ارزیابی توان هیدروکربن‌زایی سنگ مادر سرگلو در گستره جنوب غرب ایران و شمال غرب خلیج فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد

10.29252/anm.2020.14351.1451

چکیده

سازند سرگلو با سن ژوراسیک میانی در جنوب غرب ایران، شامل شیل‌های خاکستری و آهک‌های رسی نازک لایه است. خصوصیات سنگ‌شناسی، پتروفیزیکی و ژئوشیمیایی، این سازند را به عنوان یک سنگ مادر محتمل در جنوب غرب ایران مطرح می‌کند. پژوهش حاضر به بررسی توان هیدروکربن‌زایی سازند سرگلو و چگونگی توزیع کمیت، کیفیت و بلوغ مواد آلی آن در نواحی لرستان، دشت آبادان، فروافتادگی دزفول و شمال غرب خلیج فارس می‌پردازد. بدین منظور، اطلاعات پیرولیز راک‌اول 365 نمونه به همراه انعکاس ویترینایت 31 نمونه از 16 میدان و رخنمون مختلف مورد ارزیابی ژئوشیمیایی قرار گرفت. پارامترهای ژئوشیمیایی، توان هیدروکربن‌زایی بسیار خوبی را برای سازند سرگلو در گذشته و اکنون در نواحی مختلف منطقه مورد مطالعه بیان می‌کنند. بالاترین کربن آلی کل و شاخص هیدروژن مربوط به شرق حوضه لرستان است و به سمت غرب حوضه لرستان و جنوب منطقه مورد مطالعه از این مقادیر کاسته می‌شود. این روند دقیقاً عکس روند بلوغ این سازند در منطقه مورد مطالعه است. سازند سرگلو در قسمت شرقی حوضه لرستان نابالغ یا در اوایل بلوغ است و به سمت غرب و جنوب غرب بلوغ افزایش یافته است. این سازند در غرب حوضه لرستان در اواخر پنجره نفتی یا اوایل پنجره گازی، و در فروافتادگی دزفول و دشت آبادان، در اوج یا اواخر پنجره نفتی قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Hydrocarbon Generation Potential of Sargelu Source Rock in Southwestern Iran and the Northwestern Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • Ehsan Hosseiny
  • Sadegh Barati Boldaji
Dept. of Mining and Metallurgy, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Summary
The Middle Jurassic Sargelu Formation consists of gray shales and argillaceous limestones in southwestern Iran. According to lithology, petrophysical and geochemical characteristics, Sargelu is considered as a probable active source rock in southwestern Iran. The purpose of this paper is to evaluate the hydrocarbon generation potential of the Sargelu Formation and its distribution of quantity, quality, and maturity in Lorestan, Abadan plain, Dezful embayment, and the northwestern Persian Gulf. The evaluation is based on Rock-Eval and vitrinite reflection results of 365 samples from 16 fields and outcrops. Geochemical parameters indicate very well hydrocarbon generation potential for Sargelu during the geological time in different parts of the study area. 
 
Introduction
Several petroleum systems are active in southwestern Iran and different formations are considered as the first or secondary source rock for them. Sargelu Formation is one of the richest source rocks for the Jurassic petroleum system in southwestern Iran and Arabian adjusting areas. Although several studies have evaluated the petroleum potential of Sargelu in the south-west of Iran, none of them have studied Sargelu on a regional scale. This work assesses the hydrocarbon generation of Sargelu (quantity, quality, and maturity) on the regional scale in southwestern Iran and the northwestern Persian Gulf. The study area is approximately 725 km long and 350 km wide.          
 
Methodology and Approaches
This study discusses the petroleum potential of the Sargelu Formation in the southwest of Iran, based on data collected from different studies carried out previously. 365 Rock-Eval and 31 vitrinite reflectance data from 16 fields and outcrops were uploaded and evaluated by p.IGI.3.5.1 software.
 
Results and Conclusions
Approximately 95% of the samples have a TOC content > 1%, which is consistent with good to very good source rock potential. TOC and HI vary from 0.13 to 26.42 and from 0.9 to 1168, respectively. Samples from eastern Lorestan basin (Gashoon, region 1 to 5) indicate good to very good petroleum potential with kerogen type II, while samples from Dezful embayment and Abadan plain indicate fair to good petroleum potential with kerogen type III and II/III. Moreover, samples selected from the western Lorestan basin have kerogen type III/IV. The trend of maturity of Sargelu source rock in the study area is exactly inverse relation to TOC and HI distribution indicating Sargelu in western Lorestan basin, Dezful embayment and Abadan plain generate a high amount of oil and gas during the geological time with increasing its maturity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vitrinite reflectance
  • Petroleum potential
  • Rock-Eval
  • Sargelu
  • Source rock

