Đặc điểm nứt nẻ trong đá móng granitod mỏ hải sư đen trên cơ sở phân tích tổng h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN ANH ĐỨC ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG GRANITOID MỎ HẢI SƯ ĐEN TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TỔNG HỢP TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ THUỘC TÍNH ĐỊA CHẤN LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN ANH ĐỨC ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG GRANITOID MỎ HẢI SƯ ĐEN TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TỔNG HỢP TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ THUỘC TÍNH ĐỊA CHẤN Ngành. Kỹ thuật địa vật lý Mã số. 62520502 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC. NGUYỄN HUY NGỌC HÀ NỘI – 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả.

Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong một công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Anh Đức ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Danh mục các bảng. iv Danh mục các hình vẽ.

v Danh mục các kí hiệu, viết tắt. xvi Mở đầu. xix Lời cảm ơn. xxiv CHƯƠNG 1 – ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ VÙNG NGHIÊN CỨU TRONG KHUNG CẤU TRÚC BỂ CỬU LONG 1.

Vị trí địa lý. Lịch sử tìm kiếm thăm dò. Đặc điểm địa chất, kiến tạo. Lịch sử phát triển địa chất.

Các pha biến dạng hình thành đứt gãy, đới phá hủy trong móng Hải Sư Đen. Cấu trúc địa chất khu vực. Địa tầng khu vực nghiên cứu. Hệ thống dầu khí.

24 CHƯƠNG 2 - PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA ĐỘ RỖNG NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG MỎ HẢI SƯ ĐEN 2. Tổng quan về đá móng nứt nẻ. Hiện trạng và phương pháp nghiên cứu đá móng nứt nẻ. Cơ chế hình thành nứt nẻ trong đá móng granitoid.

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chứa của đá móng nứt nẻ. Đặc điểm địa chất – kiến tạo tầng móng granitoid ở cấu tạo Hải Sư Đen. Đặc điểm hình thái cấu trúc móng. Thành phần thạch học.

Hệ thống đứt gãy. Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm nứt nẻ trong đá móng. Các phương pháp Địa Chất. Các phương pháp Địa Vật Lý Giếng Khoan.

Các phương pháp Địa Chấn. Các phương pháp toán học để tổ hợp số liệu. Phương pháp, quy trình xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ trong đá móng mỏ Hải Sư Đen. Cơ sở dữ liệu.

Các bước thực hiện. 71 CHƯƠNG 3 - ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG ĐÁ MÓNG GRANITOID MỎ HẢI SƯ ĐEN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ 3. Đặc điểm nứt nẻ theo tài liệu Địa Vật Lý Giếng Khoan. Đặc điểm nứt nẻ theo tài liệu Địa chấn.

85 CHƯƠNG 4 - MÔ HÌNH ĐỘ RỖNG NỨT NẺ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ TRONG MÓNG MỎ HẢI SƯ ĐEN 4. Mô hình độ rỗng nứt nẻ theo phương pháp mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Network – ANN). Áp dụng phương pháp Co-Kriging để xây dựng mô hình độ rỗng nứt nẻ. Kiểm tra, so sánh, đối chiếu kết quả.

Đánh giá đặc điểm và phân vùng khu vực nứt nẻ mỏ Hải Sư Đen. 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 131 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA NCS. 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

