Bài giảng Địa chất dầu khí (Petroleum geology) - Chương 10: Các phương pháp tìm kiếm thẩm lượng dầu khí

Chương 10: Phương pháp tìm

kiếm và đánh giá dầu khí

10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật và trong

kinh tế trong công tác thăm dò dầu khí

10.2 Những yếu tố và mục tiêu thăm dò

10.3 Những giai đoạn thăm dò trong một bồn

dầu khí

10.4 Phương pháp tìm kiếm và thăm dò

10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật

và trong kinh tế trong công tác tìm

kiếm dầu khí

• Có những mạo hiểm trong kỉ thuật và kinh tế

liên quan đến công tác tìm kiếm như khả năng

phục hồi dầu và chất lượng của dầu và khí

• Dầu tại chổ ít hơn 60% đôi khi là 10% và 70%

đến 90% của khí tại chổ đã được chứng minh về

mặt kinh tế là có khả năng phục hồi bởi công

nghệ hiện đại

10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật

và trong kinh tế trong công tác tìm

kiếm dầu khí (tt)

• những phương pháp địa chất phải chính xác để tối

ưu hóa khả năng phục hồi này. Hơn nữa, trong nhiều

bồn dầu khí, có vài bẩy dầu quá nhỏ hay đá chứa có

chất lượng nghèo vì thế việc khai thác không hoàn

lại được chi phí khoang và sản phẩm

• Những nhà đánh giá cần dự tính là sản phẩm là dầu

hay khí , bởi vì trong khu vực xa, những khó khăn

phát sinh và điều chỉnh giác của khí tự nhiên là điều

cấm

10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật

và trong kinh tế trong công tác tìm

kiếm dầu khí (tt)

• Tương tự, việc dự tính thành phần hóa của dầu

thô và khí tự nhiên rất quan trọng, đặc biệt trong

khu vực mà những kết quả chỉ gần với loại

thương mại. Đây là phần công việc của các nhà

địa chất trong công tác tìm kiếm

10.1 Những mạo hiểm trong kỉ thuật

và trong kinh tế trong công tác tìm

kiếm dầu khí (tt)

• Ở quan điểm này, nhiệm vụ dường như quá khó, nhưng

cần nhớ điều quan trọng là thiên nhiên cũng theo những

quy luật nhất định và không có những tích tụ dầu khí một

cách ngẫu nhiên dưới bề mặt trái đất.

• Những hiểu biết của những quy luật này dựa trên những

số lượng lớn các bài học từ những giếng khoan thành công

và không thành công. Việc áp dụng những quy luật này

đến các trường hợp nhất định luôn luôn khác nhau và đây

chính là nghệ thuật trong môn khoa học địa chất dầu khí

10.2 Yếu tố và nhiệm vụ

• Yếu tố của nhiệm vụ

Nhiệm vụ đầu tiên trong khai thác là nhận ra những hệ thống

địa chất mà các tích tụ dầu có thể xuất hiện. Từ những kiến

thức địa chất, chúng ta biết ra hệ thống gồm 5 nhân tố là đá

sinh, đá chứa, con đường di cư, bẫy và đá chắn (hình 1)

Đá sinh

Nhiệm vụ của các phương pháp địa vật lí là tìm ra

- loại đá

- Thể tích

- Điều kiện thành tạo

- Nhiệt độ và lịch sử chôn vùi

- Nguồn gốc hữu cơ

Những phương pháp địa vật lí có thể đóng góp

cho tất cả nhân tố trừ nhân tố cuối cùng

Đá chứa

Nhiệm vụ của phương pháp địa vật lí là tìm ra

- Loại đá

- bề dày, chiều rộng và thể tích

- điều kiện thành tạo của đá phiến sét (những

điều này thường làm sáng tỏ “type of body” và

hướng ưu tiên của độ thấm)

- đô rổng hiện tại

- độ thấm hiện tại

Một lần nữa pp ĐVL có thể đóng góp cho tất cả các

nhân tố trên trừ nhân tố cuối. Đôi khi, pp ĐVL có thể

cho vài chỉ dẫn cho chất bảo hòa đặc biệt nếu là khí

Con đường di cư

• Liên quan đến tính thấm của đá (như đá chứa bùn),

hay những khu vực có tính thấm như đứt gãy

• Mặc dù pp ĐVL không tính đế độ thấm, pp ĐVL có

thể xác định gần đúng những con đường có tính

thấm

• Tuy nhiên, vấn đề rất phức tạp bởi sự thật rằng

chúng ta đang thắc mắc con đường mang tính thấm

ở thời điểm thích hợp trong quá khứ; nó không còn

thấm giống hiện nay.

Bẫy

Trong hình 1 chúng ta thấy loại bẫy nếp lồi, trong hình 2 là

dầu nằm ở đỉnh của nếp uốn

Do đó, trong cấu trúc bẫy nhiệm vụ của pp ĐVL là tìm ra

- độ dốc của đá chứa

- sự hiện diện của bẫy đứt gãy

- hình ảnh không gian 3 chiều của đá chứa bằng

hình dạng và nguồn gốc địa tầng của đá có thể được xác

định.

