مقدمه

حوضه زاگرس بخشی از کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا است. این حوضه به سبب در برداشتن میادین نفتی عظیم، غنیترین کمربند نفتخیز جهان بشمار میرود .(Alavi, 2004) در این حوضه رسوبی وسیع، پسروی دریا در اواخر الیگوسن، شرایط مناسبی را برای تهنشست رسوبات آواری موسوم به گروه فارس (سازندهای گچساران، میشان و آغاجاری) فراهم آورده است .(Bahroudi & Koyi, 2004) سازند تبخیری گچساران یکی از مهمترین واحدهای چینهای در خاورمیانه محسوب میشود و به سبب گستردگی وسیع و سنگشناسی خاص خود، دربسیاری از میادین نفتی جنوبغرب ایران و عراق، بهعنوان پوشسنگ عمل مینماید .(Tucker, 1999) این سازند دارای هفت بخش بوده که بخش یک آن در اکثر میادین نفتی جنوبغرب ایران از جمله میدان نفتی مارون نقش پوش سنگ (Schowalters, 1976) را ایفا میکند و دو منطقه فشاری کاملا مختلف (سازند آسماری و سازند گچساران) را از یکدیگر متمایز میکند (مطیعی، .(۱۳۷۲ درآخرین طبقهبندی صورت گرفته توسط (۱۹۴۹) Slinger پوش سنگ مخزن آسماری به ۶ طبقه راهنما از بالا به پایین به ترتیب حروف الفباء تقسیم شدهاست. مدلسازی زمینشناسی از مهمترین مراحل شناسایی و شبیهسازی ساختمانی از دیر باز مورد توجه کارشناسان نفتی بوده است. معمولا میادین نفتی پس از اکتشاف و حفر اولین

چاه، مورد مطالعه قرر گرفته و پس از آن با افزیش تعداد چاهها طی چند مرحله مورد مطالعه مجدد و بازنگری قرار میگیرند (رئیسی، .(۱۳۷۷ مدلسازی مخزن و بخشهای فوقانی آن برای رسیدن به هدف مدیریت مخازن است ( Fanchi, .(2001 مدلسازی میدان ترکیبی از مهندسی نفت، زمینشناسی، ریاضیات و برنامهریزی کامپیوتری بهمنظور توسعه ابزاری برای پیشبینی عملکرد مخازن هیدروکربنی تحت شرایط عملیاتی مختلف می باشد ( Ertekin et al, .(2001 بههمین منظور نرمافزارهایی طراحی شده است که با بکارگیری روش-های زمینآماری، فرایند مدلسازی را با دقت بسیار بالایی انجام میدهند که از جمله میتوان به نرمافزار مدلسازی RMS اشاره کرد. این نرم افزارها، کاربر را در طراحی نقشهها، ایجاد انواع مدلهای خواص پتروفیزیکی، شبیهسازی جریانات مخزنی، مکانیابی و طراحی چاههای جدید و مدیریت مخزن یاری می کند .(Caers, 2005) مدل سهبعدی، بهترین مکانیسم برای ادغام تمامی دادههای موجود را فراهم می کند ( Valcarce, 2006; Kaufmann, .(2008 نرمافزار RMS مجموعهای گسترده از توابع ریاضی و زمینآماری میباشد که مقادیر، سطوح و حجمهای مجهول را به کمک مقادیر معلوم و بر اساس روشهای زمینآماری مختلف گنجانده شده در این نرمافزار محاسبه می-کند(نظری، .(۱۳۸۷ بنابراین تصویر سهبعدی امکان کنترل بهتر کیفیت دادهها را بر اساس ارتباط فضایی بین آنها بوجود میآورد.

۲۱

مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته

ارزیابی بخشهای فوقانی مخزن و مدلسازی آن در میادین نفتی زاگرس بدلیل اهمیت خود جهت پیشبینی عمق احتمالی ورود به مخزن، بالا بردن دقت و سرعت کار در عملیات حفاری، و بهبود و کاهش هزینهها در حفاری آتی ضروری بهنظر میرسد.

