بخشی از مقاله
1 مقدمه
سازند کنگان با سن تریاس زیرین، دارای رخسارههای کربناته با میان لایههای تبخیری است که در نواحی زاگـرس و بخـش
هایی از خلیج فارس به عنوان اصلیترین سازند گازدار به شمار میرود. مطالعات جامع اکتشافی و زمینشناسی زیادی نیز بر
روی آن صورت گرفته است که بیانگر ارزش مخزنی فوقالعاده زیاد این سازند به خصوص در میادین اسـتانهـای فـارس و بوشهر است، که هم اکنون گاز و مایعات گازی زیادی از بخشهای زیرین و بالایی آن بهویژه کنگان زیرین تولید میشود. بـا
توجه به این که بخش مخزنی از رخسارههای دولومیتی و آهکی تشکیل شده است شناسایی فراینـدهای دیـاژنزی مختلـف و
تأثیر آنها بر روی کیفیت مخزنی، پراکندگی و گسترش ذخایر دولومیتی و محیط تشکیل آنها، مـیتوانـد در توسـعه میـادین هیدروکربنی بسیار مهم و حیاتی باشد.
در این پژوهش به منظور بررسی هر چه دقیقتر واحد کنگان زیرین در چاههای مورد مطالعه درمیدان پارس جنوبی سعی شده است، با ادغام بررسیهای میکروسکوپی مقاطع نازک، رفتارهای پتروفیزیکی متأثر از لاگها، نتایج آنالیزهای صورت گرفته بر
روی مغزه ها و فابریکهای سنگی، مواردی همچون: رخسارههای مخزنی، فرایندهای دیاژنزی مؤثر بر رخسارهها، گروههـای سنگی و تخلخلهای مؤثر شناسایی، تعیین و اثر هر یک بر کیفیت مخزنی بررسی و مشخص شود. از طرفی تلفیق رفتارهـای پتروفیزیکی حاصل از لاگها، فابریکهای سنگی و نوع تخلخلها، میتوان الگوهایی احتمالی از آنان را ارائه نمود که جهـت
مطالعات جامعتر دیگر چاههای میدان مورد نظر به کار گرفته خواهد شد.
-2 روش مطالعه
دراین مطالعه میکروفاسیسها و محیط رسوبی و تخلخلهای بیش از 400 مقطع نازک میکروسکوپی مطالعه گردیده و طی انجام پژوهشهای مذکور، تأثیر عوامل دیگری همچون فرآیندهای دیاژنزی نیز بر نوع تخلخل های مؤثر مورد بررسی قرار گرفته است. پس از شناسایی تخلخلهای مؤثر و انواع گروههای سنگی/مخزنی به همراه گسترش و فراوانی آنها، با کمک اطلاعات لاگهای پتروفیزیکی زونهای تخلخلدار شناسایی شدهاند. سپس میزان عددی تخلخلها در زونهای فوقالذکر مورد محاسبه قرار گرفته است. پس از تطابق اینتروالهای متخلخل و با استفاده از رفتار پتروفیزیکی سه لاگ NPHI، RHOB، GR، نسبت به یکدیگر، الگوهائی از این رفتارها حاصل خواهد شد که می توان برای هر نوع از تخلخلها چنین
الگوهائی را به دست آورد. بنابراین قادر خواهیم بود برای هر تخلخل (در صورت فراگیر بودن در زون مورد مطالعه) الگوهائی را معرفی نماییم تا در پروژههای بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
137
مجله زمین شناسی نفت ایران، جلد3، شماره3، 1391
-3 زمین شناسی میدان مورد مطالعه
میدان مورد مطالعه در موقعیت 52 و ' 30 52 درجه شمالی در حدود 100 کیلومتری جنوب بندر عسلویه، 175 کیلـومتری
جزیره کیش و 105 کیلومتری شمال سواحل قطر واقع شده است. ساختمان زمین شناسی میـدان پـارس جنـوبی کـه بخـش شمالی گنبد پارس جنوبی شمال قطر را تشکیل میدهد دارای یالهای ملایم بوده که این خود تشکیل دهنده یکی از چند قله ساختمانی برآمدگی قطر- پارس جنوبی بر روی پلاتفرم کربناته منطقه می باشد (شکل.(1
میدان مزبور وسعتی بالغ بر 6000 کیلومتر مربع را شامل میشود. آنچه در نقشـههـای منطقـه قابـل مشـاهده اسـت، پـارس جنوبی(گنبد شمالی قطر) دارای طول تقریبی 150 کیلومتر و عرض تقریبی 70 کیلومتر میباشد، که صحت این اعداد بستگی
به درستی نقشههای لرزهنگاری دارد. تکتونیک نمک ساختمان مورد مطالعه را تحت تاثیر قرار ندادهاست. مطالعات لرزهنگاری
انجام شده حاکی از عدم وجود نمک در ناحیه مورد مطالعه میباشد و بالاآمدگی قطر فارس حوضـه نمکـی هرمـز را بـه دو
حوضه نمکی شرقی و غربی تقسیم کرده است.
