ارزیابی اولیه منشاء نفت مخازن آسماری و بنگستان میدان کوپال با استفاده از داده های ایزوتوپی و ژئوشیمیایی
محورهای موضوعی : زمین شناسی مخازن نفت
اشکان زردشتی
1
*
,
مرتضی طبایی
2
,
محمود معماریانی
3
1 - دانشگاه صنعتی اصفهان
2 - دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3 - پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
کلید واژه: میدان کوپال, سازند آسماری, سازند بنگستان, آسفالتین گیری, ایزوتوپ کربن 13,
چکیده مقاله :
به منظور تجزیه و تحلیل خصوصیات ژئوشیمیایی، نمونه نفت های مخازن آسماری و گروه بنگستان در میدان کوپال مورد مطالعه با استفاده از تکنیک های ژئوشیمیایی گوناگون همچون تکنیک آسفالتین گیری، تکنیک کروماتوگرافی گازی، تکنیک کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمی و تکنیک اندازه گیری ایزوتوپ کربن، تحت آنالیز قرار گرفتند. هدف از این پژوهش مقایسه ایزوتوپ کربن و خصوصیات ژئوشیمیایی نفت های آسماری و بنگستان در میدان کوپال برای تعیین سنگ مادر و منشاء آن ها است. با در نظر گرفتن نتایج تکنیک تست و تحلیل بیوماکر های خانواده استران ها و ترپان ها استخراج شده از برش اشباع، می توان بیان کرد که نفت های تجمع یافته در مخازن آسماری و بنگستان میدان کوپال، دارای ویژگی های نفت های پارافینیک هستند که این نشان دهنده وجود نفتی سبک با کیفیت خوب، بالغ، گرانروی کم و با سولفور بالا است. با قرار دادن نسبت پارامتر بیومارکر ها در مقابل ایزوتوپ های کربن 13 و بررسی نتایج کلی حاصل از نمودارها، مشخص شد که نمونه نفت های مخازن آسماری و بنگستان میدان مورد مطالعه از یک سنگ مولدی مشترک زایش یافته اند و دارای خصوصیات یکسانی هستند و تنها در میزان بلوغ، درجه سیالیت و میزان فرآیند های مهاجرتی بین سنگ مولد و سنگ مخزن اندکی تفاوت دارند و همین طور سیر تحولی مواد آلی سنگ مولد به صورت طبیعی در میدان کوپال رخ داده است. مقادیر ایزوتوپ کربن در نفت ها بیانگر بلوغ متوسط سنگ مولد نفت ها است. رسم نمودار نسبت ایزوتوپ کربن 13 آروماتیک در مقابل ایزوتوپ کربن 13 اشباع نشان داد که هر دو نمونه نفت میدان مورد مطالعه متعلق به محیط های دریایی می باشد.
In order to analyze the geochemical characteristics, the oil samples of the Asmari reservoirs and the Bangistan group in the Kopal field were studied using various geochemical techniques such as asphalting technique, gas chromatography technique, gas chromatography-mass spectrometry technique and carbon isotope measurement technique, were subjected to analysis. the purpose of This research is a comparison of carbon isotope and geochemical properties of Asmara and Bangestan oils in Kopal field to determine their parent rock and origin. Considering the results of the testing technique and analysis of biomakers of the esteranes and terpanes family extracted from saturated cutting, it can be stated that the oils accumulated in the Asmari and Bangestan reservoirs of the Kopal field have the characteristics of oil. are paraffinic, which indicates the existence of light oil with good quality, mature, low viscosity and high sulfur. By placing the ratio of biomarker parameters against carbon 13 isotope and examining the general results of the graphs, it was found that the oil samples of Asmari reservoirs and Bangestan reservoirs in the studied field are from a common generative rock. have been found and have the same characteristics and only slightly differ in maturity, degree of fluidity, and the amount of migration processes between the source rock and the reservoir rock, and similarly, the transformation course of the source rock organic materials has occurred naturally in the Copal field. The values of carbon isotopes in the oils indicate the average maturity of the rocks producing the oils. The graph of the ratio of the aromatic carbon 13 isotope against the saturated carbon 13 isotope showed that both field oil samples The subject of study belongs to marine environments.
[1] ایرانی کورعباسلو، ب.، موسوی حرمی، س.، محبوبی، ا.، کد خدایی ایلخچی، ع.، ۱۳۹۱، فرایند های دیاژنزی و تاثیر آن برروی کیفیت مخزنی سازند آسماری میدان نفتی کوپال، اولین کنفرانس بین المللی نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاهی .
[2] اشکان، ع.، ۱۳۸۳، اصول مطالعات ژئوشیمیایی سنگ های منشاء هیدروکربوری و نفت ها، اداره مطالعات و تحقیقات ژئوشیمی مدیریت اکتشاف.
[3] اکبری نوشاد، آ.، ۱۳۹۳، مبانی کروماتوگرافی گازی، آزمایشگاه شرکت پالایش نفت تبریز.
[4] اورجانی، ش.، محبوبی، ا.، موسوی حرمی، س.ر.، ۱۳۹۰، ریز رخساره ها ، محیط های رسوبی و چینه نگاری سکانس رسوبات الگیو – میوسن ( سازند آسماری ) در میدان نفتی کوپال، فروافتادگی دزفول مرکزی، نشریه زمین شناسی ایران، دوره ۵ ، شماره ۱۹، صفحه 60-45.
[5] ترابی، س.، کمالی، م.، ۱۳۹۴، مطالعه ژئوشیمیایی تشکیل میان لایه های قیری در مخزن بنگستان در میدان نفتی کوپال، نشریه علمی – پژوهشی زمین شناسی نفت ایران ، دوره ۵، شماره ۱۰، صفحه 17-1.
[6] ربانی، ا.، بنی اسد، ع.، حسینی، ا.، ده یادگاری، ا.، ۱۳۹۳، مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نفت های میادین واقع در بخش ایرانی خلیج فارس، مجله پژوهش نفت، دوره ۲۴، شماره ۷۹، صفحه 107-95.
[7] ربانی، ا.ر.، بنی اسد، ع.ر.، ۱۳۹۶، کاربرد مطالعات ژئوشیمیایی و آماری پیشرفته در تعیین خانواده های نفتی خلیج فارس، مهندسی منابع معدنی، دوره ۲، شماره ۲، صفحه 77-69.
[8] سادات فتح الهی، س.، سلطان نژاد، م.، ۱۳۹۴، معرفی دستگاه کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمی، مجله دانش آزمایشگاهی ایران، شماره ۱۲.
[9] سلطانی، ا.، ابوالقاسمی، م.، ۱۳۹۷، معرفی دستگاه کروماتوگرافی گازی طیف سنج جرمی، فصلنامه رویکرد های نوین در آزمایشگاه های علمی ایران، دوره ۲، شماره ۱.
[10] شرکت بهربرداری نفت و گاز مارون.
[11] صمدی، ر.، ۱۳۹۹، زمین شیمی، گروه آموزش و پژوهش زمین آزمون.
[12] طاهری نژاد، م.، آسمانی، م.، ربانی، ا.ر.، 1395، طبقه بندی ژنتیکی نفت های میادین شرق خلیج فارس با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز نمونه های آسفالتین، نشریه علمی – پژوهشی زمین شناسی نفت ایران، سال 6، شماره 12، صفحه 79-60.
[13] علیزاده، ب.، تمیشه، ح.، زراسوندی، ع.، رشیدی، م.، ۱۳۹۵، مطالعه ایزوتوپی نفت مخازن گروه بنگستان در برخی از میادین دشت آبادان،جنوب غرب ایران، فصلنامه زمین شناسی کاربردی پیشرفته، شماره ۲۰، صفحه 88-77.
[14] علیزاده، ب.، حسینی نژاد، س.، شایسته، م.، ۱۳۹۴، بررسی تاثیر گسل های میدان نفتی زیلایی بر ترکیب ژئوشیمیایی نفت مخازن آسماری و بنگستان، مجله پژوهش نفت، دوره ۲۵، شماره ۱-۸۵، صحفه 112-100.
