Bẫy dầu khí

BẪY DẦU KHÍ PHẦN I: GIỚI THIỆU PHẦN II: PHÂN LOẠI BẨY DẦU KHÍ I. BẪY KIẾN TRÚC II: BẪY DIAPIRIC III: BẪY ĐỊA TẦNG IV: BẪY MÀN CHẮN THỦY LỰC V: BẪY KẾT HỢP PHẦN III: CÁC KIỂU BẨY DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM GIỚI THIỆU  Bẫy dầu là một tổng những điều kiện giữ dầu trong đá chứa ngăn sự di chuyển của dầu .  Trong tự nhiên , các đá chứa dầu nằm giữa các đá có độ thấm xấu được gọi là két chứa tự nhiên .  Trong các két này thường chứa đầy nước , dầu khí nằm trong két sẽ chứa dạng giọt phân tán hoặc bọt .  Do sự khác nhau về tỷ trọng , các giọt dầu và bọt khí sẽ nổi lên trên mặt lớp và di chuyển lên trên tới lớp đá mái , rồi sau đó nếu mái nằm nghiêng chúng lại di chuyển theo hướng nhô lên của két chứa .  Nếu quá trình di chuyển cứ tiếp tục như vậy thì dầu khí luôn ở trạng thái phân tán .  Các tích tụ dầu khí trong các két chứa tự nhiên chỉ có thể xuất hiện khi trên đường di chuyển chúng bị ngăn lại không di chuyển được nữa .  Bộ phận của két chứa tự nhiên , nơi có điều kiện thuận lợi cho sự tích tụ dầu khí trên đường di chuyển của chúng được gọi là bẫy dầu và khí . - Đỉnh nếp uốn (crest) : điểm cao nhất của bẫy nếp lồi - Điểm tràn (spill point) : khi lấp đầy một bẫy kiến trúc , điểm tràn chính là điểm mà tại đó mực dầu là thấp nhất . - Đê bao khép kín của bẫy (closure) : khoảng cách thẳng đứng từ đỉnh nếp uốn đến mặt phẳng đi qua điểm tràn . - Mặt phân cách dầu - nước (oil - water contact) : mặt phẳng phân chia dầu và nước trong bẫy (dầu nằm trên nước) - Mặt phân cách khí - dầu (gas – oil contact) : mặt phẳng phân chia khí và dầu trong bẫy (khí nằm trên dầu)  Một loại bẫy phổ biến nhất là nếp lồi . Dầu từ phía dưới đi lên theo hướng tới đỉnh nếp lồi , nếu bên trên là lớp đá chắn thì nó sẽ đọng lại. Từ đó có một số định nghĩa có liên quan đến bẫy dầu : PHÂN LOẠI BẨY DẦU KHÍ 1. Bẫy cấu trúc: gây ra bởi quá trình kiến tạo Bẫy nếp lồi Bẩy đứt gãy 2. Bẫy Diapiric: Gây ra bởi sự uốn nếp đảo ngược giữa tầng muối diapiric Muối diapiris Bùn diapiris 3. Bẫy địa tầng học: Gây ra bởi dạng trầm tích hoặc là quá trình tạo đá trầm tích 4. Bẫy thủy động: Gây ra bởi dòng nước chảy 5. Bẫy kết hơp: Gây ra bởi hai hay nhiều quá trình trên PHÂN LOẠI BẨY DẦU KHÍ I. BẪY KIẾN TRÚC  Nguyên nhân thành tạo do các lớp đá bị biến dạng uốn nếp , đôi khi do hiện tượng xâm nhập hay hiện tượng nén chặt gây ra . 1. Bẫy nếp lồi  Bẫy nếp lồi gây ra bởi sự nén ép được tìm thấy nhiều nhất ở những vùng lân cận bên dưới vùng trũng, nơi có sự co rút của vỏ trái đất.  Vì vậy nhiều bẫy được thành lập bên trong và ở vùng kế bên dãy núi, xuất hiện ở nhiều nơi trên thế giới.  Nguyên nhân thành tạo do các lớp đá bị biến dạng uốn nếp  Nhóm thứ hai của bẫy nếp lồi được hình thành không phải do sự nén ép mà do lực căng của vỏ trái đất.  