The application of Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDL) in sequence stratigraphic analysis and correlation, a case study from the Sarvak Formation, Abadan Plain, SW, Iran
Subject Areas :A. Asaadi 1 , A. Imandoust 2 , J. Honarmand 3 , ایرج عبدالهی فرد 4 , O.R. Salmian 5
1 -
2 -
3 -
4 - شرکت ملی نفت
5 - Tehran University
Keywords: Sequence stratigraphy, Abadan plain, Sarvak Formation, Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDL),
Abstract :
Identification of key sequence stratigraphic surfaces is an essential task in geological evaluation of hydrocarbon reservoirs. The Sarvak Formation with Late Albian-Early Turonian age constitute the important reservoir unit in the Abadan Plain region, SW Iran. This study investigates the application of Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDC) to discriminate and correlate key sequence stratigraphic surfaces in six wells in a giant oil field in the Abadan Plain. To achieve this goal, identified key stratigraphic surfaces from core and thin sections were compared with interpretation of NCGDC method. From sequence stratigraphic point of view and based on the results from geological studies, the Sarvak Formation has been sub-divided into four third-order sequences which are described and interpreted. Two main disconformity surfaces, considered as sequence boundaries, are characterized by features of karstification, dissolution-collapse brecciation, and development of paleosol horizons. Generally, positive surfaces correspond to maximum flooding surfaces and negative surfaces occur at sequence boundary. Comparison of the results shows that, the identified sequence by NCGDC method can be effectively used for discrimination and correlation of sequences in different carbonate and siliciclastic reservoirs in the field scale.
امیدی، ر.، صادقی، ع.، حسینی برزی، م. و اکبری بس کلایه، ن.، 1397. زیست چینه نگاری سازندهای سروک و ایلام در میدان نفتی آب تیمور (چاههای شماره 1 و 14). فصلنامه زمینشناسی ایران ، 12، 46، 75-92.
-خشنودکیا، م.، آدابی، م.ح. و حسینی برزی، م.، 1398. رابطه دیاژنز، شکستگی، توزیع تخلخل ماتریکس و تولید چاهها در مخزن بنگستان اهواز. فصلنامه زمینشناسی ایران، 13، 51، 17-30.
-کیانی فرد، م.، جلیلیان، ع، ح. و ارزانی، ن.، 1399. غرق شدن ناگهانی پلاتفرم کربناتۀ کرتاسۀ پسین در حوضۀ رسوبی زاگرس مرکزی: مطالعۀ موردی از عضو شیلی لافان در یکی از میادین نفتی دشت آبادان، جنوب غربی ایران. فصلنامه زمینشناسی ایران ، 14، 56، 101-116.
-هنرمند، ج.، کدخدایی ایلخچی، ر.، اسعدی، ع.، ایمن دوست، ع. و خدایی.، ن، 1397. توزیع فرآیندهای سیمانی شدن و انحلال در ارتباط با رخسارههای رسوبی و سطوح ناپیوستگی سازند سروک در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب غرب ایران. فصلنامه پژوهش نفت، 28، 98، 32-45.
-Abdollahie-Fard, I. A., Braathen, A., Mokhtari, M. and Alavi, S. A., 2006. Interaction of the Zagros Fold–Thrust Belt and the Arabian-type, deep-seated folds in the Abadan Plain and the Dezful Embayment, SW Iran. Petroleum Geoscience, 12(4), 347-362.
- Alsharhan, A.S. and Nairn, E. M., 1997. Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East. Elsevier. 883.
-Ainsworth, R. B., 2006. Sequence stratigraphic-based analysis of reservoir connectivity: influence of sealing faults–a case study from a marginal marine depositional setting. Petroleum Geoscience, 12(2), 127-141.
-Aqrawi, A. A. and Badics, B., 2015. Geochemical characterisation, volumetric assessment and shale-oil/gas potential of the Middle Jurassic–Lower Cretaceous source rocks of NE Arabian Plate. GeoArabia, 20(3), 99-140.
-Assadi, A., Honarmand, J., Moallemi, S. A. and Abdollahie-Fard, I., 2016. Depositional environments and sequence stratigraphy of the Sarvak Formation in an oil field in the Abadan Plain, SW Iran. Facies, 62(4), 1-22.
-Assadi, A., Honarmand, J., Moallemi, S. A. and Abdollahie-Fard, I., 2018. An integrated approach for identification and characterization of palaeo-exposure surfaces in the upper Sarvak Formation of Abadan Plain, SW Iran. Journal of African Earth Sciences, 145, 32-48.
-Catuneanu, O., 2017. Sequence stratigraphy: Guidelines for a standard methodology. In Stratigraphy and timescales, 2, 1-57.
-Christian, L., 1997. Cretaceous subsurface geology of the Middle East region. GeoArabia, 2(3), 239-256.
-Ehrenberg, S. N. and Svana, T. A., 2001. Use of spectral gamma-ray signature to interpret stratigraphic surfaces in carbonate strata: An example from the Finnmark carbonate platform (Carboniferous-Permian), Barents Sea. AAPG bulletin, 85(2), 295-308.
-Hosseini, S., Conrad, M. A. and Kindler, P., 2021. Sequence stratigraphy, depositional setting and evolution of the Fahliyan carbonate platform (Zagros fold-thrust belt, SW Iran) in the Early Cretaceous. Marine and Petroleum Geology, 128, 105-116.
-Kadkhodaie, A. and Rezaee, R., 2017. Intelligent sequence stratigraphy through a wavelet-based decomposition of well log data. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 40, 38-50.
Navidtalab, A., Rahimpour-Bonab, H., Huck, S. and Heimhofer, U., 2016. Elemental geochemistry and strontium-isotope stratigraphy of Cenomanian to Santonian neritic carbonates in the Zagros Basin, Iran. Sedimentary Geology, 346, 35-48.
-Rahimpour‐Bonab, H., Mehrabi, H., Navidtalab, A., Omidvar, M., Enayati‐Bidgoli, A. H., Sonei, R. and Izadi‐Mazidi, E., 2013. Palaeo‐exposure surfaces in Cenomanian–Santonian carbonate reservoirs in the Dezful embayment, SW Iran. Journal of Petroleum Geology, 36(4), 335-362.