شکل -1نقشه موقعیت میدان در خلیج فارس [4]
-4 بحث
سنگهای کربناته در سازند کنگان به سن تریاس زیرین حداکثر گسترش را دارند به طوریکه شامل دولومیتهای انیـدریتی،
دولومیت، آهک، دولومیت آهکی میباشند (مطیعی .(1372, به دلیل واکنشپذیری شیمیایی،کربناتها دارای مخـازن پیچیـده-
تری نسبت به سیلیسی آواریها بوده و مخازن نفتی متنوعی را شامل میباشد. از نظر مخزنی سازند کنگان به دو واحد , k2 k1 و واحد بالایی یاk1 به سه زیرواحدk1a,k1b,k1c و واحد پایینی یا k2 به دو زیر واحد k2a , k2b تقسـیم مـی شـود .[8] جهت تشخیص بهتر پتانسیل مخزنی کربناتها، مطالعه رخسارههای کربناته منطقه مورد مطالعه وتاثیر دیـاژنز بـرآن هـاو شناخت تخلخلهای موثر در رخسارهها ضروری است.
138
ارزیابی مخزنی سازند کنگان با استفاده از مطالعات پتروفیزیکی و …
براساس مطالعات پتروگرافی هشت رخساره مخزنی شاخص در توالی واحدهای k1 و k2 سازند کنگان در چاه A به شـرح
زیر مورد شناسائی قرار گرفتند:
-1-4 رخساره انیدریتی با بافت قفسه مرغی
این رخساره شامل لایه های انیدریتی بصورت بلورهای ریز سوزنی یا توری بدون کریستال های درشـت ، بیشـتر در بخـش
پائینی زیر واحد k1a مشاهده میشود این لاهای انیدرتی احتمالاًَ در مراحل اولیه دیاژنز از رسوبگذاری مستقیم تبخیری-
هائی نظیر ژیپس تشکیل شدهاند [9] (شکل.(2- 1 میزان تغییرات تخلخل و تراوائی در این رخساره بـهترتیـب 1/36- 0/50 درصد با میانگین 0/93 درصد و 0/25- 0/07 میلی دارسی با میانگین 0/13 میلی دارسی است.
-2-4 رخساره استروماتولیتی
این رخساره دارای استروماتولیتهای با لامیناسیونهای موجی تا نواری در قاعده سازند کنگان در زیـر واحـد k2b ملاحظـه میشود. وجود عوارضی مانند فابریک فنسترال و قالبهای تبخیری دراین رخساره مبین تشکیل در بالائی منطقه جزر و مدی
در اقلیم گرم و خشک است (شکل.(2- 2 میزان تخلخل و تراوائی به ترتیب 8 - 0/ 55 درصـد بـا میـانگین 3/78 درصـد و
17/17-0/05 میلی دارسی با میانگین 2/84 میلی دارسی است.
-3-4 رخساره گل سنگ دولومیتی با فابریک فنسترال - با پورفیروتوپهای انیدریتی
این رخساره بهصورت پراکنده در سازند کنگان گسترش دارد و شامل گل سنگ دولومیتی دانه ریز با پلاگهای بزرگ
انیدریتی و اغلب دارای فابریک فنسترال است (شکل.(2-3 در بسیاری از موارد تخلخلهای فنسترال توسط تبخیریها پر شده
است. این رخساره عموماًَ فاقد آلوکم می باشد ترکهای گلی و دولومیتی شدن ابتدائی و قالب تبخیریها که در این
میکروفاسیس گسترش داردحاکی، از تشکیل این میکروفاسیس در محیط جزر و مدی نسبتاًَ گرم و خشک است. میزان
تخلخل و تراوایی در این رخساره بهترتیب 2/01- 0/8 درصد با میانگین 1/69 درصد و 0/58-0/05 میلی دارسی با میانگین
0/22 میلی دارسی را نشان میدهد.
