بخشی از مقاله
چکیده
اندازه گیری انعکاس ویترینیت در دهه های اخیر به عنوان اصلی ترین ابزار در ارزیابی تاریخچه حرارتی لایه های رسوبی می باشد. افزایش میزان انعکاس ویترینیت در ارتباط مستقیم با افزایش سارختارهای آروماتیکی در ترکیب شیمیایی ماسرال های گروه ویترینیت می باشد. بررسی تغییرات عمودی مقادیر انعکاس ویترینیت نشان می دهد، میزان پارامتر اندیس هیدروژن، هیدروکربن های آزاد در بین لایه های آروماتیکی، ماسرال های لیپتینیتی و فعالیت های باکتریایی مقادیر واقعی درصد Ro اندازه گیری شده را تحت تاثیر قرار می دهد.
پروفیل عمودی تغییرات انعکاس ویترینیت در نمونه های سازند های کژدمی، داریان، گدوان و فهلیان در یکی از چاه های میادین خلیج فارس نشان دهنده تاثیر عوامل تاخیری در کاهش میزان واقعی انعکاس ویترینیت در نمونه های سازند کژدمی - با میزان بالای اندیس هیدروژن1 و پارامتر - S1 می باشد. مقادیر % Ro اندازه گیری شده نشان دهنده بلوغ سازند های مورد مطالعه در محدوده نابالغ تا ابتدای پنجره نفت زایی می باشد. با اعمال تصحیح عوامل تاخیری، بلوغ این سازند ها محدوده پنجره نفت زایی را نشان می دهند.
مقدمه
استفاده از مقادیر انعکاس ویترینیت نقش اساسی در ارزیابی بلوغ حرارتی لایه های رسوبی منشایی در اکتشاف منابع هیدروکربنی ایفا می نماید .[1] اگرچه در بعضی موارد کیفی ت داده های انعکاس بدست آمده مورد سوال واقع می شوند اما با این وجود داده های انعکاس ویترینیت از موثرترین پارامترهای تعیین بلوغ حرارتی می باشند .
تضعیف مقادیر انعکاس ویترینیت اندازه گیری شده می توانند باعث ایجاد خطا در ارزیابی بلوغ ارائه شده برای حوضه های مورد مطالعه باشند. عامل تضعیف مقادیر انعکاس به این صورت است که علیرغم افزایش در عمق لایه های رسوبی مورد مطالعه مقادیر انعکاس روند افزایشی با عمق نشان نمی دهند .
در ابتدا اهمیت این عوامل در صحت داده های انعکاس ویترینیت به خوبی شناخته نشده بود. اولین تلاش ها برای شناسایی و تصحیح تاثیر این عامل در میزان انعکاس ویترینیت در دهه 1990 انجام گرفت. از این زمان به بعد هر تفسیر دقیق در مورد بلوغ حرارتی حوضه براساس نتایج انعکاس ویترینیت، با در نظر گرفتن تاثیر عوامل تاخیری3 در نمونه های مورد مطالعه ارائه گردید .
در محدوده پنجره نفت زایی میزان انعکاس ویترینیت حاصل از لایه های شیلی محیط های دریایی و دریاچه ای پایین تر از انعکاس اندازه گیری شده در لایه های زغالی هم ارز می باشد. این حالت به دلیل تاثیر عوامل تاخیری در لایه های شیلی دریایی و دریاچه ای ایجاد می شود .[5] عوامل به وجود آورنده تضعیف در ویترینیت ها شامل: - 1 تغییرات سنگ شناسی لایه های رسوبی و همراه با آن تغییرات در میزان هدایت حرارتی، - 2 پوشانده شدن ماسرال های ویترینیتی توسط بیتومین، - 3 مقادیر بالای ماسرال لیپتینیت همراه با ویترینیت، - 4 درجات متفاوت فعالیت های باکتریایی می باشد .
مواد و روش ها:
در این مطالعه تغییرات عمودی میزان انعکاس ویترینیت در نمونه های سازند های کژدمی، داریان، فهلیان و گدوان در یکی از چاه های ناحیه خلیج فارس جهت شناسایی و تصحیح میزان انعکاس ویترینیت مورد بررسی قرار گرفت.