[15] علیزاده، ب.، رشیدی، م.، زراسوندی، ع.، سیدعلی، س.، علیئی، م.، ۱۳۹۸، بررسی پیوستگی هیدروکربنی مخازن سروک وایلام در میدان نفتی آزادگان با استفاده از تلفیق داده های ژئوشیمیایی، زمین شناسی و مهندسی مخزن، زمین شناسی کاربردی پیشرفته، دوره ۹، شماره ۲، صفحه 94- 83 .
[16] قلاوند، ه.، کمالی، م.ر.، باقری، ر.، بیرانوند، ب.، تژه، ف.، ۱۴۰۰، ارزیابی ژئوشیمیایی و پیوستگی مخزنی نفت های مخازن آسماری و بنگستان میدان دهلران واقع در ناحیه دزفول شمالی ، جنوب غرب ایران، فصلنامه زمین شناسی کاربردی پیشرفته، دوره ۱۱، شماره ۲، صفحه 267-250 .
[17] قلندری، ز.، وحیدی نیا، م.، موسوی حرمی، س.، ۱۳۹۷، بررسی دمای دیرینه بخش بالایی سازند سورمه با استفاده از ایزوتوپ های پایدار کربن و اکسیژن (حوضه خلیج فارس)، یازدهمین همایش ملی تخصصی زمین شناسی دانشگاه پیام نور و بیست و یکمین همایش انجمن زمین شناسی ایران.
[18] کمالی، م.ر.، معماریانی، م.، جعفری درگاهی، ه.، ۱۳۹۰، مطالعه ویژگی های ژئوشیمیایی هیدروکربن های مخازن ایلام و سروک در میادین مارون و کوپال، مجله پژوهش نفت، دوره ۲۱، شماره ۶۶، صفحه 33-23.
[19] کرمانشاهی، ه.، معماریانی، م.، کمالی، م.ر.، 1390، ارزیابی ژتوشیمیایی سازند سورمه به عنوان سنگ منشاء احتمالی در میدان پارس جنوبی، نشریه علوم زمین، سال 21، شماره 81، صفحه 134-129.
[20] کرمی آ.، معماریانی، م.، کمالی، م.ر.، حسینی، ا.، ۱۳۹۶، بررسی خصوصیات ژئوشیمیایی و ارزیابی پتانسیل هیدروکربن زایی سازند های گورپی و پابده در تعدادی از میادین واقع در شمال غرب خلیج فارس، نشریه علمی – پژوهشی زمین شناسی نفت ایران، شماره ۱۳، صفحه 77-63.
[21] کرمی، ه.، احتشامی فر، ر.، کمالی، م.ر.، قربانی، ب.، هندی، س.ص.، قبادی، ر.ا.، صحفی، س.م.، ۱۳۸۹، ژئوشیمی آلی و سیستم های نفتی، پژوهشگاه صنعت نفت، شماره ۱.
[22] محمدی، م.، سلیمانی، ب.، محمودیان، م.، ۱۳۹۶، پیش بینی فشار غیر عادی سازند با استفاده از داده های سرعت لرزه ای سه بعدی ، میدان کوپال، پژوهش نفت، دوره ۲۷، شماره ۹۷، صفحه 115-103.
[23] معروفی، خ.، علیزاده، ب.، رکنی، ا.، فجرک، م.، ۱۳۹۶، تلفیق راه کار های زمین شیمی و مهندسی مخزن جهت بررسی ارتباط جریانی مخازن آسماری و بنگستان در میدان نفتی گچساران، فصلنامه زمین شناسی کاربردی پیشرفته، شماره ۴، صفحه 39-27.
[24] معماریانی، م.، رجبی هرسینی، ع.ر.، ۱۳۸۸، تطابق هیدروکربنی و مقایسه ژئوشیمیایی سازند کنگان در چاه های C و B واقع در میدان گازی پارس جنوبی، مجله پژوهش نفت، شماره ۶۰، صفحه ۱۰۳-۸۰ .
[25] نجفی، ز.، صادقی ، ع.، آدابی، م.، قلاوند، ه.، ۱۳۹۹، بایواستراتیگرافی و لیتواستراتیگرافی سازند کژدمی در زون ایذه.
