Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
مقدمه
کربناتها از نظر کانیشناسی ناپایدار بوده و میتوانند تحت تأثیر فرآیندهای دیاژنزی مختلف، پس از رسوبگذاری قرار گیرند (Tucker and Wright 1990; Moore and Wade 2013). تأثیر دیاژنز بر کیفیت مخزنی میتواند شدید و سبب محو شدن ویژگیهای رسوبی و تغییر عمده در سیستم منافذ گردد. در طی فرآیندهای دیاژنزی اولیه[1] معمولاً فرآیندهای میکرایتی شدن، زیست آشفتگی، سیمانی شدن، انحلال و دولومیتی شدن و در طی دیاژنز تدفینی[2] اغلب فرآیندهای تراکم فیزیکی و شیمیایی (تشکیل استیلولیتها و رگچههای انحلالی)، سیمانی شدن، انحلال تدفینی و دولومیتی شدن رخ میدهد. تحلیل و بررسی دقیق دیاژنز به منظور آگاهی از توالی وقوع فرآیندهای دیاژنزی برای پیشبینی صحیح کیفیت مخزنی ضروری است. این فرآیندهامیتواند در توزیع خواص پتروفیزیکی سنگ از قبیل تخلخل، تراوایی، آب اشباع شدگی و سیستم منافذ سنگ، نقش تعیین کنندهای داشته باشد. بنابراین نقش دیاژنز بر کیفیت مخزنی نسبت به شرایط اولیه رسوبگذاری، میتواند مثبت، منفی و یا بدون تأثیر قابل ملاحظه باشد. کربناتهای گروه بنگستان شامل سازندهای سروک و ایلام که پس از سازند آسماری دومین سنگ مخزن مهم ایران هستند از جنبههای مختلف تغییرات رخسارهای و محیط رسوبی، چینهشناسی سکانسی، تغییرات دیاژنزی، وجود سطوح رخنمون دیرینه، واحدهای جریانی و کیفیت مخزنی، در بخشهای مختلف زاگرس و خلیجفارس مطالعه شدهاند (Setudehnia, 1978; Taghavi et al. 2006, 2007; Beiranvand et al. 2007; Ghabeishavi et al. 2009, 2010; Razin et al. 2010; Hajikazemi et al. 2010, 2012; van Buchem et al. 2011; Rahimpour-Bonab et al. 2012, 2013; Mehrabi and Rahimpour-Bonab, 2014; Mehrabi et al. 2015; Vincent et al. 2015; Esrafili-Dizaji et al. 2015). با توجه به توزیع تخلخل در سازند سروک، مشاهده میشود که عمده منافذ تحت تأثیر دیاژنز تشکیل شدهاند. این پدیده نشان میدهد که اهمیت دیاژنز بر کیفیت مخزنی در توالی مورد بررسی مهم و بدون در نظر گرفتن تأثیر آن، ارزیابی کیفیت مخزنی غیرممکن میباشد. در طی زمان کرتاسه بهویژه در کرتاسه میانی آب و هوای گرم و مرطوب بر نوع رخساره و دیاژنز و مورفولوژی حوضه تأثیر عمدهای داشته است (Murris 1980; Mehrabi et al. 2015). در طی این زمان، شرایط آب و هوایی، نوسانات سطح آب دریا، آغاز بسته شدن نئوتتیس، فعالیت گسلهای پیسنگی و حرکات تودههای نمکی هرمز سبب ایجاد بلندیهای قدیمی[3] و ناپیوستگیهای ناحیهای و منطقهای در توالی سازند سروک و همارزهای آن در صفحه عربی گردیده است (Rahimpour-Bonab et al. 2012, 2013). ناپیوستگی مهم مرز بالایی سازند سروک و سایر ناپیوستگیهای درون سازندی سبب فرسایش رسوبات در برخی نواحی زاگرس و صفحه عربی شده است (Setudehnia 1978). این ناپیوستگیها تأثیر عمده در گسترش فرآیندهای دیاژنزی بهویژه کارستی شدن، برشی شدن، تشکیل خاک قدیمه و غیره داشتهاند (Hajikazemi et al. 2010). تأثیر تمام این ویژگیها سبب پیچیده شدن فرآیندهای دیاژنزی در توالی سازند سروک شده است.
اگرچه تأثیر دیاژنز بر ویژگیهای مخزنی سازند سروک و معادلهای آن در مناطق مختلف صفحه عربی به صورت گسترده بررسی گردیده است (Taghavi et al. 2006; Hajikazemi et al. 2010, 2012; Aqrawi et al. 1998, 2010; Hollis 2011; Rahimpour-Bonab et al. 2012, 2013). با این وجود تأثیر آن در میادین ناحیه دشت آبادان به عنوان یک منطقه اکتشافی مهم کمتر منتشر شده است. هنرمند و مداحی (1390) در یکی از مطالعات منتشر شده در میدان آزادگان در این ناحیه، ارتباط توزیع رخسارهها با تغییرات دیاژنزی و کیفیت مخزنی را در مغزههای در دسترس از بخش بالایی سازند سروک بررسی نمودند. در این مطالعه بخش بالایی سازند سروک در دو چاه، در یکی از میادین این ناحیه بررسی شده است. این مطالعه دو هدف اصلی را دنبال میکند 1- شناسایی و بازسازی تاریخچه دیاژنزی و 2- بررسی تأثیر فرآیندهای دیاژنزی افزایش و کاهش کیفیت مخزنی و ارزیابی این تغییرات در چاهها میباشد.
زمینشناسی و موقعیت جغرافیایی
میدان مورد مطالعه در غرب زون ساختاری دشت آبادان، در غرب دزفول فرو افتاده و در کمربند چین خورده رورانده زاگرس[4] واقع است (Alavi 1994, 2004) (شکل 1). دشت آبادان بخش شمال شرقی صفحه عربی را تشکیل داده و ویژگیهای زمینشناسی آن بیشتر شبیه صفحه عربی است. ساختارهای هیدروکربنی این ناحیه با سه روند ساختاری شمال شرقی – جنوب غربی، شمالی- جنوبی و شمال غربی – جنوب شرقی مشخص میشوند (Abdollahie Fard et al. 2006). میدان مورد مطالعه در این ناحیه دارای روند شمالی-جنوبی است. زایش ساختمانهای هیدروکربنی شمالی –جنوبی در صفحه عربی، بیشتر مرتبط با گسلهای پیسنگی است (Alavi 2007). به سبب پوشش آبرفتی رویی، دانستهها از زمینشناسی این منطقه محدود به حفاریهای نفتی و اطلاعات ژئوفیزیکی میباشد و سازندها رخنمون سطح الارضی ندارند. روند برخی ساختارها هم روند با ساختمانهای جنوب عراق، کویت، شمال خلیج فارس و شمال باختری خلیج فارس میباشد (آقانباتی 1385). پتانسیل اقتصادی این ناحیه توسط کشف و شناسایی حجم عظیمی از هیدروکربن اثبات شده است. بر اساس مطالعات تکتونیکی و ژئوفیزیکی تاقدیسهای با روند شمالی- جنوبی و شمال شرقی – جنوب غربی غیرفشاری و تشکیل و روند آنها مرتبط با حرکت گسلهای پی سنگی و تودههای نمکی هرمز به سن پرکامبرین است (Abdollahie Fard et al. 2007). در این ناحیه سه افق مخزنی مهم سازندهای فهلیان، سروک و ایلام بوده و سازند سروک مهمترین افق مخزنی محسوب میشود.