Sức căng của vỏ trái đất là nguyên nhân hình thành bồn trũng, mặt tiếp xúc thường tách ra đi vào khảm trong đá móng của địa lũy và địa hào 2. Bẫy do phay: Đứt gãy có vai trò gián tiếp nhưng quan trọng đối với sư nạp bẫy của nhiều mỏ. Bẫy do phay là kiến trúc chiếm ưu thế trong sự thành tạo bẫy, ở đây không tính đến nếp lồi bị phay phá. Phay trong trường hợp này là là hậu qủa của uốn nếp. Mặt phay cắt qua một loạt địa tầng: phục vụ cho sự di chuyển và tạo nên những vùng khép kín không thấm 3. Quan hệ giữa bẫy kiến trúc với hoạt động kiến tạo  Sự phân loại cấu trúc bẫy thì rất quan trọng đối với những bẫy không được khảo sát trong phạm vi kiến tạo.  Cấu trúc bẫy không xảy ra ngẫu nhiên.  Sự phân loại bẫy cấu trúc dựa vaò lịch sử hình thành vùng và khu vực có hoạt đông kiến tạo đóng kín  Sự phân loại bẫy cấu trúc được đưa ra bởi Harding và Lowell (1979) .  Cấu trúc bẫy phân loại tùy theo hoạt động kiến tạo, tùy theo đá móng hay lớp phủ liên quan ,hay theo môi trường đối với đới kiến tạo Loại cấu trúc Ảnh hưởng của lực kéo Quan hệ đá móng(Basement involved) Đứt gãy trượt sâu(Wrench fault) Ngẫu lực (Couple) Vùng cao cổ xưa(Region paleohigh) Quá trình phủ(Mantle process) Khối đứt gãy chờm nghịch và đứt gãy nghịch(Thrust blocks and reversed faults) Sự nén ép(Compreson) Sự mở rộng khối đứt gãy và sự xếp nếp (Extension fault blocks and drape anticlines) Lực kéo(Tension) Sự tách rời lớp phủ từ đá móng(Cover detached from basement) Đứt gãy đồng trầm tích và nếp lồi uốn(growth faults and rollover anticlines) Sự bóc tách-quan hệ cấu trúc(Decollement -relatived structures) Sự nén ép(Compression) Diapirs(muối và sét)(Diapirs(salt and clay) Sự đảo ngược tỉ trọng(Density contract) II. BẪY DIAPIRIC  Bẫy diapiric được sinh ra bởi sự chuyển động đi lên của trầm tích có tỉ trọng nhỏ hơn lớp phủ chúng.  Trong hoàn cảnh này trầm tích có khuynh hướng di chuyển đi lên diapiric, bẫy hidrocacbon có dạng thay đổi khác nhau. Vòm muối  Khi khối magma hay vòm muối đi lên các loạt đá kề trên một cấu trúc vòm muối có 3 tác dụng + Đầy lùi các lớp đấy đá mà nó đi qua và tạo ra cấu trúc nêm vát ở 2 bên sườn . + Nâng các lớp đất đá kề trên thành nếp lồi nếu nó không chọc thủng các lớp này .  Ngay trên phần đỉnh của chỏm muối , gọi là mũ đá thường được thành tạo bởi thạch cao , đá vôi , dolomit , những chất cặn không tan của chỏm muối → tạo nên tầng chứa sản phẩm  Một loại bẫy chính khác được xét đến là bẫy địa tầng, nó có dạng hình học do có sự thay đổi về thành phần thạch học.  Những sự thay đổi đó có thể là nguyên nhân bởi nguồn gốc của sự bồi tích trong đá, tạo ra những ám tiêu hay những kênh rãnh. III. BẪY ĐỊA TẦNG  Bẫy địa tầng là bẫy mà sự khép kín được tạo ra do sự biến đổi của địa tầng hoặc sự biến đổi trầm tích của đá chứa .  Do kết quả của hiện tượng địa chất sinh ra sau các hoạt động trầm tích , chủ yếu chúng phụ thuộc vào địa tầng cổ địa lý 1. Không liên quan với bất chỉnh hợp: Những bẩy trầm tích thì bao gồm những rãnh, ám tiêu và những doi cát a. Channel traps  Các thân cát hoăc nói chung hơn là các tích tụ vụn có thể chia ra thành một số kiểu tùy theo các đặc tính địa chất và nguồn gốc của chúng gồm: các thành hệ dạng thấu kính tạo nên kiểu bẫy trầm tích không đều và không liên tục. - Các lạch cát: Là những thành hệ trầm tích vụn tương ứng với sự lấp đầy các lạch cổ. Trong trường hợp