سرشت‌نمایی مخزنی سازند ایلام با تلفیق نتایج مطالعات مغزه و لاگ‌های پتروفیزیکی در یکی از میادین نفتی دشت آبادان، جنوب غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه سافت راک، دانشکده زمین شناسی، دانشکدگان علوم، دانشگاه تهران

10.22078/pr.2024.5454.3431

چکیده

سازند ایلام یکی از مخازن مهم هیدروکربوری در ناحیه دشت آبادان به شمار می‌رود. مطالعه حاضر به‌دنبال بررسی خصوصیات زمین شناختی و مخزنی این سازند در سه چاه از یکی از میادین ناحیه مذکور می‌باشد. مطالعات رخساره‌ای منجر به تفکیک تعداد ۷ ریزرخساره رسوبی در این سازند شد که این ریزرخساره‌ها در طیفی از زیرمحیط‌های درونی، میانی و بیرونی یک سکو کربناته از نوع رمپ نهشته شده‌اند. فرآیندهای مهم دیاژنزی اثرگذار بر خصوصیات مخزنی این سازند شامل انحلال میکروسکوپی، دولومیتی شدن، فشردگی و سیمانی شدن می باشند. تعیین واحدهای جریانی هیدرولیکی بر مبنای نشانگر واحد جریان منجر به تفکیک تعداد ۵ واحد جریانی در سازند ایلام شد. با استفاده از روش اصلاح شده لورنز بر مبنای چینه‌نگاری، کل توالی مورد مطالعه به ۴ واحد مخزنی، تله‌ای و سدی تفکیک گردید. رخساره‌های الکتریکی سازند ایلام با استفاده از لاگ‌های پتروفیزیکی گاما، نوترون، صوتی، چگالی، اشباع آب مؤثر و تخلخل مؤثر در چاه‌های مورد مطالعه تفکیک گردیده و با رخساره‌ها، واحدهای جریانی و جایگاه‌های سکانسی مطابقت داده شدند. نتایج مجموعه مطالعات فوق نشان داد که تجمع رخساره‌های دریای باز (مادستون، وکستون تا پکستون‌های حاوی الیگوستژینا و فرامینیفرای پلانکتون) با مقادیر بالای (تا ۲۰%) تخلخل‌های میکروسکوپی سبب بوجود آمدن یک واحد با کیفیت مخزنی مناسب در نیمه پایینی سازند ایلام شده است. در این واحد، ریزتخلخل‌های موجود در بین ذرات میکرایت به همراه حفرات ریز قالبی و درون اسکلتی منجر به ایجاد ظرفیت ذخیره قابل توجه در مخزن شده‌اند. البته تراوایی این رخساره‌ها اغلب پایین بوده و از ظرفیت جریان پایین برخوردارند. این واحد مخزنی منطبق بر سیستم ترکت پیشرونده از سکانس رسوبی رده سوم سازند ایلام می‌باشد. بخش میانی سازند ایلام از کیفیت مخزنی چندانی برخودار نبوده و در بخش بالایی مجددا مقادیر تخلخل و تراوایی بهبود می‌یابد. دلیل بالارفتن کیفیت مخزنی در این بخش، غلبه رخساره‌های پرانرژی و دانه غالب متعلق به کمربند رخساره‌ای شول و نیز وقوع انحلال در این رخساره‌ها می‌باشد. این واحد منطبق با بخش انتهایی سیستم ترکت پسرونده از سکانس رده سوم سازند ایلام می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Reservoir Characterization of the Ilam Formation using the Integrated Core Data and Petrophysical Logs in an Oilfield in the Abadan Plain, SW Iran

نویسندگان [English]

  • Saghar Sadat Ghoreyshi
  • Hamzeh Mehrabi
  • Vahid Tavakoli
Soft-Rock Department, School of Geology, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Ilam Formation is considered as one of the significant hydrocarbon reservoirs in the Abadan Plain region. The present study aims to investigate the geological and reservoir characteristics of this formation in three wells from one of the fields in the mentioned region. Facies studies led to the recognition of seven sedimentary microfacies in this formation, which are deposited on a carbonate platform ramp in a range of inner, middle, and outer sub-environments. Important diagenetic processes affecting the reservoir properties of this formation include microscopic dissolution, dolomitization, compaction, and cementation. Determination of hydraulic flow units based on flow zone indicators resulted in the identification of five flow units