam Đơng Nam Á Chương - Bồn dầu khí - - Lịch sử nghiên cứu bồn Phân loại bồn (theo trình hình thành bồn), khả dầu khí Theo cách • Klemme • North Sự phụ thuộc kiểu bồn với tuổi địa chất Mối liên quan kiểu bồn tiếm dầu khí Chương - Sự phân bố địa tầng, địa lý dầu khí theo khu vực (Địa Trung Hải, Âu, Úc, Á, Mỹ, Canada, ĐNÁ) Chương - Dầu khí ĐNÁ - Kiến tạo vùng ĐNÁ Các bồn trũng Đệ Tam Một số mỏ điển hình Chương - Dầu khí Việt Nam - Lịch sử nghiên cứu Vùng chứa dầu khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI CÁC TÍCH TỤ DẦU KHÍ Phân loại : Phân loại vỉa mỏ cần đặc điểm hình thành bẫy liên quan đến nguồn gốc vỉa mỏ - Vỉa dầu tích tụ đơn lẻ dầu khí nằm kênh dẫn có độ rỗng cao nứt nẻ có lỗ rỗng độ thấm tốt - Mỏ dầu tập hợp vỉa vài bẫy tự nhiên phân bố diện tích địa phương Phân loại vỉa mỏ theo kiểu bẫy A - Lớp vỉa: Theo cấu trúc cấu tạo (kiến trúc) • Riffogen • Địa tầng • Các lớp trầm tích địa phương Bẫy kiến trúc • Nếp lồi • Nếp lõm, treo • Màn chắn kiến tạo • Đơn nghiêng – phá hủy kiến tạo Bẫy rift : • Ám tiêu san hơ Bẫy trầm tích:  Giới hạn trầm tích • Thấu kính cát • Gờ cát ven bờ  Màn chắn trầm tích • Vát mỏng thay đổi độ thấm • Dầu khí kết đặc tạo lớp hữu đặc Bẫy địa tầng: Đá có kênh dẫn bị cắt ngang xói mịn, sau bị phủ lớp không thấm (bất chỉnh hợp kiến tạo, bất chỉnh hợp xói mịn, địa hình bị chắn phần lồi đá móng kết tinh) • Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • Vỉa rift • Vỉa trầm tích (thấu kính cát) • Vỉa địa tầng bất chỉnh hợp B - Mỏ: Tập hợp vỉa vỉa có trữ lượng lớn • Mỏ rift • Mỏ trầm tích • Mỏ địa tầng • Mỏ kết hợp trầm tích địa tầng • Mỏ kiến trúc 1- Mỏ kiến trúc • Nếp lồi đơn giản khơng bị phá hủy • Nếp lồi kèm theo phức tạp đứt gãy • Nếp lồi phức tạp cấu tạo muối • Nếp lồi phức tạp bùn núi lửa thành tạo núi lửa 2- Mỏ rift • Khối ám tiêu đơn lẻ • Nhóm khối ám tiêu 3- Mỏ trầm tích Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình thành khu vực vát mỏng thay đổi chế độ trầm tích thay đổi hướng lên trầm tích - Các thành tạo ven bờ biển xưa - Các thành tạo lịng sơng cổ - Các thấu kính - Thay đổi trầm tích kênh dẫn - Bị chắn nút asphal đá kết tinh 4- Mỏ địa tầng Bất chỉnh hợp nếp lồi đơn nghiêng bào mịn đới lồi trước 5- Mỏ kết hợp Xảy đới vát mỏng vỉa, kênh dẫn bị xâm thực, bị phủ bất chỉnh hợp đá không thấm trẻ - C - Đới chứa dầu - Đới dầu tích tụ dầu khí theo điều kiện địa chất định - Ranh giới dựa vào cấu trúc (ví dụ: miền nền, đới trung tâm) - Nhân tố chủ yếu để hình thành trầm tích; yếu tố cấu trúc định hình thành bẫy dầu - Đới dầu phân chia theo ranh giới địa lý Theo Bakrov (1959): đới dầu tập hợp tích tụ có liên quan với nhau, có quan hệ nguồn gốc Có loại đới dạng cấu trúc, dạng rift, trầm tích, địa tầng, hỗn hợp trầm tích địa tầng Chia dạng thành nhóm phụ nhóm - Xâm nhập muối: Khi lên, lớp có trước bị vát nhọn - Xâm nhập Magma : cắt ngang lớp có trước loại xâm nhập tạo nên vỉa kiến tạo Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – CÁC BỒN DẦU KHÍ I – Phân biệt tỉnh dầu, bồn dầu - Bồn dầu (Oil basin, Petroliferous basin) dạng chứa có địa hình chiều (dài, rộng, sâu) chứa đựng mỏ dầu khí Một bồn dầu ln bồn trầm tích - Tỉnh dầu (Petroleum province) khu vực địa chất chứa mỏ dầu có đặc tính chung địa chất Có thể đồng nghĩa với bồn dầu bao gồm số bồn với đặc tính tương tự rõ ràng mặt địa chất tách biệt vùng bồn Tỉnh dầu gồm mỏ bồn giống cấu trúc địa chất, tuổi địa chất, cách hình thành dầu khí Nghĩa là, có đặc tính giống địa chất dầu khí Ví dụ: Tỉnh dầu P3, M3, K3 Tỉnh dầu có đặc tính đá chứa, cấu trúc bẫy, khơng mang tính hành chính, khu vực II - Lịch sử nghiên cứu bồn: (North 17.1, 17.2) III – Phân loại bồn Bồn trũng trầm tích Các lớp trầm tích nằm bề mặt trái đất, nằm đá núi lửa chất phức tạp thuộc vùng lục địa Phần đá (Núi lửa biến chất) gọi đá móng Bồn trầm tích nơi trũng xuất bề mặt bị nén ép đá móng Các nhà địa chất thường dùng từ bồn trũng Bồn trũng bao gồm phần bị sụt lún với lớp trầm tích nằm (kích thước dầy, địa hình âm) Nền thềm lớp trầm tích mỏng nằm đá móng khơng bị trũng Cung phần nâng lên đá