-Sadooni, F. N. and Aqrawi, A. A., 2000. Cretaceous sequence stratigraphy and petroleum potential of the Mesopotamian basin, Iraq. In: Scott B, Alsharhan AS (eds) Middle east models of Jurassic cretaceous carbonate systems, SEPM Special Publication 69:315–334.
-Tavakoli, V., 2017. Application of gamma deviation log (GDL) in sequence stratigraphy of carbonate strata, an example from offshore Persian Gulf, Iran. Journal of Petroleum Science and Engineering, 156, 868-876.
Vail P 1991. The stratigraphic signatures of tectonics, eustasy and sedimentology: an overview. Springer, Berlin, 617–659.
-van Buchem, F. S. P., Simmons, M. D., Droste, H. J. and Davies, R. B., 2011. Late Aptian to Turonian stratigraphy of the eastern Arabian Plate–depositional sequences and lithostratigraphic nomenclature. Petroleum Geoscience, 17(3), 211-222.
-van Buchem, F. S. P., Allan, T. L., Laursen, G. V., Lotfpour, M., Moallemi, A., Monibi, S. and Vincent, B., 2010. Regional stratigraphic architecture and reservoir types of the Oligo-Miocene deposits in the Dezful Embayment (Asmari and Pabdeh Formations) SW Iran. Geological Society, London, Special Publications, 329(1), 219-263.
-Van Wagoner, J., Mitchum, R., Campion, K. and Rahmanian V., 1990. Siliciclastic sequence stratigraphy in well logs, cores, and outcrops: concepts for high-resolution correlation of time and facies. American Association of Petroleum Geologists Special series 7.73.
-Vincent, B., van Buchem, F. S., Bulot, L. G., Jalali, M., Swennen, R., Hosseini, A. S. and Baghbani, D., 2015. Depositional sequences, diagenesis and structural control of the Albian to Turonian carbonate platform systems in coastal Fars (SW Iran). Marine and Petroleum Geology, 63, 46-67.
کاربرد نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما در شناسایی و انطباق سطوح کلیدی سکانسی، مطالعه موردی از سازند سروک در یکی از میادین هیدروکربنی زاگرس
علی اسعدی1و*، علی ایمن دوست2، جواد هنرمند3، ایرج عبدالهی فرد4، امیدرضا سلمیان5
1. دانشآموخته دکترای زمینشناسی نفت، بخش علوم زمین، شرکت مشاوران انرژی تهران، ایران
2. دانشآموخته کارشناسی ارشد چینهشناسی و فسیل‌شناسی، بخش علوم زمین، شرکت خدمات مهندسی نفت کیش، تهران، ایران
3. استادیار گروه زمینشناسی، بخش علوم زمین، پژوهشگاه صنعت نفت
4. دانشآموخته دکترای تکتونیک، مدیریت اکتشاف شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران
5. دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف نفت، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران، ایران
چکیده
شناسايي سطوح کليدي سکانسي، از بخشهاي مهم در ارزیابی زمینشناسی مخازن هيدروکربني است. سازند سروک با سن آلبین بالایی-تورونین زیرین، سنگ مخزن مهمي در ناحیه دشت آبادان در جنوب غرب ایران محسوب میشوند. در این مطالعه کارایی نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما (NCGDC) در شناسایی و تفکیک سکانسها و انطباق آنها در شش چاه کلیدی در یکی از میادین بزرگ نفتی ناحیه دشت آبادان بررسی شده است. به این منظور، سطوح کلیدی سکانسی تفکیک شده بر اساس توصیف مغزهها و پتروگرافی مقاطع نازک میکروسکوپی، با نتایج تفسیر نمودارNCGDC مقایسه شده است. از دیدگاه چینهنگاری سکانسی و با توجه به نتایج مطالعات زمینشناسی، چهار سکانس رده سوم در سازند سروک شناسایی و توصیف شده است. برخی از مرزهای سکانسی، به‌عنوان ناپیوستگیهای مهم توسط شواهد کارستی شدن، برشی شدن و توسعه خاک قدیمه مشخص میشوند. به‌صورت کلی، سطوح مثبت همراه با سطوح حداکثر غرقابی و سطوح منفی بر مرزهای سکانسی منطبق است. مقایسه نتایج نشان میدهد، روشNCGDC میتواند به‌صورت کارآمد در شناسایی و انطباق سکانسها در محدوده یک میدان هیدروکربنی در مخازن مختلف کربناته و ماسهسنگی به‌کاربرده شود.
واژههای کلیدی: چینهنگاری سکانسی، دشت آبادان، سازند سروک، نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما.
The application of Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDL) in sequence stratigraphy analysis and correlation, a case study from the Sarvak Formation, Abadan Plain, SW, Iran
Asaadi, A., 1, Imandoust, A., 2 Honarmand, J.,3 Abdollahie-Fard, I., 4 and Salmian, O.R.,
1. PhD in Petroleum Geology, Department of Earth Sciences, Tehran Energy Consultants Company (TEC), Iran
2. MSc in Stratigraphy and Paleontology, Department of Geosciences, Kish Petroleum Engineering, Tehran, Iran
3. Assistant Professor, Department of Geology, Research Institute of Petroleum Industry, Tehran, Iran
4. PhD in Tectonics, National Iranian Oil Company, Exploration Directorate, Tehran, Iran
5. MSc in Oil Exploration Engineering, Faculty of Mining Engineering, University of Tehran
Abstract
Identification of key sequence stratigraphic surfaces is an essential task in geological evaluation of hydrocarbon reservoirs. The Sarvak Formation with Late Albian-Early Turonian age constitute the important reservoir unit in the Abadan Plain region, SW Iran. This study investigates the application of Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDC) to discriminate and correlate key sequence stratigraphic surfaces in six wells a giant oil field in the Abadan Plain. To achieve this goal, identified key stratigraphic surfaces from core and thin sections were compared with interpretation of NCGDC method. From sequence stratigraphic point of view and based on the results from geological studies, the Sarvak Formation has been sub-divided into four third-order sequences which are described and interpreted. Two main disconformity surfaces, considered as sequence boundaries, are characterized by features of karstification, dissolution-collapse brecciation, and development of paleosol horizons. Generally, positive surfaces correspond to maximum flooding surfaces and negative surfaces occur at sequence boundary. Comparison of the results shown that, the identified sequence by NCGDC method can be effectively used for discrimination and correlation of sequences in different carbonate and siliciclastic reservoirs in the field scale.