موقعیت زمینشناسی میدان نفتی مارون

میدان نفتی مارون بعنوان یکی از بزرگترین میدانهای نفتی حوضه زاگرس در ۴۰ کیلومتری شرق اهواز و بین میادین کوپال، آغاجاری، رامین، شادگان و رامشیر قرار دارد. این میدان در محدوده طول جغرافیایی ۴۹۰ الی َ۴۹۰۳۰ و عرض جغرافیایی ۳۱۰ الیَ۳۱۰۳۰ در قسمت شرق فروافتادگی دزفول شمالی واقع شده است (شکل. (۱ میدان نفتی مارون به صورت یک تاقدیس تقریباً نامتقارن است. طول این میدان در رأس مخزن آسماری حدود ۶۷

کیلومتر و عرض آن در حدود ۷ کیلومتر با برآمدگی ساختمانی ۲ کیلومتر می-باشد و این در حالی است که ابعاد مخزن در رأس سازند داریان به ۶۰ کیلومتر طول و ۳/۵ کیلومتر عرض کاهش مییابد. فاصله بین ستیغ مخزن و عمیقترین سطح تماس آب و نفت در سازند آسماری حدود ۲۰۰۰ متر میباشد (قلی پور،

×زمستان ۹۱، شماره ۶

.(۱۳۶۹ شیب ساختمانی آن حداکثر بین ۶۰ تا ۷۰ درجه در قسمتهایی از یال جنوبی و ۲۰ تا ۴۵ درجه در یال شمالی با روند کلی ساختارهای زاگرس و بصورت شمالغرب-جنوبشرق میباشد (قلی پور، .( ۱۳۶۹ این میدان در سال ۱۳۴۳ به روش لرزهنگاری دوبعدی کشف شده و با حفر اولین چاه وجود هیدروکربن در مخزن آسماری آن تایید شد. در سال ۱۳۴۷ با حفر چاه شماره ۲۱، مخزن بنگستان و در سال ۱۳۵۷ با حفر چاه شماره ۱۲۳، مخزن خامی آن کشف شد (شایسته، .(۱۳۸۱ مخــزن آسمـاری توسط سازنـد پابده از پایین و بخش اول سازند گچساران (پوشسنگ) از بالا احاطه شده است. تغییرات ضخامت پوش سنگ (با استفاده از نرم افزار (surfer براساس داده های چاههای حفاری شده رسم (شکل (۲ شده است. بیشترین ضخامت در بخش مرکزی و بسمت یال جنوبی مشاهده می شود. پوش سنگ دارای توپوگرافی ناهمگنی است (شکل .(۳ این تغییرات را در (شکل (۱۴ که بر اساس نرم افزار RMS رسم شده نیز می توان مشاهد کرد. تغییرات جهت شیب در بخش پوش سنگ نیز در شکل ۴ نمایش داده شده است. وجود این تغییرات نشانه شرکت فعال و تغییرپذیری آن در جریان تکتونیک فعال است.

شکل۱ موقعِ.ت جغرافیایی میدان نفتی مارون و میادین نفتی همجوار
۱۰۴۵۰۰۰
۱۳۰ ۱۰۴۰۰۰۰
۱۲۵
۱۲۰
۱۱۵ ۱۰۳۵۰۰۰
۱۱۰

۱۰۵
۱۰۰
۹۵ ۱۰۳۰۰۰۰
۹۰
۸۵
۸۰ ۱۰۲۵۰۰۰

۷۵
۷۰
۶۵ ۱۰۲۰۰۰۰
۶۰

۵۵
۵۰
۴۵ ۱۰۱۵۰۰۰
۴۰
۳۵
۳۰ ۱۰۱۰۰۰۰
۲۵

۱۸۹۰۰۰۰ ۱۸۹۵۰۰۰ ۱۹۰۰۰۰۰ ۱۹۰۵۰۰۰ ۱۹۱۰۰۰۰ ۱۹۱۵۰۰۰ ۱۹۲۰۰۰۰ ۱۹۲۵۰۰۰ ۱۹۳۰۰۰۰ ۱۹۳۵۰۰۰
۴۰۰۰۰ ۳۰۰۰۰ ۲۰۰۰۰ ۱۰۰۰۰ ۰