جهت اندازه گیری انعکاس ویترینیت سازند های مورد مطالعه، نمونه هایی شیلی با فاصله های عمودی استاندارد برادشت شد. به منظور تهیه مقاطع صیقلی به این صورت عمل شد که 40 تا 50 گرم از نمونه ها تا قطر 2 میلی متر خرد شده و مواد سیلیکاتی و کربناتی به ترتیب توسط اسید HCL و HF حذف و با استفاده از مایع چگال - برومید روی - مواد آلی - کروژن - از مواد معدنی تفکیک گردید. در نهایت با غوطه ورسازی کروژن های جدا شده در چسب اپوکسی و سایش سطوح بدست آمده مقاطع جهت مطالعات اندازه گیری انعکاس ویترینیت آماده می شوند. اندازه گیری انعکاس ویترینیت توسط میکروسکوپ انعکاسی مدل Leica DM 4500 P LED با عدسی های بزرگ نمایی 50 در پژوهشگاه صنعت نفت انجام گرفت. در جدول 1 تغییرات عمودی میزان انعکاس ویترینیت در نمونه های مورد مطالعه را همراه با عمق و نتایج آنالیز راک اول نشان می دهد.
جدول .1 نتایج آنالیز راک اول همراه با مقادیر انعکاس ویترینیت در نمونه های سازند های کژدمی، داریان، گدوان و فهلیان
بحث و بررسی:
مهمترین عوامل به وجود آورنده تغییرات پارامتر انعکاس ویترینیت رژیم حرارتی مناطق مورد مطالعه و گرادیان حرارتی سازند های حفاری شده می باشد. اما در این بین علاوه بر این موارد، فاکتورهایی مانند ترکیب شیمیایی ماده آلی اولیه، حضور هیدروکربن آزاد به صورت ادخال در لایه های آروماتیکی ماسرال های ویترینتی، انتقال نمونه از اعماق بالاتر4، تغییرات فشار سازند و وجود عوامل تکتونیکی تاثیر گذار در تاریخچه تکاملی حوضه های رسوبی نقش بسزایی در ایجاد تغییرات پارامتر انعکاس ویترینیت ایفا می کنند .
مواد آلی غنی از هیدروژن نسبت به مواد آلی فقیر از هیدروژن علیرغم تاریخچه حرارتی یکسان، میزان بلوغ پایین تری براساس پارامتر انعکاس ویترینیت نشان می دهد. حضور میزان بالای هیدروژن در ساختار ژئوشیمیایی مواد آلی، به عنوان عامل تاخیری در تشکیل لایه های آروماتیکی عمل می نماید و از این طریق میزان انعکاس اندازه گیری شده در این نمونه ها نسبت به سایر نمونه ها پایین تر می باشد.
از طرفی نیز در مواردی هیدروکربن تولید شده در طی بلوغ مواد آلی به صورت لایه های پوششی برروی ماسرال های ویترینیتی قرار گرفته و باعث کاهش میزان انعکاس ویترینیت اندازه گیری شده می شود. شایان ذکر است که این هیدروکربن ها در ساختارهای لایه ای ماسرال حضور دارند و امکان حذف این مواد در مراحل آماده سازی قرص های صیقلی جهت مطالعات پتروگرافی میسر نمی باشد .
از مهمترین روش های شناسایی این دو فاکتور تاثیر گذار در نتایج آنالیز های پتروگرافی آلی، بررسی نتایج آنالیز راک اول می باشد. به گونه ای که میزان پارامترهای S1 و HI به ترتیب نشان دهنده میزان لایه های پوششی هیدروکربنی برروی ماسرال ویترینی ت و میزان هیدروژن موجود در ساختار ماسرال های مورد مطالعه می باشد.
به منظور بررسی تاثیر این عوامل برروی نتایج آنالیز انعکاس ویترینیت نمونه های مورد مطالعه در یکی از چاه های حوضه خلیج فارس، نمودار پارامترهای S1، S2 و HI همراه با مقادیر انعکاس ویترینیت در مقابل عمق ترسیم گردید. همانگونه که در شکل 1 نشان داده شده است، با افزایش عمق مقادیر %Ro در نمونه های این چاه سه روند نسبت به عمق نشان می دهد:
. روند کاهشی میزان انعکاس ویترینیت از عمق 1880 متری تا عمق 2015 متری.
. روند افزایشی میزان انعکاس ویترینیت از عمق 2015 متری تا عمق 2252 متری.
. روند ثابت میزان انعکاس ویترینیت از عمق 2284 تا عمق 2382 متری.
روند کاهشی در میزان انعکاس ویترینیت نمونه های سازند کژدمی 2015 - 1880 - متر - هم روند با افزایش میزان هر دو پارامتر S1 و S2 می باشد. به طوری که تاثیر تجمعی این دو پارامتر - افزایش مقادیر هیدروژن در ساختار شیمیایی ماسرال ها و لایه های پوششی هیدروکربنی همراه با افزایش عمق - باعث کاهش میزان انعکاس ویترینیت در محدوده عمقی مذکور شده است. در عمق -2015 2252 روند کاهشی S1 و S2 تاثیر موارد مذکور را به حداقل رسانده و لذا مقدار Ro سیر طبیعی خود را با افزایش عمق نشان می دهد.