này các thân cát vuông góc hoặc xiên chéo với bờ biển, tương ứng với những dòng sông cổ hoặc tam giác châu cổ nơi vật liệu được đưa ra biển. - Các doi cát: là những bẫy địa tầng nguyên sinh tương ứng với những doi cát lắng đọng ở một độ sâu nhất định ở phía ngoài bờ biển. Thân cát thuộc dạng này thường có dạng hình học đều đặn, kéo dài và ít nhiều song song với đường bờ biển Mô hình về địa chất học và mô hình điện toán của đường địa chấn về đá cát chắn bờ biển bị giật lùi  Được thành tạo cơ bản ở sườn các khối nâng và những cấu trúc lớn khác do sự giảm chiều dày theo đường phương từ trên xuống cũng như sự thay đổi theo chiều hướng giảm đi tính chứa dầu và đến khi vát nhọn, mất hoàn toàn những tầng chứa dầu . b. Bẫy vát nhọn  Thường nó được khép kín ở phía trên của núi dốc do sự biến đổi theo chiều ngang từ vật liệu cát đến sét, thân cát thường có hình dạng dẹp hoặc thu dài, loại đơn giản nhất là thân cát thuộc loại thấu kính.  Trong trường hợp này đá chứa có dạng như một cái nêm được bao bọc xung quanh bởi các đá không thấm (đá chắn) . c. Bẩy ám tiêu: thường khó phát hiện chúng thường nằm ở một chỗ đối với độ dốc đáy biển, giữa bồn và nền ven bờ .  Bẩy ám tiêu hay là nơi mà có sự tăng độ nghiêng của đá cacbonat, là một trong những loại bẫy quan trọng thuộc bẫy địa tầng.  Sự trưởng thành của ám tiêu tạo ra dạng tháp nhọn hoặc dạng đối xứng kéo dài.  Chúng phát triển ở những chỗ có kết cấu đá cứng, và độ xốp ban đầu cao. Có 2 loại: - Tầng đất đá sinh vật: là những tầng chứa tỷ lệ lớn các vỏ, các mãnh vụn và cơ thể sinh vật khác nhau - Các rạn sinh vật: Các ám tiêu này thường được thành tạo bởi các sinh vật: san hô, bọt biển, huệ biển, sò, ốc, tay cuộn, rêu, trùng lỗ… Thường chúng tạo thành những khối Dolomit, có sự tích tụ của các mảnh vỏ sò, ốc ở trên các sườn có tính chất đá chứa  Hai vấn đề chính về bẫy địa tầng ám tiêu là: không phải tất cả những ám tiêu thì đều chứa Hidrocarbon và ở đây những đặc trưng của vỉa chứa thì không liên quan đến tướng trầm tích 2. Quan hệ với bất chỉnh hợp Liên quan với bất chỉnh hợp địa tầng tại các cấu trúc kiến tạo . Liên quan với bất chỉnh hợp địa tầng ở bề mặt bóc mòn các phần sót lại bị chôn vùi của địa hình cổ hay các phần lồi của móng kết tinh . Trong trường hợp này những lớp đá nằm bên dưới có thể bị nghiêng , bị xói mòn và sau đó được phủ không khớp đều lên trên bởi một lớp đất đá không thấm trẻ hơn và tại đó dầu – khí có thể được bẫy lại . Tầng đá chứa bên dưới có thể được phủ lên bất kỳ một loại đá trầm tích không thấm nào đó , nhưng thường là loại đá phiến bột sét hoặc đá trầm tích bốc hơi Bẫy bất chỉnh hợp và phủ bất chỉnh hợp Nước từ những khoảng trống có áp lực lớn trong đá đi theo đứt gãy thẩm thấu vào những bẫy chứa dầu và đẩy dầu di chuyển ra khỏi bẫy tạo lên màn chắn thủy lực .  