Luận án tiến sĩ kỹ thuật dầu khí đặc điểm phân bố tính chất dầu khí trên cơ sở n

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHI MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA NGUYEN MANH HUNG “ĐẶC DIEM PHAN BO TINH CHAT DAU KHÍ TREN CO SO NGHIEN CUU SO LIEU PVT VA DIA HOA TRONG BE CUU LONG” LUẬN AN TIEN SĨ KY THUAT DẦU KHÍ TP. HO CHI MINH NAM 2018 ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYEN MANH HUNG “ĐẶC DIEM PHAN BO TINH CHAT DAU KHÍ TREN CƠ SO NGHIEN CUU SO LIEU PVT VA DIA HOA TRONG BE CUU LONG” Chuyên ngành: Kỹ thuật Dau Khí Mã số chuyên ngành: 62520604 Phản biện độc lập 1: GS.

TS Trần Nghi. Phản biện độc lập 2: PGS. TS Hoàng Văn Long. Phản biện 1: PGS.

TS Lê Hải An.:-c-c-c-cc--: Phản biện 2: PGS. TS Trần Vĩnh Tuân. Phản biện 3: PGS. TS Trần Văn Xuân.

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HOC 1. Hoang Dinh Tién 2. Nguyễn Việt Ky LOI CAM DOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tac giả. Các kết qua nghiên cứu va các kết luận trong luận án nay là trung thực và không sao chép từ bat ky một nguôn nao và dưới bat kỳ hình thức nào.

Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tai liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận án Nguyễn Mạnh Hùng Luận án tiễn sĩ : Nguyễn Mạnh Hùng TOM TAT LUẬN AN Dau khí được phát hiện và khai thác ngày nay ở bể Cửu Long là kết quả của hang loạt quá trình, từ quá trình chuyển hóa vật liệu hữu cơ (VLHC) thành dau khí, quá trình di cư và bién đi thành phan dau khí, đến quá trình tích tụ và bảo tồn ở các bẫy chứa. Các quá trình này xảy ra trong những điều kiện hóa-lý. thời gian, tiến hóa địa chất nhất định và rất phức tạp.

Cho đến nay, chưa có công trình nào tổng hợp tải liệu và nghiên cứu ở quy mô toàn bé Cửu Long, dé giải quyết các van đề về dau vỉa. Kết quả của dé tài sẽ làm sáng tỏ quy luật phân bố đặc tính va phân bố dầu khí ở quy mô bể Cửu Long, đặt nó trong mối quan hệ khang khít với đặc điểm địa chat của bê. Vì vậy, tin tưởng rang kết quả nghiên cứu của dé tai này sẽ là một trong những co sở khoa học tin cậy, quan trọng, và được sử dụng trong thực tế TKTD & KT dầu khí ở bé Cửu Long. Kết quả nghiên cứu đã cho thay mối liên hệ khang khít giữa các thông số dau via, địa hóa dầu cũng như địa hóa đá mẹ.

Qua trình tong hop va khao sat số liệu đặc tinh dầu via(PVT) và địa hóa đã làm sáng tỏ bức tranh về đặc điểm phân bố dau khí trong bể Cửu Long. Căn cứ vào các di chỉ sinh học và hóa học của dầu via và VLHC, các đặc điểm địa chất cùng các đặc tính hóa lý của dầu khí, đã tìm ra quy luật phân bố các đặc tinh dầu khí trong bể Cửu Long. Các qui luật nay được chứng minh và giải thích rõ rang, ti mi trên cơ sở khoa học có đủ độ tin cậy cao. Các nghiên cứu về đá mẹ đã được thực hiện qua nhiều kết quả nghiên cứu trước đây, tuy nhiên các nghiên cứu đều phan lớn sử dụng số liệu đã cũ và chưa có sự thống nhất về địa tầng cho trầm tích Oligocen dưới (tập E+F).

Các nghiên cứu trước không phân chia đánh giá một cách chỉ tiết bé Cửu Long theo từng lô, từng phân vị địa tang và theo từng tập nên các đánh giá còn mang tính tong quát. Nghiên cứu này đã bồ sung thêm các số liệu mới thu thập được va phân chia chi tiết cụ thé hơn cho từng tập tram tích theo từng lô trên cơ sở thống nhất mới nhất về dia tang (2013). Ngoài ra, dé đánh giá chính xác tiềm năng dầu khí được sinh ra bởi các tầng đá mẹ, khôi phục giá trị TOC ban dau của đá mẹ đã trưởng thành đã được trình bày cụ thé trong nghiên cứu này. Chính vì có những sự khác biệt so với các nghiên cứu trước đây nên kết quả đánh giá về đá mẹ có một sô đặc điêm chính khác so với các nghiên cứu trước đây là đá me Oligocen dưới giàu VLHC hon đá mẹ Oligocen trên( tập D) va dau khí đã được sinh ra chủ yếu từ đá mẹ Oligocen dưới và một phần đáy của đá mẹ Oligocen trên tại các trũng sau.

Đối với đá mẹ Miocen dưới, VLHC ban đầu chủ yếu thuộc Kerogene loại II chỉ tập trung ở khu vực phía nam và trung tâm của bé. Riêng khu vực phía Bắc và Đông Bắc bé Cửu Long lại cho thay đá mẹ Miocen dưới chủ yếu thuộc Kerogene loại IL. Tuy nhiên, VLHC trong đá mẹ Miocen dưới chưa đạt pha sinh dau. Mối quan hệ giữa các thông số dau trong điều kiện vỉa và các thông số đặc tính địa hóa dầu cũng đã được một số nghiên cứu trước kia dé cập tới.

