برداشت و تفسیر داده های گرانی و مغناطیس حوضه نفتی رودان

دسته ژئوفیزیک
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین
نویسنده ابوالقاسم معمارمقدم
تاريخ برگزاری ۳۰ بهمن ۱۳۸۵

 

۱- مقدمه

   امروزه اهمیت منابع هیدروکربورى در اقتصاد کشورها بر کسى پوشیده نیست. با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و نیاز بیش از پیش به سوخت در سراسر دنیا، و بازگشت پذیر نبودن این منابع طبیعى، اکتشاف نفت و گاز براى کشورهاى دارنده این ذخایر در اولویت قرار گرفته است تا بتوانند نیاز جهانى به این مواد را تامین نمایند. در این خصوص شرکت ملى نفت ایران نیز با اتخاذ سیاست هاى کلان در جهت افزایش تولید و سهم خود در اوپک، اکتشاف نفت و گاز را در اولویت برنامه هاى توسعه اى خود قرار داده است.

   در راستاى دستیابى به این اهداف، اداره کل ژئوفیزیک مدیریت اکتشاف شرکت ملى نفت ایران پروژه اى را جهت پى بردن به امکان وجود ساختمان نگهدارنده مواد هیدروکربورى در ناحیه رودان بندرعباس به مرحله اجراء در آورد و برداشت هاى گرانى و مغناطیس سنجى بعنوان بخشى از عملیات اکتشاف نیمه تفصیلى برنامه ریزى گردید.

   در این تحقیق پس از برنامه ریزى و برداشت عملیات صحرایى، ابتدا داده هاى گرانى و مغناطیسى، بصورت رقومى در آورده شده و پس از پردازش و انجام تصحیحات لازم، نقشه هاى آنومالى و شدت کل تهیه شده اند. با تفسیر کمى و کیفى این نقشه ها و تفکیک آنومالى ها، نقشه هاى باقیمانده گرانى و مغناطیس با استفاده از روشهاى گسترش بطرف بالا و مشتق اول و روند سطحى حاصل شدند. در نهایت با استفاده از روش مدلسازى مستقیم و نیز بررسى شواهد زمین شناسى منطقه، ساختارهاى زمین شناسى مدفون شناسایى شده اند که مؤید نتایج حاصل از مطالعات زمین شناسى منطقه مى باشند و توانمندى کاربرد توام روشهاى گرانى و مغناطیس در پیش بینى ساختمانهاى زیرسطحى و پیچیده زمین شناسى را نشان مى دهد.

 

۲- موقعیت منطقه برداشت

   منطقه عملیاتى مورد بررسى، وسعتى در حدود ۲۰۰۰ کیلومترمربع را در برمى گیرد و مختصات جغرافیایى این محدوده به شرح ذیل مى باشد:

   از شمال به عرض جغرافیایى¢۳ ۲۸ ،از شرق به طول جغرافیایى ¢۲۴ ۵۷ ،از جنوب به عرض جغرافیایى ¢۳۳ ۲۷ و از غرب به طول جغرافیایى ¢۵۳ ۵۶ محدود شده است (شکل۱). دسترسى به ناحیه بسهولت از طریق جاده آسفالت بندرعباس- کهنوج ، امکانپذیر است.

 

 

 

 

 

۳- وضعیت زمین شناسى منطقه برداشت

   منطقه عملیاتى تماماً از رسوبات کواترنرى پوشیده شده که در حاشیه دشت نورآباد رخنمون هایى از:

-        سنگ هاى متامورفیک.

-        اولترابازیک ها و کالردملانژهاى کرتاسه.

-        فلیش هاى ائوسن.

-        رخنمون هایى از کلاستیک هاى نئوژن و سیلت هاى قرمز.

دیده مى شود. در حاشیه دشت نورآباد، چندین گسل مشاهده مى گردد که مهمترین آنها گسل هاى تراستى زندان و رودان مى باشد که از امتداد تقریبى شمال - جنوب برخوردار هستند. براساس مطالعات زمین شناسى منطقه، وجود نمک هرمز و نیز سازندهاى نفتى در زیر تراست زندان پیش بینى شده است ولى نوع ساختمانها و عمق دسترسى آنها در ابهام قرار داشت و نتایج مطالعات ژئوفیزیکى منطقه، پاسخ به این مسائل را امکانپذیر نمود.

 

۴- برنامه ریزى عملیات صحرایى

   عملیات گرانى و مغناطیس سنجى ناحیه رودان در دو مرحله انجام گرفت و هر مرحله شامل دو قسمت بود که عبارتند از:‌

الف عملیات صحرایى  ب) پردازش اطلاعات خام.