móng vùng nhân tố khách quan (chiều dày nhỏ, địa hình dương) lên Chỗ nước sâu đại dương bồn trầm tích nơi phủ lớp mỏng trầm tích đá móng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Các bồn trũng thường tiến triển theo thời gian trải qua số giai đoạn khác nhau, tiến triển từ bồn trũng sang bồn trũng khác Phát triển từ bồn trũng sang cung ngược lại 1.1- Hình dạng bồn trầm tích Bồn trũng tiến triển rộng rãi kích thước hình dạng, bao phủ diện tích tối thiểu 1.000 km2 Một số bồn trũng có diện tích vài triệu km2 • Chiều dày trầm tích lớn trung tâm tích tụ bồn trũng thường không vượt 2-3 km, đơi đạt 10 km • Khơng phải nơi sâu có bề dày lớn nhất, vật liệu trầm tích lấn dần theo mặt dốc bị cân trượt xuống • Một số bồn trũng có dạng trịn, elip Một số khác hình chữ nhật Một số bắt đầu vũng, vịnh, sau mở rộng thành bồn trầm tích lớn khơng có khép kín • Một số bồn nhận trầm tích lục địa (ví dụ: Delta châu) Trung tâm thu bồn tiếp cận với rìa bồn, chiều dày trầm tích mỏng dần tới biển Theo thời gian, trung tâm tích tụ dịch chuyển theo chiều ngang tiến xa rìa bồn, tiến đến nơi thấp bồn (trung tâm thu ≅ chỗ sâu nhất) • Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Trung tâm thu bồn vị trí có sụt lún đá móng lớn khơng trùng Ví dụ: Trong bồn trũng đá cacbonat, đa số trung tâm tích tụ rìa bồn (Sinh vật vỏ vơi thường sống thềm lục địa, biển nơng) • Nhóm trầm tích chứa cacbonat tiến biển sâu tầng bùn vơi • 1.2- Q trình lấp đầy trầm tích Có loại: trầm tích lục ngun (mang từ lục địa), trầm tích biển nơng biển sâu Tùy thuộc chiều dày mối quan hệ tốc độ trầm tích tốc độ sụp lún Đa số q trình sụp lún tích tụ xảy lúc o Nếu q trình trầm tích theo kịp q trình sụp lún khơng có chỗ cịn trống khơng lấp đầy Như vậy, bồn trũng lấp đầy theo kiểu trầm tích biển nơng o Nếu trình sụp lún tạo vùng trống sâu, sau lấp đầy tạo sụp lún đẳng tĩnh Nhiều bồn trũng phát triển xa nguồn trầm tích lục ngun bị lập kênh chắn địa hình eo 1.3- Thời gian trình kiến tạo Bản chất thời gian trình kiến tạo tác nhân quan trọng Các kiểu uốn nếp đứt gãy phát triển bồn trũng biến dạng thành phần đá trầm tích gây Do nén ép tạo nếp uốn đứt gãy chờm nghịch Sự mở rộng dẫn đến hình thành đứt gãy khối thơng thường Cịn có diện chỏm muối (dome muối) kèm theo đứt gãy phụ thuộc vào chiều dày trầm tích bồn trũng Khi xem xét trình sinh, dịch chuyển tích tụ dầu cần xét thời gian phát triển cấu trúc bồn quan trọng ( lịch sử phát triển vùng suy lịch sử phát triển bồn) Như vậy, tích tụ dầu khí thường thích hợp với biến dạng cấu trúc suốt q trình tích tụ dẫn đến phát triển nhanh tướng chiều dày tích tụ Ví dụ: đá phiến sét giàu vật Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com chất hữu tích tụ vùng cấu trúc thấp, tầng chứa có hạt thơ hơn, hình thành bẫy kết hợp phát triển vùng cao Ranh giới bất chỉnh hợp đứt gãy thường tạo trình dịch chuyển Sự biến dạng cấu trúc xảy giai đoạn muộn q trình tích tụ bồn trầm tích giúp ích việc sinh dầu tạo dịng nhiệt cao bình thường Giai đoạn sau hình thành tích tụ dầu bồn, trình kiến tạo gây hiệu ứng ngược, nghĩa phá hủy Ví dụ: nâng tầng chứa lên bề mặt, xâm nhập nước ngầm bào mịn, phá hủy thất dầu khí xảy Đơi kiến tạo tạo dịng nhiệt cao, tầng chứa bị chôn vùi sâu, gây biến chất dầu (dầu chín loại chưa đủ nhiệt độ) Theo thời gian, bồn phát triển dẫn đếnlớp trầm tích tiến triển cấu trúc 1.4- Cơ chế hình thành bồn Các bồn hình thành trình dịch chuyển ngang đứng theo quy mô lớn lớp bề mặt trái đất Nguyên nhân: kiến tạo mảng Lớp vỏ trái đất lớp cứng rắn (thạch quyển) gồm lớp vỏ manti Vùng địa hình thấp hình thành bề mặt trái đất nơi lớp vỏ mỏng loại đá bazan, tạo thành lớp vỏ đại dương Vỏ lục địa dày, cấu tạo loại đá nhẹ, địa hình cao Bồn trầm tích hình thành ranh giới vỏ đại dương lục địa nằm vỏ lục địa Lớp thạch cứng nằm mềm nhớt hơn, tạo dịch chuyển Do dòng đối lưu mềm gây gãy vỡ mảnh cứng Có mảng số mảng nhỏ chia phần: Nội mảng thường ổn định rìa mảng có hoạt động kiến tạo Phá vỡ mảng sống núi đại dương làm cho bazan trồi lên, đáy biển tách Các lực liên quan mở rộng tác động lên vỏ lục địa Mỗi giai đoạn đánh dấu sinh ra, lớn lên tiêu hủy bồn 1.5- Tuổi bồn Bồn sinh bắt đầu bị sụt lún, thành tạo trầm tích chưa lớn, chuyển động âm lõm xuống mở rộng diện lân cận theo dịch chuyển ly tâm theo nếp oằn ven rìa Thời kỳ trưởng thành bồn: Phần bề mặt trước có xu hướng hạ thấp, đới trung tâm chìm nước có xu hướng nâng lên, q trình diễn song song làm giảm hoạt động sụp lún làm bồn mở rộng tối đa Đây pha căng giãn mạnh Sau đó, hoạt động sụp lún trở lại với tốc độ định, tăng nhanh diện tích nhỏ di chuyển hướng tâm nếp oằn ven rìa Giai đoạn già bồn: thành tạo trầm tích mạnh mẽ, lấp đầy nhanh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Cả hai loại chạy song song với hệ thống máng cung nội mảng Ấn-Úc di chuyển phía Bắc bị chồm lên mảng Âu-Á Một mặt cắt xuyên qua bồn trũng trước cung Mentawai sau cung Sumatra minh hoạ tướng Bồn trũng Sumatra lấp đầy 5km đá trầm tích hạt vụn Đệ Tam muộn đá vơi nằm rìa cung đảo Tuy nhiên dịng nhiệt cao nên đá trầm tích trẻ tạo dầu độ sâu nhỏ km Tầng sản phẩm chủ yếu nằm đá cát kết Miocen muộn Pliocen bẫy cấu trúc nén địa hình khơng phẳng đá móng cao nếp lồi Đá sinh dầu: Đá phiến sét môi trường nước sâu nằm xen kẹp với đá chứa Ở bồn Mentawai hầu hết phiến sét đá trầm tích hạt vụn núi lửa dải ám tiêu cacbonat; đáy bồn nơng có dịng nhiệt thấp; khơng có sản phẩm dầu thương mại, có khí Lý gradient địa nhiệt thấp bình thường gây dốc xuống mảng đại dương lạnh; đá trầm tích hạt vụn núi lửa có độ rỗng thấp so sánh với đá cát bồn sau cung 2.6- Bồn trũng không cung va mảng Bồn trũng khơng cung Hình thành dọc theo rìa hội tụ nơi mảng di chuyển trình đứt gãy chuyển dạng ngang tạo bồn trũng khơng cung, đơi cịn gọi bồn trũng trượt bồn trũng kiểu California hầu hết hình thành dọc bờ biển phía tây Mỹ Bồn trũng khơng cung bồn trũng nhỏ hình thành kết hợp trình dịch chuyển liên quan đứt gãy chuyển dạng ngang đứt gãy khối cục Ngồi bồn trũng California cịn có bồn trũng Ventura tiêu biểu cho bồn trũng kiểu California Bồn trũng Los Angeles Bồn trũng nhỏ(khoảng 50 km), sâu khoảng 8km lấp đầy trầm tích Đệ Tam Sự biến dạng xảy lần vào Miocen muộn, lần hai vào Pleistocen Hiện xảy Đới sản phẩm nằm thấu kính cát Dầu chủ yếu nằm nếp lồi, đứt gãy Đá chứa: Đa số dầu chứa đá cát tướng sâu tuổi Miocen muộn – Pliocen sớm Đá mẹ đá phiến sét tuổi Miocen Tuổi bồn trẻ sinh nguồn dầu gradient nhiệt cao, tích tụ đá mẹ giàu vật liệu hữu bề dày lớn Đá cát với đặc tính tầng chứa nghèo có ưu chiều dày 16 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bồn trũng va mảng Bồn trũng núi, bồn trũng nhỏ hình thành giai đoạn uốn nếp rìa, nằm dọc theo đới Sutu nơi hai lục địa bờ biển lục địa máng va mảng Đây kiểu bồn sau cung hệ thống mảng cung xác định tốt thường không tồn lâu dài Các bồn trũng va mảng hình thành kết hợp trình mở rộng với trượt ngang cục môi trường nén ép, gradient địa nhiệt thường cao, chất trầm tích lấp đầy thường hạt vụn Bồn vỏ đại dương va vỏ lục địa xem bồn trước cung Đặc điểm: hẹp sâu, tích chất nhuyễn hình thành kiểu bồn trũng cho số đặc trưng dầu khí Đá chứa: Sản phẩm chủ yếu tầng cát kết độ sâu nông không dày đa tầng sản phẩm Các bẫy có kích thước bình thường, nếp lồi nâng lên dạng khối số bẫy kết hợp Đá mẹ bồn trũng thường trẻ, chưa chín muồi, gradient địa nhiệt cao tạo triển vọng tốt bồn sau cung, không cung va mảng nơi có tầng chứa dầy đa tầng sản phẩm phiến Bồn trũng trước cung thường triển vọng phần lớn Kerogen chưa chín muồi, gradient địa nhiệt thấp, độ rỗng nghèo đá trầm tích hạt vụn núi lửa Rủi ro khai thác: Quá trình biến dạng mạnh, hoạt động núi lửa tính chất tầng chứa (cấu trúc giàu sét) chưa trưởng thành vấn đề bồn trũng hội tụ dẫn đến giếng khô 2.7- Bồn trũng sụp lún (downwarp basin) Hình thành sụp lún đại dương nhỏ tạo kiểu bồn trũng riêng biệt đá trầm tích đặc tính dầu khí thường khác biệt liên quan nguồn gốc so với bồn hội tụ khác - Kích thước từ lớn đến trung bình, dạng tuyến khơng xác định , tìm thấy dọc rìa đại dương nhỏ khứ 17 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Một số tác giả cho bồn trũng sụp lún