Các loại bẫy dầu khí
Bẫy là một thể địa chất có độ rỗng, độ thấm thuận lợi cho việc tích tụ chất lưu (dầu, khí...) được bao quanh bởi đá chắn có thể ngăn sự di chuyển của chất lưu. Hình dạng và cấu trúc các loại bẫy chứa dầu khí rất phức tạp. Có thể phân thành các loại chủ yếu là các bẫy cấu trúc, bẫy địa tầng, bẫy hỗn hợp...
a. Bẫy cấu tạo
Bẫy cấu tạo được hình thành do hoạt động kiến tạo như các bẫy uốn nếp do quá trình nén ép, bẫy đứt gãy. Trên hình 1.46 là mô hình bẫy cấu tạo (bẫy nếp lồi, bẫy đứt gãy).
Hình 1.46 - Các loại bẫy cấu tạo
b. Bẫy địa tầng
Bẫy địa tầng liên quan đến quá trình trầm tích và biến đổi môi trường, có kích thước không lớn và phân bố phức tạp, khác với bẫy cấu trúc được hình thành do hoạt động kiến tạo.
Để phân loại bẫy địa tầng cần dựa vào đặc điểm các yếu tố tác động như:
- Thời gian hình thành bẫy: gồm các bẫy nguyên sinh được hình thành trong quá trình lắng đọng trầm tích hoặc tạo đá, bẫy thứ sinh phát triển sau khi lắng đọng trầm tích hoặc tạo đá.
- Mối quan hệ với các bất chỉnh hợp: gồm các bẫy có liên quan (trên hoặc dưới) và các bẫy không liên quan đến bất chỉnh hợp.
- Đặc điểm đá chứa của bẫy: gồm loại bẫy đá mảnh vụn lắng đọng, magma, carbonat...
- Đặc điểm độ rỗng: gồm các bẫy có độ rỗng giữa hạt, độ rỗng nứt nẻ...
- Nguồn gốc chứa của bẫy: gồm loại bẫy bồi tích, doi cát, cồn cát...
Với mục đích phục vụ tìm kiếm thăm dò dầu khí, có thể chia thành các nhóm:
+ Bẫy địa tầng nguyên sinh được hình thành trong quá trình lắng đọng trầm tích:
Các bẫy thân cát có độ rỗng tốt liên quan đến quá trình biến đổi tướng (còn gọi là các bẫy biến đổi tướng) gồm: các bẫy doi cát, lấp đầy lòng sông cổ, các quạt sườn, quạt đáy biển... Các dạng bẫy này thường được hình thành ở các vùng cửa sông, vùng tồn tại lòng sông cổ, địa hình đáy biển chuyển đổi từ châu thổ sang thềm, sườn và đáy biển sâu. Ngoài ra còn có các bẫy dạng thấu kính núi lửa, thấu kính carbonat.
Các bẫy vát nhọn địa tầng có hạt thô, độ rỗng tốt liên quan đến sự thay đổi bề dày nhanh chóng khi có độ dốc lớn. Dạng bẫy này thường được hình thành ở các vùng ven rìa tiếp xúc các đới nâng.
Các ám tiêu san hô
+ Bẫy địa tầng thứ sinh phát triển sau khi lắng đọng trầm tích.
Các bẫy địa tầng thứ sinh thường liên quan đến các bất chỉnh hợp. Những bẫy nằm dưới bất chỉnh hợp có dạng bẫy bào mòn, cắt cụt. Các bẫy nằm trên bất chỉnh hợp thường được hình thành dưới dạng bẫy lấp đầy thung lũng, tựa đáy, kênh ngầm...
Các dạng bẫy địa tầng thứ sinh khác như: Dạng các bẫy do quá trình nứt nẻ, phong hóa hoặc thủy nhiệt làm thay đổi độ rỗng thường được hình thành trong các phần nâng của móng, tạo nên các đới nứt nẻ có độ rỗng khác với độ rỗng giữa hạt của đất đá trầm tích (thí dụ các đới nứt nẻ trong đá móng granit, carbonat). Dạng các bẫy do biến đổi tính chất lý - hóa của chất lưu thường được hình thành khi có sự biến đổi mạnh về áp suất, nhiệt độ tác động đến thành phần chất lưu (thí dụ như các vỉa khí ở vùng nước nông, khí hydrat ở vùng nước sâu...).
Trên hình 1.47 là sơ đồ phân loại bẫy địa tầng và hình 1.48 là một số hình ảnh các loại bẫy địa tầng như bẫy biến đổi tướng, bẫy vát nhọn, bẫy bào mòn cắt cụt, bẫy ám tiêu san hô.