سازند سروک به عنوان یکی از سازندهای گروه بنگستان با سن سنومانین-تورونین، سنگ مخزن مهمی در بسیاری از میادین هیدروکربنی دزفول فروافتاده، دشت آبادان و خلیج فارس میباشد. برش نمونه این سازند در تنگ سروک واقع در کوه بنگستان قرار دارد. در این محل مرز زیرین آن با سازند کژدمی به صورت پیوسته و مرز بالایی آن با سازند گورپی به صورت ناپیوسته با یک زون هوازده است (مطیعی 1372). سازند سروک در دو رخساره عمده شامل آهکهای تودهای نهشته شده در محیط نریتیک و شامل رودیست، گاستروپود- پلسی پود و فونای زیستی غنی و دیگری رخساره عمیق نازک لایه الیگوست جیندار و ریزدانه با فونای پلاژیک توسعه یافته است (James and Wynd 1965). بر خلاف برش الگو، در بیشتر میادین هیدروکربنی مرز بالایی سازند سروک با سازند ایلام و به صورت ناپیوسته میباشد. در ناحیه دشت آبادان در بسیاری از میادین در بین دو سازند سازند سروک و ایلام یک توالی شیلی نازک لایه با ضخامت حدود 10 متر این دو سازند کربناته را از هم تفکیک میکند و بر خلاف بسیاری از میادین دزفول فروافتاده تفکیک دو سازند از طریق این لایه نازک به راحتی صورت میگیرد. چینهشناسی کرتاسه این ناحیه، همانند بسیاری از مناطق صفحه عربی، نشاندهنده دو ناپیوستگی ناحیهای به سن آپتین بالایی و پس از تورونین (تورونین میانی) است (شکل 2). بخش مخزنی سازند سروک در این ناحیه در حدود 200 متر بوده که در بخش بالایی این سازند قرار دارد.
شکل 1-موقعیت زونهای ساختاری مختلف جنوب و جنوب غرب ایران نشان داده شده است (تغییر یافته بر اساس (مطیعی 1372)). ناحیه مورد مطالعه با رنگ زرد و میدان مورد نظر با پیکان مشخص شده است.
شکل 2- ستون چینهشناسی کرتاسه ناحیه دشت آبادان همراه با موقعیت ناپیوستگیهای ناحیهای و توالی مورد مطالعه مشخص گردیده است(modified from Christian 2000).
دادهها و روش مطالعه
در این پژوهش به منظور مطالعات پتروگرافی و شناسایی فرآیندهای دیاژنزی، 245 متر نمونه مغزه و 879 عدد مقطع نازک تهیه شده از آنها مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین به منظور ارزیابی خواص مخزنی نمونهها مقادیر تخلخل و تراوایی 693 پلاگ تهیه شده از مغزه اندازهگیری شد (جدول 1). برای تعیین تخلخل و تراوایی پلاگهای مغزه، تخلخل هلیم[5] و تراوایی هوا[6] در آزمایشگاه مغزههای نفتی پژوهشگاه صنعت نفت اندازهگیری شده است. مقادیر گامای مغزهها توسط دستگاه ثبت تغییرات گاما[7] اندازهگیری شده است. نمونهبرداری منظم از مغزهها هم جهت تهیه مقطع نازک و نیز انجام آنالیزهای مغزه انجام پذیرفت. برای بررسی تغییرات دیاژنزی، ترتیب رخداد فرآیندها و تأثیر آن بر کیفیت مخزنی از تلفیق اطلاعات زمینشناسی و پتروفیزیکی استفاده شده است.
در توصیف مغزهها، سنگشناسی، بافت، نوع تخلخل، اجزای سازنده و فرآیندهای دیاژنزی مورد بررسی قرار گرفت. در پتروگرافی مقاطع نازک، لیتولوژی، فرآیندهای دیاژنزی، نوع منافذ، بافت، اجزای اسکلتی و غیر اسکلتی و جورشدگی اجزای توصیف گردید. به منظور تعیین کانیشناسی (تفکیک کلسیت از دولومیت) تمام نمونهها با محلول آلیزارین قرمز با استفاده از روش دیکسون (Dickson 1966) رنگآمیزی شدهاند. علاوه براین با هدف ارزیابی بهتر سیستم منافذ و تفکیک تخلخل و انواع آن، به 47 نمونه چسب اپوکسی آبی رنگ[8] تزریق گردید. برای درک کلی از تغییرات مقطع نازک از جنبههای مورد مطالعه، تمام مقاطع نازک با قدرت تفکیک بالا اسکن گردید. به منظور اسکن مقاطع نازک میکروسکوپی از دستگاه اسکنر[9] در پژوهشگاه صنعت نفت استفاده شده است. این دستگاه یک اسکنر قدرتمند است و میتواند برای تهیه تصاویر با قدرت تفکیک بالا (تا 10000 DPI) استفاده شود.
جدول 1 – دادههای مورد استفاده در این مطالعه نشان داده شده است.
|
نام چاه |
صخامت مغزهها (متر) |
مقاطع نازک در دسترس |
|
تخلخل – تراوایی مغزه |
|
|
|
مقاطع نازک با چسب اپوکسی آبی رنگ |
مقاطع نازک معمولی |
|
|
A
B مجموع داده ها |
170 75 245 |
604 228 832 |
39 18 57 |
502 191 245 |
دیاژنز
دیاژنز، فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی که پس از تشکیل رسوبات (به استثنای فرآیندهای دما و فشار بالا در شرایط دگرگونی) رخ میدهد را در بر میگیرد (Tucker and Wright 1990; Flugel 2010). تفسیر تغییرات دیاژنزی و بازسازی سکانس دیاژنزی میتواند شناخت بهتر از ویژگیهای پتروفیزیکی را فراهم کند. در این مطالعه برای بررسی فرآیندهای دیاژنزی از پتروگرافی مقاطع نازک، اسکن مقاطع نازک و توصیف مغزهها استفاده شده است. فرآیندهای دیاژنزی شناسایی شده در این مطالعه شامل میکرایتی شدن، زیست آشفتگی، سیمانی شدن، دولومیتی و دولومیتی شدن، کارستی شدن انحلال، تراکم فیزیکی و شیمیایی، شکستگی، سیلیسی شدن و پیریتی شدن میباشد. این فرآیندهای دیاژنزی در سه محیط دیاژنزی اصلی شامل دریایی، متئوریک و تدفینی رخ دادهاند. دیاژنز متئوریک و فرآیندهای ناشی از آن نقش مهمی در تغییرات کیفیت مخزنی سازند سروک و معادلهای آن در صفحه عربی داشته که در مطالعات گذشته تأکید شده است (Hollis 2011; Hajikazemi et al. 2010, 2012; Aqrawi et al. 1998, 2010; Taghavi et al. 2006; Razin et al. 2010; Rahimpour-Bonab et al. 2012, 2013; Mahdi et al. 2013; Mehrabi and Rahimpour-Bonab 2014; Mehrabi et al. 2015; Vincent et al. 2015; Esrafili-Dizaji et al. 2015). انحلالهای ناشی از سطوح رخنمون تحتالجوی سبب شکلگیری توالی مخزنی بسیار مناسبی بهویژه در زیر این سطوح گردیده است (شکل 6-b-c). در مقابل برشهای ریزشی-انحلالی در برخی موارد سبب شکلگیری سدهای درون مخزنی[10] شده است (شکل 6-d-e). بنابراین دیاژنز متئوریک گسترده ناشی از رخداد سطوح تحتالجوی متعدد سبب شکلگیری رخسارههای متخلخل و سیمانی شده در توالی سازند سروک شده است.
