ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

DƯƠNG HOÀI THANH XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG
CHỨA DẦU – KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BIỂU ĐỒ CẮT CROSSPLOT

Chuyên ngành : Vật Lý Địa Cầu
Mã số : 60 44 15
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS TRẦN VĨNH TUÂN

Marine đã cổ vũ, động viên và khích lệ tinh thần tác giả trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2010
Tác giả

Dương Hoài Thanh

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục bảng
Danh mục hình vẽ
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ CỦA VIỆT NAM 3
1.1 Giới thiệu 3

1.2 Thành công trong tìm kiếm thăm dò 5
1.3 Tài nguyên dầu khí của Việt Nam 9
1.3.1 Hiện trạng nguồn tài nguyên dầu khí 9
1.3.2 Trữ lượng dầu khí Việt Nam trong khung cảnh dầu khí
toàn cầu 11
CHƯƠNG 2: CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG CHỨA VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA TẦNG CHỨA 15
2.1 Những vấn đề cơ bản của Địa Vật Lý Giếng Khoan 15

3.1.3 Biểu đồ M – N 52
3.2 Chương trình biểu đồ cắt crossplot viết bằng ngôn ngữ
Matlab 56
3.2.1 Thuật toán phần mềm Crossplot 56
3.2.2 Giao diện phần mềm Crossplot và cách sử dụng 59
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH BIỂU ĐỒ CẮT CROSSPLOT
ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA CÁC TẦNG
CHỨA CỦA CẤU TẠO X BỒN TRŨNG CỬU LONG 69
4.1 Đặc điểm địa chất dầu khí của bồn trũng Cửu Long 69
4.1.1 Vị trí địa lý 69
4.1.2 Các thành tạo địa chất bồn trũng Cửu Long 70
4.1.3 Đặc điểm địa chất dầu khí của cấu tạo X Bồn Trũng Cửu
Long 71
4.2 Xác định các thông số của các vỉa trầm tích 78

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

4.3 Xác định thành phần thạch học của tầng chứa 84
Kết luận và kiến nghị 88
Danh mục công trình của tác giả
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


Bảng 3.2 Bảng tính các giá trị của các đường S
w
< 100%
Bảng 3.3 Hệ số dung dịch và khung đá của một vài khoáng vật và độ rỗng
Bảng 3.4 Giá trị các hằng số M* và N* cho một số khoáng vật phổ biến
Bảng 3.5 Giá trị trị ∆T
ma
, ρ
ma
, M*, N* của các khoáng vật phổ biến trong đá móng
CHƯƠNG 4
Bảng 4.1 Số liệu vỉa cát sạch để xây dựng đường R
o
Bảng 4.2 Bảng số liệu các vỉa chứa cần xác định thông số
Bảng 4.3 Độ bão hòa nước của các vỉa tính bằng chương trình “biểu đồ cắt P”
Bảng 4.4 Độ bão hòa nước của các vỉa tính bằng chương trình “biểu đồ cắt H”
Bảng 4.5 Số liệu thiết lập biểu đồ thạch học của đá chứa ở tập D
Bảng 4.6 Số liệu thiết lập biểu đồ thạch học của đá móng

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

DANH MỤC HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1
Hình 1.1 Sơ đồ phân bố các mỏ dầu khí ở Việt Nam
Hình 1.2 Phân chia Play các bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam

Hình 2.12 Đường Gamma Ray điển hình đối với các loại đất đá
Hình 2.13 Mô hình minh họa việc xác định thạch học từ đường log SP
Hình 2.14 Mô hình hệ thống đo cảm ứng trong phương pháp điện trở suất

CHƯƠNG 3
Hình 3.1 Phương pháp đồ thị Pickett
Hình 3.2 Giấy vẽ biểu đồ cắt Hingle cho đá chứa là cát kết
Hình 3.3 Giấy vẽ biểu đồ cắt Hingle cho đá chứa là đá vôi
Hình 3.4 Biểu đồ cắt Hingle
Hình 3.5 Biểu đồ đặc điểm thạch học M – N cho trầm tích
Hình 3.6 Biểu đồ đặc điểm thạch học M – N cho đá móng
Hình 3.7 Giao diện chính của Crossplot
Hình 3.8 Giao diện của phương pháp “biểu đồ cắt P”
Hình 3.9 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Hình 3.10 Cửa sổ nhập các thông số số hóa
Hình 3.11 Cửa sổ số hóa
Hình 3.12 Cửa sổ biểu đồ cắt H
Hình 3.13 Cửa sổ chọn đặc điểm thạch học
Hình 3.14 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt H dùng cho Sandstones
Hình 3.15 Giao diện chính của phương pháp biểu đồ cắt H dùng cho Carbonates
Hình 3.16 Cửa sổ chọn của phương pháp biểu đồ M - N
Hình 3.17 Giao diện phương pháp biểu đồ M – N với trầm tích
Hình 3.18 Giao diện phương pháp biểu đồ M – N với đá móng
CHƯƠNG 4
Hình 4.1 Vị trí Bồn Trũng Cửu Long
Hình 4.2 Cột địa tầng Bồn Trũng Cửu Long

