Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
***
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HÀ NỘI – 2010
1
1
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
***
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất và thiết kế giếng khoan tìm kiếm
dầu khí 1X cho cấu tạo X thuộc Miền Võng Hà Nội”
2
2
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
HÀ NỘI – 2012
3
3
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
MỞ ĐẦU
Đất nước Việt Nam ta rừng vàng biển bạc, tài nguyên khoáng sản phong phú.
Cùng với các khoáng sản khác thì dầu khí là một trong những khoáng sản quan
trọng bậc nhất. Bởi nó đem lại cho đất nước ta nguồn thu lớn nhất trong tất cả các
ngành công nghiệp.
Khoa học kỹ thuật càng phát triển cùng với nguy cơ cạn kiệt nguồn tài
nguyên quý báu này trong tương lai, đã khiến một yêu cầu bức thiết đặt ra là làm
30’ – 21
o
00’ vĩ độ Bắc. Về địa lý, bể Sông Hồng có một phần nhỏ diện tích nằm
trên đất liền thuộc đồng bằng Sông Hồng, còn phần lớn diện tích thuộc vùng biển
Vịnh Bắc Bộ và biển miền Trung thuộc các tỉnh từ Quảng Ninh, đến Bình Định.
Bể có cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi từ đất liền ra biển theo hướng Tây Bắc -
Đông Nam và Nam và phân thành 3 vùng địa chất: vùng Tây Bắc, vùng Trung
Tâm và vùng phía Nam. Bể có lớp phủ trầm tích Đệ Tam dày hơn 14 km, có dạng
hình thoi kéo dài từ miền võng Hà Nội ra vịnh Bắc Bộ và biển miền Trung (hình
1.1).
7
7
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Hình 1.1.Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng.
(1) Vùng Tây Bắc;(2) Vùng Trung Tâm;(3) Vùng Phía Nam.
Dọc rìa phía Tây bể trồi lộ các đá móng Paleozoi-Mesozoi. Phía Đông Bắc tiếp
giáp bể Tây Lôi Châu, phía Đông lộ móng Paleozoi-Mesozoi đảo Hải Nam, Đông
Nam là bể Đông Nam Hải Nam và bể Hoàng Sa, phía Nam giáp bể trầm tích Phú
Khánh. Tổng số diện tích của bể khoảng 220.000 km
2
.
Miền Võng Hà Nội nằm về phía Tây Bắc của bể Sông Hồng với tọa độ địa lý
19
0
53’20’’ đến 21
0
30’ vĩ độ Bắc và 105
0
21’10’’ đến 106
0
Là vùng đặc trưng của đới khí hậu nhiệt đới gió mùa,khí hậu phân thành hai
mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa kéo dài từ tháng 6 đến tháng 9 và mùa
khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau. tạo điều kiện cho đa dạng hóa sản
phẩm nông nghiệp.
1.1.3.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm là 23- 26°C.Nhiệt độ dao động từ mức thấp nhất là
5
o
C từ tháng 12 đến tháng 1, cho tới hơn 39
o
C vào tháng 6 là tháng nóng nhất.
Độ ẩm tương đối trung bình 85% cả năm.
1.1.3.2. Gió
Trong vùng có hai mùa gió chính:
- Gió mùa Đông Bắc: chủ yếu thổi theo hướng Bắc – Đông Bắc ở phía vịnh
Bắc Bộ tốc độ gió trung bình là 4 – 5 m/s, ở phía Nam tốc độ trung bình từ 3 – 4
m/s
- Gió mùa Tây Nam: xuất phát từ trung tâm áp thấp Ấn Độ - Mianma hút gió
từ Bắc Ấn Độ Dương qua vịnh Bengan vào nước ta. Thời gian hoạt động từ tháng
5 đến tháng 10.
Ngoài ra theo tài liệu tổng cục khí tượng thủy văn tính đến năm 2009, trung
bình một năm khu vực chịu ảnh hưởng từ 8 đến 9 cơn bão, gây nhiều thiệt hại về
vật chất cho nhân dân trong vùng. Hầu hết các cơn bão lớn đều xảy ra vào tháng 7,
8, 9,10. Trong cơn bão tốc độ gió có thể lên tới 50m/s hoặc cao hơn.
