نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکدۀ زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکدۀ زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
This study investigates the effect of facies and diagenesis on the pore-throats in 110 m of carbonate rocks of the Dariyan Formation from one well in the central Persian Gulf. A total of 390 thin sections and 160 core porosity and permeability data were investigated. Petrographic studies led to the identification of nine microfacies in five sub-environments deposited in a carbonate ramp platform. The most important identified diagenetic processes include micritization, cementation, compaction, fracturing and neomorphism that affected the sediments of the Dariyan Formation during different stages of marine, meteoric and burial diagenetic environments. The Winland number has been calculated and compared with measured pore throats. Comparing the Winland rock types with microfacies, it is concluded that two microfacies of laminated mudstone and orbitolina wackestone have the smallest pore-throats (R35< 0.1 µµ). This is due to mud-dominated texture, presence of micrites, presence of clay minerals blocking the pores, and compaction and cementation. In contrast, bioclast peloid packstone to grainstone of shoal environment, due to the grain-dominated texture, low micrite abundance and open fractures, have the highest pore-throats (0.5<R35< 1 µ) among the total microfacies. In some samples, cementation and compaction have reduced the pore-throats and transferred them to units with a value of R35 between 0.1 to 0.5 µ. The upper Dariyan and lower Dariyan contains the microfacies with large (R35> 0.5 µ) and medium (R35> 0.5> 0.1 µ) pore-throats and have the best reservoir quality. In contrast, the Hawar Member corresponds to microfacies with a smaller pore-throats (R35> 0.1 µ) and has almost no reservoir quality.
Keywords: Dariyan Formation, Microfacies, Diagenetic, Pore-throats, Winland diagram
Introduction
Porosity and permeability are two important parameters in identifying and understanding the behavior of an oil reservoir. These two parameters show many changes in the shallow carbonate reservoirs (Moore 2001; Lucia 2007). Rock types divide the reservoir rocks into separate units based on similar properties such as permeability and porosity. There are different ways to classify the rock types. The Winland method (Winland 1972) is one of the most widely used approaches for determining these rock types. The method is based on the Winland empirical equation which expresses the relationship between porosity, permeability, and pore-throat sizes at 35% mercury saturation in mercury injection capillary pressure (MICP) test. The diversity of microfacies and the effects of diagenesis, determined the pore-throat sizes and resulted Winland number. Therefore, it is important to study the geology of carbonate reservoirs and the impact of facies and diagenesis on the pore-throat sizes. This study, after examining facies and diagenesis, determines the impact of these two factors on the pore-throat size distribution in the Dariyan Formation. The results could show the most important factors affecting the distribution and changes of the pore-throat sizes in the carbonate rocks of this formation.
Materials & Methods
In this study, 110 meters of carbonate rocks of the Dariyan Formation in a well from a field in the central part of the Persian Gulf have been studied. At first, petrographic studies were performed using a polarizing microscope (on 390 thin sections) and the facies were named after the Dunham classification method (Dunham 1962). Flügel classification (Flügel 2010) was used to determine the sedimentary environments of the microfacies. Then, the diagenetic processes were investigated. Porosity and permeability of 160 plug samples were measured using Boyle and Darcy methods, respectively. Winland formula has been used to calculate and classify the pore-throat sizes of the samples. At last, the effects of microfacies and diagenetic processes on pore-throat sizes have been investigated through porosity-permeability diagrams and statistical calculations. To check the pore throats using the Winland R35 method, it is necessary to ensure a good correlation between the values of R35 calculated through the experimental formula of Winland using the porosity-permeability values and the actual values of R35 determined by the mercury curves.
Discussion of Results & Conclusions
Facies analysis led to the identification of nine microfacies in five sub-environments deposited in a carbonate ramp platform. Micriticization, bioturbation, cementation, especially calcite cement, compaction (physical and chemical), neomorphism and fracturing are observed in the studied formation. These diagenetic processes affected the sediments of the Dariyan Formation during different stages of marine, meteoric and burial diagenesis. Petrographic studies do not show high porosity, but core tests show considerable porosity in these samples. This confirms the presence of microporosity as the main type of porosity in the samples. To investigate the effects of facies and diagenesis on the pore-throat sizes, porosity and permeability data were plotted on the Winland diagram. According to the Winland method, three zones with different pore-throats (R35< 0.1 µ, 0.1 <R35< 0/5 µ, 0.5<R35< 1 µ) were identified. The Winland number has been calculated and compared with measured pore throats. The results show an acceptable correlation between the measured pore throat values and the calculated pore throats. Zone 3 (0.5<R35< 1 µ) shows the best reservoir quality. Comparing the Winland rock types with microfacies, it could be concluded that two microfacies of laminated mudstone (MF1) and orbitolina wackestone (MF3) have the smallest pore-throats (R35< 0.1 µ). This is due to mud-dominated texture, the presence of micrites, the presence of clay minerals that block the pores, compaction and cementation. Bioclast wackestone (MF2) microfacies deposited in lagoon environment have the highest frequency in units with a value of 0.1> R35 µ. Two microfacies of MF5 and MF8 with average pore-throats have the highest frequency in units with a value of 0.5<R35< 1 µ. In contrast, bioclast peloid packstone to grainstone of shoal environment, due to the grain-dominated texture, low micrite abundance and open fractures, have the largest pore-throats (0.5<R35< 1 µ) among the total microfacies. Cementation and compaction have reduced the pore-throats of some samples and moved them to units with a value of R35 between 0.1 to 0.5 µ. The upper Dariyan and lower Dariyan contain the microfacies with large (R35> 0.5 µs) and medium (R35> 0.5> 0.1 µs) pore-throats and have the best reservoir quality. In contrast, the Hawar Member corresponds to microfacies with smaller pore-throats (R35> 0.1 µs) and has almost no reservoir quality. MF6 and MF9 have various pore-throat sizes due to the effect of different diagenetic processes and could be observed in all three zones.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
تخلخل و تراوایی، دو پارامتر مهم در شناسایی و درک رفتار یک مخزن نفتی است. این دو پارامتر در خصوصیات مخزنی کربنات‌های کم‌عمق، تغییرات زیادی نشان می‌دهند (Moore 2001; Lucia 2007). این تغییرات متأثر از فرایندهای مختلف رسوبی، شرایط محیطی و فرایندهای دیاژنزی است (Vincent et al. 2007). تعیین گونه‌های سنگی، روشی است که سنگ‌های مخزن را براساس خواص مشابه مانند تراوایی و تخلخل به واحدهای مجزا تقسیم‌بندی می‌کند. روش‌های مختلفی برای تقسیم‌بندی گونه‌های سنگی وجود دارد که مبنای بسیاری از آنها، داده‌های تخلخل و تراوایی است. یکی از پرکاربردترین روش‌های تعیین گونه‌های سنگی، استفاده از روش وینلند (Winland 1972) است. این روش بر مبنای معادلۀ تجربی وینلند استوار است و رابطۀ بین تخلخل، تراوایی و قطر گلوگاه حفرات را در 35% اشباع جیوه در آزمایش فشار موئینۀ تزریق جیوه[1] بیان می‌کند. فرآیندهای دیاژنتیکی باعث تغییر در برخی از ویژگی‌های سنگ‌های کربناته می‌شود و سیستم منافذ را پیچیدهتر می‌کند. تنوع در ریزرخساره‌ها و اثر دیاژنز بر این ریزرخساره‌ها، باعث پیچیده‌ترشدن مخازن کربناته می‌شود و جایگاه آنها را براساس قطر گلوگاه حفرات ایجادشده، در نمودار وینلند تغییر می‌دهد؛ ازاین‌روی، بررسی کمّی در مخازن کربناته و تأثیر رخساره و دیاژنز بر قطر گلوگاه حفرات اهمیت دارد. سازند داریان، به‌عنوان عضو پنجم از گروه خامی در نقش سنگ هیدروکربوری و در مواردی با دارا بودن پتانسیل مخزنی، حائز اهمیت است. این سازند یکی از اصلی‌ترین سازندهای مخزنی کشور محسوب می‌شود و با لیتولوژی کربناته و ماهیت گل‌پشتیبان در مرکز خلیج فارس شناخته شده است (Mehrabi et al. 2015; Naderi.Khujin et al. 2016 a, b). در طول زمان، محققان مطالعات بسیاری برای تعیین گونه‌های سنگی (با روش‌ها و داده‌های مختلف) و زون‌بندی مخازن هیدروکربنی ایران، برای تفسیر و تبیین ناهمگنی انجام داده‌اند (Svirsky et al. 2004; Asgari et al. 2006; Tavakoli et al. 2006; Gomes et al. 2008; Rahimpour-Bonab et al. 2012; Kadkhodaie-Ilkhchi et al. 2013; Skalinski and Kenter. 2014; Mehrabi et al. 2019; Ranjbar Karami et al. 2021)؛ اما از تأثیر رخساره و دیاژنز بر قطر گلوگاه حفرات (با استفاده از نمودار وینلند) کمتر بحث شده است. این مطالعه، پس از بررسی نتایج مطالعات رخساره و دیاژنز، اثر این دو عامل را بر قطر گلوگاه حفرات در سازند داریان مشخص خواهد کرد. نتایج نشان خواهد داد، توزیع و تغییرات قطر گلوگاه حفرات در سنگ‌های کربناتۀ این سازند، بیشتر تحت تأثیر کدام عامل است و پس از رسوب‌گذاری چه تغییراتی کرده است. این یافته‌ها در بررسی توزیع مکانی و زمانی این شاخص در مخزن اثرگذار خواهد بود.
زمین‌شناسی منطقه
مطالعۀ حاضر دربارۀ سازند داریان، از گروه خامی در بخش مرکزی خلیج فارس انجام شده است (شکل 1). در زمان بارمین پسین- آپتین پیشین، یک دریای کم‌عمق کربناته در قسمت شمال شرقی ورقۀ عربی وجود داشته است و این ورقه حدود 15درجۀ عرض جنوبی و شمالی قرار داشته است (Tavakoli 2021). منطقۀ موردمطالعه (خلیج فارس) در این زمان، بین 10 تا 15درجۀ عرض جنوبی قرار داشته است (Sharland et al. 2001). سازند داریان در چاه موردمطالعه، 110متر ضخامت دارد و براساس مطالعاتی که به‌تازگی انجام شده، سن آن بارمین پسین- آپتین پیشین در نظر گرفته شده است (Naderi-Khujin et al. 2016 a, b). این سازند در چاه موردمطالعه به‌طور غیررسمی، به سه زون داریان بالایی، هوار و داریان پایینی تقسیم شده است (Naderi-Khujin et al. 2016 a; Tavakoli and Jamalian. 2018; Naderi-Khujin et al. 2020). حد پایینی سازند آهکی داریان، به‌صورت تدریجی و قابل انطباق با سازند گدوان است. حد بالایی این سازند آهکی، سازند کژدمی است که مرز این دو سازند، طبق مطالعات انجام‌شدۀ پیشین، فرسایشی است (Naderi-Khujin et al. 2016 a; Mehrabi et al. 2018). موقعیت جغرافیایی و چینه‌شناسی منطقۀ موردمطالعه، در شکل 1 مشاهده می‌شود.
شکل 1 - موقعیت جغرافیایی منطقه و چینه‌شناسی سازند داریان و سازندهای هم‌جوار در بخش مرکزی خلیج فارس
Fig 1- Geographical location and stratigraphy of the Dariyan Formation and surrounding formations in the central part of the Persian Gulf
مواد و روش‌ها
در این مطالعه، 110متر از رسوبات یک چاه از سازند داریان، در میدانی از بخش مرکزی خلیج‌فارس، در قالب 390 مقطع نازک میکروسکوپی بررسی شده است. یک‌سوم از هر مقطع نازک، برای تعیین مقادیر کلسیت و دولومیت با محلول آلیزارین قرمز، رنگ‌آمیزی شد. برای دست‌یابی به اهداف تحقیق، ابتدا مطالعات پتروگرافی از جنبه‌های گوناگون انجام و با استفاده از طبقه‌بندی دانهام (Dunham 1962)، رخساره‌ها نام‌گذاری شد. برای تعیین محیط رسوب‌گذاری ریزرخساره‌های رسوبی، از تقسیم‌بندی فلوگل (Flügel 2010) استفاده شد؛ سپس فرایندهای دیاژنزی چاه موردمطالعه بررسی شد. ترتیب فرآیندهای دیاژنزی، براساس اصل قطع‌کنندگی فرآیندها مشخص شد. در ادامه از نمودار وینلند به‌همراه 160 داده تخلخل و تراوایی (مربوط به مغزه‌های حفاری)، برای بررسی و درک تأثیر ریزرخساره‌ها و فرآیندهای دیاژنزی بر قطر گلوگاه حفرات استفاده شده است. داده‌های تخلخل با هلیوم به روش قانون بویل به دست آمد. داده‌های تراوایی با هوا به روش قانون دارسی اندازه‌گیری شده است. روش وینلند براساس قطر گلوگاه حفرات در اشباع شدگی 35% (R35) جیوه، در آزمایش تزریق جیوه براساس معادلۀ وینلند تعریف می‌شود (Winland 1972). در این روش وینلند بین داده‌های تخلخل، تراوایی و قطر گلوگاه حفرات در 35 درصد اشباع جیوه (R35) در آزمایش تزریق جیوه، ارتباط برقرار کرد. این روش برای درصدهای دیگر (30- 40 و 50) نیز استفاده می‌شود؛ اما بالاترین دقت به 35 درصد مربوط بوده است (Al-Qenae 2015). معادلۀ وینلند به‌صورت زیر تعریف شده است.
در این معادله، R35 قطر گلوگاه حفرات برحسب میکرون، K تراوایی هوا برحسب میلی‌دارسی و تخلخل به‌صورت درصد است. این واحدهای جریانی، زون‌هایی با نسبت تخلخل به تراوایی ثابت را ارائه می‌دهد که در ارتباط مستقیم با R35 است. در این روش مقدار R35 برای گونه‌های سنگی یکسان، مشابه است. مقدارهای R35 بین 5/0 تا 1 میکرون، R35 بین 1/0 تا 5/0 میکرون و R35 کوچک‌تر از 1/0 میکرون براساس استاندارد وینلند در این مطالعه، برای جدایش واحدها استفاده شد. گفتنی است برای بررسی قطر گلوگاه با استفاده از روش وینلند (Winland R35)، باید اطمینان حاصل شود که انطباق پذیرفتنی بین مقادیر R35 محاسبه‌شده ازطریق فرمول تجربی وینلند با استفاده از مقادیر تخلخل-تراوایی و مقادیر واقعی R35 تعیین‌شده ازطریق منحنیهای جیوه وجود داشته است؛ برای این منظور، از اطلاعات تزریق جیوه در 19 نمونه استفاده شد و رابطۀ خطی بین داده‌های اندازه‌گیری‌شده و پیش‌بینی‌شده، براساس فرمول وینلند بررسی شد.