Keywords: Sequence stratigraphy, Abadan plain, Sarvak formation, Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDL)
مقدمه
چینهنگاری سکانسی، یکی از شاخه‌های مهم چینهشناسی است و کاربرد زیادی در تفسیر حوضه رسوبی و شناسایی گستره، پهنهها، کمربندهای مستعد از دیدگاه سنگ منشاء، سنگ مخزن و پوش سنگ در مطالعات جامع مخزني دارد (Catuneanu, 2017). در تعریف جدید که با هدف قدرت تفکیک و دقت بالاتر در استفاده از دادههای لرزهای برای تفکیک سکانسها ارائه شده است، به‌صورت یک چرخه از تغییر در الگوی بر انبارش که توسط رخداد سطوح کلیدی سکانسی در توالی سنگی مشخص میشود، تعریف شود (Catuneanu et al., 2017). در مطالعات چینهنگاری سکانسی از دادههای با مقیاس مختلف شامل، مقاطع نازک میکروسکوپی، مغزهها، نمودارهای پتروفیزیکی و نیمرخهای لرزهای استفاده میشود (Kadkhodaie and Rezaee, 2017; Tavakoli, 2017; van Buchem, et al., 2010, 2011). در مطالعات چینهنگاری سکانسی و شناسایی سطوح کلیدی، اطلاعات مغزه و مقاطع نازک میکروسکوپی به‌عنوان دادههای مستقیم، اطلاعات ارزشمندی فراهم میآورند. (Hosseini et al., 2021; Assadi et al., 2016, 2018). مغزهها عموما محدود به چاههای کلیدی و به‌صورت ناپیوسته در دسترس بوده و به‌منظور آگاهی از چارچوب چینهشناسی سکانسی در محدوده میدان، می‌بایست از شواهد و دادههای غیرمستقیم از قبیل نمودارهای پتروفیزیکی استفاده شود (Kadkhodaie and Rezaee, 2017; Tavakoli , 2017).
استفاده از نمودار گاما به‌عنوان یک نمودار پتروفیزیکی رایج در عموم چاههای حفاری شده در میادین هیدروکربنی، میتواند در مطالعات چینهنگاری سکانسی به‌منظور شناسایی سطوح کلیدی استفاده گردد (Tavakoli , 2017; Ehrenberg and Svana, 2001). نمودار گاما با توجه به تاثیر اندک از عوامل محیطی، پایداری در برابر فرآیندهای دیاژنزی و نیز فراهم بودن در بیشتر چاههای حفاری شده در یک میدان، به‌صورت گسترده در مطالعات چینهنگاری سکانسی استفاده میشود (Ainsworth, 2006). توکلی (Tavakoli , 2017)، در یک مطالعه موردی بر روی توالی پرمین-تریاس یکی از میادین گازی خلیج فارس، از نمودار انحراف گاما2 به‌منظور شناسایی سکانسها استفاده کرد. او ابتدا انحراف از میانگین را محاسبه و سپس نمودار تجمعی این انحراف را محاسبه و در برابر عمق رسم کرد (Tavakoli , 2017). با استفاده از این روش و مقایسه با نتایج توصیف مغزهها مشخص گردید که با استفاده از این روش ساده محاسباتی میتوان سکانسها و سطوح کلیدی به‌ویژه مرز پرمین-تریاس را شناسایی نمود. این روش معرفی شده (Tavakoli , 2017)، میتواند در صورت نرمال‌سازی مقادیر و در کنار نتایج مطالعات زمینشناسی به‌عنوان یک روش کاربردی در شناسایی سکانسها و انطباق استفاده گردد. به‌عبارت‌دیگر، نرمال کردن نمودار انحراف گاما، امکان انطباق و درک تغییرات نمودار و نقاط عطف آن را تسهیل میکند. در این تحقیق از نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما3در سازند سروک یکی از میادین هیدروکربنی ناحیه دشت آبادان به‌منظور شناسایی سکانس و انطباق آنها استفاده شده است. ابتدا از طریق توصیف مغزهها و پتروگرافی مقاطع نازک، سکانسها شناسایی و با سطوح کلیدی مشخص شده از طریق نمودارNCGDL مقایسه و در نهایت کارآرایی این روش در مطالعات چینهنگاری سکانسی، ارزیابی شده است. نتایج این تحقیق میتواند در ارتباط با استفاده از نمودارهای پتروفیزیکی در شناسایی سکانسها و انطباق بین چاههای کلیدی اطلاعات ارزشمندی فراهم آورد.
