پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
دانلود مقاله تعیین گروههای سنگی پتروفیزیکی با استفاده از مفهوم واحدهای جریانی و روش تحلیل خوشه ای
تعیین گروههای سنگی پتروفیزیکی با استفاده از مفهوم واحدهای جریانی و روش تحلیل خوشهای: مطالعه موردی از سازند داریان، میدان پارس جنوبی، خلیج فارس.
چکیده:
سازند داریان به سن آپتین، به عنوان یکی از مخازن حاوی نفت در میدان گازی پارس جنوبی به شمار میرود. وقوع ناپیوستگی بزرگ جهانی در انتهای آپتین، موجب رخنمون تحت الجوی این سازند، تاثیر فرآیندهای دیاژنژ جوی و گسترش شدید حفرات انحلالی شده است. هدف از این مطالعه بررسی ویژگیهای مخزنی، مشخص کردن توزیع فضایی شاخصهای پتروفیزیکی مانند تخلخل، تراوایی و اشباع شدگی است. روابط تخلخل- تراوایی را میتوان در چارچوب واحدهای جریانی هیدرولیکی به منظور تعیین سنگهای مخزنی ناهمگن به کار گرفت. یک واحد جریانی، حجمى از سنگ مخزن است که به طور عمودى و جانبى پیوسته و قابل پیشبینی بوده و خصوصیات زمین‌شناسى و پتروفیزیکى تاثیرگذار بر روى جریان سیال در درون آن ثابت است و به طور مشخص از سایر حجم‌هاى سنگی متمایز است. هر واحد جریانی هیدرولیکی با نشانگر زون جریانی مرتبط میباشد. بنابراین زونبندی یک مخزن با استفاده از نشانگرهای زون جریانی و شناسایی واحدهای جریانی میتواند برای ارزیابی کیفیت مخزنی بر اساس روابط نفوذپذیری- تخلخل استفاده شود. در مطالعه حاضر، سازند داریان به پنج واحد جریانی هیدرولیکی براساس نشانگر زون جریانی تقسیم شده است. به منظور شناسایی رخسارههای با بهترین و بدترین وضعیت مخزنی، درصد هر یک از واحدهای جریانی در رخسارههای شناسایی شده تعیین شد. هدف آنالیز خوشهای قرار دادن یک مجموعه از دادهها در گروههایی (که خوشه نامیده میشود) میباشد، به طوریکه دادههای درون هر یک از گروهها اختلاف چندانی با یکدیگر نداشته و همگن باشند و نسبت به دادههای سایر خوشهها ناهمگن باشند. خوشهسازی سلسلهای، روشی برای گروهبندی دادهها به طور همزمان در مقیاسهای مختلف با استفاده از درخت خوشهای است، که در آن بهترین مقیاس به منظور گروهبندی دادهها استفاده میشود.، در مطالعه حاضر و با استفاده از این روش و به منظور گروهبندی دادههای تخلخل- تراوایی با ویژگیهای مشابه در خوشههای جداگانه، تعداد پنج خوشه تعیین و به منظور ایجاد ارتباط با فابریکهای سنگی، درصد هر یک از رخسارهها در خوشهها تعیین شد. هر دو روش نتایج رضایت بخشی را در مطالعه سازند داریان در این میدان ارائه داده است. بر این اساس میتوان تکنیکهای مورد استفاده را به طور کاربردی برای مطالعات زمینشناسی سایر مخازن ناهمگون بکار برد.
بر این اساس میتوان تکنیکهای مورد استفاده را به طور کاربردی برای مطالعات زمینشناسی سایر مخازن ناهمگون بکار برد.
واژههای کلیدی: سازند داریان، میدان پارس جنوبی، کیفیت مخزنی، واحدهای جریانی هیدرولیکی، آنالیز خوشهای.