یافته‌ها
ریزرخساره‌ها و محیط رسوب‌گذاری
مطالعات پتروگرافی نشان می‌دهد توالی موردمطالعه، از نه ریزرخساره تشکیل شده است که به زیرمحیط‌های پهنۀ جزرومدی[2]، لاگون[3]، شول[4]، بخش انتهای رمپ داخلی[5] و ابتدای رمپ میانی مربوط بوده و در یک محیط رمپ کربناته نهشته شده است. این محیط پیش از این نیز برای این سازند در جنوب ایران در نظر گرفته شده است (Afghan and Shaabanpour Haghighi 2014; Moosavizadeh et al. 2014; Khoshfam et al. 2016; Abedpour et al. 2020).
مجموعه رخسارۀ پهنۀ جزرومدی
مادستون آهکی با لایه‌بندی ظریف ([6]MF1): این ریزرخساره با ضخامت اندک (از چند سانتیمتر تا دو متر) و فراوانی 12/4درصد در زون هوار قرار دارد (شکل 2). در مقاطع نازک همراه با این ریزرخساره، دانه‌های ریز آواری (کوارتز) مشاهده شده است (شکل 3،a ). با توجه به سنگ‌شناسی این ریزرخساره، وجود لایه‌بندی ظریف و کوارتزهای ریز، عدم وجود دانه‌های اسکلتی مناطق دریایی و عمیق و رخساره‌های همراه آن، می‌توان محیط پهنۀ جزرومدی را برای آن در نظر گرفت. در موارد کمی، دولومیت درزمینۀ گلی مشاهده شده است. در مطالعات پتروگرافی، تخلخل مرئی در این ریزرخساره مشاهده نشده است. این ریزرخساره با ریزرخسارۀ شمارۀ 24 فلوگل (Flügel 2010) قابلمقایسه بوده و پیش از این نیز، از این سازند گزارش شده است (Naderi-Khujin et al. 2020).
مجموعۀ رخسارۀ لاگون
بایوکلاست وکستون (MF2): این ریزرخساره بیشترین ضخامت از زون‌های داریان پایینی و هوار را تشکیل می‌دهد و فراوانی 06/20 درصد را دارد (شکل 2). اجزای اصلی آن، خرده‌های فسیل و خرده‌های خارپوست، بقایای جلبک سبز لیتوکودیوم[7] و پلوئید‌ها و به مقدار کمتر، فرامینیفرهای کف‌زی[8] (میلیولید، تکستولاریا، اربیتولینا) بوده است (شکل 3، b). با توجه به عواملی چون بافت رخساره، حضور پلوئید‌ها، جلبک‌های سبز، میلیولید، گاستروپود و دیگر فرام‌های کف‌زی و عدم وجود دانه‌های اسکلتی مناطق دریای باز و عمیق، زمینۀ میکرایتی و همچنین ریزرخساره‌های همراه آن، محیط کم‌عمق و ساکن لاگون در رمپ داخلی به آن نسبت داده شد. این ریزرخساره با ریزرخسارۀ شماره 20 فلوگل قابلمقایسه است (Flügel 2010).
اربیتولینا وکستون (MF3): این ریزرخساره با لیتولوژی آهکی-آهک رسی (با ضخامت چند سانتیمتر) و فراوانی 57/3 درصد در زون‌های داریان پایینی و هوار مشاهده شده است (شکل 2). فرام کف‌زی اربیتولینا بخش غالب این ریزرخساره را تشکیل می‌دهد (شکل 3، c) و سایر فرامینیفرهای کف‌زی، اکینودرم و پلوئید از اجزای فرعی آن هستند. بافت گل‌پشتیبان، پایین‌بودن انرژی محیط، نبود دانه‌های اسکلتی محیط دریای باز، نزدیک‌بودن به محیط ساحل و نیز رخساره‌های همراه آن، همگی نشان‌دهندۀ محیط لاگون برای این ریزرخساره است.
بایوکلاست وکستون پلوئیددار (MF4): این ریزرخساره با لیتولوژی آهکی و فراوانی 47/2 درصد، در زون داریان پایینی قرار دارد (شکل 2) و شامل نمونه‌های وکستون با برتری پلوئید است (شکل 3، d). اجزای فرعی این ریزرخساره، خرده‌های زیستی[9] (مانند اکینودرم، جلبک لیتوکودیوم (شکل 3، d)، گاستروپود، استراکد و خرده‌های رودیست) هستند. فرامینیفرهای کف‌زی این ریزرخساره شامل تکستولارید و میلیولید است و فرام کف‌زی اربیتولینا در این ریزرخساره بسیار محدود است و یا حتی وجود ندارد. با توجه به بافت گل‌پشتیبان، حضور پلوئید‌ها، انرژی پایین محیط، حضور فرام کف‌زی و عدم وجود جانوران دریای باز و عمیق، این ریزرخساره در قسمت‌های کم‌عمق پلاتفرم کربناته، مانند لاگون نهشته شده است.
بایوکلاست وکستون میلیولید و داسی‌کلاد دار (MF5): این ریزرخساره بیشترین فراوانی (26/36 درصد) را در چاه موردمطالعه دارد (شکل 2) و با سنگ‌شناسی آهکی، بیشترین ضخامت را از سازند داریان بالایی تشکیل می‌دهد. اجزای اصلی این ریزرخساره دانه‌های اسکلتی، شامل فرامینیفرهای کف‌زی (میلیولید (شکل 3، e)، جلبک سبز داسی‌کلاد بوده است. دانه‌های اسکلتی شامل گاستروپود، اربیتولینا لنتیکولاریس[10] (شکل 3، f) تکستولاریا، استراکد) و خرده‌های اکینودرم (شکل 3، g) و خرده‌های رودیست به‌میزان کمتر وجود دارند. پلوئید‌ها به‌میزان کمتر در این ریزرخساره حضور دارند و از اجزای فرعی محسوب می‌شوند. با توجه به اینکه میلیولید و جلبک سبز داسی‌کلاد، در بخش‌های کم‌عمق پلاتفرم کربناته گسترش می‌یابند، فراوانی میکرایت و محیط لاگون نیز با توجه به رخساره‌های همراه آن، برای این ریزرخساره در نظر گرفته شد.
مجموعۀ رخسارۀ شول
وکستون- پکستون پلوئیدی/ بایوکلاستی (MF6): این ریزرخساره در زون داریان پایینی، زون هوار با ضخامت چند سانتیمتر تا حدود دو متر و فراوانی 77/5 درصد وجود دارد (شکل 2)، بافت وکستون- پکستونی با برتری پلوئید و یا بایوکلاست دارد. لیتولوژی اغلب نمونه‌ها آهکی است. از اجزای تشکیل‌دهندۀ آن می‌توان به پلوئید، فرامینیفرهای کف‌زی (اربیتولینا، میلیولید، تکستولاریا (شکل 3، h)، دوکفه‌ای، خرده‌های بایوکلاستی و خرده‌های اکینودرم اشاره کرد. دانه‌های پلوئید و بایوکلاست در اندازۀ ماسه هستند. با توجه به کمترشدن مقدار میکرایت، نسبت‌به ریزرخسارۀ بایوکلاست وکستون پلوئیددار و ریزرخساره‌های همراه آن، محیط سمت ساحل سد[11] برای این ریزرخساره در نظر گرفته شد.