   عملیات صحرایى شامل بازدید مقدماتى از ناحیه، عملیات نقشه بردارى جهت پیاده کردن خطوط و ایستگاه ها و نهایتاً عملیات ژئوفیزیکى بود. شبکه طراحى عملیاتى منطقه مورد مطالعه، مجموعاً حدود ۲۴۰۰ ایستگاه برداشت را در برگرفت. حدود ۹۰۰ ایستگاه در یک شبکه منظم برداشت شدند که در آنها فاصله خطوط از یکدیگر دو کیلومتر و فاصله ایستگاهها از یکدیگر یک کیلومتر بوده و روند خطوط مورد نظر با توجه به نقشه زمین شناسى، شمال غرب - جنوب شرق درنظر گرفته شد (شکل۲). مرحله دوم عملیات، در یک شبکه با فاصله خطوط و فاصله ایستگاه هاى ۵۰۰ متر، بهمان ترتیب اجرا گردید. در مرحله پردازش، تصحیحات لازم بر روى اطلاعات تک تک ایستگاهها صورت پذیرفت.

 

 

 

 

 

 

۵- تفسیر داده هاى گرانى

 

   ۵-۱- تفسیر کیفى نقشه تلفیقى آنومالى باقیمانده گرانى و زمین شناسى منطقه

   در نقشه تلفیقى (شکل۳)، وجود ساختمان ناودیسى در قسمت غربى منطقه نمایان مى شود و با توجه به گسل تراستى زندان، وجود ساختمان طاقدیسى در غرب این تراست مشخص گردید. همچنین با توجه به روند خطى به سمت شرق منطقه، امتداد گسل تقریباً شمالى- جنوبى رودان در زیر آبرفت ها نمایان مى شود. روند شمالى- جنوبى قسمت شرق و غرب منطقه، بصورت Low و مرکز منطقه نیز بصورت High مى باشد که احتمال وجود ساختمان طاقدیسى را نشان مى دهد. مطابق نقشه، رخنمون هاى فلیش غرب منطقه عملیات، نابرجا هستند و آنومالى منفى محدوده آن، همان امتداد بستگى آنومالى بوگه روى سازند فارس و بختیارى را دارد. آنومالى High جنوبى نیز ادامه بستگى کالردملانژ جنوبى را در داخل دشت، مشخص نموده است. دو گسل با امتداد تقریباً شمالى- جنوبى ، زون مرکزى را محدود نموده اند که احتمالاً ادامه روند گسل رودان مى باشند.

 

 

 

 

 

   ۵-۲- مدلسازى

   بمنظور شناسایى ساختمانها و سازندهاى زیرسطحى، نتایج حاصل از نقشه هاى مختلف باقیمانده و مقاطع زمین شناسى در مدلسازى مستقیم پروفیلهاى مختلف استفاده شد و در نهایت مدل (۲.۵ بعدى) شکل شماره چهار بدست آمد.

 

 

 

 

۶- تفسیر کیفى نقشه بالاگذر مغناطیسى انطباق یافته به قطب

   در نقشه بالاگذر مغناطیسى انطباق یافته به قطب (شکل۵) و سایر نقشه هاى انطباق یافته به قطب مغناطیسى، مناطق High و همچنین Low مغناطیسى، داراى چندین بستگى مى باشند و از طرفى مناطق High و Low مغناطیسى، از غرب به شرق منطقه، متناوباً تکرار مى شوند. همانطور که مشاهده مى شود، با توجه به ابعاد بستگى ها و نیز روند مناطق با شدت مغناطیسى بالا و پایین، روند گسل هاى تقریباً شمالى- جنوبى تایید مى گردند. ضمناً اثرات توده هاى نفوذى و سنگهاى کالردملانژ در منطقه مشهود است.

 

 

 

 

۷- خلاصه و جمع بندى

   ۱- در ناحیه رودان، آنومالى هایى با جهت شمالى جنوبى در نقشه گرانى، در عمق تقریبى ۳۵۰۰-۴۰۰۰ متر به نقشه در آمده است. با توجه به عمق آنومالى مغناطیسى و شواهد زمین شناسى، هدف یک مخزن گازى خواهد بود که توسط دو گسل که از قسمت شرقى و غربى آن عبور مى کنند، محدود شده است. بعبارت دیگر این ساختار با توجه به محدودشدگى بین دو گسل، بالا آمده است و از زیر، تحت تاثیر High مغناطیسى قرار گرفته است (در بلنداى مغناطیسى قرار مى گیرد).

