Speaker
Description
دولوميت‌هاي متخلخل عامل ايجاد لايه‌هاي فوق تراوا در سازندهاي پرمين-ترياس خلیج فارس
مهرانگيز نادري *؛ علي عظيم‌وند
چكيده
در مطالعه مغزه‌ها و مقاطع نازك بخش‌هاي دولوميتي سازندهاي كنگان و دالان مشخص گرديد كه دولومیت‌ها حاصل فرايندهاي دياژنزي هستند. در طي فرايندهاي دياژنزي تبديل كلسيت به دولوميت با كاهش حجم از طریق تشکیل تخلخل بین بلوری همراه و افزايش تخلخل را سبب شده است. از آنجایی که دولومیت زیرسطحی از طریق انحلال و رسوب مجدد تکامل می‌یابد، یک بستر دولومیت می‌تواند تخلخل و تراوايي را حفظ یا ایجاد کند. تأثير اصلي دولوميتي شدن در افزايش مقدار تراوايي از طريق افزايش راههای ارتباطي (corridors) در داخل سنگ مي‌باشد و از اين طریق تراوايي افزايش مي‌يابد. در اثر پیوستن تخلخل‌های بین بلوری ایجاد شده، كانال‌هايي شكل گرفته است كه شبه شكستگي بوده و باعث بالا رفتن مقادير تراوايي شده است. مقادير تراوايي ثبت‌شده حاصل از آناليز مغزه‌ها براي بخش‌هاي دولوميتي شده حاكي از شكل‌گيري لايه‌هاي فوق تراوا در بخش‌هاي دولوميتي است.
كليدواژهها
خليج فارس، كنگان، دالان، دولوميت، دولوميتي شدن، تخلخل بين بلوري، تراوايي، لايه‌هاي فوق تراوا
1. مقدمه
مخازن گازی پرمین- تریاس در خلیج فارس شامل سازند دالان (به سن پرمین) و سازند کنگان (به سن تریاس) می‌باشد. این سازندها مهمترین سازندهای مخزنی در خلیج فارس به ویژه میدان گازی پارس جنوبی هستند که در آبهای ایران و قطر واقع شده است. ترکیب سنگ‌شناسی سازند کنگان و دالان از آهک، دولومیت و انیدریت تشکیل شده است (شکل 1). دولومیت به عنوان یکی از کانیهای تشکیلدهنده مخازن کنگان و دالان در حقیقت محصول پدیده دیاژنزی دولومیتی شدن می باشد. دولومیت کانی ساده‌اي نیست. اين كاني می‌تواند به عنوان یک رسوب اولیه، یک جایگزین دیاژنتیکی یا به عنوان یک فاز هيدروترمال/ متامورفيك تشکیل شود و تنها چیزی که نیاز دارد نفوذپذیری است به عنوان مکانیزمی که جریان سیال و تامين منيزيم كافي را تسهیل می‌کند [1] از آنجایی که دولومیت زیرسطحی از طریق انحلال و رسوب مجدد تکامل می‌یابد، یک بستر دولومیت می‌تواند تخلخل و تراوايي را حفظ یا ایجاد کند. دولوميتي شدن همچنین بلورهاي جدیدی را با رشد لوزی‌های جدید به دنبال انحلال كاني‌هاي پيشين با پايداري كمتر ایجاد می‌کند. تکرار این فرآیند، بدون سیمان شدن کامل منافذ، می‌تواند تخلخل بین بلوری را چندین بار در تاریخچه تدفین سنگ ايجاد كند. تخلخل بین کریستالی یک نوعي از تخلخل بسیار به هم پیوسته است که به ظرفیت ذخیره سيال و زهكشي (تراوايي) کارآمد را براي مخازن دولوميتي ايجاد مي‌كند [1].