-4-4 رخساره وکستون - پکستون بایوکلاستی
در این رخساره خردههای اسکلتی از اجزاء اصلی محسوب میشوند و پلوییدها در درجه اهمیت بعدی قرار میگیرند. خرده-
های اسکلتی از قبیل فرامینیفرهای بنتیک، جلبک سبز، گاستروپودا در زمینه میکرایتی ، بیانگر رسوبگـذاری در یـک محـیط
زیر جذر و مدی از نوع محیطهای محدود لاگون است (شکل.(2-4 نتایج آزمایشات آنالیز مغزهها نیز یک طیـف وسـیعی از
تخلخل و تراوائی را نشان میدهد. میزان تغییرات تخلخل و تراوائی در این رخساره بهترتیب 27/87 - 0/2 بـا میـانگین 5/7
درصد و 4/36 - 0/001 میلی دارسی با میانگین 3/65 میلی دارسی است.
-5-4 رخساره مادستونی زیست آشفته
در این رخساره به علت کمی آب در محیط لاگون تنوع زیستی موجودات کم است و علائم زیست آشفتگی توسط موجودات
پر سلولی، بهوفور یافت می شود و دارای رس و مارن فراوان میباشد. اجزاء اصلی این رخساره شامل خردههای اسکلتی دو
139
مجله زمین شناسی نفت ایران، جلد3، شماره3، 1391
کفهای، میکروگاستروپودای لاگون، کرمهای حلقوی و پلوئید است. فقدان عوارض حاصل از خروج رسوبات از آب مانند
ترکهای گلی مبین تشکیل در زونهای زیر محیط بین جزر و مدی و لاگون است (شکل.(2-5 میزان تخلخل و تراوایی
دراین رخساره بهترتیب 2/4 -0/55 درصد با میانگین 1/87 و3/77-0/5 میلی دارسی ،با میانگین 1/74 میلی دارسی میباشد.
-6-4 رخساُاُئیدره گرینستون دانه متوسط با تخلخل قالبی
این رخساره شاخص محیطهای کربناته کم عمق شول پر انرژی است. انواع چینهبندی مورب در این رسوبات گسترش دارد،
اووییدهای آراگونیتی انحلال یافته و یا جانشین شده در اندازه ماسه در بخش پائینی سازند کنگان گسترش دارند (شکل.(2-6
ظهور این حجم از ااُئیدهای آراگونیتی در ارتباط با تغییرات جهانی سطح آب دریا و به افت نسبی سطح آب دریا در اوایل
تریاس برمیگردد.[6] میزان تغییرات تخلخل و تراوائی دراین رخساره بهترتیب 36/32- 0/59 درصد با میانگین 17/82 درصد
و 36/69 - 0/01 میلی دارسی با میانگین 14/92 میلی دارسی است.
-7-4 رخساره گرینستون اینتراکلاستی ، بایو کلاستی دانه درشت
به لحاظ تشکیل این میکروفاسیس در محیط پر انرژی شول تپههای سدی به سمت دریا، اینتراکلاستها و خردههای اسکلتی
در آن فراوان است (شکل.(2-7 اندازه آلوکمها و نوع خردههای اسکلتی بیانگر رسوبگذاری در محیط پر انرژی سدی و رو
به دریای آزاد است. میزان تغییرات تخلخل و تراوائی در این رخساره بـهترتیـب 26/47 - 0/36 درصـد بـا میـانگین 10/53
درصد و 27/41 - 0/01 میلی دارسی با میانگین 18/73 میلی دارسی است.
-8-4 رخساره مادستون وکستون بایوکلاستی
این رخساره از خرده های اسکلتی نظیر سوزن اسفنج، خردههای ریز اکینودرم، استرکوداهای با دیواره نازک و آشفتگی زیستی تشکیل شده است و بیانگر استقرار رسوبات مربوط به بخش انتهائی پلاتفرم کربناته در سـازند کنگـان مـی باشـد کـه نشـانه حداکثر بالاآمدگی سطح آب و رسوبگذاری در نواحی عمیق تر (زیر 50 متر) پلاتفرم کربناته و در قاعده امواج طوفانی است (شکل.(2-8 میزان تخلخل وتراوایی درایـن رخسـاره بـهترتیـب22/99-4/44 درصـد بـا میـانگین 14/37 درصـد و -0/23 24/19میلی دارسی با میانگین 7/84 میلی دارسی است.