Hình 1.47 - Sơ đồ phân loại bẫy địa tầng
Hình 1.48 - Một số hình ảnh các loại bẫy địa tầng
Hình 1.49 là các loại bẫy cấu tạo, bẫy địa tầng, bẫy hỗn hợp với các lát cắt tương ứng với tuyến cắt qua vị trí các bẫy và bản đồ cấu tạo. Bẫy cấu tạo là loại bẫy chứa dầu khí phổ biến trong các bể trầm tích rất đáng quan tâm trong quá trình tìm kiếm thăm dò. Hình 1.50 là hình ảnh một số loại bẫy trong không gian 3 chiều.
Hình 1.49 - Bản đồ và lát cắt các loại bẫy chứa dầu khí a. Bẫy cấu tạo; b. Bẫy địa tầng; c. Bẫy hỗn hợp
Hình 1.50 - Một số hình ảnh các loại bẫy trong không gian 3 chiều
c. Bẫy trong đới nứt nẻ của móng
Đá móng là các đá magma hoặc biến chất nằm bất chỉnh hợp phía dưới các đá trầm tích. Trong những điều kiện nhất định như bị nứt nẻ hoặc phong hóa sẽ có độ rỗng nứt nẻ và độ thấm tốt thì đá móng trở thành loại đá chứa có chất lượng cao. Ở bể Cửu Long, đá móng là loại đá granit, gradiorit có độ rỗng nứt nẻ cao (trên 10%) và độ thấm tốt (hàng nghìn mD). Trong các đới nứt nẻ mật độ và tốc độ đều giảm so với đá móng nguyên khối nên trở sóng âm học có thể giảm khoảng 10% và tỷ số vp/vs tăng từ 1.7-1.9 trong đá nguyên khối có trở sóng lên giá trị lớn hơn 2.0.
Trên hình 1.51 là mô hình bẫy dầu khí trong đá móng bể Cửu Long, trong đó (1) là đới nứt nẻ trong khối đá móng nhô cao, (2) là tập sét đóng vai trò tầng chắn đồng thời cũng là tầng sinh và (3) là tập cát kết. Trên hình 1.52 là so sánh hình ảnh vết lộ đới nứt nẻ trên đất liền và mặt cắt địa chấn cắt qua móng liên quan đến vỉa chứa. Trên lát cắt địa chấn cho thấy đới nứt nẻ có sự thay đổi từ trên xuống, vùng (1) có biên độ phản xạ mạnh, tần số thấp, vùng (2) có biên độ phản xạ mạnh và độ liên tục tăng hơn và vùng (3) có trường sóng phản xạ hỗn loạn. Trên hình 1.53 là lát cắt địa chấn và bình đồ thời gian liên quan đến các đới nứt nẻ trong móng granit ở bể Cửu Long.
Hình 1.51 - Mô hình bẫy dầu khí trong đá móng ở bể Cửu Long - (1) Đới nứt nẻ trong móng granit; (2) Tập sét chắn; (3) Tập cát kết
Hình 1.52 - Hình ảnh các đới nứt nẻ liên quan đến vỉa chứa trong móng granit - a. Vết lộ trên đất liền; b. Mặt cắt địa chấn cắt qua móng
Hình 1.53 - Hình ảnh các đới nứt nẻ trong móng granit trên tài liệu địa chấn - a. Mặt cắt địa chấn; b. Bình đồ thời gian ở độ sâu trong móng
Dịch chuyển và nạp bẫy
Các tích tụ dầu khí thường tìm thấy trong đá trầm tích, hạt thô, kích thước tương đối thô và độ thẩm tương đối tốt. Những vật chất hữu cơ ban đầu là tiền thân của dầu khí chỉ có thể bảo quản trong đá trầm tích hạt mịn. Vị trí sinh ra dầu khí thường không phải vị trí tìm thấy những tích tụ dầu khí với quy mô lớn, điều đó có nghĩa là có sự dịch chuyển từ nơi sinh và thường di chuyển lên phía trên, do đặc tính nhẹ hơn, cho đến khi bị giữ lại ở một vỉa chứa trong bẫy có độ rỗng, độ thấm tốt.
Quá trình dịch chuyển của dầu khí được chia thành hai giai đoạn: dịch chuyển nguyên sinh (dịch chuyển từ nguồn đá mẹ), dịch chuyển thứ sinh (dịch chuyển lên trong vỉa chứa hoặc trong các lớp chuyển tiếp).
Trên hình 1.54 là sơ đồ dịch chuyển dầu khí. Một hệ thống dầu khí lý tưởng là khi bẫy dầu khí (bao gồm đá chứa, đá chắn, bẫy cấu trúc hoặc địa tầng) được hình thành sớm hơn so với thời gian đá mẹ trưởng thành và di cư, vì dầu khí được sinh ra có khả năng nạp vào bẫy nhiều hơn.
Hình 1.54 - Sơ đồ dịch chuyển dầu khí
Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí
