VINPA

Thực hiện nhiệm vụ phổ biến kiến thức năm 2014, Hội Dầu khí Việt Nam đã triển khai tổ chức biên soạn tài liệu “Dầu khí phổ thông và những điều cần biết” với nội dung về công tác tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, tàng trữ, chế biến dầu khí và lọc hóa dầu được viết bởi các tác giả giầu kinh nghiệm trong nghiên cứu, quản lý và đào tạo trong và ngoài ngành. PetroTimes sẽ lần lượt đăng tải các chuyên đề này nhằm giới thiệu với bạn đọc cả nước về nền công nghiệp dầu khí non trẻ của Việt Nam.

Ở nước ta, dầu và khí đốt đã được phát hiện dưới độ sâu hơn 1000 mét trong lòng đất vào những năm 70 của thế kỷ trước nhờ vào các giếng khoan thường gọi là giếng khoan tìm kiếm thăm dò dầu khí. Đầu tiên, khí đốt được khai thác ở mỏ Tiền Hải C, tỉnh Thái Bình vào năm 1981. Chỉ vài năm sau (năm 1986), dầu cũng được khai thác ở mỏ Bạch Hổ, nằm ngoài khơi, cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km về phía Đông Nam. Về vị trí địa chất, mỏ khí Tiền Hải C thuộc phần đất liền của bể trầm tích Sông Hồng, còn mỏ dầu Bạch Hổ thuộc phần ngoài biển của bể trầm tích Cửu Long.

Vậy thì, bể trầm tích dầu khí là gì? Ở Việt Nam có bao nhiêu bể trầm tích dầu khí? Để hiểu về bể trầm tích dầu khí, trước tiên chúng ta hãy cùng trao đổi về bể trầm tích nói chung một cách đơn giản nhất.

Chúng ta biết rằng hơn 2/3 diện tích bề mặt Trái Đất là biển và đại dương, là vùng có địa hình trũng sâu hơn nhiều so với 1/3 diện tích còn lại là lục địa, trong đó có cả hồ ao, sông ngòi... Nước là môi trường vận chuyển và lắng đọng chủ yếu tất cả các loại đất đá hay thường gọi là trầm tích từ nơi có địa hình cao như núi đồi, cao nguyên xuống vùng địa hình thấp như ao hồ, biển và đại dương. Quá trình này xảy ra liên tục và khắp mọi nơi trong suốt hàng chục, thậm chí hàng trăm triệu năm từ trước đến nay. Vì vậy, trên bề mặt lớp ngoài cùng hay thường gọi là lớp vỏ của trái đất, có nhiều khu vực với diện tích hàng trăm nghìn km vuông có bề dày của lớp trầm tích lắng đọng tới hàng nghìn, nhiều nơi dày hơn mười nghìn mét. Những khu vực như thế được các nhà địa chất gọi là bể trầm tích.

Như vậy, bể trầm tích là vùng bề mặt Trái Đất rộng lớn, bị sụt lún gần như liên tục trong hàng chục triệu năm và luôn được lắng đọng trầm tích do sông ngòi và các dòng chảy của biển hoặc đại dương mang đến từ các khu vực có địa hình tương đối cao hơn. Nhưng nguyên nhân mà bề mặt Trái Đất bị sụt lún? Lớp vỏ ngoài cùng của Trái Đất được cấu thành bởi các mảng, địa khối có mật độ đất đá, bề dày khác nhau nằm trên lớp (tầng) Manti dẻo có nhiệt độ rất cao tới hàng nghìn độ C với những dòng đối lưu liên tục vận động. Các mảng và địa khối luôn trôi trượt trên tầng Manti theo hai xu hướng chính, hoặc là húc vào nhau hoặc là tách giãn ra. Những đợt tách giãn đó là tiền đề của sự sụt lún theo một trục kéo dài hàng chục, hàng trăm km và cũng là tiền thân của các bể trầm tích. Bức tranh ngược lại các đới sụt lún là ở những nơi húc trồi sẽ tạo nên các dãy núi, các cao nguyên có địa hình cao hơn mực nước biển đến hàng nghìn mét. Do mưa gió và các dòng chảy bề mặt, đất đá ở những vùng cao này bị xói mòn, trôi đi và lắng đọng ở các đới trũng, tạo nên các tầng (tập) trầm tích có bề dày và thành phần vật chất khác nhau trong các bể trầm tích. Quá trình này diễn ra liên tục từ đời này sang đời khác, qua nhiều niên đại địa chất khác nhau và dựa vào tuổi (thời gian) tích tụ trầm tích mà các nhà địa chất đặt tên cho các bể trầm tích từ cổ đến nay như: bể trầm tích Paleozoic (Niên đại Cổ sinh) có tuổi địa chất khoảng từ 284 đến 542 triệu năm trước; bể trầm tích Mezozoic (Niên đại Trung sinh), có tuổi địa chất khoảng từ 65 đến 251 triệu năm trước và bể trầm tích Cenozoic (Niên đại Tân sinh) có tuổi địa chất khoảng từ 0 đến 65 triệu năm trước.

Trầm tích lắng đọng trong các bể thành lớp này chồng lên lớp khác theo thời gian. Đồng thời, trong trầm tích có chứa vật chất hữu cơ ở dạng phân tán hay tập trung tuỳ thuộc vào loại đất đá và môi trường lắng đọng. Đất đá chứa vật chất hữu cơ được chôn vùi trong bể trầm tích đến một độ sâu nhất định sẽ chịu tác động của nhiệt độ, từ đó vật chất hữu cơ sẽ chuyển hoá thành bitum và tiếp tục bitum chuyển hoá thành dầu thô và khí hydro cacbon (hay còn gọi là khí thiên nhiên). Tầng hoặc lớp đá chứa hàm lượng vật chất hữu cơ đủ lớn để có thể sinh ra dầu khí được các nhà địa chất gọi là tầng hoặc lớp đá sinh. Sau khi dầu khí được sinh ra, dưới tác động của thủy động lực trong lòng đất và lực trọng trường, chúng sẽ dịch chuyển hay còn gọi là di cư đến những lớp đất đá có lỗ hổng như những “ngôi nhà tí hon” để trú ngụ ở đó. Tầng đất đá có nhiều “ngôi nhà” như thế được gọi là tầng chứa dầu khí.

Thông thường các lớp hoặc tầng đá có cấu trúc dạng mái vòm là thuận lợi nhất để tích trữ dầu khí và còn được gọi là vỉa hay tích tụ dầu khí. Thể tích hoặc khối lượng dầu khí tồn tại trong một hay nhiều vỉa dầu khí được các nhà địa chất tính toán chính là trữ lượng của tích tụ dầu khí đó. Nếu tích tụ dầu khí có trữ lượng đủ lớn, tức là có giá trị thương mại khi tiến hành khai thác được coi là mỏ dầu khí. Như vậy, trong một bể trầm tích có thể tồn tại các mỏ và tích tụ dầu khí. Bể trầm tích đó được gọi là bể trầm tích dầu khí.

Sau hơn 40 năm triển khai công tác tìm kiếm thăm dò, đến nay chúng ta đã xác định được 8 bể trầm tích dầu khí có tuổi Cenozoic trên thềm lục địa và vùng biển của Việt Nam (hình vẽ 1).

Tìm hiểu về các bể trầm tích dầu khí ở Việt Nam

Phân bố các bể trầm tích dầu khí ở Việt Nam

Lần lượt từ Bắc xuống Nam, chúng ta hãy cùng tìm hiểu những nét cơ bản về đặc điểm địa chất dầu khí của từng bể.

Bể trầm tích Sông Hồng có diện tích khoảng 110.000 km vuông, bao gồm toàn bộ vùng lãnh hải của Việt Nam từ Móng Cái đến Quãng Ngãi và phần đất liền thuộc đồng bằng Bắc Bộ của các tỉnh Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình và Nam Định. Bề dày trầm tích Cenozoic chỗ sâu nhất lên tới 12km bao gồm chủ yếu các tập cát, bột, sét nằm xen kẽ nhau. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây được tiến hành từ những năm 60 của thế kỷ trước với sự giúp đỡ của các chuyên gia địa chất Liên Xô.

