تحلیل شکستگیهای مخزن آسماری میدان مارون با استفاده ازنمودارهای تصویری
| دسته | تکتونیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین |
| تاريخ برگزاری | ۱۳ اسفند ۱۳۸۶ |
چکیده :
شناخت نحوه گسترش وتراکم شکستگیهادر میدان مارون با استفاده از نتایج نمودارهای تصویری سرچاهی نقش بزرگی رادر محاسبه پارامترهای مخزنی ازجمله تخلخل وتراوایی ایفا میکند.بااستفاده ازاطلاعات نموداری یازده حلقه چاه نقشه هم تراکم شکستگیها(isodensity))ونقشه های نشان دهندهروندشکستگیهادرسازندآسمارى وپنج لایه مخزنى تهیه وهمچنین نقشه تنش حداقل درساختمان مارون در نرم افزارRMS ترسیم گردید. دوسیستم شکستگی اصلی در میدان مارون قابل شناسایی است که شامل سیستم شکستگی های ناحیه ای وسیستم شکستگی های مرتبط با چین خوردگی می باشند. سه محدوده ساختمانی دراین میدان قابل تشخیص می باشدمحدودهA درمرکزمیدان که متحمل بیشترین فشاروخمش شده است.محدودهBدرانتهای شرقی متحمل خمش نسبتاملایم شده است ومحدودهC درانتهای غربی تاقدیس بوده وخمش نسبتاضعیفی رامتحمل شده است.در شمال –شمال شرق مرکزوشرق میدان هردودسته شکستگی های مرتبط با چین خوردگی وخمش دیده میشودکه درجهات N۲۰,N۵۰,N۶۵,N۹۰,N۱۲۵,N۱۵۰دیده می شوندودراین محدوده کربناتهادارای تراکم شکستگی بالایی هستند.
روح انگیز محمدیان, دانشجوی کارشناسی ارشد واحدعلوم تحقیقات,اداره زمین شناسی مناطق نفت خیز جنوب mohammadian.r@nisoc.com
مهران آرین, دکتری زمین شناسی ساختمانی, عضو هیئت علمی واحد علوم تحقیقات تهران.
شهرام شرکتی, دکتری زمین شناسی ساختمانی, اداره اکتشاف شرکت ملی نفت ایران.
محمدسراج ,کارشناس ارشد زمین شناسی ساختمانی, اداره زمین شناسی مناطق نفت خیز.
مقدمه :
میدان نفتی مارون یکی ازبزرگترین میادین نفتی جنوب غرب ایران می باشد که در شمال شرق شهر اهواز ودر مجاورت میادین کوپال وآغاجاری ورامین وشادگان واقع شده است.طول آن 67 کیلومتر وعرض آن 7 کیلومتر بوده واز لحاظ زمین شناسی در قسمت شرقی حوضه فرو افتاده دزفول واقع شده است.روند محور ساختمانی میدان مارون درقسمت غرب تامرکزمانند دیگر ساختمانهای زاگرس درجهت شمال غرب –جنوب شرق بوده که به سمت نیمه شرقی تاقدیس درجهت شمال شرقی-جنوب غربی حدود22درجه نسبت به حالت اولیه دجار انحراف گردیده است.این تاقدیس ساختمانی نامتقارن که دارای حداکثر شیب 45-65 درجه دریال جنوب غربی و45- 20 درجه در یال شمال شرقی میباشد.این حالت میتواند ناشی ازتاثیر نیروهای تراکمی و در نتیجه ایجاد حالت سینوسی ناشی ازرسوبات شکل پذیر میوسن و عملکرد گسل های پی سنگی باشد که منجر به ایجادتغییراتی درسیستم وروند کلی چین خوردگی شده باشد.وجودیک گسل امتدادی راستگردناحیه ای درطول یال شمال غربی میدان باعث جدایش تاقدیس مارون از تاقدیس رامین که در غرب میدان واقع شده می شود(نقشه ژئوفیزیک ناحیه مارون).فاصله بین ستیغ مخزن وعمیق ترین سطح تماس آب ونفت درسازندآسماری حدود 2000 متراست.براساس اطلاعات مخزنی سازندآسماری این میدان به 5 لایه تقسیم شده است.لایه های1و2آهک دولومیتی در بعضی قسمتهاشیلی وماسه ای می باشدولایه 3از آهک دولومیتی در قسمتهای پایینی ماسه ای تشکیل شده است.لایه 4شامل آهک ها وشیل های ماسه ای ولایه 5بخش انتقالی بین سازندهای پابده وآسماری راتشکیل می دهدو شامل آهک های رسی متراکم وشیل های تیره گلوکونیتی پیریتی می باشد.تا کنون 340 حلقه چاه در این میدان حفاری شده که 25 حلقه در مخزن بنگستان و5 حلقه در مخزن خامی تکمیل شده است.شناخت نحوه گسترش وتراکم شکستگیهادر مخازن زیر سطحی نقش بزرگی رادر محاسبه پارامترهای مخزنی ازجمله تخلل وتراوایی ایفا میکند.یکی ازمهم ترین منابع استفاده ازنمودارهای تصویر گر می باشد.دراین تحقیق از اطلاعات نمودارهای تصویری 11حلقه چاه استفاده شده است که با همخوانی نتایج فوق با مشاهدات نمونه های مغزه ومختصات هندسی ساختمان می توان اطلاعات کاملی از خصوصیات مخزنی بدست آورد.