kiểu riêng Một số bồn trũng liên quan đến việc mở bồn trũng đại dương nhỏ mà không tiếp tục tách giãn (mở theo hướng không thực kéo dài) Một số khác cho bồn trũng xem loại bồn trũng kéo toạc - Ví dụ: Bồn trũng bờ biển Bắc Alaska Bồn trũng sụp lún hình thành đại dương khép kín, số phân loại khác bồn trũng lại xem va mảng, sau cung, trước núi Bồn trũng sụp lún khép kín tìm thấy dọc Địa Trung Hải số vùng khác biển Tethyan hầu hết bồn trũng giàu dầu khí giới (vdụ: Arabian – Iran) Các đá trầm tích cấu trúc tương tự bồn trũng sụp lún dù đại dương mở đóng Mở cịn tiến triển theo thời gian, sau trở thành bồn trũng sụp lún hội tụ mảng lục địa, q trình va mảng tăng cường làm cho bồn trở thành bồn sụp lún Bắc Phi, Ploiesti- Rumani - Ví dụ: Bồn trũng bờ biển Vịnh, miền Nam Mỹ Bắt đầu thơng qua q trình tạo ríft vào Pz muộn, đá trầm tích hạt vụn sở tích tụ tiếp sau với chiều dày 12 km cacbonat môi trường biển nông Trong Đệ Tam có sụp lún nhanh tạo dome muối tầng sản phẩm quan trọng, bờ biển Vịnh Bẫy hình nêm vát nhọn địa tầng tập trung rìa bồn Gradient địa nhiệt lớn mức bình thường, phát triển lên phía đất liền * Bồn trũng Arabian - Iran Tiêu biển cho kiểu bồn sụp lún khép kín, Vịnh Arabian vùng khác Biển Tethyan Phía Tây Nam bồn trũng khơng bị biến dạng dọc rìa Đơng Bắc bồn trũng bị kết thúc đột ngột dãy núi Zagros chồm phủ uốn nếp mạnh, phản ánh phần rìa mảng hội tụ Arabia bị phủ lục địa Châu Á, tạo điều kiện để bồn trũng giới hạn cách lý tưởng cho thành tạo dầu khí Đường kính 100 km, bề dày trầm tích lớn km Bồn trũng bị chi phối đá cacbonat tuổi Mz Kz Đá mẹ hình thành suốt trình biển tiến mơi trường bồn trũng Sau biển lùi tạo đá cát thành tầng chứa mở rộng đá trầm tích bốc nhiều tầng Đá vơi đolomit J tầng chứa chủ yếu thuộc vùng Saudi Arabia Về trung tâm bồn trũng, đới sản phẩm nằm cát kết dạng thấu kính tuổi K bị chồm phủ phía Tây Iran có đới sản phẩm chủ yếu nằm đá vơi tuổi Đệ Tam Các mỏ khai thác nằm bẫy nếp lồi, có q trình nén ép phía Đơng Iran Tại phía Tây khu vực Arập Saudi có đặc trưng 18 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com địa hình thấp mà liên quan độ cao đá móng số mỏ muối tuổi Cambri tạo thành bẫy Đá mẹ Dầu khí thường sinh từ đá mẹ phiến sét nằm nằm xen kẹp Trong số bồn trũng đá hoa đá vôi đóng vai trị đá mẹ quan trọng Bẫy chứa thường bẫy nếp lồi nằm đá móng cao nếp uốn nén ép, thường góp mặt vòm muối Bẫy địa tầng gồm ám tiêu nêm vát thạch học với bẫy kết hợp (kiến tạo địa tầng) đá phiến bồn trũng sụp lún vào đại dương nhỏ mở (Vịnh Mexico) Bẫy nói chung đá chắn phiến sét, đá bốc Dầu thơ có tỷ trọng trung bình, hỗn tạp nhiều loại hoạt tính phát triển tuỳ thuộc môi trường tướng đá Dầu chủ yếu sinh độ sâu trung bình, khí chủ yếu sinh tăng nhiệt độ đáng kể độ sâu 2.8- Bồn Delta Đệ Tam Gắn liền với kỷ Đệ Tam Một số tác giả không cho kiểu bồn trũng chúng hình thành môi trường hội tìm thấy rìa hội tụ phân kỳ Do có mặt trung tâm tích tụ dọc theo chỗ nối ba mảng cổ ranh giới lục địa đại dương Điều kiện nhiệt độ hệ thống dẫn lưu lục địa lớn với dòng chảy xuống vùng rift với cánh khơng phát triển Ở khu vực, delta có kích thước từ nhỏ đến trung bình có tích tụ dầy Toàn vật liệu đá hạt vụn nguồn gốc lục địa với tỷ lệ khối lượng trầm tích diện tích cao q trình tích tụ nhanh lấn dần biển với trình nén chặt dẫn đến hình thành đứt gãy, nếp lồi Gradient địa nhiệt thấp, tạo nên bề dày trầm tích nặng Ví dụ: Delta Niger (Tây Phi) bồn tiêu biểu có sơng Niger chảy xuống bồn trũng rift Benue Troush Delta châu hình thành nên bồn trũng kéo toạc bị chặn đá phiến sét thuộc môi trường nước sâu tuổi K Có ba thành hệ cắt qua delta, dày Miocen với đá phiến sét tiền delta đá mẹ bị nằm đá cát kết đá phiến sét nằm xen kẽ mặt trước delta Ở phía đồng delta châu, lớp đá cát mỏng vừa Đới sản phẩm chủ yếu nằm nếp lồi phát triển với đứt gãy có 140 mỏ Những mỏ lớn nằm khép kín với trung tâm tích tụ delta châu với cấu trúc phức tạp Delta Mississipi tương tự với delta Niger tuổi đá trầm tích, cấu trúc tính chất dầu khí Các tướng tiền delta có tuổi Miocen chứa trữ lượng lớn, delta