in the Ilam Formation. Using the modified Lorenz method, the entire studied sequence was divided into four reservoir, barrier, and seal zones. Electrical facies of the Ilam Formation were distinguished using petrophysical logs including gamma ray, neutron, sonic, density, effective water saturation, and effective porosity logs in the studied wells, and were correlated with facies, flow units, and sequence stratigraphic positions. The results of the comprehensive studies indicate that the accumulation of open marine facies (ranging from mudstone, wackestone to packstone containing oligosteginids and planktonic foraminifera) with high (up to 20%) microscopic porosities has resulted in the development of a baffle zone in the lower half of the Ilam Formation. In this zone, the presence of microporosities among micrite particles along with interparticle and moldic pores has led to the creation of a significant storage capacity in the reservoir. However, the permeability of these facies is often low, resulting in low flow capacity. This baffle zone corresponds to the transgressive tract of the third-order depositional sequence of the Ilam Formation. The middle part of the Ilam Formation does not exhibit significant reservoir quality, while the upper part shows an improvement in porosity and permeability. The reason for the improved reservoir quality in this part is the dominance of high-energy facies and grain-dominated facies belonging to the shoal belt, as well as dissolution occurrences in these facies. This zone corresponds to the regressive systems tract of the third-order depositional sequence of the Ilam Formation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ilam Formation
  • Reservoir Quality
  • Flow Unit
  • Electrofacies
  • Sequence Stratigraphy
  • Abadan Plain
[1]. Lucia, F. J. (2007). Depositional textures & petrophysics. Carbonate Reservoir Characterization: An Integrated Approach, 111-141. ##
[2]. Schlager, W. (2005). Carbonate facies models. Special Publications of SEPM. ##
[3]. Ahr, W. M. (2008). A new genetic classification of carbonate porosity and its application to reservoir characterization. American Association of Petroleum Geology Annual convention (Abstract), San Antonio, Apr, 20-23. ##
[4]. Abdollahie Fard, I., Braathen, A., Mokhtari, M., Alavi, S. A. (2006). Interaction of the Zagros Fold–Thrust Belt and the Arabian-type, deep-seated folds in the Abadan Plain and the Dezful Embayment, SW Iran. Petroleum Geoscience 12 (4), 347-362. doi.org/10.1144/1354-079305-70. ##
[5]. Mehrabi, H., Bagherpour, B., & Honarmand, J. (2020). Reservoir quality and micrite textures of microporous intervals in the Upper Cretaceous successions in the Zagros area, SW Iran. Journal of Petroleum Science and Engineering 192, 107292‌. doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107292. ##
[6]. Khodaei, N., Rezaee, P., Honarmand, J., & Fard, A. (2021). Controls of depositional facies and diagenetic processes on reservoir quality of the Santonian carbonate sequences (Ilam Formation) in the Abadan Plain, Iran. 36:19. ##