Sự khác biệt trong các mỗi quan hệ được xây dựng trong nghiên cứu nay là làm nổi bật được sự khác biệt đặc tính dầu theo từng phân vi địa tang. Trên cơ sở mối quan hệ này có thé nhận biết được, đặc điểm phân bố của dau khí trong bé Cửu Long được phân bố thành hai phức hợp chứa dau khác biệt nhau: tầng móng va tang Oligocen dưới; dau tầng Oligocen trên va Miocen dưới. Điểm khác biệt trong nghiên cứu này còn đưa ra được mối quan hệ giữa chỉ số Heptane và chỉ số Iso Heptane trong phân đoạn nhẹ của dầu góp phần xác định loại VLHC ban đầu cũng như mức độ trưởng thành nhiệt mà dầu được hình thành trong bé Cửu Long. Trên co sở bản dé phân bố đăng dày và dang sâu của các phân vị địa tang trong bể Cửu Long cùng các số liệu đặc tính dầu khí được xây dựng thành các sơ đỗ phân bố theo từng đặc tính cơ bản của dầu trong điều kiện vỉa.

Trên cơ sở liên kết các đặc tính dầu, đặc điểm của tầng đá mẹ tương ứng và đặc điểm phân bồ hệ số sét/cát của các phân vị địa tầng, phân bố dầu khí được chia thành đới trung tâm, đới chuyền tiếp và đới ven ria. Đới trung tâm luôn gan liền với tiềm năng dầu khí lớn, nơi có kha năng sinh dau tốt, khả năng chắn và chứa dau khí tốt. Đới chuyền tiếp cho thấy tiềm năng dầu khí nhưng khả năng sinh và chăn đã kém đi rất nhiều. Riêng với các đới ven rìa, tiềm năng dau khí thấp do kha năng chan rất kém cộng với sự xâm nhập của nước via cũng như nước mặt.

Như vậy, các luận điêm chính của luận án đã chứng minh trên cơ sở liên kêt các sô liệu được tông két từ đá mẹ, đặc tính dâu via và đặc tính địa hóa dâu đã làm sáng tỏ bức tranh vê đặc diém phân bô dâu khí trong bê Cửu Long, góp phân cho công tác tim kiếm thăm dò hiệu quả hơn. li ABSTRACT Petroleum which is discovered and produced in Cuu Long basin is the result of numerous processes, from organic material alteration to generate petroleum, migration, accumulation and reservation. Those processes occurring under specific chemical and physical conditions and in certain geological evolution periods are complex. However,there are no studies avaiable to reveal whole process in Cuu Long basin.

The result of this thesis will show the distribution law of petroleum and its attribute in the basin, which is based on the geological characteristics of this region. Therefore, this study is believed to be an important and reliable scientific basis for the oil and gas industry as well as can be applied in petroleum exploration and production in Cuu Long basin. This research shows the integral relation between reservoir fluid parameters, oil geochemical and source rock. To clarify the whole picture of the distribution of petroleum in Cuu Long basin, large number of PVT and geochemical data has been gathered and studied.

Moreover, data acquired from biomarker from reservoir oil and organic materials, and geological characteristics as well as chemical and physical conditions of hydrocarbon is utilized to find out the distribution law of petroleum characteristics in the area. Those rules are proven and demonstrated clearly based on the reliable scientific sources. Many studies on source rock have been done but their data was relatively outdated and previously there was no agreement on the lower Oligocene stratigraphy (sequence E and F). Furthermore, those works do not focus particularly on block, stratigraphic unit and sequence so the outcomes were general.

Notwithstanding the issues, this research contributes newly updated data and concentrates specifically on each sequence in interested regions based on the latest agreement on stratigraphy in 2013. Moreover, to evaluate petroleum potential of source rocks more precisely, restoring original TOC values of mature source rocks are important and presented in the study. Because of many differences, the result of the research has some distinct conclusions from previous researchers, especially lower Oligocene source rock is richer organic materials than upper Oligocene one (sequence D) and hydrocarbon is mainly generated in lower iii Oligocene source rock and a bottom part of upper Oligocene source rock. In lower Miocene source rock, organic materials are originally Kerogene type III with the distribution being mainly on the south and center of Cuu Long basin.

In contrast, in the north and northeast area, lower Miocene source rock has substantial kerogene type II. However, organic materials in lower Miocene source rock is not mature to oil window. Although relation between oil parameters in reservoir condition and geochemical parameter has been mentioned in other studies, this thesis highlights the differences of those parameters in each interested stratigraphy. Based on the relation, distribution of hydrocarbon can be divided into two distinct groups: basement and lower Oligocene; upper Oligocene and lower Miocene.

Another distinction of the study is the application of relation between Heptane and Iso-heptane in light fraction of oil which is used to classify initial organic materials as well as temperature maturation of hydrocarbon in Cuu Long basin. In addition, iso-depth maps and thickness maps of some stratigraphic units in Cuu long basin as well as petroleum characteristic data are used to create reservoir fluid properties distribution. According to the relation of oil and gas characteristics, source rock characteristics and shale/sand ratio of all stratigraphic units, hydrocarbon distribution can be divided into 3 areas: central zone, transitional zone and marginal zone. Central zone which usually has great generating ability, high-quality seal and trap is believed to have high petroleum potential.

Whereas, transitional zone also shows somewhat potential but generating and sealing ability is greatly reduced. Petroleum potential in marginal zone is low due to poor sealing ability and infiltration of reservoir and surface water. In conclusion, all main points of this thesis that are proven by using data and parameters of source rock, hydrocarbon and geochemical characteristics provide better understanding of petroleum distribution in Cuu Long basin, which greatly contributes to exploration process in the oil and gas industry. iv LỜI CÁM ƠN Trước tiên, tôi xin bảy tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất với cán bộ hướng dẫn PGS.

Hoàng Đình Tiến và PGS.