Các giếng khoan đầu tiên gặp biểu hiện dầu khí chủ yếu nằm ở các tỉnh Thái Bình và Hưng Yên ở độ sâu từ 1000m đến hơn 3000m. Mỏ khí đầu tiên được phát hiện là mỏ “Tiền Hải C” và được đưa vào khai thác từ năm 1981, trở thành biểu tượng ngọn lửa của Ngành Công nghiệp Dầu khí Việt Nam. Cho đến nay, ở bể trầm tích Sông Hồng, ngoài mỏ Tiền Hải C, chúng ta đã có các mỏ và phát hiện dầu khí khác như: Đông Quan D, B10, Hồng Long, Hoàng Long, Yên Tử, Hàm Rồng, Hàm Rồng Nam, Hàm Rồng Đông, Thái Bình, Hạ Mai, Báo Vàng, Báo Đen, Báo Gấm, Bạch Trĩ, Cá Voi Xanh. Về tiềm năng dầu khí, bể trầm tích Sông Hồng được xếp thứ 3 ở trên thềm lục địa Việt Nam, đứng sau các bể trầm tích Cửu Long và Nam Côn Sơn.

Bể trầm tích Hoàng Sa có diện tích khoảng trên 70.000 km2, nằm ở phía Đông Đới nâng Tri Tôn ngoài khơi cửa Vịnh Bắc Bộ, trong đó có huyện đảo Hoàng Sa của Việt Nam. Ranh giới phía Bắc của bể là Trũng Đông Bắc Tri Tôn và Trũng Yacheng (Trung Quốc), phía Đông là Đới tách giãn Biển Đông, phía Nam là bể trầm tích Phú Khánh và phía Tây là Đới nâng Tri Tôn. Độ sâu nước biển ở nơi sâu nhất lên tới 3500 m. Trầm tích Cenozoic ở đây chủ yếu là cát, bột, sét, cacbonat và đá núi lửa, có bề dày đến 6-7 km. Ngoài các khảo sát và nghiên cứu địa chất từ đầu thế kỷ 20 của các nhà địa chất người Pháp và nhà nước phong kiến Việt Nam, khảo sát địa chấn thăm dò dầu khí đầu tiên được Công ty Địa vật lý miền Tây nước Mỹ thực hiện vào năm 1974. Từ năm 1980 đến nay, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam cùng một số nhà thầu quốc tế đã thu nổ địa chấn ở một số diện tích với mạng lưới tuyến khác nhau. Tuy nhiên cho đến nay ở bể trầm tích Hoàng Sa chưa có một giếng khoan thăm dò dầu khí nào được triển khai. Vì vậy, tiềm năng dầu khí của bể vẫn còn là một ẩn số.

Bể trầm tích Phú Khánh có diện tích khoảng 80.000 km2, nằm ở ngoài khơi biển Nam Trung Bộ, kéo dài từ Quảng Ngãi đến Phan Thiết. Ranh giới phía Bắc của bể là bể trầm tích Hoàng Sa, Đới nâng Tri Tôn và bể Sông Hồng, phía Đông là Đới tách giãn Biển Đông, phía Nam là bể Tư Chính- Vũng Mây và bể Nam Côn Sơn, phía Tây là đất liền. Độ sâu nước biển thay đổi rất nhanh từ Tây sang Đông, nơi sâu nhất lên tới 3000m. Trầm tích Cenozoic bao gồm các tập đá sét, bột, cát, cacbonat xen kẽ nhau và đá núi lửa xuyên cắt. Hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây đã được tiến hành từ những năm 80 của thế kỷ trước. Cho đến nay, ngoài khảo sát thu nổ địa chấn, đã khoan một số giếng khoan thăm dò và phát hiện được dầu khí ở các cấu tạo Cá Voi Xanh, Cá Heo, Cá Mập, Tuy Hòa. Cấu tạo Cá Voi Xanh do Công ty Exxon Mobil phát hiện được xem là tích tụ khí lớn đang được nghiên cứu và đánh giá trữ lượng công nghiệp. Các vùng có tiềm năng dầu khí thường nằm ở độ sâu nước biển lớn từ 800m nước đến 2500m, chi phí đầu tư thăm dò và khai thác lớn.