các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot” với
nội dung chính là tìm hiểu và nghiên cứu các phương pháp biểu đồ cắt crossplot để
xây dựng nên phần mềm xác định các đặc tính và thông số vỉa có thể ứng dụng một
cách linh hoạt trong việc phân tích và kiểm tra ở hiện trường ngoài thực địa.
Mục đích của đề tài là xây dựng một phần mềm có thể cài đặt và sử dụng
trên máy tính cá nhân (PC) nhằm giúp cho các nhà Địa Vật Lý có thể xác định,
kiểm tra các đặc tính và thông số vỉa ở ngoài thực địa để có những quyết định đúng
đắn trong việc hoàn thiện giếng. Để đạt được mục đích trên, các nhiệm vụ chính cần
phải giải quyết là :
- Tìm hiểu các phương pháp biểu đồ cắt crossplot.
- Xây dựng phần mềm Crossplot bằng ngôn ngữ Matlab để xác định thông
số vỉa.
- Áp dụng xác định các thông số vỉa của các tầng chứa của cấu tạo X Bồn
Trũng Cửu Long để thấy được khả năng ứng dụng của phần mềm.
Để giải quyết các nhiệm vụ trên, dưới đây là các bước và phương pháp
nghiên cứu mà tác giả đã áp dụng :
- Thu thập các tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan.
1

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

- Số hóa các tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan.
- Phân tích các phương pháp biểu đồ cắt, xây dựng thuật toán lập trình và
dùng Matlab để viết thành phần mềm Crossplot.
- Xử lý tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan bằng Crossplot để thấy được khả
năng ứng dụng của phần mềm.
Sau hơn một năm tiềm hiểu và nghiên cứu, các nhiệm vụ và mục tiêu của đề
tài đặt ra đã được hoàn thành với các nội dung chính như sau :
- Chương 1 – gồm 12 trang là phần tổng quan về tiềm năng dầu khí của Việt

đầu tiên được ký vào năm 1978 cho đến nay (31-12-2004) đã có trên 50 hợp đồng
dầu khí (JV, PSC, BCC, JOC,…) được ký.
Kết quả công tác tìm kiếm thăm dò trong thời gian qua đã xác định được các
bể trầm tích Đệ Tam có triển vọng dầu khí :
Bể Cửu Long : Chủ yếu phát hiện dầu, trong đó có 5 mỏ đang khai thác (Bạch Hổ,
Rồng, Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Đen) và nhiều mỏ khác (Sư Tử Vàng, Sư Tử
Trắng,…) đang chuẩn bị phát triển. Đây là bể chứa dầu chủ yếu ở thềm lục địa Việt
Nam.
Bể Nam Côn Sơn : Phát hiện cả dầu và khí trong đó có 2 mỏ đang khai thác là mỏ
dầu Đại Hùng và mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ, ngoài ra còn một số mỏ khí đang phát
triển (Rồng Đôi – Rồng Đôi Tây, Hải Thạch,…).
Bể Sông Hồng : Chủ yếu phát hiện khí, trong đó mỏ khí Tiền Hải “C” ở đồng bằng
Sông Hồng đang được khai thác và một số phát hiện khác ở ngoài khơi vịnh Bắc
Bộ.
Bể Malay – Thổ Chu : Phát hiện cả dầu và khí trong đó các mỏ dầu – khí : Bunga
Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya, Bunga Seroja ở vùng chồng lấn giữa Việt Nam và
Malaysia đang được khai thác.
3

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân Hình 1.1 Sơ đồ phân bố các mỏ dầu khí ở Việt Nam
4

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Nhìn chung các phát hiện dầu khí thương mại ở thềm lục địa và đất liền Việt

Trữ lượng dầu khí phát hiện gia tăng hàng năm và tính cho giai đoạn 1982 –
2004 được minh họa ở Hình 1.5.
Hoạt động thăm dò có bước đột biến và phát triển liên tục từ khi Luật Đầu tư
nước ngoài ở Việt Nam được ban hành và nhất là khi nhà nước ban hành luật Dầu
Hình 1.3a Phân bố các phát hiện dầu khí Hình 1.3b Trữ lượng dầu khí phát hiện
Hình 1.4 Trữ lượng dầu khí phát hiện gia tăng hàng năm
6