1.1.3.3. Mưa
Lượng mưa trung bình năm là: 1400 – 2000mm, trung bình tháng là: 200 –
300mm. Lượng mưa lớn nhất vào thời gian vào tháng 7 và tháng 10, ở một số nơi
có thể gây lũ.
1.2. Đặc điểm kinh tế nhân văn
1.2.1. Dân Cư
phố Công nghiệp, Văn hóa, Khoa học Kĩ thuật, trong đó có thủ đô Hà Nội, trực
tiếp hoặc gián tiếp giúp cho sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng.
Vùng này là nơi có nền kinh tế rất phát triển, nhiều khu công nghiệp. Điều này
đã từng bước giải quyết việc làm tại chỗ cho lực lượng lao động thường xuyên
tăng lên, tiến tới nâng cao chất lượng cuộc sống của nhân dân trong vùng.
Trong vùng có mặt đầy đủ các ngành kinh tế đó là:
- Nông nghiệp: Tài nguyên thiên nhiên của vùng khá đa dạng. Đất là tài
nguyên quan trọng nhất của vùng, trong đó quý nhất là đất phù sa sông Hồng.
Đồng bằng sông Hồng là nơi có nhiều khả năng để sản xuất lương thực, thực
phẩm.
+ Trong cơ cấu ngành nông nghiệp, ngành trồng cây lương thực luôn giữ địa vị
11
11
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
hàng đầu. Diện tích cây lương thực khoảng 1,2 triệu ha, chiếm khoảng 14% diện
tích cây lương thực của cả nước. Sản lượng lương thực là 6,1 triệu tấn, chiếm 18%
sản lượng lương thực toàn quốc. Diện tích trồng cây lương thực 1,2 – 1,3 triệu ha,
chiếm 18,2% diện tích cây lương thực cả nước.
+ Nguồn thực phẩm của vùng phụ thuộc nhiều vào ngành chăn nuôi, nhất là
chăn nuôi gia súc nhỏ, gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản. Hiện nay, chăn nuôi lợn rất
phổ biến và thịt lợn là nguồn thực phẩm quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của
nhân dân. Đàn lợn của vùng chỉ đứng sau vùng núi và trung du Bắc Bộ về số
lượng với gần 4,3 triệu con, chiếm 22,5% đàn lợn của toàn quốc.
Như vậy, vùng là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm dồi dào, đáp ứng
được nhu cầu của cuộc sống nhân dân trong vùng.
- Công nghiệp: Là vùng có cơ cấu ngành công nghiệp khá đa dạng từ lớn đến
nhỏ, trong đó nổi lên một số ngành trọng đểm như chế biến nông-lâm-thủy sản,
công nghiệp sản xuất hàng hóa tiêu dùng, may xuất khẩu, công nghiệp cơ khí, điện
tử, hóa chất.
Tài nguyên có giá trị đáng kể là các mỏ đá (Hải Phòng, Hà Nam, Ninh Bình,
Nếu chọn thời gian thực hiện công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí từ tháng 1
đến tháng 4 thì vào thời điểm này khá thuận lợi vì ít mưa, gió yên, sóng biển
không dâng cao.
Khu vực có những cơ sở hạ tầng phục vụ khá tốt cho công tác tìm kiếm thăm
dò dầu khí như cảng, sân bay, hệ thống bệnh viện, hệ thống giao thông thuận tiện,
mạng lưới thông tin đa dạng, để liên lạc từ giàn khoan đến đất liền, tiềm năng về
kinh tế trong vùng là rất lớn, nguồn lao động trẻ dồi dào, trình độ dân trí cao…
1.3.2. Khó khăn
Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố về
thời tiết, đặc biệt vào mùa mưa bão từ tháng 7 đến tháng 10.
Do ảnh hưởng của nước biển nên các trang thiết bị ở ngoài giàn khoan nhanh
bị hư hỏng do ăn mòn.
Việc tìm kiếm thăm dò được tiến hành ở ngoài khơi, xa bờ luôn cần vận
chuyển các thiết bị phục vụ cho việc tìm kiếm thăm dò và vận chuyển dầu khí đến
nơi tiêu thụ nên ở đây chủ yếu sử dụng hệ thống giao thông cả đường biển, đường
hàng không nên chi phí tốn kém.