در زیر هر کدام از فرآیندهای دیاژنزی و خصوصیات آنها به اختصار شرح داده شده است.
میکرایتی شدن[11]
میکرایتی شدن میتواند به صورت بخشی یا کامل سبب جانشینی حاشیه یا تمام اجزای مختلف فسیلی توسط میکرایت گردد. این فرآیند اجزای مختلف اسکلتی و غیر اسکلتی را میتواند تحت تأثیر قرار دهد. فرامینیفرهای بنتیک، خردههای رودیستی، دوکفهای، خارپوست از مهمترین اجزای اسکلتیاند که در برخی نمونهها تحت تأثیر این فرآیند قرار گرفتهاند (شکل 3-a). در برخی موارد میکرایتی شدن گسترده سبب از بین رفتن ساختار قطعات اسکلتی و تبدیل آنها به پلوئید شده است (شکل 3-b). تأثیر این فرایند در کیفیت مخزنی میتواند هم به صورت بهبوددهنده (کاهش تأثیر فرآیندهای دیاژنز تدفینی) و نیز مخرب (مسدود کردن گلوگاههای تخلخل و کاهش تخلخل و تراوایی) باشد (Taghavi et al. 2006). با این وجود تأثیر آن بر کیفیت مخزنی چندان قابل ارزیابی و به نقشه درآوردن نیست.
زیست آشفتگی[12]
در طی این فرآیند رسوبات و یا سنگ رسوبی تحت تأثیر ارگانیسمها قرار میگیرد و معمولاً بافت و ساختار اولیه رسوبگذاری آن تغییر میکند (Burchette and Britton 1985; Flugel 2010; Hollis 2011). این فرآیند دیاژنزی معمولاً رسوبات محیطهای کم انرژی مانند لاگون و دریای باز را تحت تأثیر قرارداده و میتواند سبب دشواری شناسایی رخسارهها گردد (Hollis 2011). تأثیر حفاری در رسوبات میتواند بر فرآیندهای دیاژنزی متعاقب آن نقش مهمی داشته باشد. این موضوع در مطالعات قدیمی صورت گرفته در سازند سروک و همارزهای آن مورد تأکید قرار گرفته است (Taghavi et al. 2006; Hollis 2011). زیستآشفتگیها میتواند تحت تأثیر سیمانی شدن (شکل 3- c)، دولومیتی شدن (شکل 3-d) و انحلال قرار گرفته و به عنوان سد یا مسیرهای عبور جریان عمل کنند. گسترش زیست آشفتگی بهویژه در رخسارههای لاگون توسعه قابل ملاحظهای دارد (شکل 6- a). خردههای رودیستی غالباً تحت تأثیر فرایند حفاری[13] قرار گرفتهاند (شکل 3- e). ساختار و فابریک ژئوپتال عموماً در اجزای بایوکلاستی بهویژه گاستروپودها دیده میشود (شکل 3- f). زیست آشفتگی نیز مانند میکرایتیشدن تأثیر قابل توجهی بر سیستم منافذ سنگ و کیفیت مخزنی نداشته است.
تبلور مجدد[14]
به جایگزینی برجای یک کانی توسط ترکیب مشابه تبلور مجدد اطلاق میشود. تغییر ترکیبات آراگونیتی به کلسیتی و یا تغییر بافت کلسیت و دولومیت بدون تغییر کانیشناسی از موارد تبلور مجدد محسوب میشود. تبلورمجدد غالباً به صورت افزایشی رخ میدهد و اندازه بلورها معمولاً افزایش مییابد (Adams and Mackenzie 1998). در بخش بالایی سازند سروک تبلور مجدد به اشکال مختلف شامل تغییر آراگونیت به کلسیت، تشکیل ساختارهای ژئوپتال بهویژه در گاستروپودها (شکل 3- f)، تبدیل میکرایت به میکرواسپار (شکل 3- g)، تبلور در ساختار اجزای بایوکلاستی (شکل 3- h) به صورت گسترده دیده میشود. گستردهترین حالت تبلور مجدد در رخسارههای گل- غالب و کم انرژِی دیده میشود که میتواند ناشی از تأثیر دیاژنز متئوریک فریاتیک باشد (Longman 1980). از نظر تأثیر آن بر سیستم منافذ و کیفیت مخزنی میتوان گفت که در برخی نمونهها سبب تشکیل ساختار متراکم و از بین رفتن تخلخلهای ریز شده است.
سیمانی شدن[15]
سیمانی شدن یکی از مهمترین فرآیندهای دیاژنزی است و در زمانی که سیالهای منفذی از فاز سیمان فوق اشباع هستند تشکیل میشود. ترکیب و مورفولوژی سیمان در تفسیر منشاء آن و بازسازی تاریخچه دیاژنزی ارزشمند میباشد (Moore and Wade 2013). سیمانی شدن مهمترین فرآیند کاهش کیفیت مخزنی در توالی سروک بالایی در میدان مورد مطالعه میباشد. سیمانهای دریایی، که معمولاً منافذ و گلوگاههای تخلخل را کاهش نمیدهند و نقش مثبت در کاهش تراکم ایفا میکنند گسترش کمی دارند. سیمانهای کربناتهای که در توالی سازند سروک شناسایی و سیستم منافذ را تغییر دادهاند شامل همضخامت[16]، تیغهای[17]، همبعد[18]، هممحور[19]، دروزی[20] و بلوکی[21] هستند.
سیمانهای دریایی یا متئوریک فریاتیک که به شکل سیمان هم ضخامت دیده میشوند، معمولاً توسط سایر سیمانهایی که در مراحل دیاژنز متئوریک و تدفینی تشکیل شدهاند جانشین شده و یا شکل آنها مبهم گردیده است. این سیمانهای نسبتاً اولیه در رخسارههای پر انرژی از قبیل گرینستونها و رودستونها میتواند دیده شود (شکل 3- I, j, k,). سیمان هممحور بهویژه در رخسارههای اکینودرمدار گسترش داشته و به صورت بخشی منافذ اولیه و بین دانهای را مسدود کرده است (شکل 4-a). این سیمان میتواند در محیط دیاژنز متئوریک فریاتیک و یا در طی دیاژنز تدفینی تشکیل شده باشد (Longman 1980; Tucker and Wright 1990). سیمانهای متئوریک وادوز و فریاتیک که به صورت بلوکی شفاف، دروزی و هم محورگسترش دارند معمولاً قالبهای فسیلی از قبیل دوکفهایها، رودیستها و سایر اجزای اسکلتی که در طی انحلال تبعیت کننده از فابریک تشکیل شدهاند را پر میکنند (شکل 3- I, j, k, l). سیمانی شدن در برخی موارد رخسارههای دانه غالب اولیه را به شدت سیمانی کرده است (شکل 4- i). سیمانی شدن متئوریک گسترش قابل ملاحظهای در سازند سروک دارند. سیمانهای تدفینی که به شکل هم بعد تا بلوکی که گاهی اندازه بلور به حدود 1 سانتیمتر میرسد با رخ مشخص و برخی بدون رخ و گاهی با خاموشی موجی شناسایی میشوند (شکل 4- b, c, d). این سیمانهای تدفینی معمولاً منافذ حفرهای بزرگ و گاهی شکستگیها را پر میکنند. در حالت کلی سیمانی شدن (سیمانهای متئوریک و تدفینی) مهمترین فرآیند کاهش دهنده کیفیت مخزنی در سازند سروک میباشد (شکل 6-g).