Thành công lớn nhất của pp ĐVL trong quá khứ là tìm kiếm

ra các bẫy. ĐVL ngày nay cũng có thể đóng góp trong việc

tìm kiếm các bẫy địa tầng nhưng với độ chính xác chưa cao

Đá chắn

Nhiệm vụ của pp ĐVL là tìm ra

• trong bẫy cấu trúc:

-Bản chất đá nằm trên bẫy

- những rủi ro của khe nứt trong đá

- những rủi ro như một hệ thông của khe nứt một cách trực tiếp hay gián tiếp ảnh

hưởng lên bề mặt

• trong bẫy đứt gãy

- the likelihood that the fault is chemically sealed; or

- the risk that the fault vents, directly or indirectly, to the surface;

Trong bẫy kiến trúc:

- Dường như bất kì bất chỉnh hợp “critical” đều được chắn

- những thay đổi của mặt lớp biểu hiện

trong đá chắn

PP ĐVL có thể đóng góp cho tất cả những nhân tố này nhưng không bao

giờ đưa được những thông tin chính xác như chúng ta mong muốn

Cuối cùng, chúng ta cần chú rằng chỉ trong khu vực chưa được

nghiên cứu, khảo sát thì vấn đề thăm dò mới khó khăn như đã đề

cập ở trên. Often we have some wells, so that the problem is

mainly one of correlating a new prospect area to those wells – vấn

đề này thì các nhà địa vật lí thường làm rất tốt. Một lần nữa,

chúng ta có vùng sản xuất mà những thông tin địa vật lí đã biết khi

đó vấn đề là tìm ra một “geophysical analog” của vùng đó. Điều

này chúng ta dễ dàng xử lí hơn bởi vì ít nhất chúng ta cũng có thể

giải quyết trong một ngày nào đó.

Công cụ thăm dò: Mặt cắt ngang và bản đồ

đường đồng mức

•Công cụ: Mô hình, mặt cắt và bản đồ, giấy phép

và nhượng quyền khai thác

• Những hạn chế kinh tế

Kết luận

• Vì thiếu đi một pp trực tiếp tìm kiếm dầu, nhiệm vụ thăm

dò là tìm những kết hợp triển vọng của đá sinh, đá chứa,

đá chắn, con đường vận chuyển và lịch sử thành tạo địa

chất. Tuy nhiên, tất cả những điều này cần được một cái

nhìn thích đáng cho từng khu vực và kinh tế. Hơn nữa,

những triển vọng phải được nhận dạng để đưa ra sự lựa

chọn. Lựa chọn được đưa ra bởi sự cân bằng về tiềm năng

lợi ích và sự mạo hiểm. Một phần quan trọng của nhiệm

vụ thăm dò là đánh giá tiềm năng lợi ích và hạn chế mạo

hiểm

• Tất cả điều này đều xảy ra sâu trong trái đất. Nơi mà

chúng ta biết rất ít những gì chính xác ở bên dưới chân ta

10.3 Những bước thăm dò của

một bồn dầu khí

• Thăm dò dầu khí được chia ra một chuổi giai

đoạn thông tin. Với từng bước có một sự gia tăng

thông tin liên tục từ đó có thể đánh giá triển

vọng dầu khí của 1 vùng

• GĐ 1 là giai đoạn khảo sát bề mặt thông qua

bản đồ và thăm dò ĐVL

Bắt đầu với những bồn chưa được thăm dò.

Có nhiều kiến thức trước đó về bề mặt và kiến

trúc địa chất. Có nhiều báo cáo về sự hiện diện

bề mặt (ví dụ những bề mặt thấm, springs,

những mạch atfan, khí được tìm thấy trong các

giếng nước…) để khuyến khích công tác tìm kiếm

Chứng cứ bề mặt của dầu khí là rất quan

trọng trong việc tìm kiếm trong những khu vực

tỉnh dầu trên thế giới (Levorsen, 1797), mặc dù

có vài khu vực có rất nhiều chứng cứ bề mặt

nhưng được chứng minh chỉ là vùng thương mại

phụ.

• Ở giai đoạn này, trách nhiệm của người địa chất

là thu thập những kiến thức bề mặt chi tiết về

cấu trúc bề mặt ( ví dụ trong những bẫy tìm

năng) và đánh giá những khía cạnh khác phục vụ

công tác thăm dò, như những bề mặt trầm tích,

continentality, và những vùng biến chất có thể

• Công việc thăm dò về bề mặt địa tầng và cấu

trúc dưới bề mặt của nhà địa chất cần làm việc

với các nhà địa vật lý. Ở giai đoạn này, mô hình

địa chất thường được sử dụng để so sánh những

bồn chưa được thăm dò với những bồn gần

tương tự có những tính chất địa chất tương tự

• Giai đoạn II là khảo sát địa chấn (hình 204) (đây

là bước đầu tiên trong công tác thăm dò ngoài

khơi)

• Trong suốt giai đoạn này, nhiều dữ liệu được

thu thập ở cấu trúc độ sâu của bẫy tiềm năng và

những hiểu biết về đặc tính và thể tích của chất

trầm tích bắt đầu tiến triển. Điều quan sát được

là cơ hội tìm ra dầu thương mai rất khó khăn

trong tỉ lệ tổng cộng khối lượng trầm tích

(levorsen 1979), đặc biệt nếu đa phần chất trầm

tích nằm trong độ sâu của cửa sổ dầu. Khối lượng

của phiến sét (đá sinh tiềm năng) dưới bề mặt

cũng được đánh giá.