Dân cư đông đúc cũng ảnh hưởng tới công tác khảo sát Địa vật lý tại Miền
Võng Hà Nội.
13
13
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
CHƯƠNG 2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT MIỀN
VÕNG HÀ NỘI
Dưới đây là tóm tắt đánh giá hoạt động tìm kiếm thăm dò (TKTD) từ trước
đến nay tại Miền võng Hà Nội (MVHN). Hoạt động tìm kiếm thăm dò bao gồm
công tác địa vật lý,công tác khoan có thể chia làm 2 giai đoạn chính:
2.1.Giai đoạn thăm dò trước 1987
2.1.1. Công tác Địa vật lý
Từ những năm 60 của thế kỷ trước, Đảng và Nhà nước đã chủ trương tiến
hành công tác TKTD dầu khí ở MVHN.
103-HOL-1X
103T-G-1X
U structure
500km
2
3D thu nô? 2008
107
o
00’
107
o
00’
106
o
00’
108
o
00’
108
o
00’106
o
00’
20
o
00’
20
o
00’
19
00’
107
o
00’
106
o
00’
108
o
00’
108
o
00’106
o
00’
20
o
00’
20
o
00’
19
o
00’ 19
o
00’
Hình 2.1. Công tác khảo sát, nghiên cứu khu vực.
2.1.2. Công tác khoan
Từ 1967-1968 đã tiến hành 21 giếng khoan nông (độ sâu từ 500 – 1500 m) ở
MVHN được đặt trên cơ sở các tài liệu cũ kết hợp với tài liệu khảo sát địa chất bề
- Từ 11/1996 – 5/1997, thu nổ 698 km trên đất liền (Geco – Prakla thu nổ).
Như vậy Anzoil đã thu nổ mới 2.214 km tuyến địa chấn 2D, thực hiện được
khối lượng gấp hai lần so với cam kết. Điều đáng nhấn mạnh ở đây là, mặc dù tài
liệu mới có tốt hơn hẳn, nhưng phần lát cắt Oligocen phía dưới vẫn chưa được rõ
ràng. Việc này chỉ có thể khắc phục dần bằng những đợt xử lý mới cho từng đối
16
16
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
tượng và bằng cách nghiên cứu phương pháp thu nổ mới (tăng độ phân giải và
chiều sâu nghiên cứu) trong tương lai.
2.2.2. Công tác khoan
Từ năm 2002, công ty dầu khí Maurel&Prom thay thế Anzoil điều hành tại
MVHN, đã khoan thêm hai giếng B26-1X và B10-2X nhằm thăm dò thẩm lượng
đối tượng carbonat chứa dầu nhưng không thành công.
Cũng trong năm 2001-2002 PIDC đã khoan tiếp hai giếng khoan (1) trên cấu
tạo Phù Cừ (PV-PC-1X) là một cấu tạo nghịch đảo ở dải nâng Khoái Châu-Tiền
Hải, đạt chiều sâu 2.000m, kết quả không như mong đợi; (2) giếng khoan trên cấu
tạo Xuân Trường (PV-XT-1X) đạt chiều sâu 1.877m, giếng khoan không gặp móng
như dự kiến nhưng giếng có biểu hiện tốt về khí và condensat, mặt cắt cho thấy tại
đây có đá mẹ Oligocen tốt với hàm lượng carbon hữu cơ rất cao, có tiềm năng sinh
dầu.
Anzoil đã phân ra ba đới triển vọng gắn liền với 3 loại bẫy dầu khí cần tìm
kiếm thăm dò:
- Đới 1: Đới cấu tạo vòm kèm khối đứt gẫy nghiêng Oligocen chủ yếu phân bố
ở trũng Đông Quan và dưới các đới nâng vòm Miocen hiện đang bị che khuất do
tài liệu địa chấn chưa rõ.
- Đới 2: Đới các cấu tạo chôn vùi với các đá carbonat hang hốc và nứt nẻ phân
bố ở rìa Đông – Bắc MVHN.
- Đới 3: Đới cấu tạo nghịch đảo Miocen phân bố ở rìa tây nam MVHN (Phù
Cừ).
