مدل‌سازی تاریخچه‌های تدفین و حرارتی جهت آنالیز حوضه رسوبی سازند پابده در یکی از میدان‌های نفتی فروافتادگی دزفول جنوبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران

2 شرکت ملی نفت ایران، تهران، ایران

10.22078/pr.2020.4039.2833

چکیده

در این مطالعه با مدل‌سازی یک‌ بعدی تاریخچه های تدفین و حرارتی در سه چاه 1 A، 2 A و 3 A در یکی از میدان‌های فروافتادگی دزفول جنوبی، تأثیرات متقابل رسوب‌گذاری، تدفین، فرونشست و بالاآمدگی‌های حوضه رسوبی بر روی تغییرات درجه حرارت نسبت به عمق و زمان و در نتیجه، بلوغ مواد آلی سازند پابده در قالب حوضه رسوبی مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی، مقادیر دما و انعکاس ویترینایت اندازه‌گیری شده، جهت واسنجی مدل استفاده شده است. بازسازی تاریخچه‌های تدفین نشان می‌دهد حوضه رسوبی در زمان نهشته شدن سازند پابده از پالئوسن تا الیگوسن، سرعت رسوب‌گذاری کمی داشته که مرتبط با محیط رسوبی کم انرژی آن در حاشیه غیرفعال حوضه نئوتتیس بوده است. بیشترین نرخ تدفین سازند پابده در میوسن میانی تا پلیوسن میانی رخ‌داده که هم‌زمان با رسوب‌گذاری نسبتاً سریع سازندهای گچساران، میشان و آغاجاری در حوضه فورلند زاگرس بوده است. بر اساس مدل‌سازی‌های حرارتی، سازند پابده از میوسن میانی در دمای بالاتر از C° 60 قرار داشته و در پلیوسن میانی که این سازند در بیشترین عمق تدفین قرار داشته، دما به حدود C° 100 رسیده بود که دمای مناسب برای زایش نفت می باشد. با این حال، از پلیوسن میانی تا حال حاضر، بالاآمدگی‌ها و فرسایش‌های ایجاد شده در اثر فعالیت‌های کوه‌زایی زاگرس، موجب کاهش دمای سازند پابده و کند شدن نرخ افزایشی بلوغ مواد آلی آن شده است. بر اساس مقادیر پایین انعکاس ویترینایت (6/0% > Ro)، سازند پابده در میدان مورد مطالعه در ابتدای پنجره نفتی قرار داشته و به علت عدم بلوغ کافی به‌عنوان یک سنگ منشأ با پتانسیل ولی نابالغ در نظر گرفته می‌شود که بطور کامل وارد زون تولید نفت نشده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Burial and Thermal Histories Modeling for Sedimentary Basin Analysis of the Pabdeh Formation at One of the Oil Fields in the Southern Dezful Embayment

نویسندگان [English]

  • Zeynab Orak 1
  • Masoumeh Kordi 1
  • َAhmad Reza Karimi 2
1 Department of Geology, Facullty of Earth Science, Shahrood University of Technology, Iran
2 National Iranian Oil Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this research, using one dimensional burial and thermal histories modeling, the effects of sedimentation, burial, subsidence and uplift on the temperature changes associated with depth and time and thus maturity of the organic matters in Pabdeh Formation have been studied. Three wells from one of the oil fields in the southern Dezful Embayment are involved in this investigation. The measured temperature and vitrinite reflectance have been used for the calibration of the models. The burial history diagrams show that the sedimentary basin had low sedimentation rate during the deposition of Pabdeh Formation in the Paleocene to Oligocene. This was associated with its low energy sedimentary environment at the passive margin of the Neo-Tethys. The highest rate of burial happened during the middle Miocene to middle Pliocene, associated with deposition of the Gachsaran, Mishan and Aghajari Formations in the Zagros Foreland Basin. Based on the thermal models, the Pabdeh Formation was exposed to the temperature higher than 60 °C in middle Miocene and reached to the 100 °C in the middle Pliocene, when the formation was in its highest burial depth. This situation was suitable for hydrocarbon generation; however, due to the main folding phase of the Zagros Orogeny from the middle Pliocene to present day, the uplift and erosions happened in the basin. This resulted in decreasing the temperature of the Pabdeh Formation and reducing the rate of organic matter maturity, and thus the hydrocarbon was not generated from the formation. According to low amount of vitrinite reflectance (Ro <0/6%), the Pabdeh Formation in the studied field is in the beginning of oil window and due to low amount of maturity, it can be considered as a high potential but immature source rock, which could not generate hydrocarbon.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pabdeh Formation
  • Sedimentary Basin Analysis
  • Maturity
  • Burial History
  • Thermal History
[1]. Waples DW (1985) Geochemistry in petroleum exploration, International Human Resources Development Corporation, Boston, D. Reidel publishing company 232. ##

[2]. مطیعی ه.، «زمین شناسی ایران، زمین شناسی نفت زاگرس»، سازمان زمین‌شناسی کشور، 596 صفحه، 1374. ##

[3]. Kamali MR, Fathi Mobarakabad A, Mohsenian E (2006) Petroleum geochemistry and thermal modeling of Pabdeh formation in Dezful Embayment, Journal of Undergraduate Science & Technology 32, 2: 1–11. ##

[4]. Alizadeh B, Sarafdokht H, Rajabi M, Opera A, Janbaz M (2012) Organic geochemistry and petrography of Kazhdumi (Albian–Cenomanian) and Pabdeh (Paleogene) potential source rocks in southern part of the Dezful Embayment, Iran, Organic geochemistry 49: 36-46. ##

