بررسی احتمال حضور منابع هیدروکربنی در منطقه خوریان جنوب سمنان با استفاده از روش‌های ژئوشیمیایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه سمنان

2 دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه سمنان

10.29252/anm.2019.1633

چکیده

روش‌های ژئوفیزیکی و حفر چاه‌های اکتشافی در مراحل اولیه مطالعات اکتشاف منابع هیدروکربنی روش‌های پر هزینه‌ای محسوب می‌شوند. از این رو می‌توان با استفاده از روش‌های ژئوشیمی آلی وجود منابع هیدروکربنی در منطقه‌ای همانند کویر خوریان واقع در جنوب سمنان را مورد تحلیل و بررسی قرار داد. فعالیت‌های اکتشافی این منطقه در سال 1306 توسط روس‌ها برای جست و جوی منابع هیدروکربنی آغاز شده است. در مطالعه حاضر تعداد 15 نمونه از خاک‌های سطحی به عمق 1 تا 2 متر از این منطقه گرفته شده است. نمونه‌های سطحی گرفته شده تحت آنالیز پیرولیز راک- اول قرار گرفته است که در این آنالیز نتایج به دست آمده از پیک S1، حضور هیدروکربن آزاد را در نمونه‌های خاک بیان می‌کند. همچنین آنالیزهای پراش پرتو ایکس و تعیین میزان pH خاک منطقه نیز به عنوان روش‌های ژئوشیمی سطحی انجام گرفته است. وجود آلتراسیون‌های محیطی در ناحیه مورد مطالعه سبب شده است تا برای پی‌جویی بیشتر، آنالیزهای ایزوتوپ سولفور و بررسی وجود یون آهن در این منطقه انجام گیرد. نتایج بررسی این مطالعات حاکی از حضور هیدروکربن‌های مهاجرت یافته به سطح زمین است، که باعث توسعه تراوشات هیدروکربنی در این منطقه شده است. این موضوع در کنار وجود سیستم هیدروکربنی قم در ایران مرکزی می‌تواند مبین وجود ذخایر هیدروکربنی در این منطقه باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Possibility of Hydrocarbon Resources in the Khouriyan Region of Southern Semnan by Using Geochemical Methods

نویسندگان [English]

  • Azadeh Hosseini 1
  • Mohammad Hossein Saberi 1
  • Bahman Zarenejad 2
1 New Technology Campus, Dept. of Petroleum Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 Dept. of Chemical Engineering of Oil and Gas, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

Summary
Khouriyan oil seepage is located in Semnan province. In this region, the most important petroleum system in this area is Qom Formation. By studying the samples taken from the oil seepage and using surface geochemical methods, the presence of hydrocarbon is studied in this region.
 
 
Introduction
Khouriyan oil seepage is located in Semnan province. In the past period, due to the flow of oil on the ground, this area was of a great strategic location. An important hydrocarbon system was discovered in central Iran around Qom and Varamin in 1959. Geochemical methods for exploring oil and gas were first used in Russia, then in Germany and the United States. In the study, methods like Rock-Eval pyrolysis, one of the most important methods for geochemical analysis of sedimentary organic materials, provides valuable information about the total organic matter (TOC), quality and type of organic matter, hydrocarbon migration conditions, thermal evolution production potential and the amount of hydrocarbon produced. Sulfur has tended to be considered as almost a contaminant rather than an integral component of petroleum. In this study, the isotope of sulfur () and the possible source of sulfur in this region have been analyzed. To determine the type of minerals in this study, XRD analysis was carried out on sample No. 7, which has the highest free hydrocarbon content.
 
Methodology and Approaches
In this study, Rock-Eval pyrolysis method, one of the most important methods for geochemical analysis of sedimentary organic materials has been utilized. Also, XRD analyzes and determination of soil pH in the region have been performed as surface geochemical methods and has been done the sulfur isotope and Atomic absorption has been done for the presence of iron ion in this region.
 
Results and Conclusions
The presence of hydrocarbons in this area has been confirmed by performing new surface geochemical methods in the southern Semnan. The presence of a high percentage of free hydrocarbons near macro seepage, according to the Rock-Eval pyrolysis analysis, shows the presence of hydrocarbons migrating from the reservoir through the fracture and porosity in the caprock to the surface. The low pH of samples and methane in the X-ray analysis reveals the presence of hydrocarbon resources in this region. The creation of an oxidation and enhancement environment for iron ions in the sample also testifies to the presence of hydrocarbon sources leaking to the surface. Organic sulfur along with gypsum and anhydrite minerals, the exhaust of hydrocarbon gases from the area around the well Khourian, and also the high odor of sulfur in the oil drains confirms the presence of Gach-i-turush in this area. According to the new method of geochemical and assessing the high potential of hydrocarbons in this area, for more complete studies more exploration wells should be drilled.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface geochemistry
  • Hydrocarbon seepages
  • Khourian desert
  • Sulfur isotope
  • Rock-Eval Pyrolysis