Sơn (Devon-PZ).
3.1.2.Trầm tích Paleogen
3.1.2.1. Trầm tích Eocen, Hệ tầng Phù Tiên (E
2
pt)
Hệ tầng Phù Tiên được Phạm Hồng Quế mô tả tại giếng khoan 104 Phù Tiên-
Hưng Yên từ độ sâu 3.544 đến 3.860m.
Thành phần thạch học gồm các lớp cát kết, sét kết, bột kết màu nâu tím, màu
xám xen kẽ cùng các lớp cuội kết với kích thước cuội từ vài cm tới vài chục cm.
Thành phần cuội chủ yếu là ryolit, phiến kết tinh và quarzit. Cát kết đa khoáng, độ
mài tròn, chọn lọc kém, có nhiều thạch anh, calcit bị gặm mòn, xi măng calcit,
sericit. Bột kết rắn chắc, thường có màu tím chứa sericit và oxit sắt. Trên cùng là
lớp cuội kết hỗn tạp màu tím, đỏ xen kẽ các đá phiến sét có nhiều vết trượt láng
bóng.
Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này là 316m.
Trên các mặt cắt địa chấn,hệ tầng Phù Tiên được thể hiện bằng tập địa chấn
nằm ngang phủ bất chỉnh hợp ngay trên mặt đá móng trước Kainozoi.
Tuổi của hệ tầng được xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa, đặc biệt là:
Trudopollis và Ephedripites.
Hệ tầng được thành tạo trong môi trường sườn tích-sông hồ.
3.1.2.2. Trầm tích Oligocen, hệ tầng Đình Cao (E
3
đc)
Hệ tầng mang tên xã Đình Cao huyện Phù Tiên, tỉnh Hưng Yên, nơi đặt giếng
khoan 104 đã mở ra mặt cắt chuẩn của hệ tầng, ở độ sâu 2.396-3.544m.
19
19
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Thành phần thạch học chủ yếu là cát kết màu xám sáng, xám sẫm, đôi chỗ phớt
tím, xen kẽ các lớp cuội kết dạng puđing, sạn kết chuyển lên các lớp bột kết sét
độ sâu 960-1.180m.
Thành phần thạch học của hệ tầng: thành phần trầm tích xen kẽ nhau có tính
chu kỳ liên tục rõ rệt giữa các lớp, cát kết hạt trung với các bột kết phân lớp dạng
sóng, thấu kính xiên chéo, mặt lớp có mica và tấm kính thực vật. Bột sét kết màu
20
20
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
đen cấu tạo khối. Trong đó có chứa nhiều hóa thạch thực vật và than nâu. Cát kết
hạt mịn đến trung, có độ chọn lọc và mài tròn từ trung bình đến tốt màu xám, xám
sáng, ít khoáng vật phụ, ngoài tuamalin, zirkon như các tầng dưới còn thấy xuất
hiện nhiều granat.
Điều đáng lưu ý là sét kết của hệ tầng thường có tổng hàm lượng vật chất hữu
cơ bằng 0,86%wt, đạt tiêu chuẩn của đá mẹ sinh dầu.
Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 1.500-2.000m.
Hệ tầng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Phong Châu.
Tuổi của hệ tầng được xác định theo Florschuetzia trilobata với Fl.semilobata.
Hệ tầng được hình thành trong môi trường đồng bằng châu thổ có xen các pha
biển chuyển dần sang châu thổ ,châu thổ ngập nước-tiền châu thổ theo hướng tăng
dần ra vịnh bắc bộ.
3.1.2.3.3. Trầm tích Miocen trên, hệ tầng Tiên Hưng (N
3
1
th)
Hệ tầng được Golovenok V.K,Lê Văn Chân(1966) đặt theo tên địa phương,nơi
mặt cắt chuẩn được mở ra từ 250-1.010m ở giếng khoan 4 Tiên Hưng-Thái Bình.
Thành phần thạch học là cát hạt mịn chiếm tỷ lệ lớn xen kẹp với bột kết, sét
kết màu xám đến xám đen gắn kết yếu và sét than tạo nên những nhịp gồm 3-4
thành phần, cấu tạo phân lớp dày. Cát hạt thô, thành phần tương đối đồng nhất, chủ
là thạch anh, ít mảnh palagiocla, mảnh đá, khoáng vật phụ điển hình là granat, ít
turmalin, zircon, sphen, epidot, rutil, ilmenit,…Hầu như không gặp gluconit, xi
biển tiến phần trung tam của Vịnh Bắc Bộ.