انحلال [22]
انحلال مهمترین فرایند بهبود دهنده کیفیت مخزنی و عامل تشکیل منافذ دیاژنزی، شامل تخلخلهای قالبی، حفرهای و تخلخلهای بزرگ شده در سنگ میباشد. چندین مرحله انحلال به دلیل دیاژنز گسترده و پیچیدگی در رخداد فرآیندها، توالی سازند سروک را تحت تأثیر قرار داده است. این انحلالها میتواند در طی دیاژنز متئوریک و تدفینی رخ داده باشد. برخی از انحلالها حتی پس از فرآیند سیمانی شدن رخ دادهاند. اجزای اسکلتی از قبیل رودیستها و دوکفهایها نسبت به فرامینیفرها و خارپوستها به دلیل آراگونیتی بودن بیشتر اجزای صدف، تحت تأثیر انحلال گستردهتری قرار گرفتهاند. به طور کلی با توجه به شواهد پتروگرافی و تبعیت و یا عدم تبعیت از فابریک سنگ، انحلال به دو گروه عمده شامل انحلالهای تبعیت کننده از فابریک و انحلالهای غیر تبعیت کننده از فابریک تقسیم شدهاند (شکل 4- e, f, g, h). تخلخلهای قالبی و درون فسیلی در گروه تبعیتکننده از فابریک و تخلخلهای حفرهای، غاری، کانالی در گروه غیر تبعیت کننده از فابریک قرار داده شدهاند. همانگونه که در مطالعات گذشته در توالی سازند سروک بر آن تأکید شده است عمده انحلالهای مشاهده شده مربوط به رخنمونهای تحتالجوی و تحت تأثیر دیاژنز متئوریک میباشند (Taghavi et al. 2006; Hajikazemi et al. 2010, 2012; Hollis 2011; Rahimpour-Bonab et al. 2012, 2013; Mahdi et al. 2013). برخی از انحلالها که سیمانهای تدفینی را تحت تأثیر قرار دادهاند مربوط به دیاژنز تدفینی هستند (شکل 4- g). عموما زونهای با انحلال گسترده و سیمانی شدن ناچیز کیفیت مخزنی بالایی را نشان میدهند.
شکل 3- تصاویر مقاطع نازک میکروسکوپی از پدیدههای دیاژنزی میکرایتی شدن (a)، پلوئیدی شدن و تشکیل سیمانهای دریایی (b)، حفاری در رسوبات و سیمانی شدن (c)، حفاری در رسوبات و دولومیتی شدن (d)، حفاری در خردههای رودیستی (e)، ساختار ژئوپتال (f)، تبلور مجدد میکرایت به میکرواسپار (g)، تبلور مجدد اجزای اسکلتی (h). تشکیل سیمانهای دریایی و هم ضخامت (i)، سیمان هم بعد (j)،سیمان دروزی (k-l). تصاویرb-f-g-h در نور PPL، و a-c-d-e-i-j-k-l در نور XPL، علایم اختصاری شکل: mi: میکرایتی شدن، pl: پلوئیدی شدن، br: حفاری در رسوبات، cm: سیمانی شدن، dl: دولومیت، bo: حفاری در اجزای اسکلتی،m: میکرایت، re: تبلور مجدد، icc: سیمان هم ضخامت، ecc: سیمان هم بعد، dcc: سیمان دروزی.
شکل 4- تصاویر مقاطع نازک میکروسکوپی از فرآیندهای دیاژنزی سیمانی شدن و انحلال، تشکیل سیمان هم محور (a)، سیمانهای تدفینی بلوکی باخاموشی موجی (b)، سیمان پرکننده شکستگی (c)، سیمان تدفینی با رخ مشخص (d)، انحلال تبعیت کننده از فابریک (e)، انحلالهای غیر تبعیت کننده از فابریک (f-g-h) تصویر اسکن مقطع نازک که سیمانی شدن گسترده یک رخساره دانه غالب را نشان میدهد (i). تصاویرq-s-t در نور PPL، و m-n-o-p-r در نور XPL، علایم اختصاری شکل: scc: سیمان هم محور، bcc: سیمان بلوکی، fsd: انحلال تبعیت کننده از فابریک، nfsd: سیمان غیر تبعیت کننده از فابریک.
دولومیتی شدن[23]
دولومیتی شدن میتواند باعث افزایش و یا کاهش کیفیت مخزنی شده و یا تأثیر قابل ملاحظهای بر آن نداشته باشد (Sun 1995; Warren 2000). برای توصیف دولومیتها، میتوان بر اساس اندازه بلورها، شکل بلوری، فراگیر یا بخشی بودن، انتخابی یا غیر انتخابی بودن، مکانیسم تشکیل و سایر ویژگیها دولومیتها را طبقهبندی کرد (Sibley and Gregg 1987; Adams and Mackenzie 1998; Warren 2000). اثر دولومیتی شدن بر تخلخل و تراوایی، به سیالات دولومیت ساز، بافت و رخساره رسوبی اولیه، شکل، اندازه بلورها و زمان وابسته است (Mazzullo and Harris 1992; Machel 2004; Lucia 2004 ). دولومیتی شدن یک فرآیند دیاژنزی خیلی رایج در توالی مورد مطالعه نیست. اکثراً نمونهها به میزان کمتر از 30 درصد دولومیتی شده و این شرایط سبب گردیده که در بسیاری موارد تأثیر این فرآیند بر سیستم منافذ تقریباً قابل چشمپوشی باشد. بافت گل-غالب اولیه سبب عدم تشکیل شبکهای از بلورهای دولومیت با تخلخل بین بلورین گردیده است. بر اساس مطالعات پتروگرافی و سایر مطالعات صورت گرفته در این زمینه در نواحی مجاور (Taghavi et al. 2006; Lapponi et al. 2011; Hollis 2011; Mahdi et al. 2013)، دولومیتهای بخش بالایی سروک میتواند بر اساس دو مدل تدفینی (مرتبط با استیلولیتها و انحلالهای فشاری و به صورت پراکنده دولومیتهای زین اسبی) و زون اختلاط (دولومیتهای تشکیل شده در زیست آشفتگیها و حفاری در رسوبات) (شکل 5-j-k) تفسیر گردد. معرفی این دو مدل دولومیتی شدن تنها بر اساس شواهد پتروگرافی صورت گرفته است و بررسی دقیق انواع دولومیتها نیازمند ابزارهای دقیقتر از قبیل دادههای ایزوتوپ کربن- اکسیژن و کاتودولومینسانس میباشد. هر دو نوع معمولاً به صورت لوزی وجهی خود شکل و نیمهشکلدار و عموماً دارای هسته ادخالدار هستند. دولومیتها از نظر اندازه عموماً ریز بلور هستند. بر اساس اندازه، دولومیتها به سه گروه عمده شامل کمتر از 20 میکرون، بین 20 تا 100 میکرون و بیشتر از 100 میکرون تقسیم شدهاند. غالب دولومیتها اندازه 20 تا 100 میکرون