بایوکلاست پلوئید پکستون-گرینستون (MF7): این رخساره با فراوانی 71/10 درصد، در بخش‌هایی از داریان پایینی و ابتدای داریان بالایی قرار دارد (شکل 2). اجزای اصلی این ریزرخساره، پلوئید (شکل 3، i) و دانه‌های اسکلتی شامل جلبک سبز (سالپینگوپورلا دیناریکا)[12] (شکل 3،(j ، گاستروپود، خرده‌های اکینودرم، فرامینیفرهای کف‌زی (اربیتولینا، میلیولید، تکستولاریا) هستند که بافت دانه‌پشتیبان را فراهم آورده‌اند. بافت گرینستونی بسیار محدود است؛ لیتولوژی آهکی دارد و دولومیت در آنها دیده نشده است. این ریزرخساره به‌دلیل داشتن بافت دانه‌پشتیبان، کم‌بودن فراوانی میکرایت، افزایش سیمانی‌شدن و نیز ریزرخساره‌های همراه آن، در محیطی با انرژی بالاتر، مانند شول نهشته شده است. این ریزرخساره با ریزرخسارۀ شماره 26 فلوگل قابلمقایسه است (Flügel 2010). این ریزرخساره، در سازند داریان از بخش مرکزی خلیج فارس در مطالعات پیشین، با بافت پکستون- گرینستون و وجود دانه‌های اسکلتی اربیتولینا، میلیولید، تکستولاریا گزارش شده و با توجه به بالابودن انرژی محیط رسوب‌گذاری، زیرمحیط شول برای آن در نظر گرفته شده است (Mehrabi et al. 2018; Naderi-Khujin et al. 2020).
مجموعه رخسارۀ بخش انتهای رمپ داخلی- ابتدای رمپ میانی
فلوتستون بایوکلاستی (MF8): این ریزرخساره با فراوانی 04/6 درصد (شکل 2) و ضخامت اندک (یک تا چند سانتیمتر) بیشتر در زون داریان بالایی قرار گرفته است. از ویژگی‌های بارز این ریزرخساره، حضور قطعات درشت از موجودات ریف‌ساز به‌خصوص جلبک‌های لیتوکودیوم است (شکل 3،k ). حداقل ده درصد اجزا، بزرگ‌تر از دو میلی‌متر است. جلبک سبز داسی‌کلاد، با انواع مختلف فرامینیفرهای کف‌زی کوچک و بزرگ (مانند اربیتولین، میلیولید)، مرجان و خرده‌های رودیست از اجزای فرعی این ریزرخساره‌اند. زمینۀ سنگ را گل آهکی تشکیل می‌دهد. با توجه به حضور قطعات بزرگ بایوکلاستی، حضور گل و ریزرخساره‌های همراه آن، محیط کم‌عمق انتهای رمپ داخلی (روبۀ دریای شول) برای این ریزرخساره در نظر گرفته شده است.
مادستون - وکستون بایوکلاستی (MF9): این ریزرخساره با فراوانی 11 درصد (شکل 2) و ضخامت چند سانتیمتر تا حدود 3 متر در زون داریان بالایی قرارگرفته است. حضور بایوکلاست‌های ریز، خرده‌های اکینودرم، سوزن اسنفج و فرامینیفرهای پلانکتونیک با اندازۀ کوچک (کمتر از ده درصد)، به‌ویژه فسیل هدبرژلا(Hedbergela) (شکل 3، l) و فرام کف‌زی (10-1 درصد) از ویژگی‌های این ریزرخساره است. حضور فسیل‌های پلانکتونیک ریز نشان می‌دهد محیط این ریزرخساره نسبت‌به سایر ریزرخساره‌ها عمیق‌تر است. با توجه به وجود فرامینیفرهای کف‌زی مربوط به رمپ داخلی و همراهی این ریزرخساره با ریزرخساره‌های بخش انتهایی رمپ داخلی، می‌توان آن را به محیط دریای باز (در بخش ابتدای رمپ میانی) مربوط دانست (Flügel 2010).
شکل 2- درصد فراوانی هر یک از ریزرخساره‌ها و محیط‌های شناسایی‌شده در چاه موردمطالعه از سازند داریان
Fig 2- Frequency charts of microfacies as well as depositional environments identified in the studied well of the Dariyan Formation
الف. فرآیندهای دیاژنز دریایی
فرآیندهای دیاژنز دریایی، اولین نوع تغییرات ثانویه دربارۀ رسوبات، بلافاصله پس از رسوب‌گذاری است.
میکرایتی‌شدن: میکرایتی‌شدن نوعی فرآیند نوشکلی کاهشی است که بیشتر در محیط‌های کم‌انرژی مشاهده می‌شود (Tucker & Wright 1990)؛ این فرایند تقریباً همۀ بخش‌های سازند داریان را تحت تأثیر قرار داده و در قسمت‌های پایینی سازند (محیط لاگون) بیشتر مشاهده شده است. میکرایتی‌شدن در چاه موردمطالعه، به‌صورت پوشش میکرایتی[13] دور برخی دانه‌ها و یا به‌صورت میکرایتی‌شدن کامل دانه‌ها مشاهده شده است (شکل 4، a وb ). وجود پوشش میکرایتی در طی دیاژنز، نقش مهمی در حفظ شکل دانۀ اسکلتی بعد از انحلال آن ایفا می‌کند. این فرآیند، بیشتر اجزای اسکلتی و غیر اسکلتی ریزرخساره‌های بخش‌های کم‌ژرفای لاگونی و سدی را با درجات مختلف تحت تأثیر قرار داده است. در برخی موارد که میکرایتی‌شدن به‌طور کامل رخ داده، ساختمان اولیه را کاملاً تحت تأثیر قرار داده است؛ به‌گونه‌ای که تشخیص منشأ اولیۀ آنها را سخت و در مواردی غیرممکن کرده است.
شکل 3- تصاویر میکروسکوپی رخساره‌های سازند داریان در چاه موردمطالعه؛.a مادستون آهکی با لایه‌بندی ظریف،b . بایوکلاست وکستون،c . اربیتولینا وکستون، d. بایوکلاست وکستون پلوئیددار، e. بایوکلاست وکستون میلیولید و داسی‌کلاد دار، f. فسیل اربیتولینا لنتیکولاریس در MF5، .g خرده‌های اکینودرم در MF5، h. وکستون-پکستون پلوئیدی بایوکلاستی، i. بایوکلاست پلوئید پکستون-گرینستون، j. جلبک سبز سالپینگوپورلا دیناریکا در MF7، k. فلوتستون بایوکلاستی، l مادستون - وکستون بایوکلاستی. همگی عکس‌ها در نور طبیعی تهیه شده است.