   ۲- منطقه تحت تاثیر راندگى تراست زندان مى باشد و زون مرکزى و غربى که یک زون Low گرانى مى باشند، بستگى ساختارى در عمق این محدوده ها قرار مى گیرند که توسط مقاطع مدلسازى، عمق دسترسى آنومالى حدود ۳۵۰۰ متر پیش بینى مى گردد.

   ۳- علت اینکه در زون مرکزى، تراوش گازى وجود دارد، احتمال عملکرد گسل و شکستگیها در زیر روراندگى مى باشد.

   ۴- عمق آنومالى هاى بدست آمده از روش مدلسازى مستقیم حدود ۴۰۰۰-۳۵۰۰ متر تخمین زده شده اند.

   ۵- با توجه به ادامه سازند مخزنى گورى و آسمارى در زیر روراندگى، وجود پتانسیل هیدروکربنى ثابت مى گردد.

   ۶- زمین شناسى پیچیده و کمپلکس ناحیه رودان و ضخامت زیاد رسوبات کواترنرى، باعث نتیجه ندادن عملیات لرزه نگارى در این منطقه، گردیده است و با کاربرد توام روشهاى گرانى و مغناطیس سنجى، به نتایج با اهمیتى دست یافته شد.

 

۸- مراجع

[۱] Erden, Ferit (۱۹۷۹) “Uygulamali gravite , Egitim serisi” , No.۲۱ , Ankara۱:place>۱:city>, Maden Teknik ve Arama Enistitusu.

[۲] Hansen, D. A. ; m Heinrichs, W. E. ; m Holmer, R. C. ; m Macdougall, R. E. ; m Rogers,G. R. ; Sumner, J. S. and Ward, S. H. (۱۹۷۷) “ Mining geophysics” , The Society of Exploration Geophysicists.

[۳] Nettelton, L.L.  (۱۹۴۰) “Geophysical prospeting for oil” , Newyork, Mcgrow hill.

[۴] Dobrin, M. B. and Savit, C. H. (۱۹۸۸)  “Introduction Geophysical Prospecting” .

[۵] Lu, R. S. ; Mariano, J. and Willen, D. E. (۲۰۰۳) “Differential Reduction of Magnetic Anomalies to the Pole oa a Massively Parallel Computer” .

[۶] Hinze. W. J.  (۱۹۹۰) “The Role of Gravity and Magnetic Methods in Engineering and Environmental Studies” , In: Ward (Ed), Geotechnical and Environmental Geophysics , The Spcoetupf Expratopm Geophysicists.

[۷] Li, Y. and Oldengurg, D. W.  (۱۹۹۸)  “۳-D Inversion of Gravity Data” .

[۸] Sprenke, K. F. (۱۹۹۱)  “Gravity Modeling with LOTUS ۱-۲-۳۱:date>” , Computer & Geoscience, vol.۱۷ , No.۵ , pp.۷۱۹-۷۲۵ , Printed in great Britain۱:place>۱:country-region>.

[۹] Paterson, Norman R. and Reeves, Colin V.  (۱۹۸۵) “Applications of gravity and magnetic surveys” , Geophysics , vol.۵۰ , No.۱۲ , p.۲۵۵۸-۲۵۹۴.

[۱۰] Paterson, N. R. and Reves, C. V.  (۱۹۸۵) “ Applications of Gravity and Magnetic Surveys: The State-of-the-Art in ۱۹۸۵” .

[۱۱] Pilkington, M. and Urquhart, W. E. S. (۱۹۹۰) “Reduction of Potential Field Data to a Horizontal Plane” .

[۱۲] Dashti, G.R. (۱۹۹۸) “THE GEOLOGY OF THE RUDAN AREA” , NIOC Exploration Directory.

]۱۳[ دشتى، ج. ر. ؛ بزرگ نیا، ح. (۱۳۴۸) "زمین شناسى شمال غرب مکران و شمال شرق شیراز" ، شرکت ملى نفت ایران ، مدیریت اکتشاف و بهره برداری.

]۱۴[ تلفورد، دبلیو. ام. ؛ جلدارت، ال. پی. ؛ شریف، آر. ای. ؛ کیز، ای. ا. (۱۳۶۸) " ژئوفیزیک کاربردى " ، جلد اول ، برگردان دکتر حسین زمردیان و دکتر حسن حاجب حسینیه ، انتشارات دانشگاه تهران ، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.