140
ارزیابی مخزنی سازند کنگان با استفاده از مطالعات پتروفیزیکی و …
1 4 3 2
6 8 7
شکل- 2 رخساره شماره (1 انیدریت سوزنی با بافت قفسه مرغی. رخساره شماره (2 میکروفاسیس باینداستون استروماتولیتی با لامیناسیون های تیره و روشن. رخساره شماره(3پورفیروتوپهای ژیپس و انیدریت در زمینه مادستونی. رخساره شماره (4 بیوکلاست وکستون پکستون لاگونی.
رخساره شماره (5 مادستون زیست آشفته. رخساره شماره6ا)اُئید گرینستون با تخلخل قالبی. رخساره شماره (7 گرینستون اینتراکلاستی، بایوکلاستی دانه درشت. رخساره شماره (8 دولومادستون تا دولووکستون بایوکلاستی. در همه تصاویر .(XPL) 40X
-9-4 فرآیندهای دیاژنزی: انواع فرایندهای دیاژنزی شناسایی شده براساس مطالعات پتروگرافی عبارتند از:
-1-9-4 فرآیندهای بیولوژیکی
الف- میکرایتی شدن دانهها یکی از مهمترین پدیدهها در زیر واحد k2b میباشد. بهطـوریکـه در اکثـر رخسـارههـای دانـه
پشتیبان که زمانی در شرایط آرامش در محیط رسوبی قرار گرفتهاند اتفاق افتاده است. بهطوریکه جانداران میکروسکوپی مانند سیانوباکتریها و جلبکهای اندولیتیک با تجمع در اطراف هایدنه اُاُئید، بایوکلاستها و اَنکوئیدها موجـب میکرایتـی شـدن دانهها می شوند در بعضی مواقع این فرآیند باعث از بین رفتن بافت اولیه آلوکمهای کربناته میشوند (شکل .(3A
ب - آشفتگی زیستی
از فرآیندهای مهم در ناحیه دیاژنز دریائی آشفتگی زیستی رسوبات است. در رخسارههای زیر واحد k2b به خصوص در بخشهای پائینی که از رسوبات گل پشتیبان مانند رخسارههای مادستون و دلومادستون فنسترال و رخساره وکستون پکستون لاگون می باشند، دیده میشوند (شکل.(3B یکی از اختصاصات محیطهای بین جزر و مدی روزنههای نامنظم با اشکال فراوان است. حفرات چشم پرندهای در رخسارههای بخش زیرین واحد k2b و همچنین رخساره استروماتولیت بایندستون
در انتهای واحد k2a ملاحظه میشود .[8]
141
مجله زمین شناسی نفت ایران، جلد3، شماره3، 1391
-2-9-4 فرآیند های انحلال
انحلال فرآیندی دیاژنتیکی است که در نتیجه آن کانیهای کربناته و تبخیری، حل و جابجا میشوند، بنابراین انحلال موجب
ایجاد یا تغییر فضاهای خالی در سنگ مخزن میگردد. انحلال ممکن است به صورت انتخابی توسط فابریک باشد و فضاهای
خالی قالبی را که به آنها حفرات غیر مرتبط گفته میشود، تشکیل دهد. و یا این که به صورت انتخابی توسط فابریک نباشد و فضاهای خالی مرتبط به هم را که به آنها حفرات مرتبط اطلاق می شود، تشکیل دهد (شکل .(3C
-3-9-4 فرآیندهای فشردگی
الف- فشردگی مکانیکی در سازند کنگان فشردگی مکانیکی سبب کاهش تخلخل و سخت شدن رسوبات اولیه شده است. از طرفی شکستگی ایجاد
شده باعث ارتباط تخلخلهای مختلف شده و باعث افزایش تراوایی مخزن شده است. در رخسارههای اُاُئید گرینستونی سازند
کنگان که دارای تخلخلهای قالبی هستنداطراف، اُاُئیدها سیمانهای اولیه دریائی حاشیهای هم ضخامت وجود داردکه به علت
ایجاد چارچوبی مستحکم آثار شکستگی و تراکم ناشی از فشارهای دفنی دیده نمیشود.