بحث :
ابزارهای تصویر بردار ی الکتریکی به دو گروه تقسیم شده است که گروه اول در گل های رسانای آب پایه وگروه دوم در گل های نارسانای نفت پایه مورداستفاده قرار می گیرنداین ابزارهای الکتریکی ابزارهای مقاومت الکترودی هستندکه تابعی ازتخلخل هندسه فضایی حفرات سیمان شدگی ومیزان کانی های رسی می باشند.دراین ابزارهاهر گیرنده اندازه گیری مقاومت دیواره چاه رابه عنوان تابعی از آزیموت وشیب ارایه می دهد.در شرایط طبیعی حفاری سیال درون جاه با فشار به بازشدگی های دیواره چاه مخصوصاشکستگی های باز تزریق میشودبدین وسیله یک تباین رسانایی باسنگ های سازند مجاورایجاد میشود.ابزارهای تصویر بردار صوتی حاصل تباین عوارض دیواره چاه است که به دو روش زمان گذرودامنه امواج مافوق صوت نمایش داده می شود.با استفاده از نتایج حاصل ازتفسیرنمودارهای تصویری نقشه های هم شدت شکستگی برای سازند آسماری وهر لایه در نرم افزار RMS ترسیم شدوتراکم شکستگیها درساختار مارون وارتباط سیستماتیک آنها با چین خوردگی مورد بررسی قرارگرفت.
شکل شماره چهار:نقشه هم تراکم شکستگیها در سازند آسماری در شکل نشان داده شده حداکثر شکستگیها ی ساختمان در مناطق مرکزی وشرقی(محدودهA,B) اتفاق افتاده است.
همانطور که در شکل شماره چهارمشاهده می شود فراوانی شکستگیها بیشتر در یال جنوبی مشاهده میشودوهرچه به شیب مخزن در یال جنوبی افزوده می شودبه دلیل کاهش شعاع انحناچین این شکستگیهابه سمت یال شمالی مخزن نیزگسترش خواهند یافت.
این نقشه ها درنرم افزار RMS تهیه شده و نشاندهنده تغییرات شعاع انحناوشیب ساختمان در طول محور چینبه سمت شرق وشمال شرق هستند.هم خوانی فراوان این نقشه ها رابا نقشه هم تراکم شکستگیهای مخزن آسماری که بااستفاده از نتایج نمودارهای تصویری تهیه شده است میتوانیم مشاهده کنیم.
سه دسته شکستگی اصلی درارتباط با چین خوردگی درمخزن آسماری این میدان قابل تشخیص است.
دسته اول شکستگیهای طولی (extension) هستندکه درامتداد لایه بندی اتفاق افتاده اند وبیشتر درمحدوده یال جنوبی ودماغه های شرقی وغربی میدان دیده میشوند.
دسته دوم شکستگیهای عرضی (transverse) هستندکه عمود بر لایه بندی می باشندوبیشتر درنواحی خمش چین در محدوده یال شمال شرقی وجود دارند.
دسته سوم شکستگیهای متقاطع (oblique)هستند که آنها نیز بیشتر درمناطق داخلی خمش چین در یال شمال شرقی وجود دارند.
دسته دیگری از شکستگیها که می بایست با احتیاط بیشتری در مورد آنها صحبت کرد ونسبت به بقیه از تراکم کمتری برخوردارندشکستگیهای غربی شرقی میباشندکه بیشتر در دماغه های شرقی وغربی ودرمحل چاههای 305و181به ترتیب در نواحی ستیغ ویال جنوبی ساختار دیده میشوند.
به نظر میرسد که این شکستگیها در ارتباط با فعالیتهای سیستماتیک ناحیه ای بوده ونشانگر فعالیتهای احتمالی گسلهای پی سنگی در این منطقه هستند و زمان وقوع آنها رابه بعداز چین خوردگی (folding)نسبت می دهند(بهترین دلیل اثبات این نظریه بالا آمدگی حدود 1000مترازنیمه شرقی ساختمان مارون نسبت به نیمه غربی است)تغییرات رخساره ای ناشی ازاین بالا آمدگی در نقشه های تطابق چینه ای ترسیمی قابل مشاهده میباشند.