Đặc biệt, trong bẫy màn chắn thủy lực thường có mặt phân cách dầu – nước ở trạng thái nghiêng . IV. BẪY THỦY ĐỘNG LỰC Các tầng chứa nước ít khi đứng yên và di chuyển với một tốc độ mạnh làm thay đổi điều kiện thành tạo bẫy thay vì chỉ chịu lực trọng trường . Tỷ trọng của khí luôn nhỏ hơn dầu nên vỉa khí bị biến dạng và di chuyển yếu, vỉa dầu bị biến dạng và di chuyển mạnh hơn . Do đó nhân tố thủy tĩnh và thủy động lực kéo theo sự thay đổi vị trí của bẫy . V. BẪY KẾT HỢP * Quá trình hình thành bẫy hỗn hợp Nhân tố địa tầng gây ra trước tiên, tiếp theo là nhân tố kiến trúc gây ra biến dạng để hoàn chỉnh bẫy. Hai hiện tượng có thể liên kết chặt chẽ với nhau và hiện tượng kiến tạo sẽ quyết định quá trình trầm tích. Một nếp lồi có thể bị trọc đi do sự xói mòn phần đỉnh, sau đó bị phủ lên bởi một thành hệ biển tiến. Bẫy có thể được tạo nên do sự phối hợp nêm vát bên dưới bất chỉnh hợp hoặc nêm vát biển tiến nằm trên sườn của một nếp lồi. Trong trường bẫy liên kết với các vòm muối thì có nhiều hiện tượng trầm tích sẽ đi kèm với sự nâng lên của vòm. Bẫy liên kết với những dãy núi cổ hoặc một đồi bị vùi lấp. Một dãy núi cổ vẫn nổi cao so với các thành hệ sau đó. Chúng ta phân biệt dãy núi cổ thuần tuý và dãy núi cổ hoạt động trong uốn nếp sau này. Trước thời kỳ bị phủ, địa hình của nó đã bị các nhân tố xói mòn. Sau khi bị chôn vùi nó vẫn có độ lỗ rỗng cao trở thành lớp có độ thấm đáng kể và tầng chứa tốt.  Bẫy do khe nứt là nhiều khoáng sản có các tầng chứa nứt nẻ. Và những tầng chứa này thuộc về những kiểu bẫy khác nhau. Hiện tượng nứt nẻ là nguồn gốc của tầng chứa khi vắng mặt mọi biến dạng của kiến trúc, cũng như một bẫy địa tầng chủ yếu được tạo nên bởi sự phát triển của một bẫy không liên tục của tầng xốp và thấm.  Hầu hết các trường dầu và khí trên thế giới không chỉ là đơn độc hoặc bẫy cấu trúc hoặc bẫy địa tầng hoặc bẫy màn chắn thủy động lực mà là sự tổ hợp của hai hay nhiều yếu tố trên .  Trong thực tế , các bẫy dầu thường là tổ hợp của 2 yếu tố cấu trúc và yếu tố địa tầng , trường hợp có thêm yếu tố màn chắn thủy động lực thì rất hiếm gặp . Các kiểu bẫy hỗn hợp : * Nêm vát địa tầng nằm trên sườn của một nếp lồi . * Bẫy có thể được tạo nên do sự kết hợp của một nếp lồi bị cắt bởi mặt bất chỉnh hợp . * Đa số các bẫy liên kết với vòm muối cũng được coi là bẫy hỗ hợp . KIỂU BẪY DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM I. BỂ CỬU LONG Các bẫy dầu khí được phát hiện chủ yếu là: + Bẫy cấu tạo vòm, vòm đứt gãy, khối đứt gãy nghiêng, các cấu tạo hình hoa tồn tại trong các tập C, E ( Oligocen), B1 (Miocen dưới). + Bẫy chứa trong móng đá nứt nẻ. + Bẫy địa tầng liên qưan đến các thân cát tuổi Oligocen, Miocen. Các thân các có dạng thấu kính, dạng vát nhọn địa tầng. Đới nâng Rồng-Bạch Hổ-Cửu Long :  Còn gọi là đới nâng trung tâm có phương hướng kéo dài theo hướng Đông Bắc-Tây Nam.  Đới nâng này bị phân cách với các trũng kế cận bởi các đứt gãy lớn đặc biệt là đứt gãy Đông Bắc–Tây Nam.  