Fig 3- Microscopic images of the Dariyan Formation microfacies in the studied field; a. Laminated mudstone, b. Bioclastic wackestone, c. Orbitolina wackestone, d. Peloid bioclast wackestone, e. Bioclastic wackestone with miliolids and dasyclade, f. Orbitolina lenticularis fossils in MF5, g. Echinoderm debris in MF7, h. Peloid bioclast wackestone to packstone, i. Bioclast peloid packstone to grainstone, k. Bioclastic floatstone, l) Bioclastic mudstone to wackestone. All photos have been taken in PPL.
زیست آشفتگی: موجودات میکروسکوپی با حفر دانه‌های اسکلتی، حفراتی با قطر 5- 15 میکرون ایجاد می‌کنند، آنها با میکرایت پر می‌شود و یک‌دانۀ کاملاً میکرایتی‌شده تولید می‌شود (Kobluk & Risk 1977)؛ درواقع این موجودات با آشفتگی رسوبات، می‌توانند تخلخل و درنتیجه کیفیت مخزنی را کاهش دهند. این فرآیند بیشتر در بخش‌های لاگونی مشاهده می‌شود.
دولومیتی‌شدن: دولومیتهای دیاژنتیکی اولیه (در بخش‌های میانی عضو هوار و بخش‌هایی از داریان پایینی)، به‌صورت پراکنده در تعداد کمی از مقاطع نازک مشاهده می‌شود. دولومیت‌ها نیز با اندازۀ کوچک (شکل 4، c) و بافت بی‌شکل درهم، شناسایی می‌شود و مقدار بسیار اندک آنان سبب می‌شود تا اثری بر کیفیت مخزنی این سازند نداشته باشد (Naderi-Khujin et al. 2016 a)؛ به‌دلیل فراوانی بسیار اندک آنها، به بررسی بیشتر و جزئیات آن پرداخته نشد.
ب. فرآیندهای دیاژنز جوی
نوشکلی[14]: فرآیند نوشکلی، شامل دو فرآیند جانشینی[15] و تبلور مجدد[16] است (Tucker 2001). این فرآیند به‌صورت کاهشی یا افزایشی است (Flügel 2010). در سازند موردمطالعه، این فرآیند بیشتر به‌صورت نوشکلی افزایشی مشاهده می‌شود. فراوانی میکرایت در سازند موردمطالعه سبب می‌شود تا فرآیند نوشکلی افزایشی نیز با حجم چشمگیری رخ دهد و میکرایت به میکرواسپار تبدیل شود (شکل 4، d). تبدیل میکرایت به میکرواسپار باعث افزایش اندازۀ بلورها می‌شود.
انحلال: یکی از فرآیندهای مهم دیاژنزی در مخازن کربناته، انحلال است که باعث افزایش تخلخل می‌شود. این فرآیند در بیشتر موارد، یکی از آثار دیاژنز جوی است (Moor 2001) و سبب ایجاد تخلخل‌های قالبی و حفره‌ای می‌شود (Lucia 2007). فرآیند انحلال در محیط جوی، سازند موردمطالعه را به نحو چشمگیری تحت تأثیر قرار داده است. انحلال جوی در سازند داریان، باعث به‌وجود آوردن تخلخل‌های قالبی و حفره‌ای مجزا و پیوسته شده و خرده‌های زیستی، اغلب انحلال یافته است؛ اما همۀ فضاهای خالی ایجادشده، در محیط دفنی با سیمان کلسیتی پر شده است.
ج. فرآیندهای دیاژنز دفنی
در محیط دفنی، فضاهای خالی انحلالی ایجادشده با سیمان کلسیتی، پر شده است و درنتیجه تخلخل کاهش می‌یابد.
تراکم: تراکم را در سازند موردمطالعه، به‌صورت فیزیکی و شیمیایی می‌توان مشاهده کرد. آثار تراکم فیزیکی شامل درهم رفتن دانه‌ها در سنگ‌های دانه‌پشتیبان، تشکیل سطوح مقعر-محدب، تغییر شکل و شکستن دانه‌هاست (Flügel 2010) و اثر منفی بر کیفیت مخزنی دارد. چنانچه سیمان در اطراف دانه‌ها وجود داشته باشد، این سیمان مانع از نزدیک‌شدن دانه‌ها و فشردگی آنها می‌شود؛ ازاین‌رو فشردگی مکانیکی باعث کاهش کیفیت مخزن می‌شود؛ درنتیجه فشردگی شیمیایی، فشار طبقات فوقانی و استرس‌های تکتونیکی را ایجاد می‌کند و به انحلال دانه‌ها در محل تماس آنها منجر می‌شود. در سازند موردمطالعه، این فرآیند همراه با تشکیل استیلولیت‌ها[17] و رگچه‌های انحلالی[18] اثبات می‌شود (شکل 4، (e. حداقل بخشی از سیمان مورد نیاز برای تشکیل سیمان‌های بزرگ و فراوان کلسیتی در سازند موردمطالعه، از انحلال خرده‌های زیستی (آراگونیتی یا کلسیت کم منیزیم) و زمینۀ کربناته در فرآیند فشردگی شیمیایی ایجاد شده است. تشکیل استیلولیت‌ها و رگچه‌های انحلالی در اغلب موارد، سبب کاهش کیفیت مخزنی در این سازند می‌شود (Mehrabi et al. 2016). قرارگیری کانی‌های رسی یا مواد غیرقابل‌حل در رگچه‌های انحلالی و استیلولیت‌ها، به‌عنوان سد تراوایی عمل می‌کند. در موارد کمی که این سطوح باز است، به‌صورت مجاری عبور سیال عمل می‌کند و موجب افزایش کیفیت مخزنی می‌شود.
دولومیتی‌شدن دفنی: فرآیند رایجی در سازند موردمطالعه نبوده است. دولومیت‌ها تنها در بخش پایینی هوار و بخش پایینی عضو داریان پایینی، به‌صورت بسیار اندک و پراکنده در چند نمونه مشاهده می‌شوند. دولومیت‌ها اغلب درزمینۀ گلی دیده می‌شوند. اندازۀ بزرگ، خودشکل (شکل 4، c وf )، پراکنده‌بودن و نیز همراهی آنان با آثار تراکم شیمیایی نشان می‌دهد در محیط دفنی ایجادشده‌اند. به علت فراوانی بسیار کم این دولومیت‌ها، از بررسی بیشتر آن خودداری شد و می‌توان از آن صرف نظر کرد.
سیمان کلسیتی: تشکیل سیمان کلسیتی، یکی از رایج‌ترین فرآیندهای دیاژنزی در سازند داریان است. این سیمان با ظاهر یکنواخت و شفاف، ماهیت قالبی با پرکردن پوسته‌های حل‌شده، اندازۀ درشت‌بلورها، عدم وجود ادخال سیالات در آنان و پرکردن شکستگی‌ها در محیط دفنی تشکیل شده است (Tavakoli 2018). براساس مطالعات پتروگرافی انجام‌شده در این چاه، سیمان‌های موجود به‌صورت فابریک‌های بلوکی مشاهده شده که باعث کاهش تخلخل و تراوایی شده است. سیمان بلوکی در توالی موردمطالعه بسیار فراوان است. این سیمان‌ها علاوه بر محیط دفنی، در محیط جوی نیز تشکیل می‌شود (Tucker 2001; Flügel 2010). طبق مطالعاتی که نادری- خوجین و همکاران (Naderi-khujin et al. 2016 a, 2020)، به‌منظور شناسایی محیط دیاژنتیک سیمان‌های بلوکی انجام دادند، منشأ جوی را برای سیمان‌های بلوکی بخش داریان بالایی، در بخش مرکزی خلیج‌فارس به اثبات رساندند. سیمان‌ها با منشأ دفنی، سبب پرشدن شکستگی‌ها و خلل و فرج می‌شود؛ درحالی‌که سیمان‌ها با منشأ اولیه، باعث حفظ تخلخل می‌شود. در (شکل 4،g ) فسیل استراکد نشان داده شده که با سیمان کلسیتی پر شده است.