Bể trầm tích dầu khí Cửu Long có diện tích khoảng 36.000 km2, nằm dọc theo bờ biển Vũng Tàu- Bình Thuận. Ranh giới phía Tây và Tây Bắc của bề là đất liền, phía Bắc và Đông Bắc là Đới nâng Phan Rang ngăn cách bể với bể Phú Khánh, Phía Đông và Nam là Đới nâng Côn Sơn ngăn cách bể với bể Nam Côn Sơn. Độ sâu nước biển ở trong phạm vi của bể nhìn chung là nông, nơi sâu nhất đến 80- 90 m. Trầm tích Cenozoic ở đây chủ yếu là các tập cát, sét và bột xen kẽ nhau, đôi chỗ có mặt đá núi lửa với tổng bề dày đạt tới khoảng 8.000 m. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước. Ở bể trầm tích dầu khí Cửu Long đã có một khối lượng khảo sát địa chấn và khoan lớn nhất trong tất cả các bể trầm tích dầu khí của Việt Nam và đã phát hiện các mỏ dầu khí lớn như Bạch Hổ, Rồng, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng, Sư Tử Nâu, Tê Giác Trắng, Hải Sư Trắng, Rạng Đông, Hồng Ngọc, Kình Ngư Trắng. Hiện nay, sản lượng khai thác dầu hàng năm của bể trầm tích dầu khí Cửu Long chiếm hơn 80% tổng sản lượng khai thác của Ngành Dầu khí.

Bể trầm tích dầu khí Nam Côn Sơn nằm ở vùng Đông Nam thềm lục địa Việt Nam với diện tích khoảng 100.000 km2. Tiếp giáp phía Bắc của bể là bể trầm tích Phú Khánh, phía Đông là bể trầm tích Tư Chính- Vũng Mây, phía Nam là Đới nâng Natuna, còn về phía Tây là Đới nâng Côn Sơn ngăn cách với bể trầm tích dầu khí Cửu Long. Độ sâu nước biển trong phạm vi của bể thay đổi rất lớn từ Tây sang Đông, nơi sâu nhất đạt đến 1000 m. Trầm tích Cenozoic ở đây bao gồm chủ yếu là các tập đá cát, sét và bột xen kẽ nhau. Ở một số vùng tồn tại trầm tích cacbonat và đá núi lửa. Tổng bề dày trầm tích Cenozoic nơi sâu nhất lên tới 11.000m- 12.000m. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bể trầm tích Nam Côn Sơn đã được tiến hành từ những năm 70 của thế kỷ trước. Đến nay, ngoài một khối lượng lớn khảo sát thu nổ địa chấn, hơn 110 giếng khoan đã được khoan và đã phát hiện được nhiều mỏ dầu khí như Đại Hùng, Lan Tây- Lan Đỏ, Rồng Đôi Tây, Chim Sáo, Hải Thạch, Mộc Tinh, Thiên Ưng, Cá Rồng Đỏ, Dừa, Đại Nguyệt, Kim Cương Tây, Gấu Chúa. Tiềm năng dầu khí cũng như sản lượng khai thác hàng năm của bể trầm tích Nam Côn Sơn được đánh giá đứng thứ 2 trên thềm lục địa Việt Nam, sau bể trầm tích dầu khí Cửu Long.

