بخشی از مقاله
چکیده
سنگهای منشاء احتمالی در این میدان عبارتند از: پابده، گورپی و گدوان. هدف از این مطالعه تعیین محی رسوبی سازند پابده در یکی از میادین نفتی خلیج فارس به کمک پارامترهای ژئوشیمیایی میباشد. بدین منظور خردههای حفاری سازند پابده حاصل از دو حلقه چاه - A - و - B - مورد پیرولیز قرار داده شدند. براساس نمودار تغییرات شاخص هیدروژن در برابر شاخص اکسیژن محی تهنشست سازند مورد مطالعه دریایی و به احتمال فراوان از نوع فلات قاره و حاشیه قاره است. ترسیم نمودار HI در برابر TOC یک محی پسرونده را نشان میدهد.
بررسی پتانسیل هیدروکربنی سازند مورد مطالعه با استفاده از نمودار تغییرات S1+S2 در برابر TOC مبین آن است که سازند مذکور پتانسیل هیدروکربوری متغیری در این دو چاه دارا میباشد. استفاده از نمودار تغییرات HI در برابر OI جهت تعیین نوع کروژن نشان میدهد که در غالب نمونههای مورد بررسی کروژن غالب از نوع III بوده و در برخی از نمونهها نیز کروژن نوع II مشاهده میشود. در نهایت میتوان گفت که سازند پابده به دلایلی مانند فراوانی کروژن نوع III، شاخص هیدروژن، TOC و S2 نسبتاً پایین و OI بالا احتمالاً در یک محی رسوبی پسرونده کم عمق حاشیه قارهای تهنشت یافته است.
کلید واژه ها: سازند پابده، محی رسوبی، راکBاول، کروژن.
مقدمه
هدف اصلی تمام مطالعات اکتشافی را میتوان دستیابی به بالاترین بهره با کمترین هزینه در نظر گرفت. خلیج فارس و رشته کوههای زاگرس در جنوب غرب ایران جزء پربارترین حوضههای نفتی جهان به شمار میروند. در دهه اخیر اغلب کشورهای حاشیه خلیج فارس با اعمال ابتکارات فنی و اقتصادی سعی دارند سطح تولید و ذخیره کشورشان را افزایش دهند. وجود سنگ منشاء با وسعت و ضخامت کافی و نیز پختگی لازم، از شروط اساسی و لازم برای تشکیل و تجمع نفت و گاز در یک مخزن نفتی یا گازی میباشدکه نیازمند شرای محیطی مناسب برای تجمع وحفظ مواد آلی است. امروزه ژئوشیمی نفت به عنوان یک علم بنیادی جهت بهبود بازده اکتشاف و تولید بکار گرفته میشود.
در سالهای اخیر با استفاده از تئوریها و روشهای مختلف ژئوشیمیایی بسیاری از مسائل مربوط به سنگ منشاء، مهاجرت و تجمع نفت مورد مطالعه قرار میگیرند .[6] یکی از مهمترین ابزارهای مورد استفاده در مطالعات ژئوشیمیایی، دستگاه راک- ایول میباشد که در مقیاسی بسیار وسیع برای اکتشاف نفت و گاز در حوضههای رسوبی سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است .[2] استفاده از دستگاه پیرولیز راک- ایول میتواند پتانسیل تولید هیدروکربورزائی در مناطق مختلف یک میدان نفتی را مورد ارزیابی قرار داده و ریسک حفاری را کاهش دهد.[4] به همین منظور در این مطالعه نیز جهت بررسی محی رسوبی سازند پابده، از دستگاه پیرولیز راک- ایول استفاده شده است.
موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی
خلیج فارس بعنوان غنیترین حوضه هیدروکربوری جهان شناخته شده است. کشورهای حاشیه خلیج فارس دارای 60 درصد نفت و 45 درصد ذخایر گاز دنیا میباشدکه بخشی از این ذخایر هیدروکربنی در خلیج فارس واقع شده است. امروزه خلیج فارس را به عنوان یک حوضه فروافتادگی تکتونیکی که در اواخر ترشیری تکامل یافته و بین عرض های جغرافیایی œ 24 تا œ 30 شمالی و طول های جغرافیایی œ 48 تا œ 57 درجه شرقی واقع شده است، در نظر میگیرند. خلیج فارس ساختاری نامتقارن دارد بطوری که شیب دامنه در سمت ایرانی بیشتر از قسمت عربی خلیج میباشد .شیب دارتر بودن دامنه در قسمت ایرانی را به چین خوردگی رشته کوه زاگرس مرتب میدانند. بیشترین عمق آب در خلیج فارس، در قسمت شمال شرق آن و نزدیک تنگه هرمز در حدود 90 تا 130متر برآورد شده است، ولیکن عمق میانگین این خلیج 35 متر در نظر گرفته می شود .عرض بیشینه خلیج فارس حدود 338 کیلومتر و طول قسمت خ ساحل شمالی آن در حدود 1000 کیلومتر می باشد و مساحتی در حدود 220 هزارکیلومتر مربع را می پوشاند.[1] در شکل - 1 - موقعیت بلوکهای پنجگانه خلیج فارس و دریای عمان نشان داده شده است.
بحث
جهت انجام این مطالعه تعداد 60 نمونه خرده سنگ حاصل از حفاری سازندهای میدان مورد مطالعه مورد آنالیز قرار گرفت که از این میان تعداد 14 نمونه مربوط به سازند پابده انتخاب شده است. سپس توس دستگاه پیرولیز راک- ایول آنالیز و مقدار کل کربن آلی - TOC - ، نوع کروژن، نوع رخساره آلی، نوع هیدروکربنهای تولیدی و پارامتر-های رسوبی مورد بررسی قرار گرفت. در جدول شماره 1 اطلاعات بدست آمده توس دستگاه بر روی سازند پابده در یکی از میادین نفتی خلیج فارس نشان داده شده است. از پارامترهای مهم محاسبه شده توس دستگاه پیرولیز راک- ایول که در این مطالعه از آنها استفاده شده است، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
S1 - مقدار هیدروکربن آزاد - ، S2 - توان هیدروکربن زایی - ، S3 - مقدار CO2 موجود در کروژن در اثر شکست حرارتی نمونه - ، TOC - مقدار کل کربن آلی موجود در نمونه - ، Tmax - دمایی که پیک S2 در آن بیشینه مقدار را نمایش می-دهد - ، ضمناً میتوان با استفاده ازپارامترهای فوق شاخص هیدروژن، - S2/TOC - HI شاخص اکسیژن، - S3/TOC - OI، نمونههای مورد آنالیز را نیز محاسبه نمود.[2]همانگونه که در جدول - 1 - مشاهده میشود مقادیر Tmax، TOC و S2 در سازند پابده با افزایش عمق در چاه - A - بر خلاف چاه - B - تغییر محسوسی نشان نمیدهد که میتواند نشان دهنده شرای محیطی تقریباً یکنواخت درزمان رسوبگذاری باشد.
بر اساس مطالعات صورت گرفته توس Peters - 1986 - ، سنگ منشاءهایی که HI آنها بالای - 300mgHC/g TOC - میباشد، نفتزا هستند و در سنگهایی که مقدار HI آنها بین 150 تا300 میباشد،نفت و مقداری گاز تولید خواهند نمود، سنگهایی که مقدار HI آنها بین 50 تا 150 میباشد، گاززا خواهند بود و سنگهایی با HI کمتر از 50 خنثی - Inert - ، میباشند. بررسی مقادیر هیدروژن در سازند پابده حاکی از آن است که در غالب نمونهها مقدار HI بین 50تا 150 میباشد، بر همین اساس میتوان گفت که در صورت مهیا شدن جمیع شرای از لحاظ عمق، دما و ماده آلی موجود در سازند پابده پتانسیل تولید گاز و اندکی نفت را دارا میباشد.توان هیدروکربورزایی سازند پابده دراین میدان - نمودار تغییرات S1+S2 در برابر - TOCنشان میدهد که نمونهها باداشتن یک گستره محدود از هر دو پارامتر فوق، دارای پتانسیل هیدروکربنی فقیر - - poor در چاه - A - و خوب تا نسبتاخوب در چاه - B - است که شرای رسوبگذاری متغیر سازند را نشان میدهد - شکل. - 2
از نمودار جونز - Jones, 1987 - به منظور تعیین رخساره آلی سازند پابده استفاده شده است - شکل . - 3 در این نمودار بر اساس تغییرات مقادیر HI در برابر OI، محدوده رخسارهای سازند تعیین شده است. سازند پابده در محدوده رخسارهای C و CD قرار دارد. رخساره C نشانگر رسوبات فلات قاره دوران مزوزوئیک و ترشیاری بوده که در حاشیه قاره نهشته شدهاند - نمونه های مربوط به چاه - - B - ، همچنین رسوبات مربوط به رخساره CD در نواحی قارهای رسوبگذاری نمودهاند - نمونه های مربوط به چاه . - - A - از نمودار تغییرات پارامتر شاخص هیدروژن در برابر تغییرات کل مواد آلی جهت تعیین شرای رسوبی استفاده می-شود.