شکستگی: شکستگی‌ها یکی از فرآیندهای مهم دیاژنزی در مخازن کربناته است (Lucia 2007; Ahr 2008). اهمیت مطالعۀ شکستگی‌ها، در سنگ‌های کربناته، در شناخت تاریخچه دیاژنزی، پتانسیل مخزن و خصوصیات مکانیکی است (Flügel 2010). شکستگی از فرآیندهای رایج در سازند موردمطالعه بوده است. برخی از شکستگی‌های مشاهده‌شده با سیمان کلسیتی پرشده‌اند (شکل 4، h و l) و باعث کاهش کیفیت مخزنی شدند. سیمان‌های کلسیتی، درشت و شفاف است که با توجه به نوع کلسیت موجود و اینکه پس از ایجاد شکستگی ایجادشده، در محیط دفنی گسترش یافته است.
این فرآیندهای دیاژنزی در طی مراحل مختلف دیاژنزی دریایی، جوی و تدفینی، رسوبات سازند داریان را متأثر کردند. توالی پاراژنزی سازند داریان در شکل 5 نشان داده شده است. بر طبق مطالعات پیشین نیز سه محیط دیاژنزی دریایی، جوی و تدفینی برای سازند داریان، در بخش مرکزی خلیج فارس در نظر گرفته شده است (Vincent et al. 2010; Van Buchem et al. 2010; Haghighi and Sahraeyan 2014; Mansouri-Daneshvar
et al. 2015; Naderi-Khujin et al. 2020)
شکل 4- a و b. میکرایتی‌شدن آلوکم‌ها ، c و f. دولومیت‌ها در تصاویر میکروسکوپ الکترونی، .d نوشکلی، e. تراکم (استیلولیت با پیکان نشان داده شده است)، g. انحلال پرشده با سیمان کلسیتی، h و l. شکستگی‌هایی که باسیمان پر شده‌اند. همگی عکس‌های مقاطع نازک در نور طبیعی تهیه شده است.
Fig 4- a and b. Micritization of allochems, c and f. Dolomites in SEM images, d. Neomorphism, e. compaction (Stylolite are indicated by arrows), g. Dissolution filled with calcite cement, h and l. Fractures filled with cement. All thin-section photographs have been taken in PPL.
.
شکل 5- توالی دیاژنزی سازند داریان در منطقۀ موردمطالعه از بخش مرکزی خلیج فارس. دیاژنز این توالی در سه محیط دیاژنزی دریایی، جوی و تدفینی روی داده است.
Fig 5- Diagenetic sequence of the Dariyan Formation in the studied area of the central part of the Persian Gulf. This sequence took place in three marine, meteoric and burial diagenetic environments.
روش وینلند
با استفاده از حدود تعریف‌شدۀ استاندارد معادلۀ وینلند و روش شرح داده‌شده، در بخش روش مطالعه، نمودار تخلخل- تراوایی رسم و براساس وضعیت نقاط، گونه‌های سنگی در چاه موردمطالعه تعیین شد (شکل 6). در این روش، ابتدا محاسبۀ R35 برای 160 دادۀ تخلخل و تراوایی چاه موردمطالعه انجام شد؛ سپس داده‌های R35 به‌ترتیب صعودی مرتب شد و نمودار نیمه‌لگاریتمی تراوایی برحسب تخلخل، با درنظر گرفتن خطوط هم تخلخل رسم شد. نتایج به شناسایی سه گونۀ سنگی[19] (RT) منجر شد ( RT1: واحدها یا زون‌های با مقدار R35 کوچک‌تر از 1/0 میکرون، RT2 : واحدها یا زون‌های با مقدار R35 بین 1/0 تا 5/0 میکرون، RT3 : واحدها یا زون‌های با مقدار R35 بین 5/0 تا 1 میکرون) که از RT1 به‌سمت RT3 کیفیت مخزنی افزایش می‌یابد.
آزمایش فشار موئینه تزریق جیوه
نمودار‌های آزمایش تزریق جیوه با رسم قطر گلوگاه حفرات، در مقابل اشباع جیوه در شکل 7 ترسیم شده است. این نمودار (شکل 7) نشان می‌دهد با افزایش مقادیر اشباع جیوه، قطر گلوگاه حفرات کوچک‌تر می‌شود و ریزتخلخل‌ها، اصلی‌ترین تخلخل سازند موردمطالعه است. برای بررسی قطر گلوگاه با استفاده از روش وینلند (Winland R35) که یکی از روش‌های مرسوم تعیین واحدهای جریانی در مخازن کربناته و ماسه سنگی است، باید از ارتباط بین قطر گلوگاه اندازه‌گیری‌شده و قطر گلوگاه محاسباتی اطمینان حاصل شود. در شکل 8 ، این مقایسه در 35درصد اشباع جیوه نشان داده شده است. این نمودار (شکل 8) نشان می‌دهد انطباق پذیرفتنی بین مقادیر قطر گلوگاه اندازه‌گیری‌شده و قطر گلوگاه محاسباتی وجود داشته است. ضریب همبستگی مناسب، شیب نزدیک به 45درجه و عرض از مبدأ اندک، همگی نشان می‌دهند می‌توان مقادیر اندازه‌گیری‌شده را با تقریب خوبی بر مبنای فرمول استاندارد وینلند محاسبه کرد؛ بنابراین می‌توان از روش وینلند برای بررسی قطر گلوگاه حفرات استفاده کرد.
شکل 6- نمودار وینلند ((R35 برای چاه موردمطالعه از سازند داریان. در این روش داده‌های سازند داریان به سه گونۀ سنگی تقسیم شده است.
Fig 6- Winland plot (R35) for the studied well from Dariyan Formation. In this method the Dariyan Formation data is devided to three rock types.
شکل 7- نمودار‌های آزمایش فشار موئینه تزریق جیوه در سازند داریان از بخش مرکزی خلیج فارس. رنگ‌ها برای جدایش نمونه‌ها استفاده شده است.
Fig 7- MICP diagrams in Dariyan Formation from the central part of the Persian Gulf. Colors have been used for distinguishing the samples.
شکل 8- مقایسۀ قطر گلوگاه حفرات در 35درصد اشباع جیوه اندازه‌گیری‌شده و روش وینلند (Winland R35)
Fig 8- Comparison of the pore-throats measured at 35% mercury saturation and the Winland method (Winland R3)
توزیع ریزرخساره‌ها و فرآیندهای دیاژنزی در نمودار وینلند
به‌منظور بررسی اثر رخساره و دیاژنز بر گونه‌های سنگی وینلند، داده‌های تخلخل و تراوایی، هر ریزرخساره به‌تفکیک بر نمودار وینلند رسم و فراوانی هر ریزرخساره در هر سه گونۀ سنگی نیز محاسبه و ترسیم شد (شکل 9).