شکل شماره شش: نمایش امتداد شکستگیهای موجود در مخزن آسماری میدان مارون.
در شمال –شمال شرق مرکزوشرق میدان هردودسته شکستگی های مرتبط با چین خوردگی وخمش در ساختمان دیده می شوندودراین محدوده کربناتهادارای تراکم شکستگی بالایی هستندوبه همین دلیل بازیافت مغزهادرچاه های حفاری شده در این بخش بسیار پایین می باشند. (چاههای 15و16).سنگها با توجه به ترکیب وبافت , پارامترهای مخزنی مانند تخلخل,در مقابل استرس وارده رفتارهای متفاوتی را ازخود نشان میدهند.به این جهت میتوان تراکم بالای شکستگیها را در لایه یک مخزن آسماری به وجود لایه های کربناته متراکم(dense)که از قابلیت شکنندگی فراوانی برخوردار هستند ارتباط داد.فراوانی شکستگیهای لایه 3به دلیل وجود دولومیت های متخلخل وضخامت بیشترنسبت به لایه های 1و2کمتر میباشد. لایه های 4و5(زمان آسماری پایینی )به دلیل افزایش کانیهای رسی, شکنندگی کمتری رادارامی باشند لذاازتراکم شکستگی کمترنسبت به افق های بالاتر برخوردارند.شکستگیهای آسماری پایینی عمدتامیکروسکوپی (hair line)بوده وپراکندگی فراوانی دارند.
شکل شماره هشت:نقشه فراوانی شکستگیها درلایه یک مخزن اسماری.
نقشه استرس (stress map)میدان مارون که نشانگروضعیت حداقل تنش کنونی در منطقه میباشد بااستفاده ازمشاهده خرابیهای دیواره چاه درتصاویر نموداهای تصویرگر ((borehole breakout در نرم افزار RMS تهیه گردیده است.
همانطور که مشاهده میکنیم در تمامی نقاط ساختمان ,جهت حداقل استرس NW-SEمی باشدو تنها در محدوده دماغه های شرقی وغربی و بخشهای مرکزی یال شمالی درمنطقه خمش چین در محل چاه مارون 286 تغییرات فراوان جهت استرس رادر زمانهای متفاوت مشاهده می کنیم که این امررا می توان به فعالیتهای ناحیه ای بعد از چین خوردگی نسبت داد.
نتیجه گیری :
-دوسیستم شکستگی اصلی در میدان مارون قابل شناسایی است که شامل سیستم شکستگی های ناحیه ای وسیستم شکستگی های مرتبط با چین خوردگی می باشند.
-به نظرمی رسد دسته اول مرتبط باسیستم گسل های ناحیه ای بوده ودسته دوم بخشی از سیستم شکستگی محلی مرتبط با چین است که غالب بر سیستم دیگر می باشد.تغییرات
محلی روند ساختار(سینوسی شدن)برروی رونداین دسته شکستگی ها تاثیر می گذارد.
-سه محدوده ساختمانی دراین میدان قابل تشخیص می باشدمحدودهA درمرکزمیدان که متحمل بیشترین فشاروخمش شده است.محدودهBدرانتهای شرقی متحمل خمش نسبتاملایم شده است ومحدودهC درانتهای غربی ساختمان بوده وخمش نسبتاضعیفی رامتحمل شده است.عملکردنیروهای تراکمی باعث ایجاددگرشکلی درمحدوده های فوق شده وهمچنین باعث راندگی ساختار آغاجاری برروی انتهای شرقی ساختار مارون گردیده است.افقهای ماسه ای بدون سیمان ونقش آنها به عنوان سطوح نامقاوم باعث سهولت دگرشکلی ساختمانی بعدی در این میدان شده است.
-در شمال –شمال شرق مرکزوشرق میدان هردودسته شکستگی های مرتبط با چین خوردگی وخمش دیده میشودکه در جهات N20,N50,N65,N90,N125,N150 دیده می شوندودراین محدوده کربناتهادارای تراکم شکستگی بالایی هستند.
منابع فارسی :
1.قلی پور,ع ,م, وحقی, ع,(1369),مطالعهجامعسازندآسماری میدان مارون ,گزارششماره پ-,4210شرکتملی مناطق نفت خیز.
.2فردین ,م,ع,(1386),تفسیر نمودارfms درچاهاهواز 191 ,پایاننامه کارشناسی ارشددانشگاه تهران.
3 .محمدیان ر(1386, (تفسیر نمودارهای تصویرگر چاههای مارون 181,281,286,278 گزارش در حال انتشار در شرکت ملی نفت ایران.
4. محمدیان ر(1386, (تعیین هندسی مخزن آسماری میدان مارون , پایان نامه در حال انتشار کارشناسی ارشددانشگاه آزاد اسلامیواحد علوم تحقیقات تهران.