Qua các bản đồ đẳng dày ta thấy các đới nâng này phát triển kế thừa một cách bền vững và liên tục từ móng đá trước Kainozoi đến tầng “rotalid”. The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. II. BỂ NAM CÔN SƠN Các dạng bẫy trong bể Nam Côn Sơn gồm: + Bẫy cấu trúc nếp oằn cuốn, những đứt gãy nghiêng kéo dài. + Bẫy rong khối đá móng nhô cao bị phong hóa nứt nẻ. + Bẫy ám tiêu trong các thành tạo cacbonat ( chủ yếu trong tầng Miocen trung và thượng). + Bẫy địa tầng: dạng vát nhọn trên cánh đới nâng. III.BỂ PHÚ KHÁNH Có các dạng bẫy chính sau: +Bẫy chứa trong móng nứt nẻ (trong móng trước Đệ Tam). +Bẫy dạng vòm (Eocen thượng –Oligocen). + Bẫy địa tầng : các vát nhọn địa tầng (Oligocen thượng). +Bẫy chứa hình thành trong pha nghịch đảo và nâng lên của khu vực (Miocen hạ ). +Bẫy địa tầng chứa ám tiêu san hô ( Miocen trung –thượng). IV. BỂ SÔNG HỒNG Điển hình là các thành tạo cacbonat đươcẹ hình thành trong điều kiện biển nông.  Bẫy dạng vòm được kế thừa trên khối nâng móng và chịu mức độ nén ép khác nhau giữa đỉnh và cánh. Tầng chắn là sét phủ lên mặt trượt đứt gãy.  Các khối cacbonat ám tiêu Miocen với các tầng sinh Miocen và Oligocen trong các bẫy khối xây kế thừa các gờ nâng hay các vòm nâng và các địa lũy. V. BỂ MALAY-THỔ CHU  Bẫy phổ biến nhất là khối bám đứt gãy, hay dạng cấu tạo hình hoa, một số các thân cát lòng sông cổ. PHẦN IV: KẾT LUẬN  Bẫy nếp lồi xuất hiện trong tất cả các loại bồn tự nhiên và thường thì xuất hiện như các giếng nghịch đảo (lấy nước vào phía miệng và mất nước đi phía đáy ) và các khối nâng trong các bồn kiến trúc  Bẫy có kiến trúc đứt gãy thường xuất hiện trong các bồn nép ép và các bồn tạo nên do các đứt gãy lục địa . Cơ chế của loại bẫy này được đặc trưng bởi những đai đứt gãy nghịch chờm cả các khối nâng bên trong những diện tích chịu ảnh hưởng của những hoạt động di chuyển kiến tạo trong suốt lịch sử địa chất của chúng  Các bồn kiến tạo muối thành tạo trên những khu vực rộng lớn trong suốt kỷ Devon và Pecmi sớm đã cung cấp nhiều loại đá chắn độc đáo ở gần sát bên các vòm muối Bẫy địa tầng xuất hiện như những đới nêm địa tầng – phát triển ở phần hông của vỉa kiến trúc nếp lồi .  Các bẫy địa tầng thường có liên quan đến các bẫy bất chỉnh hợp .  Mỗi trường hợp riêng biệt tùy vào môi trường tướng đá cổ là các thể thấu kính .  Phần lớn các tầng chứa thành tạo ở môi trường xa bờ và gần bờ - nơi chịu ảnh hưởng của thủy triều và vùng tam giác châu .  Các tầng chứa ám tiêu thường được thành tạo do các thành hệ cacbonat và chúng phản ánh những môi trường cổ - nơi mà chúng được tạo thành .  Chúng tạo nên các tầng chứa có độ rỗng và độ thấm tốt có khả năng tạo các tích tụ lớn . Phân loại đứt gãy a. Đứt gãy thuận: mặt đứt gãy nghiêng về phía đất đá sụt xuống, cánh treo sụt tương đối so với cánh nằm. Hình thành chủ yếu trong trường lực căng giãn theo phương ngang, hoặc do sự dịch chuyển tương đối theo chiều thẳng đứng của đất đá trong vùng có vận động kiến tạo thăng trầm b. Đứt gãy nghịch: mặt đứt gãy nghiêng về phái các đá bị trồi lên, cánh treo nâng lên tương đối so với cánh nằm.  Đứt gãy nghịch và nghịch chờm được hình thành trong điều kiện nén ép của vỏ trái đất  Đứt gãy ngang (phay ngang): là những đứt gãy mà các đất đá có cùng chuyển dịch theo phương ngang.  Địa hào: là hợp bởi đứt gãy thuận hay đứt gãy nghịch mà phần trung tâm bị tụt xuống  Địa luỹ: được thành tạo bởi các đứt gãy thuận hoặc nghịch, phần trung tâm nâng lên tương đối