در نهایت در آخرین اینتروال مورد مطالعه 2382 - 2284 - متر - که شامل نمونه های سازند فهلیان می باشد تغییرات عمودی در می زان انعکاس ویترینیت مشاهده نمی شود. عدم وجود تغییرات عمودی به دلیل ضخامت پایین محدوده مورد مطالعه از سازند فهلیان می باشد.
اما با این وجود مقادیر کلی انعکاس ویترینیت این نمونه ها نسبت به نمونه های اعماق کمتر، پایین تر می باشد، این حالت به دو دلیل می تواند در این نمونه ها ایجاد شده باشد، جابجایی نمونه ها در حین حفاری از اعماق کمتر و تعداد پایین Ro اندازه گیری شده در این نمونه ها. همانگونه که در شکل 1 تغییرات پارامتر TOC نشان می دهد، نمونه های این بخش دارای مقادیر TOC پایین می باشند و به بالطبع آن مقدار ماسرال ها و میزان اندازه گیری ها کاهش می یابد. در این موارد به دلیل طبیعت نمونه های مورد مطالعه مقادیر %Ro اندازه گیری شده نمی توانند نماینده واقعی تغییرات بلوغ های انعکاس ویترینیت، کمترین میزان تعداد ثبت ها در نمونه های
حرارتی باشد. شایان ذکر است که براساس پروفیل تعداد اندازه گیری این محدوده قرار دارد.
شکل .1 نمودار تغییرات پارامتر انعکاس ویترینیت در مقابل پارامترهای آنالیز راک اول نمونه های چاه فروزان به منظور بررسی تغییرات عمقی میزان .Ro
تصحیح مقادیر انعکاس ویترینیت تضعیف شده:
در دهه 1990 ارگانیک پتروگرافیست ها روش هایی جهت تصحیح مقادیر انعکاس ویترینیت تحت تاثیر فرایند های تضعیف ارائه نموده اند. براساس این روش ها مقادیر واقعی انعکاس ویترینیت در نمونه های مورد مطالعه برپایه پارامترهای ژئوشیمیایی حاصل از آنالیز راک اول و میزان شدت فلورسانس زایی تصحیح و ارائه می گردد. از روش های معمول در تصحیح میزان انعکاس استفاده از پارامترهای آنالیز راک اول می باشد.
در این روش از پارامترهای S1 و میزان اندیس هیدروژن استفاده می شود. به این صورت که مقادیر اندازه گیری شده انعکاس ویترینیت در هر نمونه براساس می زان HI به مقادیر انعکاس ویترینیت تصحیح شده تبدیل می شود. براساس شکل 2 که نمودار استاندارد تبدیل و تصحیح اثر تضعیف می باشد، نمونه های با مقادیر HI بالاتر دارای تفاوت بیشتری بین Ro اندازه گیری شده و Ro واقعی می باشند.
شکل .2 نمودار استاندارد تصحیح مقادیر انعکاس ویترینیت براساس اندیس هیدروژن .
به منظور تصحیح میزان Ro در نمونه های مورد مطالعه، نمودار استاندارد تصحیح اثر تضعیف در هر کدام از سازند ها به صورت جداگانه ترسیم گردید.
براساس نتایج آنالیز راک اول، اندیس هیدروژن نمونه های مورد مطالعه در محدوده بین 150 تا mgHC/gRock 350 قرار می گیرد و در نتیجه در این نمونه ها از خط استاندارد منطبق بر اندیس هیدروژن HI>150>350 استفاده شده است.
نمونه های سازند کژدمی در چاه مورد مطالعه بیشترین تاثیر عامل تضعیف را نشان می دهند. به گونه ای که مقدار Ro اندازه گیری شده در نمونه های این سازند در محدوده 0/4 تا % 0/6 و میزان Ro تصحیح شده از 0/6 تا % 0/8 می باشد - شکل . - 3A در نمونه های سازند داریان میزان تصحیح انعکاس ویترینیت به نسبت کمتر و برابر با % 0/1 می باشد - شکل . - 3B همچنین براساس نمودار استاندارد تصحیح نمونه های سازند های گدوان و فهلیان به ترتیب میزان تصحیح درصد انعکاس ویترینیت برابر با 1/5 و % 1 را نشان می دهند