دارند. دولومیتهای سازند سروک شامل دولومیتهای مرتبط با مدل تدفینی و دولومیتهای زون اختلاط در رخسارههای گل غالب گسترش دارند. عموماً در این رخسارهها توسعه استیلولیتها- انحلال فشاری و نیز زیست آشفتگیها فراوان میباشد. دولومیتهای مرتبط با استیلولیتها و رگچههای انحلالی معمولاً کیفیت مخزنی را افزایش ندادهاند (شکل 4-d). دولومیتهای زین اسبی انواع دیگری از دولومیتهای تدفینی بوده که در برخی نمونهها به صورت سیمان، شکستگیها و تخلخلهای حفرهای را پر و سبب کاهش کیفیت مخزنی شدهاند (شکل 5-c). تشکیل دولومیتهای زون مخلوط در محل حفاری در رسوبات نرم[24] معمولاً رایج میباشد (شکل 5-b). این محلها به عنوان مسیری برای مهاجرت سیال دولومیتساز، نقش مهمی در تشکیل دولومیت داشته است. با توجه به گسترش فرآیند حفاری در رسوبات کم انرژی لاگون، این کمربند رخسارهای یکی از مناطق مستعد برای تشکیل دولومیتهای زون مخلوط در طی پایین آمدن سطح آب دریا بوده است (Taghavi et al. 2006; Sharp et al. 2010; Hollis 2011). در مجموع هر دو نوع مدل دولومیتی شدن تدفینی و زون مخلوط در رخسارههای گل غالب نسبت به دانه غالب گسترش بیشتری دارند که تصاویر مقاطع نازک میکروسکوپی، اسکن مقطع نازک و تصویر مغزه از این دو مدل دولومیتی شدن نشان داده شده است (شکل 5-j-k). بنابراین دولومیتی شدن با وجود ایجاد تخلخل بین بلوری در برخی نمونهها، عموماً کیفیت مخزنی را به دلیل عدم گسترش قابل ملاحظه و نیز گل غالب بودن اکثر رخسارههای اولیه به میزان زیادی افزایش نداده است.
دولومیتزدایی[25]
دولومیتزدایی فرآیند دیاژنزی جانشینی کلسیت یا انحلال دولومیت است، که معمولاً تحت تأثیر دیاژنز متئوریک و یا تدفینی، تحت تأثیر آبهایی با ترکیب شیمیایی مختلف روی میدهد (Warren 2000). در سازند سروک برخی از بلورهای دولومیت حل شده و معمولاً با کلسیت پر و یا به صورت تخلخل درون بلوری[26] باقیمانده است. حل شدن انتخابی هسته بلورهای دولومیت، به این دلیل میتواند باشد که هسته دولومیتها معمولاً غنی از کلسیت و ناپایدارتر نسبت به حاشیه آنها است. معمولاً تخلخل قالبی حاصل از این فرآیند عموماً به صورت غیرمؤثر است. در مطالعات گذشته بر اهمیت این فرآیند در شناسایی سطوح رخنمون تحتالجوی و یا ناپیوستگیها تأکید شده است (Hurley et al. 1995; Morad et al. 2012). بر اساس شواهد موجود و مطالعات گذشته این فرآیند دیاژنزی میتواند تحت تأثیر ناپیوستگی ناحیهای مرز بالایی سازند سروک و یا ناپیوستگیهای درون سازندی رخ داده باشد (محرابی و همکاران 1391). تصویر مقطع نازک از فرآیند دولومیتی شدن نشان داده شده است (شکل 5-d).
تراکم[27]
دو فاز تراکم در بخش بالایی سازند سروک مشاهده میشود. 1- تراکم فیزیکی، با خردشدگی مکانیکی ذرات و دگرشکلی اجزای بایوکلاستی بهویژه فرامینیفرها، اجزای رودیستی و دوکفهایها و واریزههای اکینودرمی شناسایی میشود 2- تراکم شیمیایی به صورت انحلال فشاری در مرز دانهها (میکرواستیلولیتها) و انحلال در سطوح معین و شکلگیری استیلولیتها و رگچههای انحلالی میباشد (شکل 6-f). معمولاً تراکم در رخسارههای دانه غالب با تخلخلهای بین دانهای گسترده، نقش مهمی در کاهش اندازه منافذ و کیفیت مخزنی دارد. تراکم فیزیکی از طریق خرد شدن اجزای اسکلتی بهویژه رودیستها رایج میباشد (شکل5-e). تراکم شیمیایی تأثیر بیشتری بر توالی سازند سروک به دلیل ماهیت گل غالب رخسارهها و گسترش رخسارههای مادستونی و وکستونی داشته است (شکل 5-f). استیلولیتها به صورت افقی، موازی با لایهبندی با دامنه خیلی کمتر از چند میلیمتر تا چند سانتیمتر دیده میشوند. عموماً فرایند تراکم تأثیر منفی بر کیفیت مخزنی داشته است و دولومیتهای مرتبط با این مرحله از دیاژنز کیفت مخزنی را بهبود ندادهاند.
شکستگی[28]
شکستگی یکی از فرآیندهای دیاژنزی مهم در مخازن کربناته هستند (Lucia 2007; Ahr 2008). شکستگیها به صورت مستقیم و غیر مستقیم از طریق دادههای لرزهای، نمودارهای پتروفیزیکی، دادههای آزمایش چاه، گل حفاری و توصیف مغزه میتواند توصیف و شناسایی گردد. شکستگیها در سازند سروک از طریق دادههای مغزه با شیب متفاوت، به صورت افقی و عمودی، باز، پرشده، نیمه پر شده و با میزان باز شدگی مختلف قابل شناسایی هستند. معمولاً شکستگیها در رخسارههای با کیفیت مخزنی پایین از قبیل وکستونها، مادستونها و پکستونها میتواند به عنوان یک عامل مؤثر باعث بهبود کیفیت مخزنی از طریق افزایش تراوایی گردد. تعدادی از شکستگیها در توالی مورد مطالعه پر شده هستند و برخی از ریز شکستگیها باز بوده و سبب افزایش تراوایی گردیدهاند (شکل 5-g). کانی کلسیت غالباً شکستگیها را پر کرده است. برخی از شکستگیها از طریق انحلال، میزان باز شدگی دهانه آنها افزایش یافته و در صورتی که با کلسیت پر نشده باشند، میتوانند تراوایی بالایی ایجاد کنند. سیمانهای تدفینی درشت بلور عمیق مهمترین نقش را در پر کردن شکستگیها داشتهاند. شکستگیها عموماً مرتبط با فرآیندهای دیاژنزی تدفینی هستند (Moore and Wade 2013). در مجموع شکستگی میتواند به عنوان یک عامل مهم در افزایش تراوایی و تولید از سازند سروک در میدان مورد مطالعه محسوب شود.
