مدل های دولومیتی شدن و تکامل سیالات دیاژنزی دولومیت ساز در پلاتفرم کربناته سازند آسماری

مقدمه سازند دولومیتی آسماری با سن الیگوسن-میوسن در سراسر صفحه عربی به صورت میادین هیدروکربنی عظیم و متعدد در جنوب غربی ایران، عراق، عربستان سعودی و امارات متحده عربی گسترش یافته است. به­طور کلی، سازند آسماری و سازندهای معادل آن در مناطق مجاور بیش از ۹۰ درصد از مخازن نفتی قابل استحصال را تشکیل داده­اند (Ghazban, ۲۰۰۷). به نظر می­رسد که بهترین واحدهای مخزنی در بخش کربناته سازند آسماری در واحدهای دولومیتی تشکیل شده است و این واحدها دارای کیفیت مخزنی بهتری نسبت به واحدهای سنگ آهکی و سیلیسی آواری­ هستند. توالی های دولومیتی نقش مهمی در تولید نفت و گاز در حوضه های هیدروکربنی اصلی جهان ایفا می کنند (Fallah-Bagtash et al, ۲۰۲۰; Noorian et al, ۲۰۲۰; Omidpour et al, ۲۰۲۱; ۲۰۲۲; Fallah-Bagtash et al, ۲۰۲۲). به­طور مشابه، در بخش کربناته مخزن آسماری با ویژگی­های مخزنی اولیه ضعیف، فرآیندهای شکستگی و دولومیتی شدن باعث افزایش تخلخل و نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تولید هیدروکربن شده است (Aqrawi et al, ۲۰۰۶). در میدان نفتی شادگان به دلیل ماهیت کربناته - آواری، بخش­های مختلف این سازند نیز در معرض فرآیند دولومیتی شدن قرار گرفته است. همین امر منجر به توسعه تخلخل و تراوایی در بخش­های مختلف آن شده است. در این پژوهش با استفاده از داده­های مختلف از جمله مطالعات پتروگرافی دقیق به همراه مطالعات ژئوشیمیایی دولومیت­ها، به بررسی انواع دولومیت­های شناسایی شده در سازند آسماری در میدان نفتی شادگان، مدل­های دولومیتی شدن، تاریخچه دیاژنتیکی، تغییرات تاخیری و تکامل سیالات دولومیت ساز در محیط­های دیاژنزی مختلف در توالی کریناته سازند آسماری پرداخته شده است. نتایج این مطالعه می­تواند در نهایت برای دستیابی به تاثیر دولومیتی شدن بر پتانسیل مخزنی توالی کربناته آسماری در این میدان به کار گرفته شود. مواد و روش­ها این مطالعه براساس نتایج حاصل از مطالعات پتروگرافی ۱۱۲۳ مقطع نازک تهیه شده از مغزه­های حفاری ۵ چاه در میدان نفتی شادگان انجام گرفته است. کلیه مقاطع نازک میکروسکوپی توسط محلول آلیزارین قرمز و فروسیانید پتاسیم به منظور تشخیص کانی کلسیت از دولومیت به روش دیکسون (Dickson, ۱۹۶۵) رنگ آمیزی گردید. به منظور نامگذاری دولومیت ها از طبقه بندی بافتی دولومیت (dolomite-rock texture) ارائه شده توسط سیبلی و گرگ (Sibley and Gregg, ۱۹۸۷)، مازولوو (Mazzullo, ۱۹۹۲)، چن و همکاران (Chen et al, ۲۰۰۴) و آدابی (Adabi, ۲۰۰۹) استفاده شده است. آنالیز رخساره­ای و تفسیر محیط رسوبی برمبنای روش بورچت و رایت (Burchette and Wright, ۱۹۹۲) و فلوگل (Flugel, ۲۰۱۰) صورت گرفته است. تعداد ده مقطع نازک بدون پوشش نیز با میکروسکوپ کاتدولومینسانس آنالیز شد. این آنالیز در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. ده نمونه با روکش طلا با تصویربرداری الکترونی پراکنده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور ارزیابی انواع دولومیت، اندازه ی بلورها، ریز بافت ها و فضاهای منفذی آنالیز شدند. در نهایت، تعداد ۳۲ نمونه دولومیتی از نظر محتوای عناصر اصلی و فرعی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی (AAS) در دانشگاه فردوسی مشهد مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج و بحث سازند آسماری، در میدان نفتی شادگان با سن الیگوسن- میوسن، متشکل از واحد کربناته با توالی­های سیلیسی­آواری است که به­طور عمده از سنگ آهک متوسط تا ضخیم لایه و دولومیت با میان لایه­های شیل و ماسه سنگ تشکیل شده است. توصیف دقیق مغزه­ها و مطالعات پتروگرافی توالی رسوبی آسماری منجر به شناسایی ۲۶ ریزرخساره کربناته - تبخیری گردید. به­طور کلی، شواهد کانی­شناسی، ژئوشیمیایی و به ویژه ارتباط متقابل رخساره­ها با توزیع دولومیت، بیانگر دولومیت شدن توسط پنج مکانیزم/مدل مختلف در پلاتفرم کربناته سازند آسماری است. این مدل­ها عبارتند از: مدل سابخا، مدل نشتی- برگشتی، مدل اختلاط آب شور و شیرین، مدل دولومیتی شدن تدفینی و مدل دولومیتی شدن توسط باکتری­ها. دولومیتی شدن به عنوان مهم­ترین فرآیند دیاژنتیکی در توالی­ رسوبی سازند آسماری در چندین محیط دیاژنتیکی اعم از همزمان با رسوبگذاری (نزدیک سطح)، تدفین کم­عمق و تدفین متوسط تا عمیق تشکیل شده است. نتیجه­گیری براساس شواهد بافتی و ژئوشیمیایی چهار نوع مختلف دولومیت شناسایی شده در توالی رسوبی سازند آسماری عبارتند از: D۱ (بسیار ریز تا ریزبلور و حفظ کننده فابریک)، D۲ (ریز تا متوسط بلور و حفظ کننده فابریک)، D۳ (متوسط تا درشت بلور و مخرب فابریک) و D۴ (درشت بلور و مخرب فابریک). دولومیتی شدن در پلانفرم آسماری توسط ۵ مدل یا مکانیزم صورت گرفته است. دولومیت­های D۱ بلافاصله پس از رسوبگذاری یا در حین تدفین کم­عمق، در سطح یا به­طور دقیق زیر حدفاصل رسوب-آب در رخساره­های گل پشتیبان نهشته شده­اند. دولومیت­های D۲ و D۳ فراوان­ترین نوع دولومیت­ها هستند که بیشترین سهم را در توزیع تخلخل در مخزن آسماری دارند. براساس شواهدی از قبیل همراهی آنها با استیلولیت­های نسل اول و غلظت نسبتا بالای آهن، این دولومیت­ها طی مراحل تدفین توالی رسوبی آسماری تشکیل شده­اند. این دولومیت­ها از سیالات حوضه­ای بسیار شور و گرم و یا از انحلال کلسیت پر منیزیم یا دولومیت­های پیشین یا تبلور مجدد D۱ تشکیل شده­اند. D۴ و دولومیت­های مربوط با رخساره­های شیلی، در محیط تدفین عمیق­تر توسط فرآیندهای هیدروترمالی، و سیالات داغ و کمی شور که تحت­تاثیر غنی شدگی شورابه قرار گرفته بودند، تشکیل شده­اند.

کلیدواژه ها:

مدل های دولومیتی شدن ، تکامل دیاژنتیکی ، میدان نفتی شادگان ، سازند آسماری ، الیگوسن - میوسن