زمینشناسی ناحیهای
میدان مورد مطالعه در کمربند ساختاری دشت آبادان و در حد فاصل دو ناحیه مهم هیدروکربنی دنیا، شامل دزفول فروافتاده و حوضه مزوپوتامین عراق واقع است (شکل 1). دشت آبادان بخش شمال شرقی صفحه عربی محسوب میشود و ویژگیهای زمینشناسی آن شباهت زیادی با حوضه مزوپوتامین عراق نشان میدهد (Aqrawi and Badics, 2015; Abdollahie Fard et al., 2006). این ناحیه، یک پهنه هموار، مسطح و بدون رخنمون سازندها میباشد که تنها اطلاعات حاصل از حفاری چاهها و دادههای ژئوفیزیکی به منظور شناخت ویژگیهای مختلف زمینشناسی-مهندسی منطقه در دسترس میباشد (Abdollahie Fard et al., 2006). میادین بزرگ و عظیم ناحیه دارای روند شمالی-جنوبی است و تصور میشود، شکلگیری آنها مرتبط با فعالیت دوباره گسلهای پیسنگی قدیمی و بسته شدن نئوتتیس باشد (Abdollahie Fard et al., 2006). توالی کرتاسه خاورمیانه میتواند به سه چرخه تکتونیکی-رسوبی بزرگ از قدیم به جدید شامل، کرتاسه زیرین (نئوکومین-آپتین)، کرتاسه میانی (آلبین-تورونین) و کرتاسه بالایی (کونیاسین-ماستریشتین) بر اساس دو ناپیوستگی ناحیهای آپتین پسین و تورونین میانی تقسیم شود (شکل 2-a) (Sadooni and Aqrawi, 2000; Alsharhan and Nairn,1997). توالی آلبین-تورونین شامل دو سازند کژدمی و سروک و معادلهای آنها در صفحه عربی است که بخش بالایی سکانس بزرگ مقیاس ناحیهای AP8 را تشکیل میدهد (Sharland et al., 2001). سازند سروک یکی از مخازن مهم حوضه زاگرس و خلیج فارس است که از جنبههای زیست چینهنگاری، کیفیت مخزنی، دیاژنز و ناپیوستگیها بررسی شده است (کیانی فرد و همکاران 1399، خشنودکیا و همکاران 1398، امیدی و همکاران، 1397، هنرمند و همکاران 1397). در ناحیه دشت آبادان، یک لایه آهک آرژیلیتی-شیلی با ضخامت حدود 10-15 متر، دو سازند سروک و ایلام را از هم تفکیک میکند. این افق از آن با نام سازند یا بخش لافان و به‌عنوان یک لایه پوش‌سنگی در نظر میگیرند. سازند سروک در دشت آبادان حدود 700 متر ضخامت دارد و رخسارههای رودیستدار بخش بالایی سازند (معادل با سازند میشریف) با ضخامت حدود 300 متر از نظر مخزنی مورد توجه میباشد (شکل 2-b).
شکل 1. موقعیت میدان مورد مطالعه در ناحیه دشت آبادان، که از نظر زمینشناسی بخشی از حوضه مزوپوتامین محسوب میشود (Aqrawi and Badics, 2015). موقعیت 6 چاه مورد مطالعه در میدان مورد بررسی مشخص است
شکل 2. a) ستون چینهشناسی توالی کرتاسه صفحه عربی و معادلهای سازندها، در ناحیه دشت آبادان نشان داده شده است (Christian, 1997)، b) ستون سنگشناسی سازند سروک در میدان مورد بررسی مشخص شده است
دادهها و روش مطالعه
در این مطالعه، به‌منظور ارزیابی استفاده از نمودار NCGDL در تفسیر چینهنگاری سکانسی سازند سروک در يکي از ميادين نفتي بزرگ ناحیه دشت آبادان، مجموعه کامل از اطلاعات شامل نمودارهاي پتروفيزيکي مرسوم، اطلاعات مغزه و مقاطع نازک ميکروسکوپي در شش چاه کليدي تلفيق شده است. در اين مطالعه از يک رويکرد سيستماتيک استفاده شده است. ابتدا رخسارهها شناسایی و در قالب کمربندهای رخسارهای تفسیر شده است. با توجه به اهميت سطوح ناپیوستگی در تفکیک سکانسها، دو ناپیوستگی مرز سنومانین-تورونین و تورنین میانی بر اساس توصیف مغزهها توصیف شده است. به‌منظور شناسايي سکانسها و ارائه چارچوب چينهنگاري سکانسي از مدل واگنر و وایل (Vail, 1991; van Wagoner et al, 1990) استفاده شد. بر اساس اين مدل، یک سکانس با شناسایی دو سطح کلیدی سکانسی4 و حداکثر غرقابی5 مشخص و با دو سیستم تراکت پیشرونده6 و تراز بالا7 معرفی میشود. سپس به‌منظور ارزيابي کارايي استفاده از نمودار NCGDL که با استفاده از نمودار گاما محاسبه میشود، در تفکيک سکانسها و انطباق سطوح کليدي، نتايج اين روش با سکانسهاي مشخص شده از طريق مغزهها و مقاطع نازک مقايسه شده است. در زون NCGDL بر اساس نقاط عطف منحنی، انطباق سکانسها در محل چاه انجام میشود. نهايت بر اساس ميزان انطباق سطوح کليدي مشخص شده از طريق تفسير نمودار NCGDLبا سکانسها، نتيجهگيري درباره کارآيي اين روش مشخص ميشود.
بحث
رخسارهها
رخسارهها، محیط رسوبی و چینهنگاری سکانسی سازند سروک در ناحیه دشت آبادان در میدان مطالعه به‌صورت دقیق بررسی شده است (Assadi et al., 2016, 2018). بر این اساس دو پلاتفرم کربناته با ماهیت متفاوت معرفی شد. یک پلاتفرم شلف کربناته برای نهشت بخش بالایی سازند سروک ( با توسعه رخسارههای رودیست دار) و یک پلاتفرم رمپ کربناته برای بخش پایینی ارائه گردید (Assadi et al., 2016). در این پلاتفرم کربناته، پنج کمربند رخسارهای لاگون، شول-رودیست بایوستروم، شیب، دریای باز کم‌عمق و دریای باز عمیق شناسایی و تفسیر گردیده است. در این مقاله با توجه به هدف مطالعه از شرح رخسارهها و توصیف آنها صرف نظر می‌گردد و تنها تصاویر میکروسکوپی از رخسارههای مختلف ارائه شده است (شکل 3). برای کسب اطلاعات درباره ریزرخساره ها و محیط رسوبی میتوان به مقالات مرتبط در میدان مورد بررسی مراجعه کرد (Assadi et al., 2016, 2018). برای درک بهتر تغییرات رخسارهای سازند سروک در میدان مورد بررسی، در جدول 1 خلاصه‌ای از ویژگی آنها ارائه شده است.
