سيمان شدگى و نقش آن در ميزان توليد نفت از افقهاى ماسه سنگى مخزن آسمارى در ميدان منصورى-اهواز

[mahdi.adelinasab]

ارزيابى و آناليز مقاطع نازک ميکروسکوپى نشان مى دهد که ميانگين نسبت ماسه سنگ به کربنات در تعدادى از اين چاهها براى زونهاى 2 و3 به ترتيب حدود 48/8 و 02/1 مى باشد. براساس مطالعات پتروگرافى مشخص گرديد که دانه هاى اصلى سازنده بخش هاى ماسه سنگى اغلب از کوارتز و مقدارى هم از آهک، دولوميت، انيدريت وژيپس تشکيل شده است که داراى جورشدگى ضعيف تا متوسط هستند. در مطالعه اين ماسه سنگها، قطعاتى از سنگهاى آذرين و همينطور کوارتز پلى کريستالين و کانيهاى سنگين هم ديده شد(شکل 2 و3) که نشانه وجود منشأ سنگهاى آذرين درونى هستند. لذا با توجه به اين يافته ها شايد بتوان منشأ ماسه سنگهاى زونهاى 2 و3 را بدين صورت تصور کرد که ابتدا از تخريب و فرسايش سنگهاى آذرين سپر عربستان ماسه سنگهايى تشکيل شده است(که چنين شرايطى عملاً وجود داشته است)، سپس ماسه سنگها مجدداً مورد تخريب واقع شده و با ماسه سنگهاى ديگر از منشأ دگرگونى و با جورشدگى کم مخلوط گرديده و پس از طى مسافت طولانى در شرايط مطلوب قاره اى سازند ماسه سنگى غار در عراق و ماسه سنگهاى زونهاى 2 و3 بخش اهواز را به وجود آورده است(Zahedinezhad, 1987) در هر حال وجود ماسه هاى خوب گرد شده در کنار ماسه هاى نيمه مدور ونيمه زاويه دار و دانه هاى درشت متبلور مؤيد اختلاط و ته نشست دوباره ذرات از منابع گوناگون مى باشد. جنس سيمان هاى موجود در ماسه سنگ هاى اين ميدان اغلب کربناته ومقدارى هم سولفاته و دولوميتى مى باشد(شکل 4 و5) که در بعضى جاها کاملاً دانه هاى ماسه را در برگرفته اند و در بعضى جاها نيز دانه هاى ماسه به صورت ناقص سيمانى شده اند و يا بطور کلى سيمانى در آنها مشاهده نمى شود(شکل 6). البته در اطراف بعضى از دانه ها آثار بيش از يک نوع سيمان ديده مى شود که نشان دهنده فازهاى مختلف سيمانى شدن مى باشد. در بين لايه هاى ماسه سنگى و کربناته ميان لايه هايى از انيدريت مشاهده مى شود که مى تواند منشأيى براى سيمان هاى سولفاته باشد. تخلخل در ماسه سنگهاى اين ميدان از 35-1 درصد تغيير نموده که عمدتاً از نوع بين دانه اى(Intragranular)، درون دانه اى(Intragranular)، قالبى(Muldic) و شکستگى(Fracture) مى باشد که در بعضى موارد اين خلل و فرج ها و شکستگى ها و آثار فسيلى، توسط انيدريت پر شده اند(شکل 7). در بسيارى از موارد پديده دولوميتى شدن آهکها و سولفاتها را هم مى بينيم که باعث افزايش تخلخل و سست شدن دانه ها و سيمان بين آنها شده است. در مرز بين بعضى از دانه ها آثار شسته شدن سيمان مشاهده مى شود که نشان مى دهد در اين مناطق سيمان در حال از بين رفتن است.
با بررسى مقاطع نازک در ستون هاى سنگ شناسى مختلف روشن مى شود که از نظر سيمان شدگى، توالى سيمانهاى کربناته، سولفاته و دولوميتى با سکانس محيطهاى سبخايى و يا حوضه هاى کم عمق مطابقت دارد. اين سکانس سيمان شدگى نشانه تغييرات افزايشى ph و سالينيته در محيط و يا ترکيب فاز سيال مى باشد. با توجه به بررسى هاى به عمل آمده بنظر مى رسد که قسمت شرقى ميدان از درجه سيمان شدگى بهترى برخوردار باشد. اين پديده در قسمت پايينى زون 3 بيشتر به چشم مى خورد.
در مخازن نفتى در طى مهاجرت و ورود هيدروکربور به داخل مخزن سرعت سيمان شدگى کمتر مى شود(Worden et al, 1998). هيدروکربور وارد شده، جايگزين سيالات اوليه داخل مخزن، که حاوى مقادير زيادى از سيمان مى باشند، مى شود. همچنين به علت خاصيت بالاروندگى نفت و کمتر بودن زون مخصوص آن نسبت به آب ابتدا قسمت هاى بالايى مخزن در طى مهاجرت توسط نفت و ديگر سيالات مخزنى اشغال مى شود و پس از آن نوبت به مناطق پايين تر مى رسد. به همين علت بخش هاى نزديکتر به سطح آب و نفت از درجه سيمان شدگى بيشترى برخوردار هستن

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه....

ادامه....