Mississipi có chứa lớp muối Mz thuận lợi tạo cấu trúc diapa Hai delta góp 90% trữ lượng dầu khí biết giới loại bồn delta 19 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Delta lấp đầy đá hạt vụn Đệ Tam muộn Gradient nhiệt thấp, Trữ lượng dầu khí nhiều, Tầng chứa hồn tồn đá cát kết, Đá mẹ hoàn toàn đá phiến sét Bẫy chứa thường hình thành với đứt gãy phát triển, nếp lồi cuộn (do đợt trầm tích q ép) cấu trúc dịng bùn, muối Rủi ro: chủ yếu kích thước nhỏ bẫy vắng mặt đá chắn tốt Đa số kerogen đá mẹ có nguồn gốc lục địa Delta thường tạo khí tự nhiên, dầu paraphin dạng sáp 20 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – PHÂN BỐ 3.1- Mỹ: Một nước đứng đầu dầu mỏ, chiếm khoảng 27% sản lượng giới từ bồn trầm tích với diện tích khoảng 5,6 triệu km2, đại diện cho khoảng 15% bồn giới Trữ lượng ban đầu giới Mỹ, đạt đỉnh cao nhiều năm, sau khơng tăng thêm Nhiều khống sàng già cỗi, phát hiếm, giá thành khai thác dầu không ngừng gia tăng Sản lượng Mỹ 9/10 xuất phát từ tỉnh dầu lớn Mid Continent, Gulf Costa, California, Rocky Sản lượng Mid 39%, Gulf 33%, Cali 11%, Rocky 10% Hai tỉnh Mid and Gulf thuộc tiểu bang Texas Louisiana Mỹ đứng đầu trữ lượng khí thiên nhiên sản lượng tăng dần: 1950-178 tỷ m3/năm, 1965-450 tỷ m3/năm Tỉnh thuộc bang Tỉnh dầu Mỹ xếp theo thứ tự quan trọng Mid, Gulf, Cali, Rock, Illinois, Appalachian, Michigân * Lịch sử tìm kiếm dầu khí Mỹ Cơng tác tìm kiếm bắt đầu kỷ 19, đới uốn nếp, dấu hiệu dãy Appalachian Đây coi nôi công nghệ dầu mỏ Mỹ Nhờ chương trình thực đây, 1883: lý thuyết nếp lồi xác định, thuyết mở đường cho việc thành lập đại học dầu mỏ; năm 1915: lý thuyết tỷ số cacbon xác định Những thành công nằm tỉnh dầu Rocky Cali 1884 Kansas 1892 Gulf Costa 1901 Năm 1900 tỉnh dầu Appalachian đới sản xuất quan trọng nhất, sản lượng hàng năm tối đa 5,8 triệu m3 Năm 1930 cơng tác tìm kiếm địa chấn áp dụng Khi kiến trúc bề mặt bắt đầu cạn, từ năm 1981, bẫy nếp lồi, tìm kiếm lần bẫy địa tầng vùng Kanssas, từ Texas nơi diễn thành công tuyệt vời sau chiến tranh Thế giới thứ Hiện nhịp độ phát dầu giảm rõ rệt, người ta cố gắng tìm kiếm khí thiên nhiên để thay dầu mỏ Sản lượng giữ vững nhờ vào hệ số thu hồi ngày cao, đồng thời phát thêm khoáng sàng vùng Alaska (mua Nga Hoàng) Việc tăng giá dầu cho phép khai thác cạnh tranh đá bitum 3.1.1- Tỉnh dầu Mid Continent (39%) thuộc bang Texas Tương ứng hệ thống gồm bồn Pz phủ gần triệu km2 trung tâm nước Mỹ Phát gần 6,2 triệu m3 dầu Kiểu bồn loại địa tầng tương 21 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com đối nhỏ bị cắt ngang bất chỉnh hợp đóng vai trị hoạt động trữ dầu Tầng sản phẩm Pz trải từ Cambri đến Permi với bồn lớn Mac Elest, Chero Kee nằm phía Đơng Bắc với sản phẩm nằm cát nêm vát phía Đơng dựa vào dãy núi thấp Ozark Các nếp uốn Nemaha với khoáng sàng già cỗi tương ứng với nếp lồi bất chỉnh hợp Khoáng sàng quan trọng Oklahoma City Bồn Pecmi (Tây Texas) diện tích khoảng 300.000 km2 cung cấp ¼ sản lượng nước Mỹ Là bồn bất chỉnh hợp bị phân chia phần trung tâm trung tâm tuổi Pz dưới, chia cắt bồn thành phần: Midland phía Đơng Dalaware phía Tây Ở đới cao trung tâm hệ Pecmi nằm loạt Pz cổ bị xói mịn rìa Bắc Đơng hình thành vùng đáy nông phát triển tuổi Pecmi Những thành hệ ám tiêu dày bị uốn nếp thành nếp lồi rộng tạo tầng chứa quan trọng tỉnh dầu Tầng chứa bị phủ loạt muối cách nước 3.1.2- Tỉnh dầu Gulf Costa (33%) Bang Louisiana Sản xuất chứa 1/3 dầu mỏ Mỹ, tương ứng với bồn đơn nghiêng rộng lớn tuổi Mz Đệ Tam Có vịm muối che phủ 3,5 triệu km2 chìm dần phía Nam Đơng Nam, kéo dài phía Vịnh Mehicơ Tầng chứa đa số trầm tích vụn nằm rải rác tồn loạt địa tầng từ Jura rìa bồn đến Pliocen khu vực biển bờ biển Trong vùng chịu tác động kiến tạo, bẫy tạo nên vòm muối, phay uốn nếp nhẹ nhân tố địa tầng Khoáng sàn quan trọng Tây Texas bẫy địa tầng thống K Từ 1946, công tác tìm kiếm tiếp tục biển diện tích khoảng 355.000km2 Xấp xỉ 150 vỉa sản phẩm khơi bang Louisiana với 400 tỷ m3 khí 300-400 tỷ m3 dầu 3.1.3 Tỉnh dầu Rocky Mountain (10%) Tương ứng loạt bồn bất chỉnh hợp Pz Williston (phía Bắc) bồn