ب- تراکم شیمیایی یا فشردگی شیمیایی:سبب ایجاد استیلولیت و رگچههای انحلالی میباشد. این خط وارهها شواهدی برای توجیه نقش آنها در عبور سیالات دیاژنزی و دفنی میباشد. به طور کلی فراوانی استیلولیت در رخسارههای دانه افزون کمتر از رخسارههای گل افزون است. رگچههای انحلالی شبیه استیلولیت بوده اما حالت مضرس ندارد و از بین دانهها عبور می-
کنند. و عموماًَ در رسوبات گل پشتیبان واحد زیرین k2b و رسوبات لاگونی و جزر و مدی قاعده تریاس دیده میشوند.
-4-9-4 فرآیند های دولومیتی شدن
سنگهای مخزن میدان گازی پارس جنوبی یعنی سازندهای دالان و کنگان، شامل توالی کربناته تبخیری هستند که در بخش-
های مختلف به درجات متفاوتی دولومیتی شدهاند. این پدیده مهم موجب تغییرات اساسی در کیفیت مخزنی این واحدها شده است. بهطور کلی به سنگی که حاوی بیش از 50درصد کانی دولومیت باشد سنگ دولومیت (دولوستون) گویند. عموماًَ دولومیتها به دو گروه اولیه و ثانویه قابل تقسیم هستند.
-1-4-9-4 دولومیت دانه شکری
این نوع دولومیتها بیشتردر دولومیتهای خود شکل[2] و دولومیت شکل دار [7] دیده میشوند. این دولومیتها از نوع جانشینی و بافت اولیه قبل از دولومیتی شدن را در آنها به سختی میتوان مشاهده نمود.در این نوع دولومیت بلورهای دانه متوسط و شکلدار دولومیت شبکه بین بلوری متخلخلی را ایجاد کردهاند که میتواند تخلخل بین بلوری را در بافت سنگ
افزایش دهد(شکل .(3E
142
ارزیابی مخزنی سازند کنگان با استفاده از مطالعات پتروفیزیکی و …
-2-4-9-4 دولومادستون یا دولومیت میکرایتی
دولومیتهای ریز بلوری هستند که جانشین گل آهکی شده و بر اثر تبلور مجدد در طی دیاژنز میتوانند تبدیل به دولومیت-
های از نوع نیمه شکلدار و شکلدار شوند. اشکالی نظیر فابریک فنسترال، قالبهای تبخیری، ترکهای گلی و قلوههای انیدریتی در زمینه دولومیکرایت دیده میشوند (شکل .(3F
-3-4-9-4 دولومیت ریز بلور با بافت تقلیدی، دولومیت جانشینی حفظ کننده فابریک
این دولومیتها ریز بلوربوده و بهصورت انتخاب کننده فابریک و تقلیدی جانشین آلوکم در ماتریکس میشود و مشخصه
جانشینی دولومیت به جای کلسیت پر منیزیم و یا آراگونیت می باشند. جایگزینی حجم به حجم دولومیت به جای کربنات کلسیم موجب ایجاد بافت تقلیدی میشود، از این رو بافت اولیه سنگ حفظ میگردد. دولومیتهای تقلیدی در قسمتهای زیرین و میانی زیر واحد k2a بهصورت پراکنده مشاهده می گردند (شکل .(3G
-4-4-9-4 دولومیتهای شکلدار یا نیمه شکلدار مرتبط با فرآیند (انحلالی- فشاری) استیلولیتها
این نوع دولومیتها دارای ظاهری روشن و شفافاند که در طول سطوح استیولیتها تشکیل میشوند. دولومیتهای مذکور
در قسمتهای زیرین زیر واحد k2a و به صورت پراکنده در k2b گسترش دارند (شکل .(3H
A C B
E F
H G
شکل(A -3 هایدنه میکرایتی اُاُئیدی همراه با سیمان بلوکی ماکلدار. (B آشفتگی زیستی در ناحیه دیاژنز دریایی). Dتصویر اُاُئیدهای انحلالی به هم مرتبط. (D تصویر استیلولیت در رخساره مادستونی متعلق به محیط جزر و مدی. (E دولومیت دانه شکری. (F دولومادستون یا دولومیت میکرایتی. (G دولومیتهای شکلدار یا نیمه شکلدار مرتبط با فرآیند انحلال - فشاری استیلولیتها. (H دولومیت جانشینی حفظ کننده فابریک. در همه تصاویر (XPL) 40X