Bể trầm tích Tư Chính- Vũng Mây nằm ở vùng nước sâu trên thềm lục Đông Nam Việt Nam có diện tích khoảng 90.000 km2. Tiếp giáp về phía Bắc là bể trầm tích Phú Khánh và Đới tách giãn Biển Đông, phía Đông là bể trầm tích Trường Sa, phía Nam là vùng biển Brunei và Philipin, còn về phía Tây là bể trầm tích dầu khí Nam Côn Sơn. Độ sâu nước biển trong phạm vi của bể phần lớn trên 1000m, nơi sâu nhất đến gần 3000m. Trầm tích Cenozoic bao gồm chủ yếu các tập đá cát, sét và bột xen kẽ nhau. Nhiều nơi có mặt trầm tích cacbonat và đá núi lửa. Tổng bề dày trầm tích Cenozoic ở bể trầm tích Tư Chính - Vũng Mây phổ biến từ 3000m đến 5000m, nơi sâu nhất đạt đến trên 7000m. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây đã được triển khai từ những năm 80 của thế kỷ trước. Một khối lượng lớn khảo sát địa chấn đã được thực hiện và giếng khoan PV-94-2x đã được khoan vào năm 1994. Do điều kiện nước biển sâu nên công tác khoan còn hạn chế. Tuy nhiên, tiềm năng dầu khí của bể trầm tích Tư Chính – Vũng Mây được đánh giá có triển vọng khá.

Bể trầm tích Trường Sa nằm ở vùng nước sâu và xa bờ Đông Nam Việt Nam, bao gồm cả huyện đảo Trường Sa của nước ta, có diện tích khoảng 200.000 km2. Tiếp giáp về phía Bắc của bể là Đới tách giãn Biển Đông, về phía Đông là bể trầm tích Palawan (Philipin), về phía Nam là vùng biển Brunei và Philipin, còn về phía Tây là bể trầm tích Tư Chính- Vũng Mây. Độ sâu nước biển trong phạm vi bể trầm tích Trường Sa hầu hết từ 1500- 3000 m, nơi sâu nhất tới khoảng 4500 m. Trầm tích Cenozoic ở đây bao gồm chủ yếu là các tập đá sét, bột, cát xen kẽ nhau. Ở nhiều nơi có mặt trầm tích cacbonat và đá núi lửa. Tổng bề dày trầm tích Cenozoic của bể trầm tích Trường Sa phổ biến từ 2000- 3000 m, nơi sâu nhất đạt đến 5000 m. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đã được triển khai từ những năm 70 của thế kỷ trước với một khối lượng khảo sát địa chấn nhất định và một số giếng khoan. Tiềm năng dầu khí của bể trầm tích Trường Sa chưa được đánh giá.

Bể trầm tích dầu khí Mã lai -Thổ Chu nằm ở thềm lục địa Tây- Nam Việt Nam, ngoài khơi bờ biển Cà Mau- Hà Tiên, có diện tích khoảng 80.000 km2. Về phía Bắc, bể tiếp giáp với đảo Phú Quốc, phía Đông là đất liền, còn về phía Nam và Tây là bể trầm tích dầu khí Mã-lai (Malaysia). Độ sâu nước biển trong phạm vi của bể nhìn chung nhỏ, không vượt quá 50m- 70m. Trầm tích Cenozoic ở đây bao gồm chủ yếu là các tập đá cát, bột, sét mỏng xen kẽ nhau với tổng chiều dày sâu nhất đạt đên 6000- 7000 m. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bể trầm tích Mã lai- Thổ Chu được bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ trước. Một khối lượng lớn khảo sát địa chấn và khoan đã được triển khai và đã phát hiện được nhiều mỏ dầu khí như Kim Long, Ác Quỷ, Cá Voi, Sông Đốc- Năm Căn, Hoa Mai, Ngọc Hiển, Phú Tân, Khánh Mỹ, U Minh, Cái Nước, Đầm Dơi. Sản lượng khai thác dầu khí hàng năm ở đây đang đứng thứ ba, sau các bể trầm tích dầu khí Cửu Long và Nam Côn Sơn.

Như vậy, trải qua gần nửa thế kỷ triển khai hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở trên thềm lục địa và vùng biển VIệt Nam, chúng ta đã xác định được 8 bể trầm tích dầu khí, trở thành một quốc gia sản xuất dầu mỏ trên thế giới. Hàng năm, Ngành Dầu khí đóng góp 1/3 ngân sách của cả nước và đang tiếp tục phát triển.

PGS.TS Nguyễn Trọng Tín