Tuổi của hệ tầng được xác định nhờ vào trùng lỗ Globigeria bulloides,
Globigeria nepenthes,…
Môi trường trầm tích của hệ tầng là môi trường thềm biển.
3.1.3.2. Trầm tích Pleistocen, hệ tầng Hải Dương (Q)
Trầm tích của hệ tầng này được phân bố trên khắp MVHN với đặc trưng gồm
cuội, sạn, sỏi và cát hạt thô. Cát sắc cạnh với thành phần đa khoáng: thạch anh,
granat, ilmenit, epidot và turmalin. Cuội thường là cuội cát kết thạch anh. Bề dầy
trung bình từ 80m-100m.
Hóa đá động vật mới chỉ tìm thấy một ít Foraminifera ở GK6 (152m) trong
một lớp cát hạt nhỏ, mịn như Cassidulina, Globigerina, Cibicides, Bolivina.
Trầm tích hệ tầng Hải Dương chủ yếu thành tạo trong môi trường lục địa, lũ
tích có ít pha biển. Đánh dấu một giai đoạn nâng lên mạnh mẽ của MVHN vào đầu
kỷ Đệ Tứ.
3.1.3.3. Trầm tích Holocene, Hệ tầng Kiến Xương (Q)
Trầm tích của hệ tầng này gồm các lớp hạt mịn: cát hạt nhỏ, bột, sét. Dưới đáy,
tiếp giáp với hệ tầng Hải Dương là một lớp sét màu đen chứa nhiều tàn tích thực
vật chưa bị phân hủy hết, có nơi tạo thành những lớp than bùn dày. Than bùn phân
22
22
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
bố nhiều ở khu vực Tây Bắc Miền võng: Khoái Châu, Yên Mỹ, Hà Nội, Sơn Tây.
Trong các lớp than bùn còn thấy nguyên vẹn các thân cây. Tại các giếng khoan ven
biển, trong các lớp sét chỉ còn các bã thực vật, nhưng ở các khoan này phía trên
lớp than bùn trong các lớp cát hạt mịn và bột còn tìm thấy nhiều hóa đá động vật
biển thuộc các ngành khác nhau: Foramnifera, Ostracosda, Balanus, các Mollusca
biển, Radiolaria, san hô giống như trong biển hiện nay. Những lớp chứa hóa đá
này đánh dấu một đợt biển tiến rộng khắp MVHN trong thời kỳ Holocen.
3.2. Kiến tạo
Bể trầm tích Kainozoi Sông Hồng là bể dạng kéo toác (pull apart) có hướng Tây
phủ Đệ Tam tới 7000m. Đới này, được chia thành 2 phụ đới khác nhau là trũng
Đông Quan và đới nghịch đảo Miocen.
* Trũng Đông Quan
Trũng Đông Quan được giới hạn bởi hai đứt gãy chính là đứt gãy Sông Lô ở
phía Đông Bắc và đứt gãy nghịch Vĩnh Ninh ở phía Tây Nam và còn kéo dài ra
vung biển nông thuộc lô 102.
Đây là đới sụt lún sâu của MVHN và có xu hướng giảm dần về phía Đông
Bắc.
Đặc điểm nổi bật của đới này là các trầm tích Miocen dày 3.000m, uốn võng
nhưng ổn định, ít hoạt động kiến tạo và nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích Eocen-
Oligocen, dày hơn 4.000m, đã bị nâng lên, bào mòn cắt xén cuối thời kỳ Oligocen.
Hoạt động kiến tạo nâng lên, kèm với việc dịch chuyển trái vào thời kỳ đó đã
tạo nên một mặt cắt Oligocen có nhiều khối đứt gãy thuận xoay xéo. Các khối đứt
gãy xoay xéo này là những bẫy dầu khí quan trọng, mà một số trong đó đã được
phát hiện là mỏ khí D14 (hình3.3).
25
25
Copyright: Tài liệu đại học ©