[7]. Mehrabi, H., Yahyaei, E., Navidtalab, A., Rahimpour-Bonab, H., Abbasi, R., Omidvar, M., Assadi, M., & Honarmand, J. (2023). Depositional and diagenetic controls on reservoir properties along the shallow-marine carbonates of the Sarvak Formation, Zagros Basin: Petrographic, petrophysical, and.... Sedimentary Geology 454, 106457. doi.org/10.1016/j.sedgeo.2023.106457. ##
[8]. Motiei, H. (1993). Stratigraphy of Zagros, treatise on the geology of Iran, Iranian, Ministry of Mines and Mestals, Geol, Surv. of Iran with cooperation of Deputy Ministry of Project and Planning, 536. ##
[9]. Aqrawi, A. A. M. (1998). Paleozoic stratigraphy and petroleum systems of the western and southwestern deserts of Iraq. GeoArabia 3 (2), 229-248. ##
[10]. Adabi, M. H., & Asadi Mehmandosti, E. (2008). Microfacies and geochemistry of the Ilam Formation in the Tang-E Rashid area, Izeh, S.W. Iran. 267–277. doi.org/10.1016/j.jseaes.2008.01.002. ##
[11]. Ghabeishavi, A., Vaziri-Moghaddam, H., & Taheri, A. (2009).  Facies distribution and sequence stratigraphy of the Coniacian–Santonian succession of the Bangestan Palaeo-high in the Bangestan Anticline, SW Iran. Facies 55 (2), 243-257. ##
[12]. Mehrabi, H., Rahimpour-Bonab, H., Enayati-Bidgoli, A., & Navidtalab, A. (2014). Depositional environment and sequence stratigraphy of the Upper Cretaceous Ilam Formation in central and southern parts of the Dezful Embayment, SW Iran. Carbonates and Evaporites 29, 263-278. ##
[13]. Bagherpour, B., Mehrabi, H., Faghih, A., Vaziri-Moghaddam, H., & Omidvar, M. (2021). Tectono-eustatic controls on depositional setting and spatial facies distribution of Coniacian–Santonian sequences of the Zagros Basin in Fars area, S. Iran. Marine and Petroleum Geology 129, 105072. doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2021.105072. ##
[14]. حسنی گیو م.، ابرقانی آ. (1389). بررسی نقش رخساره ها و نوع تخلخل در کنترل کیفیت مخزنی سازند ایلام در یکی از میادین نفتی ناحیه دزفول شمالی، دشت آبادان. مجله علوم دانشگاه تهران 35(3)، 63-53. ##
[15]. خانجانی م.، موسوی حرمی ر.، رحیم‌پور بناب ح.، کمالی م.، چهرازی ع. (1394). تعیین لایه‌های مخزنی سازند ایلام براساس مطالعات رخساره‌ای و لرزه‌ای در جنوب شرقی خلیج فارس. پژوهش نفت 25(85)، 127-113. ##
[16]. عباسپور ا.، مهرابی ح.، رحیم‌پور بناب ح.، زمان‌نژاد ا. (1401). بازسازی محیط رسوبی، تاریخچه دیاژنزی و کیفیت مخزنی سازند ایلام در یکی از میادین نفتی ناحیه لرستان، باختر ایران. رسوب شناسی کاربردی 10(19)، 13-34. ##
[17]. سپیانی ح.، محبوبی ا.، موسوی حرمی ر.، محمودی قرائی م.ح.، غفرانی ا. (1389) فرآیندهای دیاژنز و تأثیر آن بر کیفیت مخزنی سازند ایلام، میدان نفتی ماله‌کوه، شمال‌باختری اندیمشک. پژوهش نفت 20(62)، 83-65. ##
[18]. خدایی ن.، رضایی پ.، هنرمند ج.، عبدالهی فرد ا. (1399). تحلیل ریزرخساره‌ها، محیط رسوبی و چینه‌نگاری سکانسی سازند ایلام (کنیاسین؟- سانتونین) در شمال‌باختری دشت آبادان. پژوهش های چینه نگاری و رسوب شناسی 36(4)، 134-109. ##
[19]. اسدی مهماندوستی ا.، عالیوند س.، قلاوند ه.، رستمی ع. (1397). بررسی پتروفیزیکی مخزن کربناته ایلام با استفاده از روش تشدید مغناطیس هسته‎ای (NMR) و داده‎های مغزه در یکی از میادین نفتی دشت آبادان. فصلنامه علمی علوم زمین 27(107)، 252-241. ##
[20]. Mehrabi, H., Navidtalab, A., Enayati, A., & Bagherpour, B. (2022). Age, duration, and geochemical signatures of paleo-exposure events in Cenomanian–Santonian sequences (Sarvak and Ilam formations) in SW Iran: Insights from carbon and strontium. Sedimentary Geology 434, 106136. doi.org/10.1016/j.sedgeo.2022.106136. ##