شکل 1: موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه و همچنین ستون چینه‌شناسی و سنگ شناسی سازندهای کنگان و دالان
در خصوص ارتباط بین دولومیت‌ها و افزایش کیفیت مخزنی در مخازن کنگان و دالان مطالعات زیادی انجام شده است [2][3][4][5][6]. در این مطالعه به این موضوع پرداخته مي‌شود که تخلخل‌های بین بلوری که مهمترین تخلخل در دولومیت‌ها هستند در بخش‌هایی از مخازن کنگان و دالان به هم پیوسته و کانال‌هایی شبیه به شکستگی ایجاد می‌کنند که باعث بالا رفتن تراوایی در مخزن می‌شود.
2. داده‌ها، نتايج و تفسير
در اين مطالعه 80 متر مغزه، تعداد 240 مقطع نازك، داده‌هاي تخلخل و تراوايي اخذ شده از 80 مغزه استفاده شد. به طور خاص بخش‌های دولومیتی شده مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه ماکروسکوپی و میکروسکوپی نمونه‌ها به همراه مقایسه مقادیر تخلخل و تراوایی اندازه‌گیری شده از مغزه‌ها نشان میدهد كه دولوميتي شدن تا حد خاصي در سازندهاي كربناته كيفيت مخزني را افزايش داده و از آن پس با افزايش مقدار دولوميت (over dolomitization) كيفيت مخزني كاهش مي‌يابد. تبديل كلسيت به دولوميت اغلب با كاهش حجم از طریق تشکیل تخلخل بین بلوری همراه و افزايش تخلخل را سبب شده است (شکل 2). همچنین در مطالعه بخش‌های دولومیتیشده به ویژه در روی مغزه‌ها کانال‌هایی مشاهده گردید که در اثر پیوستن تخلخل‌های بین بلوری ایجاد شدهاند، كانال‌هايي شكل گرفته است كه شبه شكستگي بوده و باعث بالا رفتن مقادير تراوايي مي‌شود. این کانال‌ها به این دلیل که می‌توانند مسیر خوبی برای جریان عبور سیال باشند در صورت اتصال به زون آبده می‌توانند به عنوان دلیل افزایش تولید آب از مخازن نیز مطرح شوند (شکل 3).
تأثير اصلي دولوميتيشدن در افزايش مقدار تراوايي از طريق افزايش راه‌هاي ارتباطي (corridors) در داخل سنگ مي‌باشد و از اين راه تراوايي افزايش مي‌يابد. نمودار تخلخل-تراوايي يكي از چاه‌هاي ميدان مورد مطالعه نشان ميدهد كه بالاترين تراوايي‌هاي ثبت شده مربوط به بخش‌هاي دولوميتي مخزن است (شكل 4). مطالعه‌ای که توسط شرکت توتال بر روی رخنمون مشابه برای بررسی سازند خوف (معادل كنگان و دالان در سمت قطر و كشورهاي مجاور عربي) انجام شده، نشان داده است که لایه‌های دولومیتی دارای تراوایی بالای 1000 میلی دارسی دارند که به همین دلیل آنها این لایه‌ها را لایه‌های فوق تراوا (Super K) نامیدند [7]. این لایه‌ها مسیر اصلی تخلیه سیال هستند و نقشه‌ها نشان داده است که این مسیر در جهت گسل‌ها و شکستگی‌ها نبوده است. با توجه به گسترش لايه‌هاي فوق تراوا در بخش‌هاي دولوميتي سازند خوف و مقايسه ويژگيهاي اين لايه‌ها در مخازن كنگان و دالان در خليج فارس، مويد حضور لايه‌ها و گسترش لايه‌هاي فوق تراوا در اين دو مخزن گازي است. همانطور كه در شكل 4 مشاهده مي‌شود اعداد تراوايي مربوط به اين لايه‌ها تا 10000 ميلي دارسي نيز مي‌رسد كه در بازه تعريف شده براي لايه‌ها فوق تراوا (Super K) قرار مي‌گيرند.