کویر خوریان در موقعیت جغرافیایی 53 درجه و 28 دقیقه شرقی و 35 درجه و 28 دقیقه شمالی در 10 کیلومتری جنوب‌شرقی شهرستان سمنان و در استان سمنان قرار دارد. این کویر از شرق به کویر نمک سمنان و از غرب به رودخانه گیناب و کویر دلازیان محدود می‌گردد. عمده پهنه این کویر پوشیده از گنبدهای نمکی و در قسمت جنوب، دشتی است که متاثر از رودخانه گیناب تبدیل به زمین‌های پفکی قلیایی و باتلاق‌های گلی رسی می‌گردد. پوشش گیاهی در نواحی شمالی استپی و در مرکز و جنوب عمدتا گیاهان هالوفیت و شور پسند است. در دوره قاجاریه به دلیل جاری شدن نفت بر روی زمین، این منطقه از موقعیت استراتژیک خاصی برخوردار شد و بارها بر سر مالکیت و استخراج نفت از آن بین دولت‌های انگلستان و روسیه دست به دست شد. در قسمت جنوبی این کویر کماکان آثار و تجهیزات مورد استفاده روس‌ها برای استخراج نفت به چشم می‌خورد. قریه کوچک خوریان که در حوزه مرکزی شهرستان سمنان قرار دارد، جزو دهستان علا (کهلا) به شمار می‌رود که در 9 کیلومتری جنوب شرقی سمنان واقع است. چاه نفت در 5 کیلومتری جنوبی قریه واقع است که به کویر نمک جندق متصل می­شود[1].

]1[           Kianian., Mohammad Kia., (2013)."Study of Soil Characteristics of Drought Areas and Their Role in the Development of Desert Vegetation Species and Strategies for Sustainable Development (Case Study: Desert Khourian, Semnan)", in the First National Symposium on Desert. (In Persian).
]2[           Rabbani, Ahmad Reza.,(2017) "Surface geochemistry and its application in the exploration of hydrocarbon resources"., Amir Kabir University of Technology: Amir Kabir University of Technology (Tehran Polytechnic). 158. (In Persian).
]3[           Motiei., Homayoun, (1996) "Iran Geology: Zagros Oil Geology". Ministry of Industry and Mines, Geological Survey of Iran. (In Persian).
]4[ Salami, Hemmat, Mohammadzadeh, Hossein. Naseri, HamidReza,. (2013). "Investigation on the origin of sulfate in a number of fold Zagros sulfur sources using isotope sulfur 34S" the first national conference on the use of stable isotopes. (In Persian).
]5[           Dabestani, Nader, Hasan Nejad, Ali Akbar, Memariani, Mahmoud, Mosaddegh, Hossein, (2016). "Comparison of Organic Geochemical Data of Mobarak Formation (Eastern Alborz) in Touyeh Rudbar, Lap Nasar and Mighan Sections". Advanced Geology,: p. 37-47. (In Persian).
]6[           Aghanabati, Seyyed Ali,(2005). "Geological Survey of Iran." (In Persian).
]7[           Rezaei, Mohammad Reza.Honarmand., Jawad,(2002). "Parameters of Qom reservoir quality control in Alborz Field, Qom Basin, Central Iran". Journal of Science, University of Tehran,. Year 27 (1): Page1. (In Persian).
]8[           Darvishzadeh Ali.,(1992). "Geology of Iran",.(In Persian).
]9[           Dehkar, Abbas. Boshra, Alireza, Aslani. Soheila,(2012). "Geochemical and petrophysical study on clay mines of e section Qom Formation / Serajeh Qom field". Geological Survey of Iran,. The first year (2): page 35. (In Persian).
]10[         Andalib Semnani,(2011). "Semnan Social History in the Contemporary Period: The Foundations of Semnan Region"  (Proceedings).: Haleh Rood. (In Persian).
]11[         Philp, R. and P. Crisp,(1982). "Surface geochemical methods used for oil and gas prospecting—a review". Journal of Geochemical Exploration,. 17(1): p. 1-34
]12[         Hunt, J.M.,(1996). "Petroleum geochemistry and geology". Vol. 2.: WH Freeman New York.
]13[         Nunez-Betelu, L. and J. Baceta,(1994). "Basics and Application of Rock-Eval/TOC Pyrolysis &58; an example from the uppermost Paleocene/lowermost Eocene in The Basque Basin, Western Pyrenees". Munibe Ciencias Naturales,. 46(unknown): p. 43-62
]14[         Espitalie, J., G. Deroo, and F. Marquis,(1985) "La pyrolyse Rock-Eval et ses applications. Deuxième partie". Revue de l'Institut français du Pétrole,. 40(6): p. 755 784.
]15[         Ghorbani, M., (2013).A summary of geology of Iran,. In The Economic Geology of Iran., Springer. p. 45-64.
]16[         Fujine, K.,( 2014). "Source rock (SR) analyzer: User guide, v. 1.1: International Ocean Discovery Program". College Station, Texas,.
]17[         Van Krevelen, D.( 1984), "Organic geochemistry—old and new". Organic Geochemistry,. 6: p. 1-10.
]18[         Tedesco, S.A.,(2012). "Surface geochemistry in petroleum exploration".: Springer Science & Business Media.
]19[         Eaton, A.D., et al.,(2005). "Standard methods for the examination of water and wastewater. American public health association,. 1015: p. 49-51.
]20[         Peters, K.E. and M.R. Cassa,(1994). "Applied source rock geochemistry: Chapter 5: Part II. Essential elements"..
]21[         Peters, K.,(1986). "Guidelines for evaluating petroleum source rock using programmed pyrolysis". AAPG bulletin,. 70(3): p. 318-329.
]22[         Rasouli, A., et al.,(2015). "Occurrence of organic matter-rich deposits (Middle Jurassic to Lower Cretaceous) from Qalikuh locality, Zagros Basin, South–West of Iran: A possible oil shale resource". International Journal of Coal Geology,. 143: p. 34-42.
]23[         Thode, H.,(1991). "Sulphur isotopes in nature and the environment: an overview". Stable isotopes: natural and anthropogenic sulphur in the environment,. 43: p. 1-26.