núi Mz (Big Horn, Powfer River, Wind River, Green River, Denver, San Jaoquin) Bẫy chủ yếu bẫy kiến tạo, sản phẩm cát kết đá vôi CarbonPermi 3.1.4 Tỉnh dầu California (11%) Được tạo thành bồn Neogen nhỏ nằm số tỉnh dầu giầu giới Trong vùng thung lũng San Joaquin phát khoáng sàn 22 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Midway Sunset, Los Angeles diện tích 3.000 km2 với khống sàn Williston, Long Beach, bồn Hustinton Beach, bồn Santa Febring tất có sản phẩm nằm cát Pliocen bị uốn nếp thành vòm nếp lồi 3.2- Canada: Đứng thứ nước sản xuất dầu với sản lượng tăng dần 1964- 37,5 triệu dầu thô (Tây Canada) * Lịch sử thăm dị Cơng tác thăm dò dầu mỏ Tây Canada gương vượt khó nhờ vào kiên trì bề bỉ Tuy phát đá phiến từ 1914 đến 1947, sau 20 năm cố gắng thực 133 lỗ khoan thất bại thực mở tỉnh dầu lớn với việc phát vỉa dầu Le Dune Từ thành công này, từ 1953 phát vỉa cát kết K, hướng tìm kiếm phía Bắc Tây Canada với bồn trầm tích có triển vọng lớn dầu khí 3.2.1- Tỉnh dầu miền Tây Canada Là tỉnh dầu rộng lớn, triệu km2 ứng với bồn Pz Mz Kiểu bồn địa máng lõm sâu chân dãy núi Rocky nâng cao phía Đơng nằm xuất tiền Cambri Dầu phân bố khoảng 1/2 hệ Devon 40% nằm K trên, phát triển tăng K hạ, bậc Mississipi Khoáng sàng Devon chủ yếu nằm thành hàng theo dãy Bắc Nam tương ứng với nếp lồi nhỏ có ám tiêu phát triển Vỉa phát 1947 Tây Canada, thuộc hàng thẳng ám tiêu bao gồm khoáng sàn, sản lượng hàng năm 2,5 triệu m3 Khoáng sàng K phát 1953, bẫy địa tầng rộng trải 1.250 km2 với tầng cát K Ngồi dầu khí thiên nhiên, Canada chứa nguồn quan trọng Asphalt 3.3- Venezuela (Mỹ latin) * Lịch sử thăm dị Cơng tác tìm kiếm bắt đầu 1890 khoa học kỹ thuật nên năm 1914 phát dầu bồn Maracaibo 1928 tìm bồn phía Đơng, trải qua thời kỳ đáng thất vọng tính đơn nghiêng suờn phía Nam chướng ngại cho cơng việc tìm kiếm tồn hệ thống phay tạo bẫy phay biết đến 1937 Những hãng khai thác dầu nếm mùi thất vọng khu vực 23 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Sản lượng khai thác phát triển đáng kể sau CTTG2, khí thiên nhiên đánh giá khoảng 1.000 tỷ m3 với 3/5 sản lượng sử dụng, cịn lại bị đốt bỏ Các khống sàn đại diện cho 85% sản lượng Nam Mỹ 12% sản lượng Thế giới Venezuela có trữ lượng cát asphalt quan trọng (tar sand) Diện tích bồn trầm tích khoảng 1,1 triệu km2 với ¾ dầu phát thuộc bồn Maracaibo, phần lớn cịn lại thuộc phía Đông Bồn Maracaibo bồn trũng vùng địa máng trải rộng khoảng 560.000 km2 từ phía Tây Bắc Venezuela xung quanh hồ Maracaibo, lấp đầy trầm tích K Đệ Tam tướng ven biển Dầu chủ yếu gặp cát kết biển tiến Eocen Gần phát dầu cát kết K Bồn phía Đông: thuộc địa máng phủ 128.000 km2, sản lượng chủ yếu từ cát Oligocen sườn phía Nam Neogen phía Bắc Trên rìa phía Nam tăng chìm xuống phần Giana Bẫy đa số tạo nên hai hệ thống phay làm cánh phía Nam thấp xuống 24 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – DẦU KHÍ ĐƠNG NAM Á 4.1 - Đặc điểm kiến tạo khu vực Cấu trúc Đông Nam Á gồm nhiều vi mảng nằm kẹp mảng lớn: mảng Âu-Á, Ấn-Úc Thái Bình Dương Cường độ hoạt động mảng mạnh Thềm lục địa Nam Việt Nam, vùng kế cận hợp thành kiến trúc vỏ lục địa -> mảng Kontum – Borneo gắn kết từ Mz - đầu Đệ Tam Song song mở rộng biển Đông vùng vỏ lục địa chuyển tiếp đại dương tạo thành khung kiến tạo chung cho ĐôngNam Á với tách va chạm mảng Âu – Á, Ấn – Úc chạm vào mảng Thái Bình Dương phản ánh lịch sử phát triển khối vỏ lục địa Kon Tum – Borneo từ sau Triat Sự nhấn chìm mảng đại dương (Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương) nằm bên lục địa dẫn đến phá vỡ tách giãn, lún chìm lục địa Âu – Á tạo rìa Biển Đơng Thềm lục địa rộng lớn Nam Việt Nam Sunda hình thành đai tạo núi lửa uốn nếp trẻ đảo núi lửa Bên mảng Kon Tum – Borneo xảy hoạt động gia tăng nhiệt độ khu vực, dọc đứt gãy lớn phát triển hoạt động xâm nhập magma granitoit, phun trào núi lửa axít kiềm, kể bazan lục địa Các chuyển động phân dị kèm rift tách giãn tạo bồn trũng cuối Mz đầu Paleogen, dần mở rộng phát triển thành bể trầm tích có tiềm dầu khí thềm lục địa Việt Nam Những va chạm mảng gây nên giai đoạn