[21]. Tavakoli, V. (2020). Microscopic heterogeneity. Carbonate Reservoir Heterogeneity: Overcoming the Challenges, 17-51. ## [22]. Sharland, P. R., Archer, R., Casey, D. M., Davies, R. B., Hall, S. H., Heward, A. P., Horbury, A. D., & Simmons, M., D. (2001). Arabian Plate sequence stratigraphy. GeoArabia, Special Publication, 1-371. doi.org/10.2113/geoarabia0901199. ##
[23]. Piryaei, A., Reijmer, J. J. G., Borgomano, J., & Van Buchem, F. S. P. (2010). A transition from a passive to a tectonically active margin and foreland basin development in the Late Cretaceous of the Fars Area and Offshore (Zagros). Second EAGE Workshop on Arabian Plate Geology, cp-153-00026. doi.org/10.3997/2214-4609.20145621. ##
[24]. Sharp, I., Gillespie, P., Morsalnezhad, D., Taberner, C., Karpuz, R., Vergés, J., Horbury, A., Pickard, N., Garland, J., & Hunt, D. (2010). Stratigraphic architecture and fracture-controlled dolomitization of the Cretaceous Khami and Bangestan groups: an outcrop case study, Zagros Mountains, Iran. Geological Society, London, Special Publications 329 (1), 343-396. doi.org/10.1144/SP329.14. ##
[25]. Sepehr, M., & Cosgrove, J. W. (2004). Structural framework of the Zagros fold–thrust belt, Iran. Marine and Petroleum Geology 21 (7), 829-843. doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2003.07.006. ##
[26]. Alavi, M. (2007).  Structures of the Zagros fold-thrust belt in Iran. American Journal of science 307 (9), 1064-1095. doi: 10.2475/09.2007.02. ##
[27]. Piryaei, A., Reijmer, J. J. G., Borgomano, J., & Van Buchem, F. S. P. (2011). Late Cretaceous tectonic and sedimentary evolution of the Bandar Abbas area, Fars region, southern Iran. Journal of Petroleum Geology 34 (2), 157. ##
[28]. Berberian, M. (1995). Master “blind” thrust faults hidden under the Zagros folds: active basement tectonics and surface morphotectonics. Tectonophysics 241 (3-4), 193-224. doi.org/10.1016/0040-1951(94)00185-C. ##
[29]. Sattarzadeh, Cosgrove, J. W., & Vita-Finzi, C. (1999). The interplay of faulting and folding during the evolution of the Zagros deformation belt. Geological Society, London, Special Publications 169 (1), 187-196. doi.org/10.1144/GSL.SP.2000.169.01.1. ##
[30]. Nairn, A. E. M., & Alsharhan, A. S. (1997). Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East. Elsevier. ##
[31]. Sepehr, Cosgrove, J., & Moieni, M. (2006). The impact of cover rock rheology on the style of folding in the Zagros fold-thrust belt. Tectonophysics 427 (1-4), 265-281. doi.org/10.1016/j.tecto.2006.05.021. ##
[32]. Yao, J., Hu, R., Wang, C., & Yang, Y. (2015). Multiscale pore structure analysis in carbonate rocks. International Journal for Multiscale Computational Engineering 13 (1). ISSN Print:1543-1649. ISSN Online:1940-4352. ##
[33]. Alsharhan. A. S. (2014). Petroleum systems in the Middle East. Geological Society, London, Special Publications 392 (1), 361-408. doi.org/10.1144/SP392.19. ##
[34]. Heydari, E. (2008). Tectonics versus eustatic control on supersequences of the Zagros Mountains of Iran. Tectonophysics 451 (1-4), 56-70. doi.org/10.1016/j.tecto.2007.11.046. ##
[35]. Sepehr, M., & Cosgrove, J. W. (2005). Role of the Kazerun Fault Zone in the formation and deformation of the Zagros Fold‐Thrust Belt, Iran. Tectonics 24 (5). doi.org/10.1029/2004TC001725. ##