شکل 3. تصاویر مقاطع نازک میکروسکوپی از انواع رخسارههای شناسایی شده در سازند سروک در میدان مورد بررسی نشان داده شده است، (تصاویر b-c در XPL و سایر تصاویر در PPL تهیه شده است. نشانههای اختصاری بر اساس (Oli: الیگوستژین، Eh: اکینودرم، Rd: رودیست، Bv: دوکفهای، Pl: پلوئید، Bf: فرامینیفرهای بنتیک، Al: آلوولین، Co: مرجان، Gs: گاستروپود، Mi: میلیولید، Nz: نزازاتا))
جدول 1. خلاصه‌ای از ویژگیهای رخسارهای سازند سروک در میدان مورد مطالعه نشان داده شده است. نشانههای اختصاری، ف: فراوان، ر: رایج، ن، نادر
زیر محیط رسوبی | انرژی محیط | اجزاء | جورشدگي | اندازه دانه‌ها | ريز رخساره | شماره | |
غیر اسکلتی | اسکلتی | ||||||
دريای باز عميق | خیلی پایین | _ | فرامينيفرهای پلانکتونيک مختلف (ف)، اسپيکول | _ | لوتایت | مادستون-وکستون با فرامينيفرها | 1 |
دريای باز کم عميق | متوسط-پایین | پلوئید (ر) | اليگوستژين (ر)، روتاليا (ر)، دايسيکلينا (ر)، نزازاتا | متوسط | آرنایت | پکستون-وکستون دارای فرامينيفرهای بنتيک و پلاژيک | 2 |
دريای باز کم عميق | متوسط-پایین | پلوئید (ن) | اکينودرم (ف)، بريوزوئرها (ر)، خردههای روديست و دوکفهای (ر)، آلوئولين (ن) | متوسط | آرنایت | پکستون-بایوکلاستی اکینودرم دار | 3 |
شیب | متوسط-بالا | پلوئید (ر)-اینتراکلست (ر) | خردههای روديست (ف)، بريوزوئرها (ر)، اکينودرم (ر)، | ضعیف | رودایت | فلوتستون-وکستون | 4 |
شیب | متوسط-بالا | _ | خردههای روديست (ف)، اکينودرم (ف) ، دوکفهای (ر)، | ضعیف | رودایت | رودستون-پکستون بایوکلاستی | 5 |
ریفهای پراکنده | بالا | پلوئید (ر) | روديست (ف)، خردههای روديست و دوکفهای (ر)، | ضعیف | رودایت-آرنایت | باندستون روديستي | 6 |
شول | بالا | پلوئید (ن) | روديست (ف)، فرامينيفرهای بنتيک (ر)، اکيونودرم (ر)، | خوب | آرنایت | گرينستون-رودیستی بایوکلاستی | 7 |
شول | بالا | پلوئید (ف) | ميليوليد (ف)، فرامينيفرهای بنتيک کوچک (ف) | خوب | لوتایت | گرينستون | 8 |
لاگون | متوسط | پلوئید (ر) | آلوئولين ها (ف)، کريزاليدين (ر)، اوربيتولين (ر)، ميليوليد | متوسط | آرنایت | پکستون بايوکلاستي | 9 |
لاگون | متوسط | پلوئید (ن) | آلوئولين ها (ف)، مرجان (ف)، خردههای روديست | متوسط | آرنایت-رودایت | وکستون-فلوتستون بایوکلاستی دارای مرجان | 10 |
لاگون | پایین | پلوئید (ر) | ميليوليد (ف)، تکستولاريا (ر)،گاستروپود (ر)، دايسيکلينا (ر)، فرامينيفرهای بنتيک بزرگ (ر)، خردههای روديست (ر)، دوکفهای (ن) | متوسط | لوتایت | مادستون-وکستون بایوکلاستی فرامینیفردار | 11 |
لاگون | خیلی پایین | _ | ميليوليد (ف)، تکستولاريا (ر)، اسپيکول اسفنج (ر)، استراکود (ر)، فرامينيفرهای | ضعیف | لوتایت | مادستون | 12 |
سطوح ناپیوستگی سازند سروک
سازند سروک در ناحیه دشت آبادان بر اساس مطالعات بایواستراتیگرافی به سن سنومانین-تورونین آغازین دانسته شده است (Assadi et al., 2016). دو ناپیوستگی مهم به‌عنوان مرزهای سکانسی قابل انطباق، در توالی سازند سروک در ناحیه دشت آبادان معرفی شده است (Assadi et al., 2016, 2018). رخداد این ناپیوستگیها نقش مهمی در توزیع فرآیندهای دیاژنزی انحلال و سیمانی شدن دارد. شواهد دو ناپیوستگی مرز سنومانین-تورونین و توررونین میانی بر روی مغزهها و مقاطع نازک میکروسکوپی نشان داده شده است (شکل 4). این سطوح ناپیوستگی در زیر به‌صورت خلاصه شرح داده شده است.
ناپیوستگی مرز سنومانین-تورونین8: این ناپیوستگی به‌عنوان یک رخنمون کوتاه مدت9 با ماهیت تکتونیکی مشخص میشود (Navidtalab et al., 2016; Assadi et al., 2016; Rahimpour‐Bonab et al., 2013). ماهیت تکتونیکی این ناپیوستگی، توسط بالا بودن سطح جهانی آب دریا در مرز سنومانین-تورونین (منطبق با رویداد بی‌اکسیژنی اقیانوسها) تفسیر میشود (Navidtalab et al., 2016; Assadi et al., 2016; Vincent et al., 2015). این سطح بر اساس مطالعات پتروگرافی و توصیف مغزهها، توسط شواهدی مانند برشهای ریزشی- انحلالی و توسعه خاک قدیمه شناخته میشود (شکل 3a-c-e ).در زیر این سطح ناپیوستگی عموما انحلال و نیز سیمانی شدن گستردهای مشاهده شود. طول مدت رخنمون تعیین شده برای این سطح توسط مطالعات ایزوتوپ استرانسیوم در آن نواحی حدود 0.5 میلیون سال میباشد (Navidtalab et al., 2016). با این وجود در میادین هیدروکربنی ناحیه دشت آبادان، به دلیل توسعه و گسترش آن در تمام چاهها و نیز خاک‌زایی گسترده، احتمالا مدت زمان رخنمون تحت الجوی بیشتر میباشد (Assadi et al., 2018, 2016).