134 iv DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên hình Nội dung Trang 1 Bảng 1.1 Độ sâu các ngưỡng hiện tại của đá mẹ Oligoxen bể 26 Cửu Long 2 Bảng 3.1 Nhận biết các đới nứt nẻ và mạch phun trào thông 77 qua đặc tính các đường cong địa vật lý giếng khoan 3 Bảng 3.2 Đặc trưng vật lý các nhóm đá móng và các đới nứt 78 nẻ bể Cửu Long 4 Bảng 4.1 Bảng so sánh hệ số tương quan giữa độ rỗng từ mô 117 hình và độ rỗng từ giếng khoan VD-2X và HSD- 5XP v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Tên hình Nội dung Trang CHƯƠNG 1 1 Hình 1.1 Vị trí địa lý bể Cửu Long 2 2 Hình 1.2 Vị trí địa lý mỏ Hải Sư Đen - Lô 15-2/01 2 Các khảo sát địa chấn 2D và 3D tại khu vực mỏ Hải Sư 7 3 Hình 1.3 Đen Bản đồ đẳng sâu nóc móng mỏ Hải Sư Đen và vị trí các 7 4 Hình 1.4 giếng khoan Sơ đồ vị trí kiến tạo của bể Cửu Long trong bình đồ kiến 8 5 Hình 1.5 tạo khu vực Đông Nam Á Sơ đồ địa chất đới Đà Lạt chỉ ra sự phân bố của các phức 9 6 Hình 1.6 hệ Granitoid Định Quán, Cà Ná (Ankroet), Đèo Cả Sơ đồ minh họa các hoạt động kiến tạo khu vực Đông 10 7 Hình 1.7 Nam Á thời kỳ cuối Eoxen đầu Oligoxen. Khu vực nghiên cứu đang ở chế độ kiến tạo tách giãn 8 Hình 1.8 Các giai đoạn biến dạng bể Cửu Long 12 9 Hình 1.9 Các pha biến dạng khu vực Hải Sư Đen 13 Sơ đồ phân chia các đơn vị cấu trúc bậc II trong bể Cửu 14 10 Hình 1.11 Bản đồ cấu trúc trũng chính bể Cửu Long 15 Các mặt cắt đi qua các đới cấu trúc của trũng chính bể 16 12 Hình 1.12 Cửu Long Biểu đồ phân loại thạch học cho các mẫu đá móng theo 19 13 Hình 1.13 giếng khoan tại cấu tạo Hải Sư Đen (Vừng Đông) và lân cận vi So sánh mẫu đá móng tại cấu tạo Hải Sư Đen với các 20 14 Hình 1.14 mẫu đá của phức hệ Định Quán, Đèo Cả và Ankroet lấy tại các điểm lộ trên khu vực đới Đà Lạt 15 Hình 1.15 Cột địa tầng tổng hợp tại bể Cửu Long 21 Biểu đồ tiềm năng sinh dầu và phân loại vật chất hữu cơ 25 16 Hình 1.16 trầm tích Oligoxen Biểu đồ tiềm năng sinh dầu và phân loại VCHC trầm tích 25 17 Hình 1.17 Mioxen sớm Đồ thị thể hiện độ trưởng thành của vật chất hữu cơ tại 26 18 Hình 1.18 thời điểm hiện tại Đồ thị thể hiện phân loại cát kết và mối quan hệ giữa độ 27 19 Hình 1.19 rỗng và độ thấm, tập BI Đồ thị thể hiện phân loại cát kết và mối quan hệ giữa độ 29 20 Hình 1.20 rỗng và độ thấm, tập C Đồ thị thể hiện phân loại cát kết và mối quan hệ giữa độ 29 21 Hình 1.21 rỗng và độ thấm, tập E Đồ thị thể hiện phân loại đá magma trong khu vực nghiên 30 22 Hình 1.23 Mô hình tổng quát hệ thống dầu khí bể Cửu Long 31 CHƯƠNG 2 24 Hình 2.1 Sơ đồ phân bố trữ lượng trong móng ở bể Cửu Long 33 Các đới mạch hạt mịn (gouge) xuất hiện trên mặt đứt gãy 35 25 Hình 2.2 có thể đóng vai trò là các nêm chắn, ngăn sự di chuyển của chất lưu lên các vỉa bên trên Mô hình bẫy dầu khí móng nứt nẻ bể Cửu Long: (1) đá 37 26 Hình 2.3 chứa móng nứt nẻ; (2) Tập sét D – tầng chắn và tầng sinh; (3) Đá chứa cát kết vii 27 Hình 2.4 Phân loại các đá móng theo phân vị địa chất và thạch học 38 28 Hình 2.5 Phân loại đá granitoid một số giếng khoan bể Cửu Long 38 29 