kiến tạo lớn Mz – Kz Trong mảng Kon Tum – Borneo ghi nhận vào cuối Triat Indo, J Malay, cuối K Sumatra 4.2 – Các bồn trũng Đệ Tam Hầu tất bể trầm tích Đệ Tam chứa dầu khí Đơng Nam Á hình thành gắn liền với hoạt động kiến tạo mảng giai đoạn Đệ Tam Trên 70 bể chứa dầu khí Đơng Nam Á nằm rìa nội mảng, phía Tây kéo dài từ Bắc Thái Lan xuống Vịnh Malay đến biển Tây Natuna, phía Đơng tồn thềm lục địa Việt Nam, chúng phân bố liền kề nơi giao đới khâu hay đứt gãy lớn xuyên cắt vùng rìa Nam mảng  vào Đệ Tam Mơi trường trầm tích quy luật phân bố dầu khí bể Đệ Tam khống chế hai yếu tố: chuyển động kiến tạo vi mảng nội lục giao động có tính chu kỳ mực nước biển Sự giao động mực nước đại dương đặc biệt vào Oligocen – Miocen, đóng vai trị quan trọng phân bố tướng trầm tích đặc tính hệ thống dầu khí 4.2.1- Bồn nội địa (Craton) 25 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bị khống chế đứt gãy thường song song với lục địa Các giai đoạn kiến tạo sau: + Đầu tiên giai đoạn tách giãn với đứt gãy tạo nên đới sụt lún Vật liệu đới nâng cung cấp cho địa hào trầm tích sơng hồ, delta có liên quan đến lục địa Vật chất hữu có nguồn gốc thực vật cấp cao (kerogen III) Ở vùng hồ điều kiện lắng đọng yên tĩnh tạo Kerogen I Nguồn vật liệu sét liên quan vỉa than Các vật liệu sapropentit tạo nên dầu khí xen kẽ khí bản, có liên quan đến tuổi Eocen – Oligocen + Giai đoạn sụp lún tương đối đồng (giai đoạn oằn võng) hoạt động đứt gãy trở nên yếu liên quan Miocen tạo hoạt động biển tiến Các trầm tích từ delta chuyển tiếp đến trầm tích biển nơng hình thành phong phú đá trầm tích cacbonat Giai đoạn xuất bẫy cấu tạo tích tụ dầu Miocen phổ biến Kết thúc Miocen nâng lên tạo bề mặt bóc mịn + Giai đoạn tạo thềm lục địa với hoạt động biển tiến, bồn lục địa có xu hướng chìm dần phía biển, nằm tương đối thoải Trong giai đoạn khơng có nâng lên hoạt động đứt gãy Các bồn tiêu biểu: Bồn Bắc bộ, Sông Hồng, Cửu Long, Vịnh Thái Lan, đảo Kalimantan 4.2.2- Bồn biển ven : Nằm phần lục địa, phần vỏ đại dương, ranh giới không rõ ràng Vật liệu trầm tích lục nguyên, biển tăng dần vai trị cacbonat Bồn biển Đơng (bồn đại dương) với ranh giới + phía tây: ranh giới thụ động nằm mảng + phía đơng: ranh giới tích cực thường kèm theo hố đại dương Thường ranh giới kiểu Thái Bình Dương Có chuyển tiếp dần từ ranh giới lục địa sang vỏ đại dương có nguồn cung cấp vật liệu từ lục địa, khơng có hướng ngược lại Vai trị cacbonat tăng dần biển + phía tây: vật liệu lục ngun + phía đơng : vật liệu cacbonat Tiêu biểu: Bồn Châu Giang (TQ), Cát Hải, Hoàng Sa, Hải Nam, Phú Khánh, Nam Côn Sơn, Brunei, Balanan Trong khu vực: + Bồn phía Tây chưa phát Hydrocacbon + Bồn phía Đơng cho phát dầu cacbonat (balanan: cung cấp dầu khí chủ yếu cho Philippin) Thuộc khu vực phát bồn biển ven tương tự 26 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 4.2.3- Bồn sau cung Gồm bồn thung lũng sông Inrawady, dầu nằm nếp uốn kéo theo phương đứt gãy Tiêu biểu: Bồn Bắc Sumatra Thuộc mỏ dầu nằm Bồn Tây Sumatra phần tiếp giáp lục địa Bồn Nam Sumatra biển khơi Bồn Java: bồn không xác định, bên dựa vào lục địa, bên dựa vào núi lửa, vật liệu trầm tích vật liệu núi lửa 4.2.4- Bồn trước cung Gồm bồn Mertawai, Sauru, Tolo bồn khác thuộc Philippin Phía Nam bồn phân bố giàu Philippin: bồn bị ngắt quãng ghép nối cung đảo thời kỳ khác (Khoảng thời kỳ) bề dày trầm tích lớn 3.000 m Vật liệu lục nguyên 27 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – DẦU KHÍ VIỆT NAM 5.1- Bồn Cửu Long : thời kỳ 5.1.1- Jurasic – Kretasic: thời kỳ tạo rift tách giãn sụp lún phân dị đứt gãy lớn nằm mảng Kon Tum – Borneo hình thành trũng, xuất Phú Quốc vịnh Thái Lan, kèm magma xâm nhập granitoit phun trào axít dạng rhyolit, andezit, bazan Các hoạt động nhiệt dịch , chuyển động kèm theo nút co magma tạo khe nứt đồng sinh lấp đầy khoáng zeolit calcit tạo hang hốc 5.1.2- Eocene – Oligocene sớm : thời kỳ phát triển rift với thành hệ lục địa gồm trầm tích molas phủ bất chỉnh hợp trầm tích Mz khu vực trung tâm bồn trũng đá cổ ven rìa Sự chuyển động dâng lên mạnh khối nâng trình phân