شکل 9- .a نمودار وینلند به‌تفکیک هر ریزرخساره،.b نمودار فراوانی دایره‌ای ریزرخساره‌ها در هرگونۀ سنگی
Fig 9- a. Winland plot, separately for each microfacies, b. frequency pie chart microfacies in any rock type
RT1: واحدها یا زون‌های با مقدار R35 کوچک‌تر از 1/0 میکرون، بیشتر شامل ریزرخساره‌های MF2، MF3 و سپسMF1 است. این گونۀ سنگی کمترین میزان R2 را دارد.
RT2: واحدها یا زون‌های با مقدار R35 بین 1/0 تا 5/0 میکرون، بیشتر شامل ریزرخساره‌های MF5، MF7، MF9 و سپس MF8 است.
RT3: واحدها یا زون‌های با مقدار R35 بین 5/0 تا 1 میکرون، بیشتر شامل ریزرخساره‌های MF7 و MF5 سپس MF6 است. این گونۀ سنگی بیشترین میزان R2 را دارد.
جدول 1- میانگین تخلخل و تراوایی ریزرخساره‌ها در چاه موردمطالعه از سازند داریان
Table 1- Mean porosity and permeability of microfacies in the studied well from Dariyan Formation
|
MF9 |
MF8 |
MF7 |
MF6 |
MF5 |
MF3 |
MF2 |
MF1 |
ریزرخساره |
|
07/23 |
15/19 |
53/24 |
65/19 |
45/24 |
15/12 |
83/14 |
98/12 |
میانگین تخلخل (%) |
|
29/1 |
07/1 |
47/2 |
65/2 |
08/1 |
13/0 |
31/0 |
04/0 |
میانگین تراوایی mD)) |
از میان 160 دادۀ تخلخل و تراوایی مربوط به ریزرخساره‌ها، 5/66% آن مربوط به بافت وکستون، 8/12% مربوط به بافت پکستون است و فراوانی بافت مادستون، فلوتستون و گرینستون به‌ترتیب، 37/10%، 54/8% و 83/1% بوده است.
شکل 10 توزیع نمونه‌ها را براساس فرآیندهای دیاژنزی مهم چاه موردمطالعه، در نمودار وینلند نشان می‌دهد. شکستگی‌ها با توجه به اینکه با سیمان پرشده است، در هر سه بازۀ R35 قرار دارد. فرآیند سیمانی‌شدن و تراکم، با کاهش قطر گلوگاه حفرات، در بازۀ R35، کوچک‌تر از یک‌دهم میکرون و R35 بین یک‌دهم تا نیم میکرون، فراوان‌تر است. تبدیل میکرایت به میکرواسپار در سازند موردمطالعه، باعث افزایش اندازۀ بلورها می‌شود و معمولاً اندازۀ بزرگ‌تر با گلوگاه‌های بزرگ‌تر ارتباط مستقیم دارد؛ درنتیجه فراوانی میکرواسپار‌ها در بازۀ R35، بین نیم تا یک میکرون بیشتر است. تخلخل غالب این سازند، ریزتخلخل‌ها بوده و انحلال چندانی مشاهده نشده است
.
شکل 10- فرآیندهای دیاژنزی مهم سازند موردمطالعه در نمودار وینلند
Fig 10- Important diagenetic processes of the studied formation in the Winland diagram
بحث
همان‌طور که از شکل 6 و 9 مشخص است، سازند داریان تخلخل بالا و تراوایی اندکی دارد (اغلب نمونه‌ها، تخلخل بیش از ده درصد و تراوایی کمتر از یک میلی دارسی دارند) و ناهمگنی بالایی نشان می‌دهد. مقایسۀ داده‌های تخلخل، حاصل از مطالعات پتروگرافی با داده‌های حاصل از آزمایش‌های معمول مغزه، تفاوت چشمگیری را در مقدار تخلخل نشان می‌دهد. این تفاوت تنها می‌تواند ناشی از حضور ریزتخلخل‌ها در نمونه‌های موردمطالعه باشد. حضور ریزتخلخل‌ها در این سازند در مطالعات پیشین به اثبات رسیده است (Tavakoli 2018). با توجه به اینکه بیشتر تخلخل‌های سازند داریان ریزتخلخل‌هاست، تشخیص قطرگلوگاه حفرات و رابطۀ آن با رخساره‌ها و فرآیندهای دیاژنزی به‌سبب تشخیص توان تولید، بسیار مهم است.
براساس روش وینلند، در چاه موردبررسی، سه گونۀ سنگی تشخیص داده شد که نتایج آن در شکل 6 نشان داده شده است. نمونه‌های مغزۀ مربوط به هر گونه، دامنۀ مقادیر R35 یکسانی دارد. از میان این سه، گونۀ سنگی شماره سه (واحدهای دارای قطر گلوگاه 5/0-1 میکرون) بهترین کیفیت مخزنی را نشان می‌دهد. با توجه به شکل‌های 6 و 9، ازنظر فراوانی، بیشترین اندازۀ فضاهای خالی این چاه، بین یک‌دهم تا نیم میکرون است؛ سپس فضاهای خالی بین نیم تا یک میکرون فراوانی بیشتری دارد. محاسبۀ ضریب همبستگی (R2) بین تخلخل و تراوایی در این گونه‌های سنگی متوسط 6/0 را نشان داد (شکل 6) ؛ اگرچه عدد چشمگیری نیست؛ اما بیان می‌کند این روش، می‌تواند برای درک توزیع ناهمگنی واحدها استفاده شود و شاخص R35 به شناسایی بخش‌های مختلف این مخزن نفتی و تفکیک آن به واحدهای هموژن‌تر کمک می‌کند. شکل 11 توزیع گونه‌ها را در طول چاه نمایش می‌دهد.