مقدمه
سازند داریان به سن آپتین، در بزرگترین میدان گازی غیر همراه جهان یعنی پارس جنوبی ، به عنوان یکی از سازندهای مخزن نفتی (لایه نفتی پارس جنوبی) مطرح میباشد (et al., 2009 Rahmani). این میدان، در آبهای خلیج فارس و دور از ساحل ایران در شمالیترین بخش بلندی دیرینه کمان قطر قرار گرفته است (Kashfi, 1992 ) و به لحاظ زمینشناسی متصل به میدان نفتی قطر (میدان نفتی الشاهین) است. ظاهرا برداشت بیش از اندازه ذخایر در هر یک از این میادین میتواند، منجر به افت فشار سیال شده که ممکن است سبب حرکت سیالات هیدروکربنی به نقاط کمفشار (میدان با تولید بالا) شود. لذا ارزیابی میزان هیدروکربور در افقهای مختلف میدان، تعیین سطوح سیالات و بررسی دقیق افقهای هیدروکربوردار و شناخت بیشتر از سنگهای مخزنی در این افقها ضروری است. به لحاظ زمانی سازند داریان، معادل سازند شوئیبا در میدان نفتی الشاهین (بخش قطری میدان) میباشد. قرارگیری سازند داریان با لیتولوژیهای شیل، آهک و مارن در بین سازندهای شیلی عمیق گدون (در زیر) و کمعمق کژدمی (در بالا) (کمیته چینهشناسی ایران، 1976) به عنوان دو سارند والد هیدروکربور در میدان نفت و گاز پارس جنوبی (Rahmani et al., 2009) و همچنین وجود ناپیوستگی بزرگ جهانی در انتهای آپتین (Ziegler et al., 2001; Alsharhan & Narin, 1997; Haq et al., 1998) که موجب رخنمون تحتالجوی و دیاژنز مربوطه در این سازند شده، مجموعا شرایط مناسبی را برای میزبانی هیدروکربورها فرآهم آورده است.
به طور کلی، هدف از بررسی ویژگیهای مخزنی، مشخص کردن توزیع فضایی تخلخل، تراوایی و اشباعشدگی است (Lucia, 1995). تعیین گونههای سنگی و گروههای پتروفیزیکی براساس ویژگیهای پتروفیزیکی و زمینشناسی از مهمترین اهداف در مطالعه مخازن میباشد. تشخیص و تعیین کلاسیک گونههای سنگی بر مشاهدات موضوعی زمینشناسی و روابط تجربی بین نمودار نفوذپذیری در مقابل تخلخل پایهگذاری شده است (Amaefule et al, 1993). با این وجود، در هر گونه سنگی تعیین شده از روش کلاسیک، برای هر میزان مشخص از تخلخل، ممکن است تراوایی مقادیر متفاوتی داشته باشد که نشان دهنده وجود چندین واحد جریانی است.
هدف اصلی در این مقاله، تعیین گروههای سنگی با بکارگیری روش واحدهای جریانی هیدرولیکی و مشخص کردن گونههای سنگی با استفاده از تکنیک آنالیز خوشهای است. مفهوم واحد جریانی هیدرولیکی در مطالعات زیادی در توصیف مخازن استفاده شده است (برای مثال، Amaefule et al., 1993; Abbaszadeh et al., 1996; Elkewidy 1996; Fahad and Holditch 2000; Elgaghah et al., 1998, 2001; Jongkittinarunkorn and Tiab, 1997; Padalko, 2003; Prasad, 2003; Desouky, 2004; Laura and Legarre, 2004; Svirsky et al., 2004; Perez et al., 2005; Kadkhodaie-ilkhchi, 2009.). آگاهی دقیق از توزیع تخلخل و تراوایی در درون سنگ مخزن، کمک شایانی به تعیین زونهای با کیفیت بالا و انتخاب موقعیتهای مناسب برای حفاری خواهد کرد. یکی از اهداف توصیف مخزن، تقسیم کردن مخزن به زیرواحدها و تعیین پارامترهای پتروفیزیکی با مقادیر مناسب در هر واحد میباشد. در این مطالعه، با تلفیق مطالعات پتروگرافی (میکروفاسیسها) و دادههای تخلخل – تراوایی مغزه ویژگیهای مخزنی سازند داریان را مشخص نموده و سپس این سازند به واحدهای جریانی مختلف تقسیم شد. در ادامه از تکنیک آنالیز خوشهای به عنوان روش تکمیلی و به منظور تعیین گونههای سنگی، استفاده شد. نتایج به دست آمده از این مطالعه رضایت بخش بوده و میتوان از این روش در مطالعات موردی مشابه استفاده کرد.