[26] هانت، ج.، قلی زاده گللو، ق.، ۱۳۸۸، ژئوشیمی نفت و زمین شناسی، شرکت نفت فلات قاره ایران.
[27] Cao, C., Li, Z., Li, L., Du, L., 2018, Method for analyzing the molecular and carbon isotope composition of volatile
hydrocarbons (C1–C9) in natural gas, Journal of analytical methods in chemistry. [28] Chung, H.M., Rooney M.A., Toon M.B., Claypool G.E., 1992, Carbon isotope composition of marine crude oils, Aapg, 76, 1000-1007.
[29] Connan J., Cassou A.M., 1980, Properties of gases and petroleum liquids derived from terresterial kerogen at various maturation levels, Geochemica et cosmochimica acta, 44, 1-23.
[30] Elnady, M.M., Mohamed, Naglaa S., 2014, Application of gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry for oil-oil correlation of some egyptian oilfields in teh gulf of suez, Reviews of literature, 2, 5, , 1-11.
[31] Fekete, J., Sajgo, C., Demény, A., 2011, Hydrogen isotope type‐curves of very hot crude oils ,Rapid communications in mass Spectrometry, 25(1), 19-191.
[32] Huang W.Y., Meinschein W.G., 1979, Sterol as ecological indicator, Geochimica et cosmochimica acta, 43, 739-745.
[33] James, W.R., 1923 Undergraduate instrumental analysis.
[34] Kaufman, R.L., Ahmed, A.S., Elsinger, R.J., 1990, Gas chromatography as a development and production tool for fingerprinting oils from individual reservoirs: Application in the gulf of Mexico. In D. Schumacher and B. F. Perkins (eds.), Gulf Coast oils and gases: Their characteristics, origin, distribution, and exploration and production significance. Proceedings of the ninth Annual research conference gcssepm. Society of economic paleontologists and mineralogists foundation, 263-282.
[35] Khalifa, H., et al., 2017, Gas chromatography-mass spectrometry (gc-ms) in organic geochemical investigation of crude oils from kikinda and velebit fields in serbia, International journal of research–granthaalayah, 5, 6.
[36] Kitson, F.G., Larsen, B.S., Mcewen, C.N., 1996, Gas chromatography and mass spectrometry:A practical Guide ,Aharcourt science and technology company,Uspany, Usa, 381.
[37] Niessen, Wilfried M.A., 2001, Current practice of gas chromatography-mass spectrometry, 55-94.
[38] Obesejana, A.B., Liu, B., Ostadhassan, M., 2022, Stable isotope geochemistry of the organic elements within shales and crude oils:A Comprehensive Review, Molecules, 27.1, 34.
[39] Rood, D., 1999, Practical guide to the care, maintenance, and troubleshooting of capillary gas chromatographic systems.
[40] Sherkati, S., Letouzey, J., 2004, Variation of structural style and basin evolution in the central zagros (izeh zone and dezful embayment), iran, Marine and petroleum geology, 21(5), 535-554.
[41] Sofer, Z., 1991, Stable isotopes in petroleum exploration: Chapter 9: Geochemical methods and exploration.
[42] Stahl, W.J., 1979, Carbon isotopes in petroleum geochemistry, In: Lectures in isotope geology. Springer, Berlin, Heidelberg, 274-282.
[43] Subroto E.A., Alexander R., Kagi R.I., 1991, 30-Nrhopanes:Their occurrence in sediments and crue oils, Chemical geology, 93, 179-192.
[44] Tissot, B.P., Welte D.H., 1984, Petroleum formation and occurrence, 2nd edition.Springer- verlog, New york.
[45] Wang, Z., Stout, S., 2007, Oil spill environmental forensics: fingerprinting and source identification, 1-53.
[46] Waples, D.W., 1985 Geochemistry in petroleum exploration; Boston, International human resources development corporation.
[47] Xu, K., Chen, S., Hou, Y., Lu, Z., Li, C., Han, M., 2021, Optimization of oil source correlation indexes: a case of chang 10 member in ordos basin’zhoujiawan area, Arabian journal of geosciences, 14(20), 1-12.