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

Hình 1.5 Trữ lượng dầu khí giai đoạn 1982 – 2004

Hình 1.8. Tổng trữ lượng và tiềm năng dầu khí có khả năng thu hồi của các bể trầm tích Đệ Tam của Việt Nam khoảng 4300 triệu tấn dầu qui đổi (Hình 1.9, 1.10), đã
phát hiện là 1.208,89 triệu tấn, chiếm khoảng 28% tổng tài nguyên dầu khí Việt
Nam, trong đó trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814.7 triệu tấn dầu qui
đổi, xấp xỉ 67% tài nguyên dầu khí đã phát hiện. Trữ lượng đã phát hiện tính cho
các mỏ dầu khí của các mỏ đã tuyên bố thương mại, phát triển và đang khai thác
được phân bổ như sau : trữ lượng dầu và condensat khoảng 420 triệu tấn (khoảng 18
triệu tấn condensat), khí 394,7 tỷ m
3
trong đó trữ lượng khí đồng hành 69,9 tỷ m
3
,
khí không đồng hành 324,8 tỷ m
3
. Trữ lượng dầu đã khai thác 169,94 triệu tấn, khí
đồng hành và không đồng hành đã khai thác khoảng 37,64 tỷ m
3
trong đó lượng khí
đưa vào bờ sử dụng chỉ đạt 18,67 tỷ m
3
khí (50%), số còn lại được dùng tại mỏ và
Hình 1.8 Trữ lượng và tiềm năng dầu khí theo mức độ thăm dò
9

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

đốt bỏ để bảo vệ môi trường. Hiện nay (đến 31-12-2004) trữ lượng còn lại 250,06
dầu của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, đứng hàng thứ 6 (sau Malaysia)
Hình 1.11a Phân bố trữ lượng dầu các khu vực trên thế giới
11

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân
khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (Hình 1.11b). Tổng trữ lượng khí của thế giới
đến cuối năm 2003 khoảng 175,78 nghìn tỷ m
3
, trong đó các nước khu vực Châu Á
– Thái Bình Dương có trữ lượng khí khoảng 13,47 nghìn tỷ m
3
chiếm khoảng 8%
trữ lượng khí thế giới, đứng thứ 4 sau Châu Phi (Hình 12a). Trữ lượng khí của Việt
Nam mặc dù tăng 3 lần từ 120 tỷ m
3
vào năm 1992 lên 395 tỷ m
3
vào năm 2004
nhưng chỉ chiếm khoảng 2,9% trữ lượng khí khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
(Hình 1.12b) và xếp thứ 9 sau Papua New Guinea.

Hình 1.11b Phân bố trữ lượng dầu các nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
12


CO
2
cao mà các nhà thầu đã hoàn trả và có được một tổ hợp các giải pháp, chính
sách ưu đãi khuyến khích đầu tư nước ngoài để phát triển khai thác các mỏ giới hạn
kinh tế trên biển là đòi hỏi thực tế rất cấp bách. Mặt khác, cần phối hợp với các nhà
thầu nghiên cứu áp dụng các giải pháp công nghệ mới để tăng khả năng thu hồi dầu
tại các mỏ đang khai thác. Điều này có ý nghĩa kinh tế rất lớn trong tương lai khi
mà các mỏ dầu khí khai thác ngày càng cạn kiệt và việc phát triển các mỏ nhỏ ở
thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế Việt Nam ngày càng trở nên phổ biến.
14

Xây dựng chương trình xác định các thông số của tầng chứa dầu – khí bằng phương pháp biểu đồ cắt crossplot
HV : Dương Hoài Thanh GVHD : PGS. TS Trần Vĩnh Tuân

CHƯƠNG 2
CÁC THÔNG SỐ CỦA TẦNG CHỨA VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ VỈA CỦA TẦNG CHỨA

2.1. Những vấn đề cơ bản của Địa Vật Lý Giếng Khoan
Địa Vật Lý nghiên cứu giếng khoan là một lĩnh vực của ngành Địa Vật Lý,
bao gồm những phương pháp Vật Lý, sử dụng để nghiên cứu lát cắt địa chất mà
giếng khoan đi qua, từ đó có thể phát hiện và đánh giá trữ lượng khoáng sản, thu
nhập những thông tin về vùng mỏ khai thác và trạng thái giếng khoan.
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp Địa Vật Lý khác nhau, theo bản chất có
thể chia ra thành những nhóm như sau :
• Phương pháp điện trường.