hố xảy đầu Paleogen tạo lớp phân hóa có chiều dày khác Đỉnh khối nâng granit tạo điều kiện thuận lợi để tích tụ hydrocacbon tầng sản phẩm quan trọng phát khai thác Việt Nam 5.1.3- Oligocene - Đệ Tứ: Thời kỳ mở rộng vùng lún chìm khu vực rìa Nam Địa khối Kon Tum – Borneo liên quan trực tiếp với mở rộng Biển Đơng Trầm tích biển lan rộng dần từ Đơng sang Tây, với liệu ĐVL giếng khoan công tác khoan , nhận thấy địa tầng Đệ Tam sớm phát triển có tuổi Oligocen, trầm tích molas tuổi Eocene, sớm phía biển địa hào trung tâm, có chiều dày trầm tích đạt 8-10 km Sự va chạm mảng cuối Oligocen gây hoạt động biển lùi bất chỉnh hợp khu vực phức hệ Oligocen trầm tích phủ lên Cùng với chuyển động khối theo đứt gãy, kiến tạo móng trước Đệ Tam tạo cấu tạo địa phương Các trầm tích sét cuối Oligocen thành lớp chắn quan trọng phủ lên bẫy chứa dầu Oligocen móng trẻ Đệ Tam - Thời kỳ Miocene: bắt đầu đợt biển tiến ngắn vào đầu Miocen sớm, kết thúc bất chỉnh hợp khu vực gián đoạn trầm tích Miocen trung Như diện tích bồn trũng tiến triển theo thời kỳ chuyển động mực nước biển Thành phần sét biển chiếm ưu Như vậy, thời kỳ này, giai đoạn kiến tạo Oligocen – Miocen hồn tồn bị san phẳng khơng cịn chuyển động phân dị đới cấu tạo Quy luật phân đới cấu tạo thành phần phủ Kz móng bồn trũng Đệ Tam bị khống chế chuyển động móng đứt gãy cổ xuyên qua móng tiếp tục hoạt động trở lại Các chuyển động khối đứt gãy cấu tạo địa phương chủ yếu vào Oligocen - Miocen sớm yếu dần Miocen giữa, hẳn Miocen muộn Bồn trũng Cửu Long có bề dày trầm tích Kz lấp đầy bồn trũng sớm, trung tâm bồn lớn 8km, phát sinh phát triển vỏ lục địa hình thành giai đoạn kiến tạo khác 28 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Đặc điểm Trũng Cửu long Bể căng giãn nội lục sau cung, bể kiểu rift nội lục điển hình chịu ảnh hưởng chế trồi địa khối Kon Tum hoạt động Kiểu bể đứt gãy trượt lớn Sông Hồng, Sông Hậu Giai đoạn căng giãn kéo dài từ Eocen đến Oligocen Thời kỳ đầu trầm tích aluvi, sau trầm tích đồng Trầm tích ven bờ hồ Từ Miocen sớm đến chịu ảnh hưởng môi trường biển Tầng đá mẹ đá sét, sét Đá mẹ kết, sét bột kết Oligocen-Eocen Đá chứa Đá chắn Đá móng nứt nẻ trước Kainozoi, cát kết Oligocen, Miocen dưới, đá phun trào Paleogen Là tầng sét Rotalid Miocen sớm; tầng chắn địa phương sét, sét bột Oligocen dưới, Miocen Bẫy dầu khí dạng kế thừa móng, chắn kiến tạo, bẫy Các bẫy hỗn hợp địa tầng chắn dầu khí kiến tạo, bẫy khối móng nứt nẻ, bẫy phi cấu tạo Là bể trầm tích lớn chứa chủ yếu dầu, gần 70% tập trung Dầu – khí móng nứt nẻ trước Kainozoi, 18% Oligocen, 11% Miocen Trũng Nam Côn Sơn Bể căng giãn dạng rift rìa lục địa, hình thành Eocen – Oligocen chịu tác động căng giãn đáy Biển Đông Giai đoạn căng giãn kéo dài Oligocen Trầm tích aluvi, sơng hồ, sơng đồng ven biển biển nông Từ Miocen sớm đến trầm tích chủ yếu mang tướng biển Đá mẹ sét than, sét bột Oligocen trầm tích sét bột Miocen sớm Đá chứa móng phong hóa nứt nẻ Mesozoi; cát kết Oligocen – Miocen Pliocen sớm; carbonat Miocen muộn Đá chắn địa phương tầng trầm tích hạt mịn nằm xen kẽ phức hệ trầm tích có tuổi khác nhau, đá chắn khu vực tầng sét dày, trải rộng tuổi Pliocen sớm Bẫy dầu khí đa dạng: khối đứt gãy nứt nẻ, vòm kề đứt gãy, nếp lồi cuốn, cấu tạo - địa tầng, khối xây carbonat, thấu kính cát … Là bể lớn chứa chủ yếu khí 5.2- So sánh Bồn trũng Cửu Long Bồn trũng Nam Côn Sơn 29 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 30 ... http://www.simpopdf.com ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ KHU VỰC Chương – Khái niệm, phân loại tích tụ dầu khí - Tích tụ cục bộ: nơi dầu nằm (vùng hẹp) vỉa, mỏ - Tích tụ khu vực: đới chứa dầu, bồn, tỉnh dầu (vùng rộng)... kiểu bồn với tuổi địa chất Mối liên quan kiểu bồn tiếm dầu khí Chương - Sự phân bố địa tầng, địa lý dầu khí theo khu vực (Địa Trung Hải, Âu, Úc, Á, Mỹ, Canada, ĐNÁ) Chương - Dầu khí ĐNÁ - Kiến tạo... Tỉnh dầu gồm mỏ bồn giống cấu trúc địa chất, tuổi địa chất, cách hình thành dầu khí Nghĩa là, có đặc tính giống địa chất dầu khí Ví dụ: Tỉnh dầu P3, M3, K3 Tỉnh dầu có đặc tính đá chứa, cấu trúc