سیلیسی شدن[29]
سیلیسی شدن بخشی برخی بایوکلاستها، جانشینی به جای سیمان کلسیتی و پر کردن بخشی از تخلخل در رخسارههای مختلف سازند سروک، اگرچه با فراوانی کم اما فرآیندی نسبتاً رایج است (شکل 5- h). این اشکال سیلیس، بیشتر به صورت بخشی و جانشینی در قطعات رودیستی و یا دوکفهایها بهویژه اویسترها دیده میشود. برخی از شکستگیها و استیلولیتها به صورت بخشی با سیلیس پر شده است یا برخی از رگچههای انحلالی توسط اشکال مختلف سیلیس قطع شده است. این ارتباطها نشان میدهد که سیلیس در طی فرآیندهای دیاژنزی تدفینی تشکیل شده است. با این وجود این فرآیند به دلیل عدم گسترش و پراکندگی، بر ویژگیهای مخزنی تأثیر منفی ناچیز یا کمی داشته است.
پیریتی شدن[30]
پیریت به اشکال و مورفولوژیهای مختلف در رخسارههای متفاوت بخش بالایی سروک دیده میشود. با این وجود در رخسارههای مادستونی و وکستونی کم انرژی (گل- غالب) که مربوط به زیر محیطهای لاگون و یا حوضه هستند فراوانتر میباشد. پیریت معمولاً به صورت بخشی جانشین سیمان کلسیتی، زمینه سنگ، قطعات بایوکلاستی و سیلیس میشود (شکل5- i). هرچند که پرشدن بخشی منافذ و گلوگاههای تخلخل توسط پیریت میتواند به کاهش تخلخل و کیفیت مخزنی منجر شود اما اثر این پدیده بخشی و پراکنده بوده و نمیتواند عامل مهمی در کاهش کیفیت مخزنی محسوب شود.
شکل 5- تصاویر مقاطع نازک میکروسکوپی، اسکن مقاطع نازک و مغزه از فرآیندهای دیاژنزی دولومیتی شدن، ددولومیتی شدن، تراکم فیزیکی و شیمیایی، شکستگی، سیلیسی شدن و پیریتی شدن. دولومیتهای مرتبط با استیلولیتها و رگچههای انحلالی (a)، دولومیتهای گسترش یافته در محل حفاری موجودات در رسوب (b)، دولومیتهای زین اسبی (c)، ددولومیتی شدن و تشکیل تخلخل درون بلوری (d)، تراکم فیزیکی و خرد شدن اجزای رودیستی (e)، انحلال فشاری و استیلولیت (f)، شکستگی باز (g)، سیلیسی شدن (h)،پیریتی شدن (i). تصویر مقطع نازک، اسکن مقاطع و مغزه از دولومیتهای مرتبط با زون مخلوط و سیال متئوریک (j) و دولومیتهای مرتبط با زون تدفین (k). تصاویرa-b-f-g در نور PPL، و c-d-e-h-i در نور XPL،علایم اختصاری: (do: دولومیتی شدن، Br: زیست آشفتگی، Sdo: دولومیتهای زین اسبی، Dd: دولومیتی شدن، pc: تراکم فیزیکی ، rd: خرده رودیستی ، SS: رگچههای انحلالی، of: شکستگی باز، Si: سیلیس، py: پیریت)
شکل 6- تصاویر مغزه از انواع فرآیندهای دیاژنزی دریایی، متوریک و تدفینی، زیست آشفتگی (a)، انحلالهای گسترده ناشی از تأثیر دیاژنز متئوریک (b-c)، تشکیل خاک قدیمه، برشی شدن و سیمانی شدن ناشی از دیاژنز متئوریک (d-e)، توسعه انحلالها فشاری و رگچههای انحلالی تحت تأثیر دیاژنز تدفینی (f)، سیمانی شدن تدفینی و متوریک (g). علایم اختصاری: (Bi: زیست آشفتگی، Vug: تخلخل حفرهای، Mo: تخلخل قالبی، Mk: کارستهای ریز، Scb: برشهای ریزشی انحلالی، Pa: خاک قدیمه، Ss: رگچههای انحلالی، St: استیلولیت، Cm: سیمانی شدن)
توالی دیاژنزی
خلاصهای از فرآیندهای دیاژنزی و تأثیر آنها بر تخلخل، در دو چاه کلیدی نشان داده شده است(شکل 7). این شکل ترتیب نسبی رخداد فرآیندهای دیاژنزی را نشان میدهد. توالی دیاژنزی شامل دیاژنز دریایی، متئوریک و تدفینی میباشد. در طی دیاژنزدریایی فرآیندهای میکرایتی شدن، زیست آشفتگی و تشکیل سیمانهای دریایی رخ داده است. در طی دیاژنز متئوریک انحلال و سیمانی شدن فراوان همراه با فرآیندهای کارستی و برشی شدن، گسترش قابل ملاحظهای داشته است. تشکیل دولومیتهای وابسته به زون مخلوط و ددولومیتی شدن و تبلور مجدد میکرایت به میکرواسپار و اسپار دروغین در طی دیاژنز متئوریک رخ داده است. انحلال اجزای اسکلتی و زمینه سنگ، سبب تشکیل تخلخلهای تبعیت کننده و غیر تبعیت کننده از فابریک گردیده است. تخلخلها توسط سیمانهای متئوریک و تدفینی بهویژه سیمانهای هم بعد، دروزی و بلوکی در برخی بخشها پر شده است. توسعه رگچههای انحلالی، استیلولیتها، شکستگیها، دولومیتهای وابسته به استیلولیتها و نوع زین اسبی، سیمانهای درشت بلور بلوکی، سیلیسی شدن و پیریتی شدن در طی دیاژنز تدفینی رخ داده است. توزیع فرآیندهای دیاژنزی همراه با سایر ویژگیهای رخسارهای و پتروفیزیکی در مغزههای مورد مطالعه نشان داده شده است(شکل 12).
شکل 7- تاریخچه دیاژنزی بخش بالایی سازند سروک همراه با تأثیر آنها بر تخلخل
کیفیت مخزنی
کیفیت مخزنی مخازن کربناته به صورت عمده تحت تأثیر ویژگیهای رخسارهای به صورت اولیه و فرآیندهای دیاژنزی به صورت ثانویه است (Lucia 2007; Ahr 2008; Moore and Wade 2013). تلفیق تأثیر این پارامترها در نهایت سبب شکلگیری سیستم منافذ و هندسه آن در مخزن میشود که کنترل کننده خصوصیات پتروفیزیکی سنگ است (Bliefnick and Kaldi 1996; Lønøy 2006). با توجه به اینکه یک مخزن کربناته بیشتر تحت تأثیر فرآیندهای رسوبی و یا فرآیندهای دیاژنزی است، میتواند به صورت تحت کنترل رخساره یا تحت کنترل دیاژنز یا هر دو تقسیم شود. در سارند سروک به دلیل تأثیر عمده فرآیندهای دیاژنزی ناشی از سطوح رخنمون تحتالجوی مکرر کیفیت مخزنی و توزیع سیستم منافذ عمدتاً تحت تأثیر فرآیندهای دیاژنزی بوده است هر چند که رخسارههای اولیه نیز نقش عمده در شکلگیری زونهای متخلخل و متراکم داشتهاند. از آنجا که هدف این مطالعه بررسی تأثیر عمده فرآیندهای دیاژنزی بر کیفیت مخزنی است توصیف رخسارهها و بحث در زمینه خصوصیات هر رخساره خارج از هدف این مطالعه است. تنها به منظور درک بهتر تغییرات رخسارهای در قالب این رخسارهها و تغییرات دیاژنزی در آنها در یک جدول ارائه شده است (جدول 2). در این مطالعه به منظور ارزیابی بهتر کیفیت مخزنی ابتدا تغییرات سیستم منافذ در سازند سروک بررسی و سپس ویژگیهای دیاژنزی و بافت سنگ تأثیر آنها بر کیفیت مخزنی بحث شده است.