شکل 2: تصاوير ميكروسكوپي از مقاطع نازك و گسترش بلورهاي دولوميت، تخلخل بين بلوري در ميان آنها و نيز پيوند تخلخل‌هاي بين بلوري با هم و تشكيل كانال‌هاي عبور سيال
شکل 3: تصاوير ماكروسكوپي از مغزه‌هاي مورد مطالعه گسترش تخلخل بين بلوري و تشكيل كانال‌هاي شبه شكستگي كه تراوايي سنگ را به بازه تراوايي لايه‌هاي فوق تراوا نزديك مي‌كند.
نتیجه‌گیری
دولوميت‌ها يكي از اصلي‌ترين تشكيل‌دهنده سنگ‌شناسي مخازن كنگان و دالان در ميادين گازي خليج فارس به ويژه ميدان پارس جنوبي هستند. دولوميت‌ها حاصل فرايندهاي دياژنزي در اين دو سازند مي‌باشند. تبديل كلسيت به دولوميت اغلب همراه با كاهش حجم از طریق تشکیل تخلخل بین بلوری شده و افزايش تخلخل را سبب شده است. تأثير اصلي دولوميتي شدن در افزايش مقدار تراوايي از طريق افزايش راه‌هاي ارتباطي (corridors) در داخل سنگ مي‌باشد و از اين راه تراوايي افزايش مي‌يابد. در اثر پیوستن تخلخل‌های بین بلوری ایجاد شده، كانال‌هايي شكل گرفته است كه شبه شكستگي بوده و باعث بالا رفتن مقادير تراوايي شده است. مقادير تراوايي ثبت‌شده براي بخش‌هاي دولوميتي شده حاكي از شكل‌گيري لايه‌هاي فوق تراوا در بخش‌هاي دولوميتي است.
1. فهرست مراجع
[1]
J. Warren, "Dolomite: occurrence, evolution and economically important association", Earth-Science Reviews 52-2000. 1–81, July 2000.
[2] V. Tavakoli, "Permeability’s response to dolomitization, clues from Permian–Triassic reservoirs of the central Persian Gulf", Marine and Petroleum Geology 123(2), DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2020.104723, Jan 2021.
[3] V. Tavakoli, A. Jamalian "Porosity evolution in dolomitized Permian–Triassic strata of the Persian Gulf, insights into the porosity origin of dolomite reservoirs", Journal of Petroleum Science and Engineering 181(4):106191 DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106191, Jun 2019.
[4] H. Rahimpour-Bonab, B. Esrafili-Dizaji, V. Tavakoli, "Dolomitization and anhydrite precipitation in permo-triassic carbonates at the south pars gasfield, offshore Iran: controls on reservoir quality", Journal of Petroleum Geology, Vol. 33(2), pp 1 - 24, January 2010.
[5] B. Esrafili-Dizaji, H. Rahimpour-Bonab, "Effects of depositional and diagenetic characteristics on carbonate reservoir quality: a case study from the South Pars gas field in the Persian Gulf", Petroleum Geoscience, Vol. 15 2009, pp. 325–344, DOI:10.1144/1354-079309-817, February 2009.
[6] M. Hosseinzadeh, V. Tavakoli, "The Effect of Geological Parameters on the Ratio of Horizontal to Vertical Permeability in Carbonate Reservoirs of Kangan and Upper Dalan Formations", Petroleum Research, Vol. 32, No. 123, 15-16 DOI:10.22078/pr.2022.4465.3020, (June-July) 2022.
[7] F. Gisquet, M. Floquet, B. Caline, A. Virgone, J. Borgomano, " Dolomite Outcrop Analogues as a Key to Understand the Development of Super-K Layers in a Giant Carbonate Reservoir (Upper Khuff Formation, Middle-East)", ICE Cancun 2016, Mexico, Gisquet et al, September 2016.
| Student presentation contest | Not Interested |
|---|---|
| Student Poster Contest | Not Interested |
| Journal Submission | Consider for Journal Submission |