ناپیوستگی تورونین میانی10: این ناپیوستگی با توجه به انطباق آن با پایین‌افتادگی جهانی سطح آب دریا در تورونین میانی، گسترش ناحیهای دارد و به‌عنوان یک ناپیوستگی طولانی مدت11 شناخته میشود (Assadi et al., 2016; Navidtalab et al., 2016; Rahimpour‐Bonab et al., 2013). مدت رخنمون توسط مطالعات ایزوتوپ استرانسیوم در نواحی دزفول فروافتاده و فارس از حدود 5/4 تا 13 میلیون سال در نظر میگیرند (Navidtalab et al., 2016). در ناحیه دشت آبادان با توجه به گسترش سازند لافان با سن کنیاسین، و نیز ضخامت کمتر خاک قدیمه، مدت زمان رخنمون تحت الجوی نسبت به نواحی فارس و دزفول فروافتاده کمتر میباشد (Assadi et al., 2018, 2016). این ناپیوستگی توسط شواهدی از قبیل تشکیل نودولهای آهن و منگنز، اکسید آهن و خاک قدیمه شناسایی میشود (شکل 3b-d-f ).
شکل 4. تصاویر مغزه (a-b)، مقاطع نازک میکروسکوپی (c-d) و اسکن آنها (e-f) از شواهد دو سطح ناپیوستگی در بخش بالایی سازند سروک، a-c-e) ناپیوستگی مرز سنومانین-تورونین، (b-d-f) ناپیوستگی تورونین میانی، نشانههای اختصاری بر اساس (Fp: پیزولیت آهن، Scb: خاک قدیمه، Pa: خاک قدیمه)
سکانسهای سازند سروک
سازند سروک در میدان مورد بررسی بر اساس توصیف مغزهها، مطالعات پتروگرافی و شواهد نمودارهای پتروفیزیکی میتواند به چهار سکانس رده سوم تقسیم شود در زیر به‌صورت خلاصه توضیح داده شده است (شکل 5).
سکانس 1: مرز سکانسی قاعده به‌احتمال زیاد سطح سکانسی در درون سازند کژدمی قرار دارد و مرز سکانسی بالایی آن محدود به ناپیوستگی سنومانین آغازین در راس کربناتهای معادل با سازند مادود است (Assadi et al., 2016). سطح حداکثر غرقابی منطبق بر عمیقترین رخساره در قاعده سازند سروک (MF1) و رخساره الیگوستژین است. این سطح میتواند منطبق بر K110 (Sharland et al., 2001) در سایر بخشهای صفحه عربی باشد سن این سکانس سنومانین زیرین دانسته شده است.
سکانس 2: سیستم تراکت پیشرونده این سکانس رسوبات عمیق حوضهای میباشد و با اجزاء فسیلی الیگوستژین و هدبرژلا مشخص میشوند. سطح غرقابی این سکانس توسط حداکثر عمیق شدگی و میزان بالای نمودار گاما مشخص میشود (MF2). این سطح میتواند معادل با K120 (Sharland et al., 2001) در سایر بخشهای صفحه عربی باشد. مرز سکانسی بالایی و محدودکننده این سکانس احتمالا منطبق بر ناپیوستگی سنومانین میانی است.
سکانس 3: این سکانس با سن سنومانین بالایی، عموما بخش مخزنی سازند سروک را شامل میشود. مرز زیرین این سکانس ناپیوستگی سنومانین میانی و مرز بالایی به ناپیوستگی سنومانین-تورونین ختم میشود. در این سکانس دو ناحیه واریزه رودیستی با ضخامت حدود 80 متر مشاهده میشود و به دلیل تخلخل-تراوایی بالا توالیهای مهم مخزنی را تشکیل می‌دهند. سن این سکانس سنومانین بالایی میباشد و میتواند معادل با سازند میشریف در حوضه مزوپوتامین عراق باشد.
سکانس 4: این سکانس با ضخامت حدود 25 متر کمترین ضخامت را در بین سکانسهای شناسایی شده دارد. مرز زیرین این سکانس به ناپیوستگی مرز سنومانین-تورونین و مرز بالایی توسط ناپیوستگی ناحیه تورونین میانی مشخص میشود. سکانس تورونین یک سکانس محلی و در برخی از میادین هیدروکربنی حوضه زاگرس به دلیل رخداد ناپیوستگیها مشاهده نمی‌شود.
شکل 5. چهار سکانس شناسایی شده در سازند سروک و پاسخ نمودارهای پتروفیزیکی در چاه کلیدی C نشان داده شده است
نمودار NCGDL و چینهنگاری سکانسی
نمودارهای پتروفیزیکی به دلیل فراهم بودن در عموم چاههای حفاری شده در میدان و نیز ارتباط قابل تفسیر با تغییرات رخسارهای، در مطالعات چینهشناسی سکانسی مورد استفاده قرار میگیرند. از بین نمودارهای پتروفیزیکی، به دلیل حساسیت کمتر نسبت به فرآیندهای دیاژنزی، نمودار گاما و طیفی گاما12 در شناسایی و تفسیر سطوح کلیدی سکانسی (MFS-SB) بیشتر مورد توجه قرار میگیرند. نمودار انحراف از میانگین گاما میتواند به‌صورت ساده و کاربردی اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با سطوح مهم چینهشناسی سکانسی فراهم آورد (Tavakoli, 2017). نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما، به‌صورت کاربردی میتواند در شناسایی و انطباق سکانسها استفاده شود. روند محاسبه نمودار از طریق نمودار گاما نشان داده شده است (شکل 6). ابتدا میانگین نمودار گاما در یک سازند یا یک توالی مورد بررسی محاسبه میشود. سپس میزان انحراف از میانگین نمودار گاما مشخص میشود که میتواند مقادیر مثبت یا منفی داشته باشد. سپس با توجه به اینکه مقادیر تجمعی انحراف از میانگین روند تغییرات را بهتر نشان میدهد، از مقدار تجمعی استفاده میشود. در نهایت با توجه به اینکه هدف ما استفاده از مقادیر تجمعی انحراف در انطباق در چاههای مختلف است، از مقادیر نرمال شده که مقادیر بین صفر تا یک را نشان میدهد. این مقادیر به‌صورت یک لاگ پیوسته در هر 0.15 سانتی‌متر (فاصله نمونهگیری لاگ) ثبت میشود. تغییرات مقادیر NCGDL از صفر تا یک و به دو صورت مثبت 13 و منفی14 دیده میشود . نقاط عطف منحنی که روند تغییرات را مشخص میکند، در انطباق چینهشناسی استفاده میشود.