سیستم منافذ[31]
نوع منافذ رایج در سازند سروک تخلخلهای حفرهای (عمدهترین تخلخل ثانویه) به دلیل دیاژنز متئوریک و تخلخلهای ماتریکس (عمدهترین تخلخل اولیه) به دلیل گل غالب بودن بیشتر رخسارهها است. چندین نوع تخلخل در توالی سروک بالایی شناسایی شدهاند (شکل 7). لوسیا تخلخلها را در سه گروه عمده تخلخلهای بین دانهای، حفرهای غیر مرتبط و حفرهای مرتبط تقسیمبندی کرد (Lucia 2007). تخلخلهای حفرهای (تخلخلهای حفرهای مرتبط و غیرمرتبط) نوع منفذی غالب در سازند سروک هستند. تخلخلهای قالبی[32] موجود غالباً حاصل انحلال اجزای آراگونیتی پوسته نرمتنان، فرامینیفرها و رودیستها هستند. تخلخلهای قالبی عموماً به صورت غیر موثر بوده و نقشی در انتقال سیال ندارند. ریز تخلخلها[33] یا تخلخل ماتریکس، به دلیل گل غالب بودن رخساره اولیه گسترش زیادی در سازند سروک دارند. خیلی از نمونههایی که تخلخل آنها از طریق آزمایشات مغزه محاسبه میشود اما تخلخل قابل روئیتی را نشان نمیدهند دارای ریز تخلخل هستند. این تخلخلها جزء تخلخلهای بین دانهای محسوب شده اما به دلیل کوچک بودن تراوایی چندانی ایجاد نمیکنند (Lucia 2007). تخلخلهای اولیه عمدتاً به صورت بین دانهای[34]، درون دانهای[35] و تخلخل ماتریکس بوده، اما نقش کمتری نسبت به تخلخلهای حفرهای در سازند سروک دارند. هرچند که در برخی رخسارههای دانه غالب گرینستونی و رودستونی تخلخل بین دانهای سبب ایجاد تراوایی بالا در نمونهها گردیده است. تخلخلهای بین بلوری[36] به دلیل عدم تشکیل شبکهای پیوسته از دولومیت، با وجود لوزی وجهی و خودشکل بودن، سیستم منفذی عمدهای محسوب نمیشوند. بنابراین تخلخلهای حفرهای مرتبط شامل شکستگیها، تخلخلهای کانالی، تخلخلهای غاری، برشی[37] سیستم منفذی مهم در تولید از میدان محسوب میشوند. شکستگیهای باز یا به صورت بخشی سیمانی شده همراه با برشی شدن حاصل از ناپیوستگی اصلی و ناپیوستگیهای درون سازندی احتمالی نقش مهمی در بهبود تراوایی بهویژه در رخسارههای گل غالب داشتهاند.
جدول 2- رخسارههای رسوبی شناسایی شده همراه با برخی از خصوصیات مهم هر کدام شامل سنگشناسی، اندزه ذرات، فرآیندهای رسوبی، فرآیندهای دیاژنزی، اجزای اسکلتی و غیر اسکلتی، سطح انرژی و محیط رسوبی.
تفکیک تخلخل بر مبنای رفتار پتروفیزیکی، میتواند در ارزیابی نمونهها بر مبنای سیستم منافذ استفاده گردد (Lucia 2007). تخلخلهای بین دانهای (شامل بین دانهای، بین بلوری و تخلخلهای ماتریکس افزایش دهنده تراوایی)، حفرهای غیر مرتبط (قالبی، درون دانهای، درون بلوری، ریزتخلخلهای درون دانهای- درون فسیلی، حفرهای غیرمرتبط) و حفرهای مرتبط (شکستگی، غاری، برشی، حفرهای مرتبط) انواع منفذی تفکیک شده در دو چاه است. توزیع تخلخل در بخش بالایی سازند سروک نشان میدهد که تخلخلهای حفرهای نوع منفذی غالب هستند. از نظر فراوانی توزیع تخلخل، گروه بین دانهای 27.22 %، گروه حفرهای مرتبط 27.85 % و گروه حفرهای غیرمرتبط 44.92 % کل تخلخل را شامل میشوند (شکل9 ).
شکل 8- تصاویر مقطع نازک و مغزه از انواع تخلخل در بخش بالایی سازند سروک.a) تخلخل حفرهای، b) تخلخل کانالی، c) تخلخل قالبی، d) تخلخل بین دانهای، e) تخلخل درون بلوری، f) تخلخل بین بلوری، g) تخلخل شکستگی، h) ریز تخلخل، k-i-j) تخلخلهای قالبی و حفرهای در تصاویر مغزه.
شکل 9- توزیع انواع تخلخل در توالی مورد مطالعه، سه گروه منفذی عمده و فراوانی آنها تفکیک گردیده است، تخلخلهای حفرهای غیر مرتبط بیشترین فر اوانی را دارند.
تأثیر دیاژنز برکیفیت مخزنی
تخلخل و تراوایی در سازند سروک به ترتیب در محدوده 3 تا 31 درصد و کمتر از 0.01 تا بیشتر از 400 میلی دارسی تغییر میکند. این تغییرات در تخلخل و تراوایی شدیداً وابسته به تغییرات رخسارهای و به میزان بیشتر فرآیندهای دیاژنزی است. تغییرات گسترده کیفیت مخزنی و ناهمگنی فراوان موجود در مخازن کربناته به دشواری ذاتی تولید و ازدیاد برداشت از این مخازن منجر میگردد. این دشواری حاصل تأثیر پارامترهای مرتبط با هم شامل رخسارهها و محیط رسوبی، فرآیندهای دیاژنزی و تحول تکتونیکی و مورفولوژی حوضه است (Esteban and Taberner 2003). زمانی که کیفیت مخزنی در چاهها با توجه به میزان تخلخل و تراوایی بررسی میشود باید تأثیر توام تمام پارامترهای تأثیرگذار در نظر گرفته شود. دو پارامتر عمده تأثیر گذار رخساره اولیه و تأثیر فرآیندهای دیاژنزی است. تأثیر بافت با توجه به ماهیت گل غالب بیشتر رخسارهها و تأثیر عمده دیاژنز، در روند تغییرات تخلخل و تراوایی به آسانی قابل شناسایی نیست و پراکندگی زیادی نشان میدهد (شکل 10). هرچند که کمربندهای رخسارهای معمولاً روندهای مشخصی از نظر کیفیت مخزنی نشان میدهند. در مجموع رخسارههای رودیستی و شول-بایسوستروم کیفیت مخزنی بهتری نسبت به رخسارههای دریای باز عمیق و لاگون نشان میدهند. میزان تخلخل و تراوایی که اکنون مشاهده میشود حاصل تأثیر تمام این فرآیندهای اولیه و ثانویه است، اما برخی غالب و تأثیر آنها در سیستم منافذ عمده است. با توجه به دشواری و پیچیدگی بررسی تأثیر همزمان تمام این فرآیندها و تأثیر عمده فرآیندهای دیاژنزی انحلال، سیمانی شدن، تراکم و شکستگی برکیفیت مخزنی سازند سروک، تنها نمودار تغییرات تخلخل و تراوایی، بدون تفکیک اولیه رخساره ترسیم شده است (شکل 11). بهتر است برای هر کدام از کمربندهای رخسارهای به صورت جداگانه توزیع تخلخل و تراوایی رسم شود و دیاژنز بررسی گردد. این عمل به دلیل محدود بودن دادههای تخلخل و تراوایی مغزه و گستردگی بحث از انجام آن صرف نظر شده است. کیفیت مخزنی میتواند به سه گروه عمده بر مبنای تأثیر دیاژنز تفکیک شود:
1- کیفیت مخزنی بالا: شکستگی و انحلال غالب و تأثیر سیمانی شدن و تراکم ناچیز و یا اثر آنها توسط عوامل بهبود دهنده تقلیل یابد.