براساس مشاهدات انجام شده ماسه سنگ هاى قسمت هاى پايينى زون 3 که در زير سطح آب و نفت قرار دارند داراى درجه سيمان شدگى خوبى هستند. با توجه به اينکه وضعيت سيمان شدگى در قسمت هاى شرقى مخزن بهتر از غرب آن است، مى توان اينطور عنوان نمود که در دوران آغازين مهاجرت، حرکت سيال هيدروکربورى از سمت غرب به طرف شرق بوده است و ابتدا قسمت هاى غربى مخزن و سپس بخش هاى شرقى توسط هيدروکربور اشغال شده اند و يا بعبارت ديگر جهت جريان هيدروديناميکى از سمت غرب به شرق ميدان مى باشد. همين عامل باعث بهبود وضعيت سيمان شدگى در ماسه سنگهاى واقع در شرق ميدان شده است.
به طور کلى در ماسه سنگ هاى مخزن آسمارى در ميدان منصورى ترکيب سيمان ها از درجه استحکام کافى برخوردار نمى باشند و عدم پيوستگى لازم بين دانه ها و وجود آثار سيمان ميکريتى در لبه بعضى از دانه هاى ماسه حکايت از اين امر دارد. در اين مناطق جريان سيال به راحتى توانايى عبور از بين لايه هاى ماسه سنگى را داشته و مقادير زيادى از سيمان ها را شسته و از محل خارج نموده است. به نظر مى رسد که توزيع ليتولوژيکى، کنترل کننده مهمى در وضعيت سيمان شدگى باشد. در اين مورد مى توان به نقش ميان لايه هاى انيدريتى و لايه هاى غيرقابل نفوذ اشاره نمود. بدين صورت که در فواصلى که ماسه بدون سيمان مشاهده مى گردد در زير آن يک لايه غيرقابل نفوذ هم ديده مى شود که مانع نفوذ سيال در ميان ماسه ها و سيمان شدگى آنها شده است و اين موضوع نقش تراوايى لايه هاى مجاور در ميزان درجه سيمان شدگى ماسه ها را بيش از پيش آشکار مى کند. بدين ترتيب که اگر لايه هاى مجاور تراوايى خوبى داشته باشند و سيال وارد شده به مخزن نيز حاوى مقادير زيادى سيمان به صورت محلول باشد، ميزان سيمان شدگى لايه هاى ماسه سنگى بيشتر مى گردد(shirley et al, 2002). تغييرات ضخامت جانبى افقهاى ماسه سنگى نشان مى دهد که اين افقها به صورت بند انگشتى به عدسى هاى انيدريتى و يا شيلى تبديل مى شوند و عدسى ها مانع از سيمانى شدن کامل طبقات ماسه اى گرديده است. البته در بعضى موارد به علت نفوذ سيالات از لايه هاى مجاور به بخش هاى ماسه سنگى، بدليل بالا بودن تراوايى افقهاى ماسه اى، سيمانى تشکيل نشده و يا حتى باعث از بين رفتن سيمان و دانه هاى اصلى موجود در لايه نيز شده، به طورى که جنس بعضى از دانه هاى ماسه و سيمان آنها در ماسه سنگ هاى اين ميدان سولفاته مى باشد و با توجه به عدم پايدارى و استحکام کافى آنها، دانه ها و سيمان سولفاته توسط محلول ها و جريان سيال درون مخزن شسته شده و موجب ناپايدارى و سست شدن هر چه بيشتر ماسه سنگ ها گرديده است. البته در بعضى جاها سيالات مخزنى به طرف بالا نفوذ کرده اند و همراه خود مقدارى از سولفات را شسته ودر بين لايه هاى ماسه اى و کربناته بر جاى گذاشته اند که اين مطلب را مى توان با پرشدگى بعضى شکستگى ها و آثار فسيلى توسط انيدريت اثبات نمود. از جمله مواد حل شده مى توان سولفات ها را نام برد که گاه دولوميت جانشين آن شده است. سولفور آزاد شده به نظر مى رسد که در آلودگى نفت مخازن نيز شرکت کرده باشد.
به طور کلى با مقايسه ستون هاى سنگ شناسى در بخش هاى مختلف مخزن و نمودارهاى CNL و درصد تخلخل و ستون اشباعى و داده هاى حفارى آشکار شده است که ماسه سنگ هاى قسمت شرقى ميدان از استحکام بيشترى برخوردار بوده و ميزان توليد از چاه هاى واقع در اين مناطق بواسطه بالا بودن ضخامت ستون هيدروکربورى، بيش از قسمت هاى غربى است، و چاه هاى توليدى دراين مناطق، کمتر با مشکل توليد ماسه مواجه هستند. همينطور به علت استحکام بيشتر ماسه سنگ هاى زون 2 نسبت به زون 3، دبى توليد در زون 2 بسيار بالا مى باشد و مقدار ماسه کمترى وارد چاه مى شود. ميزان درصد تخلخل در رأس بيش از بخش هاى ديگر است.بطوريکه چاه شماره 5 حدود 35% چاه شماره 41 حدود 31% و چاه شماره 4 واقع در بخش شمالغربى 16% تخلخل مفيد دارند. درصد اشباع آب زون 3 در بخش شرقى کمتر از بخش غربى است(حداقل در چاه شماره 5) و در زون 2 نيز همين روند را نشان مى دهد(در غرب 48% و در شرق حدود 5/14%)(جدول 1). حداکثر ضخامت ستون هيدروکربورى نيز 5/3 متر در بخش شرقى ميدان است ودليل آن تميز بودن و عدم مقدار کافى رس يا کلسيت و... براى تشکيل هسته هاى اوليه سيمان است. يکى ديگر از دلايل آن مى تواند ورود نفت به درون مخزن و جلوگيرى از سيمانى شدن باشد. زيرا نفت ارتباط بين دانه ها را کاهش مى دهد ونفوذپذيرى را پايين مى آورد.