استفاده از نمودار زیر برای سازند پابده در این میدان حاکی از نهشته شدن مواد آلی در زمان پسروی دریاست - نمونههای سازند پابده در چاه - - - A که با کم عمق شدن حوضه و افزایش میزان اکسیژن قابل دسترس باعث کاهش کیفیت مواد آلی در این ناحیه گشته است.یکی از نمودارهای استاندارد برای تعیین نوع کروژن، نمودار تغییرات HI در برابر OI میباشد. استفاده از نمودار مذکور برای نمونههای برگرفته از سازند پابده در این میدان حاکی از کیفیت خوب مواد آلی در چاه - B - در این سازند دارد شکل . - 5 - در این سازند تیپ کروژنها تلفیقی از کروژن نوع II و III بوده که در این میان کروژن غالب از نوع III میباشد.
از نظر منشأ کروژن نوع II مخلوطی از بقایای گیاهان دریایی - خردههای فیتوپلانکتون و زئوپلانکتون - و گیاهان خشکیزی است که در محی های احیایی ته نشین شده است - نمونههای چاه - . - - B کروژن نوع III بیشتر از بقایای گیاهان آلی خشکی زی و دارای مقادیر قابل قابل توجه مواد مومی است - نمونههای چاه - . - - Aبا توجه به دریایی بودن محی رسوبی مورد مطالعه دلیل کاهش کیفیت را میتوان در افزایش میزان اکسیژن در دسترس حوضه در زمان رسوبگذاری در نظر گرفت. قرار گرفتن حوضه رسوبی در حاشیه قاره و تغذیه شدن از مواد قاره ای را نیز میتواند یکی دیگر از دلایل برتری تیپ III کروژن در سازند مورد بررسی باشد.
نتیجه گیری
مطالعه سازند پابده در این میدان با استفاده از آنالیز راکB اول نشان میدهد که بر اساس نمودار S1+ S2 در برابر TOC پتانسیل ژنتیکی سازند پابده در محدوده فقیر - - poor در چاه - A - و خوب تا نسبتاً خوب در چاه - B - است. و این تغییرات شدید ناشی از شرای رسوبگذاری متغیراین سازند میباشد. طبق نمودارها میتوان نتیجه گرفت که سازند پابد در چاه - - B دارای وضعیت بهتری از نظر پتانسیل ژنتیکی ، نوع کروژن - کروژن نوع II که دارای شرای ته نشست احیاییتری نسبت به کروژن نوع III است - و میزان کل کربن آلی میباشد.نمودار HI در برابر TOC نیز حاکی از پسروی در محی رسوبگذاری سازند پابده میباشد و شدت این پسروی درچاه - A - بیشتر ازچاه - B - می باشد.
کم عمق شدن حوضه و افزایش میزان اکسیژن قابل دسترس میتواند باعث کاهش کیفیت مواد آلی در این ناحیه شده باشد. دلیل دیگر برای کاهش کیفیت مواد آلی میتواند تغییر ازمحی رسوبی با شرای احیایی به محی حاشیه قارهای با شرای نیمه اکسیدان و نیز تغذیه شدن از رسوبات قارهای بر اثر پسروی باشد. در نهایت میتوان گفت که سازند پابده به دلایلی مانند فراوانی کروژن نوع III،شاخص هیدروژن، TOC و S2 نسبتا پایین و OI بالا احتمالا در یک محی رسوبی پسرونده کم عمق که اکثرا از رسوبات قارهای تغذیه میشده ته نشت یافته است.