2- کیفیت مخزنی متوسط: هیچ کدام از فرآیندهای دیاژنزی بهبود دهنده یا تخریب کننده نتوانند اثر دیگری را تقلیل دهند و توازن بین تأثیر این فرآیندها برقرار است.
3- کیفیت مخزنی پایین: تراکم و سیمانی شدن غالب است.
از طریق شناسایی توزیع فرآیندهای دیاژنزی میتوان زونهای مختلف دیاژنزی را تفکیک و از طریق مرتبط کردن آنها به سایر دادههای پتروفیزیکی بهویژه نمودارهای چاه پیمایی آنها را در سایر چاهها شناسایی نمود. به عنوان مثال در چاه B در عمق 2922 تا 2928 به دلیل انحلال گسترده و برخی شکستگیهای باز کیفیت مخزنی مناسب و در زیر آن از عمق 2930-2942 به دلیل سیمانی شدن گسترده کیفیت مخزنی پایین است.
توزیع فرآیندهای دیاژنزی، سیستم منافذ، ویژگیهای پتروفیزیکی، بافت سنگ در دو چاه مورد مطالعه نشان داده شده است (شکل 12).
شکل 10- توزیع تخلخل و تراوایی مغزه در رخسارههای مختلف رسوبی، پراکندگی بالایی در بین گروههای مختلف دیده میشود و روند معینی قابل شناسایی نیست.
شکل 11- تأثیر فرآیندهای دیاژنزی بر توزیع تخلخل و تراوایی مغزه، نمونههایی که فرآیندهای انحلال و شکستگی غالب هستندکیفیت مخزنی بالا و در نمونههای با تراکم و سیمانی شدن غالب کیفیت مخزنی پایین است.
شکل 12- توزیع فرآیندهای دیاژنزی همراه با خصوصیات سیستم منافذ و ویژگیهای پتروفیزیکی در بخش بالایی سازند سروک در دو چاه مورد مطالعه، موقعیت مغزههای مورد مطالعه در توالی سازند سروک نشان داده شده است.
نتیجه
1- دیاژنز و فرآیندهای آن نقش دوگانهای برکیفیت مخزنی داشته و باعث بهبود و کاهش کیفیت مخزنی گردیدهاند. با توجه به غالب بودن سیستم منافذ حفرهای و توسعه اندک منافذ بین دانهای میتوان دریافت که دیاژنز نقش مهمی در ایجاد و توسعه فضاهای خالی در سازند سروک در میدان مورد مطالعه داشته است.
2- تأثیر دیاژنز متئوریک به دلیل شرایط اقلیمی، تکتونیکی و تغییرات سطح آب دریا بر توالی سازند سروک قابل ملاحظه بوده است. مهمترین عوامل بهبود دهنده کیفیت مخزنی انحلال در طی دورههای متفاوت بوده است. انحلال سبب تشکیل افقهای کارستی و تشکیل تخلخلهای حفرهای عمده گردیده است. دو گروه عمده از انواع تخلخلهای وابسته و غیر وابسته به فابریک شناسایی و ملاحظه گردید که عمده تخلخلهای مؤثر و سیمانی نشده مرتبط با انحلالهای غیر وابسته به فابریک هستند. در مقابل سیمانی شدن بخش زیادی از تخلخل های حاصل از انحلال متئوریک نقش مهمی در کاهش کیفیت مخزنی داشته است.
3- دیاژنز تدفینی نقش عمدهای بر کیفیت مخزنی سازند سروک داشته است. دو عامل مهم تراکم فیزیکی و شیمیایی و سیمانهای تدفینی مهمترین عامل کاهش دهنده و گسترش شکستگیها همراه با برخی از انحلالهای سیمانی نشده مهمترین عامل افزایش دهنده بوده است. دولومیتهای مرتبط با استیلولیتها به دلیل توزیع پراکنده و نیز گل غالب بودن اکثر رخسارههای اولیه نتوانسته است کیفیت مخزنی را بهبود دهد.
4- برهم کنش مجموعهای از فرآیندهای دیاژنزی مختلف میتواند تأثیر مثبت، منفی و یا عدم تأثیر قابل ملاحظه دیاژنز برکیفیت مخزنی را نشان دهد. در بخشهایی از سازند سروک که تأثیر انحلال و شکستگی غالب بوده و سیمانی شدن و تراکم ناچیز یا اثر آنها بهویژه توسط انحلال تقلیل یافته است کیفیت مخزنی بالا، زونهایی که سیمانی شدن و تراکم غالب و انحلال ناچیز بوده است کیفیت مخزنی پایین و سرانجام در زونها و بخشهایی که توازن نسبی بین اثر عوامل بهبود دهنده و کاهش دهنده دیده میشود کیفت مخزنی متوسط است.
تشکر و قدردانی
از واحد زمینشناسی نفت پژوهشگاه صنعت نفت به جهت همکاری مناسب در اسکن مقاطع نازک میکروسکوپی، مطالعات پتروگرافی، توصیف مغزهها و از واحد مغزههای نفتی به جهت انجام آنالیزهای رایج مغزه بر روی نمونهها کمال تشکر و سپاسگذاری را داریم.
[1] Eodiagenetic
[2] Mezodiagenetic
[3] Paleohighs
[4] Zagros fold-and-thrust belt
[5] Helium Porosity
[6] Air Permeability
[7] IFE Spectral Core Gamma Logger
[8] Blue-Dyed Epoxy
[9] CREO-IQSMART3
[10] Intra barrier reservoir zone
[11] Micritization
[12] Bioturbation
[13] Boring
[14] Recrystallization
[15] Cementation
[16] Isopachous
[17] Bladed
[18] Equant
[19] Syntaxial
[20] Drusy
[21] Blocky
[22] Dissolution
[23] Dolomitization
[24] Burrowing
[25] Dedolomitization
[26] Intracrystalline
[27] Compaction
[28] Fracturing
[29] Silicification
[30] Pyrite
[31] Pore System
[32] biomoldic
[33] Microporosity
[34] interparticle
[35] intraparticle
[36] intercrystalline
[37] Breccia
)