[36]. Van Buchem, F. S. P., Simmons, M. D., Droste, H. J., & Davies, R. B. (2011). Late Aptian to Turonian stratigraphy of the eastern Arabian Plate–depositional sequences and lithostratigraphic nomenclature. Petroleum Geoscience 17 (3), 211-222. doi.org/10.1144/1354-079310-061. ##
[37]. Mehrabi, H., & Rahimpour-Bonab, H. (2014). Paleoclimate and tectonic controls on the depositional and diagenetic history of the Cenomanian–early Turonian carbonate reservoirs, Dezful Embayment, SW Iran. Facies 60 (1), 147-167. ##
[38]. James, J. A., & Wynd, J. G. (1965). Stratigraphic nomenclature of Iranian oil consortium agreement area. AAPG bulletin 49 (12), 2182-2245. ##
[39]. Dunham, R. J. (1969). Early vadose silt in Townsend mound (reef), New Mexico. Special Publications of SEPM. ##
[40]. Embry, A.F, & Klovan, J.E. (1971). A late devonian reef tract on northeasterm banks Island. Canadian Petroleum Geology, 19, 730-781. doi.org/10.35767/gscpgbull.19.4.730. ##
[41]. Flügel, E., & Munnecke, A. (2010). Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. springer 976, 2004. ##
[42]. Embry, A.F. (2002). Transgressive-Regressive (T-R) Sequence Stratigraphy. 22nd Annual Gulf Coast Section, SEPM Foundation Bon F. Perkins Research Conference, p. 151-172. doi.org/10.5724/gcs.02.22##
[43]. Amaefule, J. O., Altunbay, M., Tiab D., Kersey, D. G., & Keelan, D. K. (1993). Enhanced reservoir description: using core and log data to identify hydraulic (flow) units and predict permeability in uncored intervals/wells. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, SPE-26436-MS. doi.org/10.2118/26436-MS. ##
[44]. Gunter, G. W., Finneran, J. M., Hartmann, D. J., & Miller, J. D. (1997). Early determination of reservoir flow units using an integrated petrophysical method. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. SPE-38679-MS. doi.org/10.2118/38679-MS. ##
[45]. Gomes, J. S., Ribeiro, M. T., Strohmenger, C. J., Negahban, S., & Kalam, M. Z. (2008). Carbonate Reservoir Rock Typing – The Link between Geology and SCAL. All Days. doi.org/10.2118/118284-MS. ##
[46]. Mehrabi, H., Ranjbar-Karami, R., & Roshani-Nejad, M. (2019). Reservoir rock typing and zonation in sequence stratigraphic framework of the Cretaceous Dariyan Formation, Persian Gulf. Carbonates and Evaporites, 34(4), 1833–1853. ##
[47]. Ye, S. J., & Rabiller, F. (2005). Automated electrofacies ordering. Petrophysics-The SPWLA Journal of Formation Evaluation and Reservoir Description 46 (06). ##
[48]. Choquette, P. W., & Pray, L. C. (1970). Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentarcarbonates. AAPG bulletin 54 (2), 207-250. doi.org/10.1306/5D25C98B-16C1-11D7-8645000102C1865D. ##
[49]. Madanipour, S., Najafi, M., Nozaem, R., Vergés, J., Yassaghi, A., Heydari, I., Khodaparast, S., Soudmand, Z., & Aghajari, L. (2024). The Arabia – Eurasia collision zone in Iran: tectonostratigraphic and structural synthesis. Journal of Petroleum Geology, 47(2), 123–171. doi.org/10.1111/jpg.12854. ##
[50]. Mehrabi, H., Rahimpour-Bonab, H., Hajikazemi, E., & Jamalian, A. (2015). Controls on depositional facies in Upper Cretaceous carbonate reservoirs in the Zagros area and the Persian Gulf, Iran. Facies 61, 1-24. ##