با توجه به شکل 9، دو ریزرخسارۀ مادستون آهکی با لایه‌بندی ظریف (MF1) مربوط به پهنۀ جزرومدی و اربیتولینا وکستون (MF3) محیط لاگون، کمترین قطرگلوگاه را دارند و این دو ریز رخساره، مقادیر R35 کمتر از یک‌دهم میکرون را دارند. عواملی که باعث کاهش قطر گلوگاه این ریزرخساره‌ها شده است، عبارتند از: بافت گل‌پشتیبان، پایین‌بودن انرژی محیط و وجود میکرایت، وجود کانی‌های رسی مسدودکنندۀ حفرات، تراکم دانه‌ها و سیمانی‌شدن (شکل 10)، نبود انحلال درخور توجه و وجود ریزتخلخل. به‌طورکلی فراوانی تخلخل‌های ریزرخسارۀ MF3 از MF1 کمتر بوده (جدول 1) و در سمت چپ نمودار قرار گرفته است. بیشترین فراوانی ریزرخسارۀ بایوکلاست وکستون (MF2) محیط لاگون، در بازۀ R35 کوچک‌تر از یک‌دهم میکرون مشاهده می‌شود. این ریزرخساره‌ها مانند MF1 و MF3 کمترین قطر گلوگاه را دارند. بافت گل‌پشتیبان این ریزرخساره، وجود میکرایت، سیمان کلسیتی پرکنندۀ حفرات و اثر فشردگی، همگی باعث کاهش قطر گلوگاه این ریزرخساره شده است (شکل 10). در نمونه‌هایی از این ریزرخساره که موارد ذکرشده کمتر رخ‌داده و میکرایت به میکرواسپار تبدیل شده (شکل 10)، این امر باعث جابه‌جایی مقادیر R35 این ریزرخساره به بازۀ یک‌دهم تا نیم‌میکرون شده است. درکل، میانگین تخلخل و تراوایی در این سه ریزرخساره، نسبت‌به بقیۀ ریزرخساره‌ها کمتر بوده است (جدول 1). از ریزرخسارۀ MF4، دادۀ تخلخل و تراوایی وجود نداشته است. ریزرخسارۀ بایوکلاست پلوئید پکستون-گرینستون (MF7) محیط شول، بالاترین قطر گلوگاه حفرات را نسبت‌به سایر ریزرخساره‌ها داشته و در بازۀ R35 بین نیم تا یک‌میکرون، بیشترین فراوانی را داشته است (شکل 9). بافت دانه‌پشتیبان، کم‌بودن فراوانی میکرایت و تبدیل آن به میکرواسپار (شکل 10)، وجود شکستگی‌های باز، انحلال پوستۀ برخی از اجزای اسکلتی، انحلال سیمان‌ها در بعضی موارد، باعث می‌شود نمونه‌ها در بازۀ R35 بین نیم تا یک‌میکرون قرار گیرد و در تعدادی دیگر، سیمانی‌شدن و فشردگی این نمونه‌ها، باعث کاهش قطر گلوگاه حفرات شده و آنها را به بازۀ R35 بین یک‌دهم تا نیم‌میکرون منتقل کرده است (شکل 9 و10). این ریزرخساره بالاترین میانگین تخلخل را نسبت‌به سایر ریزرخساره‌ها دارد (جدول 1). دو ریزرخسارۀ بایوکلاست وکستون میلیولید و داسی‌کلاددار (MF5) و فلوتستون بایوکلاستی (MF8) به بخش انتهای رمپ داخلی با قطر گلوگاه متوسط، در گونۀ سنگی با مقدار R35 بین یکهم تا نیم‌میکرون مربوط است و بیشترین فراوانی را دارد. بافت گل‌پشتیبان با وجود میکرایت، باعث افزایش ریزتخلخل و شکستگی‌های باز، باعث افزایش تراوایی و قرارگیری آنها در این واحد شده است؛ درعین‌حال، سیمانی‌شدن و تراکم نیز، قطر گلوگاه حفرات را کاهش داده و اجازۀ ورود آنها را به واحدهای بالاتر نداده است. MF9 و MF6 با توجه به اثر فرایندهای مختلف دیاژنزی، قطر گلوگاه حفرات متفاوتی دارند و در هر سه گونۀ سنگی توزیع شده‌اند.
در داریان بالایی دو ریزرخسارۀ بایوکلاست وکستون میلیولید و داسی‌کلاددار (MF5) و فلوتستون بایوکلاستی (MF8) به بخش انتهای رمپ داخلی با قطر گلوگاه متوسط، در بازۀ R35 بین یک‌دهم تا نیم‌میکرون مربوط است و بیشترین فراوانی را دارد (شکل 9 و 11). در داریان پایینی، ریزرخسارۀ بایوکلاست پلوئید پکستون-گرینستون (MF7) محیط شول و در بازۀ R35 بین نیم تا یک‌میکرون، بیشترین فراوانی و بالاترین قطر گلوگاه حفرات را دارد (شکل 9 و 11)؛ درنتیجه داریان بالایی و داریان پایینی با گونۀ سنگی دو و سه منطبقاند و کیفیت مخزنی خوبی دارند (شکل 11)؛ اما بخش هوار، از سه ریزرخسارۀ مادستون آهکی با لایه‌بندی ظریف (MF1)، پهنۀ جزرومدی، ریزرخسارۀ بایوکلاست وکستون (MF2) و اربیتولینا وکستون (MF3) محیط لاگون تشکیل می‌شود که کمترین قطر گلوگاه را دارد و در بازۀ R35 کمتر از یکهم میکرون مشاهده می‌شود (شکل 9)؛ بنابراین بخش هوار، بر گونۀ سنگی یک وینلند منطبق است، کمترین قطر گلوگاه حفرات را دارد و تقریباً فاقد کیفیت مخزنی است (شکل 11). این واحد نقش پوش‌سنگ را برای داریان پایینی دارد.
نتیجه
مطالعات پتروگرافی نشان داد توالی موردمطالعه، از نه ریزرخساره تشکیل می‌شود که به پنج زیرمحیط رسوبی مربوط است. فرآیندهای دیاژنزی انحلال جوی و سیمانی‌شدن، بیشترین اثر را در چاه موردمطالعه داشته‌اند که انحلال جوی، توسعه‌دهندۀ تخلخل و سیمانی‌شدن، از بین برندۀ تخلخل‌اند. این فضاهای خالی ایجادشده در محیط دفنی با سیمان پر شده است. بیشترین تخلخل تشکیل‌دهندۀ این سازند، ریزتخلخل‌ها است. محاسبۀ عدد وینلند به شناسایی سه گونۀ سنگی با قطر گلوگاه متفاوت (R35> 1/0 میکرون، 5/0> R35> 1/0 میکرون و 1> R35> 5/0 میکرون) انجامید. دو ریزرخسارۀ مادستون آهکی با لایه‌بندی ظریف (MF1) و اربیتولینا وکستون (MF3) با توجه به بافت گل‌پشتیبان، پایین‌بودن انرژی محیط و وجود میکرایت، وجود کانی‌های رسی مسدودکنندۀ حفرات، تراکم دانه‌ها و سیمانی‌شدن، نبود انحلال درخور توجه و وجود ریزتخلخل، کمترین قطر گلوگاه (R35> 1/0 میکرون) را دارند؛ در مقابل، ریزرخسارۀ بایوکلاست پلوئید پکستون-گرینستون (MF7) محیط شول، به‌علت بافت دانه‌پشتیبان، کم‌بودن فراوانی میکرایت، وجود شکستگی‌های باز، بالاترین قطر گلوگاه حفرات (1> R35> 5/0 میکرون) را از میان کل ریزرخساره‌ها دارد. توزیع گونه‌ها در طول چاه نشان داد، داریان بالایی و داریان پایینی بر ریزرخساره‌ها با قطر گلوگاه بالا (1> R35> 5/0 میکرون) و متوسط (5/0> R35> 1/0 میکرون) منطبقاند و کیفیت مخزنی خوبی دارند؛ در مقابل، بخش هوار بر ریزرخساره‌هایی با قطر گلوگاه کوچک‌تر (R35> 1/0 میکرون) منطبق و تقریباً فاقد کیفیت مخزنی است.
شکل 11- نمودار ویژگی‌های رسوبی، دیاژنزی و مخزنی چاه موردمطالعه از سازند داریان در بخش مرکزی خلیج فارس
Fig 11- Diagram of sedimentary, diagenetic and reservoir characteristics of the studied well from Dariyan Formation in the central part of Persian Gulf
[1] Mercury injection capillary pressure (MICP)
[2] Tidal zone
[3] Lagoon
[4] Shoal
[5] Restricted open marine
[6] Microfacies (MF)
[7] Lithocodium
[8] Benthic
[9] Bioclasts
[10] Orbitolina lenticularis
[11] Leeward Shoal
[12] Salpingoporella dinarica
[13] Micrite Envelope
[14] Neomorphism
[15] Replacement
[16] Recrystallization
[17] Stylolite
[18] Solution seams
[19] Rock Type
)