[5]. Karimi AR, Rabbani AR, Kamali MR, Heidarifard MH (2016) Geochemical evaluation and thermal modeling of the Eocene–Oligocene Pabdeh and Middle Cretaceous Gurpi Formations in the northern part of the Dezful Embayment, Arabian Journal of Geosciences 9, 5: 423:1-16. ##

[6]. Karimi AR, Rabbani AR, Kamali MR (2016) A bulck kinetic, burial history and thermal modeling study of the Albian Kazhdumi and the Eocene-Oligocene Pabdeh Formations in the Ahvaz anticline, Dezful embayment, Iran, Journal of Petroleum Science and Engineering 146: 61-70. ##

[7]. سلمان‌زاده کلهردوی ح. و کمالی م. ر.، «مدل‌سازی حرارتی به منظور بازسازی تاریخچه تدفین رسوبات و تعیین عمق و زمان زایش هیدروکربن در ناحیه فروافتاده»، یازدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، 1385. ##

[8]. Opera A, Alizadeh B, Sarafdokht H, Janbaz M, Fouladvand R, Heidarifard M H (2013) Burial history reconstruction and thermal maturity modeling for the Middle Cretaceous–Early Miocene Petroleum System, southern Dezful Embayment, SW Iran, Coal Geology 120: 1-14. ##

[9]. اورک ز.، کردی م. و کریمی ا. ر.، «ارزیابی ژئوشیمیایی و گسترش رخساره‌های آلی سازند پابده در سواحل شمال‌غربی خلیج فارس و جنوب فروافتادگی دزفول با استفاده از تجزیه ‌و تحلیل راک- اول»،  پژوهش‌های چینه نگاری و رسوب شناسی، دوره 34، شماره 3، صفحات 95-108، 1397. ##

[10]. Alavi M (2004) Regional stratigraphy of the Zagros fold thrust belt of Iran and its proforeland evolution, American Journal of Science 304: 1-20 . ##

[11] Kordi M (2019) Sedimentary basin analysis of the Neo-Tethys and its hydrocarbon systems in the Southern Zagros fold-thrust belt and foreland basin, Earth-Science Reviews 191: 1-11, 2019. ##

[12]. آقانباتی ع، «زمین‌شناسی ایران»، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشاف معدنی کشور، تهران، 586 صفحه، 1383. ##

[13]. Bordenave ML, Hegre JA (2005) The influence of tectonics on the entrapment of oil in the Dezful Embayment, Zagros Fold belt, Iran, Journal of Petroleum Geology 28, 4: 339-368. ##

[14]. James GA, Wynd JG (1965) Stratigraphic nomenclature of the Iranian oil consortium agreement area, American Association of Petroleum Geologists Bulletin 49: 2182-2245. ##

[15] Sepehr M, Cosgrove JW (2004) Role of the Kazerun Fault Zone in the formation and deformation of the Zagros fold-thrust belt, Iran, Marine and Petroleum Geology, 21: 829-843.

[16]. ربانی ا. ر.، «زمین‌شناسی و ژئوشیمی نفت خلیج‌فارس»، چاپ اول، انتشارات تفرش، 582 صفحه، 1392. ##

[17]. Wygrala BP (1989) Integrated Study of an Oil Field in the Southern Po Basin. Northern Italy, Diss. University of Cologne, Berichte Kernforschungsanlage Jülich, Germany, 217. ##

[18]. Yalçin M N, Littke R, Sachsenhofer R F (1997) Thermal History of Sedimentary Basins, Petroleum and Basin Evolution, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg 71–167. ##

[19]. Clift PD, Turner J (1998) Paleogene igneous underplating and subsidence anomalies in the Rockall-Faeroe-Shetland area, Marine and Petroleum Geology 15, 3: 223-243. ##

[20]. Sweeney JJ, Burnham AK (1990) Evaluation of a simple model of vitrinite reflectance based on chemical kinetics, American Association of Petroleum Geologists Bulletin 74: 1559–1570. ##

[21]. .Allen PA, Allen JR (2005) Basin analysis, principles and applications, 2nd edition, New Jersey Wiley-Blackwell 500.

[22]. Barker C (1996) Thermal Modeling of Petroleum Generation: Theory and Applications: Development in Petroleum Science, Elsevier 45: 512. ##

[23]. زینل‌زاده ا.، بهروز ت. و مرادپور م.، «استفاده از مدل‌سازی یک بعدی حوضه در مطالعه سیستم نفتی: مثالی از سنگ‌های منشأ کژدمی و پابده در جنوب فروافتادگی دزفول»،  پژوهش‌های چینه نگاری و رسوب شناسی، دوره 29، شماره 2، صفحات 119-107، 1392. ##

[24]. Hantschel T, Kauerauf A (2009) Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling, Springer-Verlag, 425.

[25]. زینل‌زاده ا.، رضایی م. ر. و کمالی م. ر.، «نقش نهشته‌های الیگوسن و نئوژن در سیستم نفتی حاشیه شمال شرق فروافتادگی دزفول»، مجله علوم دانشگاه تهران، جلد 30، شماره 2، صفحات 258-247، 1383. ##

[26]. Senglaub Y, Littke R, Brix MR (2006) Numerical modelling of burial and temperature history as an approach for an alternative interpretation of the Bramsche  anomaly, lower saxony basin, International Journal of Earth Sciences 95: 204–224. ##