بر اساس تفسیر چینهشناسی و مقایسه با نتایج توصیف مغزهها، عموما سطوح NS در بیشتر موارد منطبق بر مرز سکانسی و در مقابل سطوح PS منطبق بر سطوح حداکثر غرقابی است. با این وجود قبل از تفسیر چینهنگاری سکانسی بر اساس سطوح PS-NS، لازم است با اطلاعات مغزه و سکانسهای رسوبی حاصل از تفسیر اطلاعات زمینشناسی منطبق گردد. تفسیر چینهنگاری سکانسی و انطباق سطوح NS-PS با مرزهای سکانسی و سطوح حداکثر غرقابی به‌صورت خلاصه نشان داده شده است (شکل 7). نتایج مقایسه چاه کلیدی C با بیشترین میزان مغزه همراه با سطوح کلیدی مشخص شده از طریق نمودار NCGDL نشان داده شده است (شکل 8). نتایج نشان میدهد که تطابق بین سکانسهای تفکیک شده از طریق مطالعات مغزه و تفسیر نمودار گاما بر اساس روند تغییرات انحراف معیار مشخص و قابل ملاحظه است. در این مطالعه تفسیر نمودار NCGDL گاما در یک شش چاه کلیدی مورد بررسی انجام و منجر به تفکیک 6 مجموعه سطح NS-PS شد. به این صورت که تمام نقاط عطف مهم در نرم‌افزار شناسایی و مشخص شدند. در کنار سطوح تفسیر شده بر اساس تغییرات نمودار NCGDL سطوح سکانسی و مرزهای SB-MFS شناسایی شده از طریق مغزهها نیز ارائه شدند (شکل 9).
شکل 6. روند محاسباتی تعیین نمودار NCGDL مشخص شده است. مبنای محاسبه اصلی این نمودار بر اساس انحراف از میانگین نمودار گاما است
شکل 7. ارتباط سطوح شناسایی شده از طریق نمودار NCGDL و نقاط عطف آن (NS-PS) و سطوح کلیدی سکانسی (SB-MFS) مشخص شده است. مرزهای سکانسی میتواند منطبق بر NS و سطوح حداکثر غرقابی منطبق بر PS میتوان در نظر گرفت
شکل 8. مقایسه سطوح کلیدی سکانسی مشخص شده از طریق تفسیر نمودار گاما (NCGDL) و چارچوب چینه نگاری سازند سروک از طریق تلفیق اطلاعات زمینشناسی نشان داده شده است
شکل 9. انطباق سطوح کلیدی سکانسی سازند سروک در یکی از میادین نفتی ناحیه دشت آبادان از طریق منحنی NCGDL نشان داده شده است، نتایج نشان میدهد که نقاط عطف منحنی میتواند در انطباق سکانسها استفاده گردد
نتیجهگیری
نتایج زیر از ارزیابی کاربرد نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما در مطالعات چینهنگاری سکانسی، در توالی کربناته سازند سروک با سن آلبین بالایی-تورونین پیشین در یکی از میادین نفتی ناحیه دشت آبادان، حاصل شد.
1- دو ناپیوستگی مشخص در بخش بالایی سازند سروک با سن مرز سنومانین-تورونین و تورونین میانی از طریق شواهدی از قبیل کارستی شدن، بررسی شدن، توسعه خاک قدیمه مشخص میشود. این سطح ناپیوستگیها به‌عنوان مرزهای سکانسی مهم و قابل انطباق، نقش مهمی در خواص مخزنی، محیط رسوبی، و تاریخچه تکتونیکی در میدان مورد بررسی داشته است.
2- مطالعات رخسارهای منجر به شناسایی 12 ریزرخساره در زیرمحیطهای لاگون، شول-بایوستروم رودیستی، شیب و بخشهای کم‌عمق و عمیق دریای باز میشود. رخسارههای رودیستدار سازند سروک، رخسارههای مخزنی و تولیدکننده هیدروکربن محسوب میشوند.
4- بر اساس مطالعات رخسارهای و روند تغییرات عمیق و کم‌عمق شدگی رخسارهها، سکانسها شناسایی و تفسیر شد. بر این اساس در سازند سروک چهار سکانس رده سوم شناسایی شد. سکانس 3 سازند سروک، با توسعه عمده رخسارههای رودیستی، ناحیههای تولیدی مخزن محسوب میشوند.
5- بر اساس تحلیل نمودار گاما و محاسبه، نمودار نرمال شده تجمعی انحراف گاما 12 سطوح کلیدی PS و NS شناسایی و میزان انطباق آنها با سطوح SB-MFS بررسی شد. نتایج نشان داد به‌صورت کلی مرزهای سکانسی منطبق بر برخی سطوح NS و در مقابل سطوح حداکثر غرقابی منطبق بر سطوح PS است. بر این اساس سطوح NS-100, NS-200, NS-500, منطبق بر مرزهای سکانسی و سطوح PS-200, PS-500-PS بر سطوح حداکثر غرقابی منطبق است. قبل از تفسیر سکانسها از طریق نمودار NCGDL ضروری است سطوح کلیدی مشخص شده از طریق نتایج مطالعات زمینشناسی مقایسه و راستیآزمایی شوند.