Hình 2.6 Các kiểu khe nứt nguyên sinh của đá magma xâm nhập 39 Phân loại khe nứt trong mô hình elipxoit biến dạng.7 trục ứng suất chính được ký hiệu là σ1, σ2, σ3 (với quy 40 ước σ1 > σ2 > σ3) 31 Hình 2.8 Mối quan hệ giữa trường ứng suất và các loại đứt gãy 41 Mối quan hệ giữa các loại đứt gãy và các khe nứt sinh 41 32 Hình 2.9 kèm Biến đổi độ rỗng đá móng nứt nẻ mỏ Bạch Hổ theo chiều 44 33 Hình 2.11 Bản đồ chiều sâu nóc móng cấu tạo Hải Sư Đen 45 35 Hình 2.12 Mặt cắt địa dọc theo cấu tạo Hải Sư Đen 45 Thành phần thạch học trong móng cấu tạo Hải Sư Đen dọc theo giếng khoan HSD-3X: từ nóc móng đến độ sâu 46 36 Hình 2.13 4200m gặp đá granodiorit, từ độ sâu 4200m trở xuống gặp đá monzogranit 37 Hình 2.14 Hệ thống đứt gãy Á vĩ tuyến tại mỏ Hải Sư Đen 47 Hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam tại mỏ Hải Sư 48 38 Hình 2.15 Đen Hệ thống đứt gãy Tây Bắc – Đông Nam tại mỏ Hải Sư 49 39 Hình 2.16 Đen Mặt cắt địa chấn dọc theo các giếng khoan HSD-1X và 49 40 Hình 2.17 HSD-5XP với hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến và kết quả đo PLT 41 Hình 2.18 Mẫu lõi tại các giếng khoan mỏ Hải Sư Đen 50 viii Mẫu phân tích lát mỏng thạch học của đá granit, bao gồm 42 Hình 2.19 các thành phần khoáng vật thạch anh, Feldspar, 51 plagioclase và mica 43 Hình 2.20 Mô hình đá móng điển hình 55 Quy trình tính toán độ rỗng trong đá móng bằng phương 56 44 Hình 2.21 pháp thể tích 45 Hình 2.22 Hình ảnh giếng khoan 58 46 Hình 2.23 Mạch địa chấn phức (Taner et al., 1979) 61 Cường độ phản xạ tức thời và Tần số tức thời của xung 62 47 Hình 2.24 sóng địa chấn (Partyka, 2000) 48 Hình 2.25 Mạng nơ-ron điển hình 66 49 Hình 2.26 Mô hình của một nơ-ron 68 50 Hình 2.27 Hàm kích hoạt sigmoid 68 51 Hình 2.28 Sơ đồ biểu diễn các bước của phương pháp Co-Kriging 70 Sơ đồ biểu diễn các bước thực hiện trong phương pháp 72 52 Hình 2.29 xây dựng mô hình độ rỗng bằng phương pháp ANN và Co-Kriging CHƯƠNG 3 Đặc trưng đường cong Địa vật lý giếng khoan đối với 75 53 Hình 3.1 từng loại đá Đặc trưng tổ hợp các đường cong ĐVLGK của đá 79 54 Hình 3.2 granite, granodiorite và đới nứt nẻ Đặc trưng tổ hợp các đường cong ĐVLGK của các đá 80 55 Hình 3.3 mạch trẻ Đặc trưng tổ hợp các đường cong ĐVLGK của các mạch 81 56 Hình 3.4 đá xâm nhập nông Aplit ix Đường FMI cho giá trị mức độ nứt nẻ cao (FMI 82 57 Hình 3.5 intensity) điềm chỉ vị trí các đới nứt nẻ Biểu đồ thể hiện hướng dốc và góc dốc theo phân loại hệ 82 58 Hình 3.6 thống nứt nẻ trên tài liệu FMI khu vực mỏ Hải Sư Đen So sánh khoảng phân bố của các đới nứt nẻ trên tài liệu 83 59 Hình 3.7 FMI và kết quả minh giải độ rỗng của giếng khoan HSD- 2X và HSD-3X So sánh khoảng phân bố của các đới nứt nẻ trên tài liệu 83 60 Hình 3.8 FMI và kết quả minh giải độ rỗng của giếng khoan HSD- 4X và HSD-5XP Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa giá trị Vp/Vs theo độ 84 61 Hình 3.9 sâu tại các giếng khoan trên cấu tạo hải Sư Đen Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa giá trị độ rỗng và giá trị 85 62 Hình 3.