]۱۵[ دولتى ، فرامرز (۱۳۷۲) " برداشت اطلاعات خام و تعبیر و تفسیر گرانى سنجى منطقه اکتشافى مرودشت " ، پایان نامه کارشناسى ارشد ، دانشگاه صنعتى امیرکبیر(پلى تکنیک تهران) ، دانشکده معدن و متالوژى و نفت.

ابوالقاسم معمارمقدم  (دانشگاه صنعتی امیرکبیر- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف معدن)

دکتر سیدهاشم طباطبایی رئیسی (مدیریت اکتشاف نفت- اداره کل ژئوفیزیک- رئیس گروه عملیات زمینی)

دکتر حمیدرضا رمضی (دانشگاه صنعتی امیرکبیر - استادیار گروه اکتشاف دانشکده معدن و متالوژی و نفت)

 

چکیده:

   هیدروکربن نقش بسزایی در اقتصاد کشورها دارد، بهمین دلیل در پی جویی و اکتشاف آن، کوشش زیادی صورت می پذیرد. یکی از تکنیک های مهم جهت دستیابی به آن، ژئوفیزیک اکتشافی می باشد. در میان روشهای ژئوفیزیکی، روشهای گرانی و مغناطیس بعنوان دو روش معمول در اکتشاف نفت مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه، داده های گرانی و مغناطیس برداشتی از 2400 ایستگاه در دو شبکه با ابعاد 2´1 کیلومتر و 0.5´0.5 کیلومتر، بمنظور شناسایی ساختار زمین شناسی زیرسطحی دشت نورآباد واقع در حوضه نفتی رودان بندرعباس، مورد استفاده قرار گرفته اند که بدلیل وجود تراوشهای نفت و گاز در ناحیه، قسمتی از یک پروژه اکتشاف نفت در مدیریت اکتشاف نفت شرکت ملی نفت ایران را تشکیل می دهد.

   پس از اجرای عملیات برداشت و انجام تصحیحات گرانی و مغناطیس بر روی داده های قرائت شده، نقشه های آنومالی بوگه و شدت کل مغناطیسی ناحیه تهیه گردید. باتوجه به  اینکه داده های گرانی و مغناطیسی اندازه گیری شده، حاصل تاثیر ساختمانهای مدفون ناحیه ای و محلی هستند، استفاده از روشهای حذف اثرات آنومالی ناحیه ای، ضروری می باشد. بنابراین روشهای گسترش بطرف بالا، مشتق اول و روند سطحی در این تحقیق بکار رفت. روش انطباق به قطب قبل از تفکیک آنومالی مغناطیسی محلی و ناحیه ای، بر روی داده های برداری مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفت. برای انجام محاسبات و نیز تهیه نقشه های آنومالی باقیمانده، یک نرم افزار تجاری بنام وینگ لینک بکار رفته است. نتایج حاصل از این تحقیق وجود ساختمان دارای پتانسیل گازی را در مرکز منطقه پیش بینی می نماید.

 

   واژه های کلیدی: تفسیر داده های ژئوفیزیکی، حوضه نفتی رودان، روشهای گرانی و مغناطیس.

 

Abstract:

   Hydrocarbon has an important role in our economic; hence much effort is done for its effective prospecting and exploration. One of important techniques for this purpose is applied geophysics. Among the geophysical methods, gravity and magnetic are two geophysical methods, which are normally used in petroleum exploration. In this study the gravity and magnetic data of 2400 stations, which has been acquired on two acquisition phases on 1´2 kilometers and 0.5´0.5 kilometers designed grids, is being used to determine the subsurface geological structures in Dashte-Noorabad of Rudan Oil basin as part of a petroleum exploration program for National Iranian Oil Company, Exploration Directorate as there are oil-gas seepage in the area.

   After perform survey operation and a few corrections made on observed data, the bouger anomaly map and the total magnetic intensity map of the area were prepared. As measured gravity and magnetic data are due to the regional and local subsurface structures, it is essential that some methods be used to reduce the effects of the regional anomaly. To achieve this goal, some methods are available which upward continuation, first vertical derivative and trend surface filtering technique are used in this research. A reduction to the pole filter is performed to take into account the direction of magnetic data before separating of local and regional magnetic anomaly is made. To perform the required calculations and to produce the residual anomalies maps, commercial computer-based software called WingLink is used. The results of this study determine the structure including gas potential in area.

 

   Key Words: Integrated Geophysical Data; Rudan Oil Basin; Gravity and Magnetic Methods.

کلید واژه ها: حوضهنفتیرودان ژئوفیزیک بندرعباس گرانی‌سنجی‌ سایر موارد