شکل .۲ نقشه هم ضخامت پوش سنگ مخزن آسماری در میدان نفتی مارون و موقعیت چاههای مورد مطالعه (علامت .(×

۲۲

مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته ×زمستان ۹۱، شماره ۶

شکل.۳ نقشه توپوگرافی پوش سنگ مخزن آسماری در میدان نفتی مارون
۱۰۴۵۰۰۰
۱۳۰ ۱۰۴۰۰۰۰
۱۲۵
۱۲۰
۱۱۵ ۱۰۳۵۰۰۰
۱۱۰

۱۰۵
۱۰۰
۹۵ ۱۰۳۰۰۰۰

۹۰
۸۵
۸۰
۷۵ ۱۰۲۵۰۰۰

۷۰
۶۵
۶۰ ۱۰۲۰۰۰۰
۵۵

۵۰
۴۵
۴۰ ۱۰۱۵۰۰۰
۳۵
۳۰
۲۵ ۱۰۱۰۰۰۰
۲۰

۱۸۹۰۰۰۰ ۱۸۹۵۰۰۰ ۱۹۰۰۰۰۰ ۱۹۰۵۰۰۰ ۱۹۱۰۰۰۰ ۱۹۱۵۰۰۰ ۱۹۲۰۰۰۰ ۱۹۲۵۰۰۰ ۱۹۳۰۰۰۰ ۱۹۳۵۰۰۰

شکل .۴ نقشه تغییرات جهت شیب پوش سنگ مخزن آسماری در میدان نفتی مارون

روش کار

هتج بررسی دقیق تغییرات و وِیژگیهای سنگشناسی از قبیل: کانی-شناسی، ویژگیهای بافتی و رسوبی، تعداد ۲۸ مقطع نازک از خردههای حفاری افقهای مختلف پوشسنگ میدان نفتی مارون مربوط به چهار حلقه چاه (از غرب به شرق ۳۰۰، ۲۳۹، ۳۱۴ و (۲۷۸ که توسط شرکت مناطق نفت خیز جنوب تهیه شدهاند، مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام این مطالعات از میکروسکوپ پلاریزان استفاده شد و از برخی بافتها و پدیدههای دیاژنزی، عکس تهیه گردید. تعریف یک مدل زمینشناسی شامل دو بخش میباشد:

-۱ مدل ساختمانی که خود به دو مدل چینهای و مدل گسلی تقسیم میشود. -۲ مدل ویژگیهای مخزن که شامل مدل رخسارهای و مدل پتروفیزیکی می-باشد.

در بخش مدلسازی چینهای، ویژگیهای ساختاری مخزن، ارتباط لایههای مخزنی، شکل هندسی مخزن و تهیه نقشه سرسازندهای مختلف بررسی می-شود. ویژگیهای گسلهای میدان، چگونگی ارتباط گسلها با یکدیگر، عمق اثر گسل و تاثیر آن بر ساختار هندسی میدان در بخش مدلسازی گسلی مورد

مطالعه قرار میگیرد. مدل رخسارهای که از انواع مدل ویژگیهای مخزنی است به بررسی گسترش رخسارههای مخزنی شامل رخسارههای سنگی و یا رسوبی مختلف که در سهبعد در یک مخزن گسترش دارند میپردازد. در مبحث مدل رخسارهای فاکتور ناهمگنی مخزن تأثیر قابل توجهی در مدل دارد بهطوری که اختلاف بین ارزش نقاط مختلف در سهبعد در یک مخزن تابعی از ناهمگنی مخزن است. قابل ذکر است که تهیه هر یک از این مدلها (بهعنوان مثال ساختاری، گسلی، و یا پتروفیزیکی) و میزان دقت در انجام هر مرحله تعیین-کننده دقت نهایی برآورد ما از میدان میباشد. بنابراین بایستی جریان مدل-سازی را چندین بار تکرار کرد و بهترین و منطقیترین برآورد را که با ایدههای زمینشناسی همخوانی بیشتری دارد را مورد استفاده قرار داد. مدلسازی زمین-شناسی روشهای مختلف و متنوعی دارد، اینکه از چه روشی در جریان کار استفاده شود اولأ به نوع مدل وثانیاً به نوع دادههای موجود بستگی دارد.