- موقعیت زمینشناسی و چینهشناسی (Geological setting)
حوضه خلیج فارس شامل چندین واحد ژئوتکتونیکی با امتداد شمال غرب-جنوب شرق، مانند پلتفرم عربی، و یک زون فرورفتگی حاشیهای، شامل کمربند چینخورده زاگرس بوده که به سمت شمال شرق توسط گسل معکوس زاگرس محدود میشود (Edgell, 1996). میدان نفت و گاز پارس جنوبی و میدان شمالی به عنوان جنوبیترین بخش میدان پارس جنوبی، حاوی دو مخزن هیدروکربنی مهم میباشد: سریهای کربناته پرمین بالایی و تریاس زیرین (معادل سازند خوف) که حاوی گاز بوده و عضوهای داریان بالایی (آپتین) و مودود (آلبین پسین) سازندهای حاوی نفت میباشند. مخازن حاوی گاز با نامهای میدان گازی پارس جنوبی (میدان شمالی در بخش قطر) و سازندهای حاوی نفت با نام لایه نفتی پارس جنوبی (الشاهین در بخش قطری) نامیده میشوند.
میادین نفت و گاز یاد شده با روند شمالی-جنوبی و نشات گرفته از حرکات پیسنگی پرکامبرین، به عنوان بخشی از کمان قطر در صفحه عربی میباشد (شکل 1). در طی پرکامبرین تا پالئوزوئیک زیرین، رژیم رسوبگذاری در این منطقه به صورت یک دریای کمعمقی بوده که بر روی رسوبات پیسنگی پرکامبرین قرار گرفته است (Konert et al., 2001 ). در زمان پرمین تا تریاس زیرین، کربنات دریای کمعمق سازندهای دالان و کنگان رسوبگذاری کردهاند. در زمان تریاس زیرین، تبخیریها و آواریهای دریای کمعمق مربوط به سازند دشتک به عنوان یک پوشسنگ خوب برای اینتروال مخزنی گروه دهرم عمل کرده است. در زمان ژوراسیک، سنگآهکها و دولوستونهای سازند نیریز به طور ناپیوسته بر روی سازند دشتک قرار گرفته و همارز زمانی با سازند عرب بوده که به عنوان یک مخزن در منطقه شناخته میشود. نهشتههای ژوراسیک با تبخیریهای سازند هیث تمام میشوند. در طی کرتاسه زیرین، کربناتهای سازند فهلیان نهشته شده در حوضه زاگرس با تناوب سنگآهک و شیلهای گدون ادامه مییابد. سازند داریان بر روی سازند گدون قرار گرفته و شامل سنگ آهکهای پرحفره به طور جزئی دولومیتی شده و با هیدروکربن سبک میباشد. سازند کژدمی با لیتولوژی شیلی و بین لایهای از سنگآهک در زمان بالا رفتن سطح آب دریا و بعد از یک ناپیوستگی فرسایشی بر روی سازند داریان قرار گرفته است. در زمان پایین افتادگی نسبی آب دریا، سازند سروک رسوبگذاری کرده است. سازند لافان بعد از یک بالاآمدگی سریع سطح آب دریا بر روی سازند سروک قرار گرفته است. در زمان سنوزوئیک، سازندهای جهرم و ساچون نهشته شدهاند. سازند آسماری با ضخامت 50 متر در میدان پارس جنوبی نهشته شده است. گروه فارس (نئوژن) شامل سنگآهکها، دولوستونها و انیدریت با آواریهای سیلیسی فرعی در منطقه مورد مطالعه میباشد. به طور واضح، ضخامت بسیاری از سازندهای بحث شده (مانند آسماری و کژدمی) به طور قابل ملاحظهای از فروافتادگی دزفول به سمت منطقه مورد مطالعه کمتر شده که شاید به برجستگی دیرینه کمان قطر نسبت داد.
| فرمت فایل: Word (قابل ویرایش) |
| تعداد صفحات: 25 |
| حجم: 1.76 مگابایت |