منابع
امیدی، ر.، صادقی، ع.، حسینی برزی، م. و اکبری بس کلایه، ن.، 1397. زیست چینه نگاری سازندهای سروک و ایلام در میدان نفتی آب تیمور (چاههای شماره 1 و 14). فصلنامه زمینشناسی ایران ، 12، 46، 75-92.##-خشنودکیا، م.، آدابی، م.ح. و حسینی برزی، م.، 1398. رابطه دیاژنز، شکستگی، توزیع تخلخل ماتریکس و تولید چاهها در مخزن بنگستان اهواز. فصلنامه زمینشناسی ایران، 13، 51، 17-30. ##-کیانی فرد، م.، جلیلیان، ع، ح. و ارزانی، ن.، 1399. غرق شدن ناگهانی پلاتفرم کربناتۀ کرتاسۀ پسین در حوضۀ رسوبی زاگرس مرکزی: مطالعۀ موردی از عضو شیلی لافان در یکی از میادین نفتی دشت آبادان، جنوب غربی ایران. فصلنامه زمینشناسی ایران ، 14، 56، 101-116. ##-هنرمند، ج.، کدخدایی ایلخچی، ر.، اسعدی، ع.، ایمن دوست، ع. و خدایی.، ن، 1397. توزیع فرآیندهای سیمانی شدن و انحلال در ارتباط با رخسارههای رسوبی و سطوح ناپیوستگی سازند سروک در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب غرب ایران. فصلنامه پژوهش نفت، 28، 98، 32-45. ##-Abdollahie-Fard, I. A., Braathen, A., Mokhtari, M. and Alavi, S. A., 2006. Interaction of the Zagros Fold–Thrust Belt and the Arabian-type, deep-seated folds in the Abadan Plain and the Dezful Embayment, SW Iran. Petroleum Geoscience, 12(4), 347-362. ##- Alsharhan, A.S. and Nairn, E. M., 1997. Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East. Elsevier. 883. ##-Ainsworth, R. B., 2006. Sequence stratigraphic-based analysis of reservoir connectivity: influence of sealing faults–a case study from a marginal marine depositional setting. Petroleum Geoscience, 12(2), 127-141. ##-Aqrawi, A. A. and Badics, B., 2015. Geochemical characterisation, volumetric assessment and shale-oil/gas potential of the Middle Jurassic–Lower Cretaceous source rocks of NE Arabian Plate. GeoArabia, 20(3), 99-140. ##-Assadi, A., Honarmand, J., Moallemi, S. A. and Abdollahie-Fard, I., 2016. Depositional environments and sequence stratigraphy of the Sarvak Formation in an oil field in the Abadan Plain, SW Iran. Facies, 62(4), 1-22. ##-Assadi, A., Honarmand, J., Moallemi, S. A. and Abdollahie-Fard, I., 2018. An integrated approach for identification and characterization of palaeo-exposure surfaces in the upper Sarvak Formation of Abadan Plain, SW Iran. Journal of African Earth Sciences, 145, 32-48. ##-Catuneanu, O., 2017. Sequence stratigraphy: Guidelines for a standard methodology. In Stratigraphy and timescales, 2, 1-57. ##-Christian, L., 1997. Cretaceous subsurface geology of the Middle East region. GeoArabia, 2(3), 239-256. ##-Ehrenberg, S. N. and Svana, T. A., 2001. Use of spectral gamma-ray signature to interpret stratigraphic surfaces in carbonate strata: An example from the Finnmark carbonate platform (Carboniferous-Permian), Barents Sea. AAPG bulletin, 85(2), 295-308. ##-Hosseini, S., Conrad, M. A. and Kindler, P., 2021. Sequence stratigraphy, depositional setting and evolution of the Fahliyan carbonate platform (Zagros fold-thrust belt, SW Iran) in the Early Cretaceous. Marine and Petroleum Geology, 128, 105-116. ##-Kadkhodaie, A. and Rezaee, R., 2017. Intelligent sequence stratigraphy through a wavelet-based decomposition of well log data. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 40, 38-50. ##Navidtalab, A., Rahimpour-Bonab, H., Huck, S. and Heimhofer, U., 2016. Elemental geochemistry and strontium-isotope stratigraphy of Cenomanian to Santonian neritic carbonates in the Zagros Basin, Iran. Sedimentary Geology, 346, 35-48. ##-Rahimpour‐Bonab, H., Mehrabi, H., Navidtalab, A., Omidvar, M., Enayati‐Bidgoli, A. H., Sonei, R. and Izadi‐Mazidi, E., 2013. Palaeo‐exposure surfaces in Cenomanian–Santonian carbonate reservoirs in the Dezful embayment, SW Iran. Journal of Petroleum Geology, 36(4), 335-362. ##-Sadooni, F. N. and Aqrawi, A. A., 2000. Cretaceous sequence stratigraphy and petroleum potential of the Mesopotamian basin, Iraq. In: Scott B, Alsharhan AS (eds) Middle east models of Jurassic cretaceous carbonate systems, SEPM Special Publication 69:315–334. ##-Tavakoli, V., 2017. Application of gamma deviation log (GDL) in sequence stratigraphy of carbonate strata, an example from offshore Persian Gulf, Iran. Journal of Petroleum Science and Engineering, 156, 868-876. ##Vail P 1991. The stratigraphic signatures of tectonics, eustasy and sedimentology: an overview. Springer, Berlin, 617–659. ##-van Buchem, F. S. P., Simmons, M. D., Droste, H. J. and Davies, R. B., 2011. Late Aptian to Turonian stratigraphy of the eastern Arabian Plate–depositional sequences and lithostratigraphic nomenclature. Petroleum Geoscience, 17(3), 211-222. ##-van Buchem, F. S. P., Allan, T. L., Laursen, G. V., Lotfpour, M., Moallemi, A., Monibi, S. and Vincent, B., 2010. Regional stratigraphic architecture and reservoir types of the Oligo-Miocene deposits in the Dezful Embayment (Asmari and Pabdeh Formations) SW Iran. Geological Society, London, Special Publications, 329(1), 219-263. ##-Van Wagoner, J., Mitchum, R., Campion, K. and Rahmanian V., 1990. Siliciclastic sequence stratigraphy in well logs, cores, and outcrops: concepts for high-resolution correlation of time and facies. American Association of Petroleum Geologists Special series 7.73. ##-Vincent, B., van Buchem, F. S., Bulot, L. G., Jalali, M., Swennen, R., Hosseini, A. S. and Baghbani, D., 2015. Depositional sequences, diagenesis and structural control of the Albian to Turonian carbonate platform systems in coastal Fars (SW Iran). Marine and Petroleum Geology, 63, 46-67. ##
[1] A.Asaadi@tehranenergy.com
[2] Gamma Deviation Log (GDL)
[3] Normalized Cumulative Gamma Deviation Log (NCGDL)
[4] Sequence boundary (SB)
[5] Maximum flooding surface (MFS)
[6] Transgressive system tract (TST)
[7] Highstand system tract (HST)
[8] Cenomanian-Turonian disconformity
[9] Short-lasted subaerial exposure
[10] Mid-Turonian disconformity
[11] long-lasted subaerial exposure
[12] GR-CGR-SGR
[13] Positive Surfaces (PS)
[14] Negative Surfaces (NS(