مناطق جنوب غرب ایران و شمال غرب خلیج فارس از غنی‌ترین مناطق جهان از نظر وجود ذخائر نفت و گاز محسوب می‌شود. ذخیره قابل استحصال نفت و گاز تا سال 2010 در این مناطق به ترتیب شامل 6/137 میلیارد بشکه و 1045 تریلیون فوت مکعب است [1]. سیستم‌های نفتی متعددی در جنوب غرب ایران فعال است و سازندهای گوناگونی می­توانند به عنوان سنگ مادر اصلی یا فرعی این سیستم‌های نفتی مطرح باشند. سازند ژوراسیک میانی سرگلو یکی از مهم­ترین سنگ­های مادر سیستم نفتی ژوراسیک حوضه زاگرس در جنوب غرب ایران و مناطق همجوار عربی است. این سازند به علت ژرفای زیاد و دسترسی محدود نسبت به دیگر سنگ مادرهای حوضه زاگرس کمتر مورد ارزیابی ژئوشیمیایی در جنوب غرب ایران و شمال غرب خلیج فارس قرار گرفته است. اگرچه تاکنون چندین پژوهش به ارزیابی توان هیدروکربن‌زایی سازند سرگلو در جنوب غرب ایران پرداخته است [8-2]، اما همه آنها سازند سرگلو را در یک چاه و یا یک میدان، مورد مطالعه قرار داده­اند. هدف این مطالعه، بررسی توان هیدروکربن‌زایی سازند سرگلو و تعیین روند تغییرات کمیت، کیفیت و بلوغ این سازند در گستره جنوب غرب ایران (ناحیه لرستان، فروافتادگی دزفول و دشت آبادان) و شمال غرب خلیج فارس در منطقه‌ای به طول 725 و عرض 350 کیلومتر است (شکل 1). نتایج این پژوهش می‌تواند کمک شایانی به تحلیل سیستم­های نفتی و مدلسازی آنها در مناطقی مانند شمال غرب خلیج فارس که به علت عمق زیاد این سازند، نمونه­های بسیار محدودی در دسترس است، نماید.

[1]           U.S Energy Information Administration, www.eia.doe.gov/emeu/cabs/iran.html, 2010.
[2]           Rasouli, A., Shekarifard, A., Jalali Farahani, F., Kök, M. V., Daryabandeh, M., Rashidi, M. (2015). "Occurrence of highly 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, no. 100,  34-42.
[3]           Sadouni, J. and Rabbani A. (2018). "Characteristics of the First Occurrence of Jurassic Petroleum in the Zagros Basin, Iran" ACTA GEOLOGICA SINICA (English Edition), Vol. 92, No. 6, p.2280–2296.
[4]           Ghavami, S. R., Rastegar, A., Tavangar, M. (2015). "Evaluation of Hydrocarbonation Capacity of Gro-Sargloo Formations in Lorestan Region as a Gas Shell", 2nd International Congress of Applied Geology, May 29-31, Mashhad.
[5]           Rezaee, Z., Karampour, A., Alizadeh, B. (2009). "Genetic Potential Evaluation of Source Rocks in Masjed Soleiman Oil Field" Journal of Applied Geology, Vol 5, No.2, P 121-125.
[6]           Alizadeh, B., Hosseini, S. H. (2010). "Hydrocarbon Potential Evaluation and Depositional Environment of Sargelu Formation in Masjid-i-Soleiman Oilfield" Scientific Quarterly Journal, GEOSCIENCES, Vol 19, No 75, P 173 to 178.
[7]           Kobraei, M. and Rabbani, A. (2018). "Gas-condensate potential of the middle-Jurassic petroleum system in Abadan plain, Southwest Iran: Results of 2-D basin modeling" ENERGY SOURCES, PART A: RECOVERY, UTILIZATION, AND ENVIRONMENTAL, Taylor & Francis Group, LLC.
[8]           Kobraei, M., Sadouni, J. and Rabbani, A. (2018). "Organic geochemical characteristics of Jurassic petroleum system in Abadan Plain and north Dezful zones of the Zagros basin, southwest Iran" Indian Academy of Sciences, J. Earth Syst. Sci. 128:50.
[9]           Ghazban, F. (2007). Petroleum Geology Of The Persian Golf. Tehran University and National Iranian Oil Company.
[10]         Kavousi, M. A., Daryabandeh, M. (2011). "Preliminary research of unconventional hydrocarbon resources of shale gas in Iran". Report of the National Iranian Oil Company ,No. 1914, p.7.
[11]         Motiei, H. (1995). "Geology of Zagros Oil", Publications of the Geological Survey of Iran.
[12]         Motiei, H. (1993). "Geology of Iran, Zagros Stratigraphy", under the supervision of Ebadollah Hooshmandzadeh, Tehran, Geological Survey of Iran.
[13]         Taylor, G.H., Teichmüller, M., Davis, A., Diessel, C.F.K., Littke, R., Robert, P., (1998). Organic Petrology. Stuttgart (Schweizerbart), 704 pp.
[14]         Hunt, J.M., (1996). Petroleum Geochemistry and Geology. 2° Edition. W.H.Freeman and Company, New York. 743-774 p.
[15]         Peters, K.E., Cassa, M.R., (1994). "Applied source rock geochemistry. In: Magoon L.B., Dow, W.G. (Eds.). The petroleum system- from source to trap". American Association of Petroleum Geologists, Memoir 60, pp. 93-117.
[16]         Tissot, B. and Welte, D. H., (1984). "Petroleum Formation and Occurrence. (Second Ed) ". Springer Verlag, Berlin, p. 699, 1984.
[17]         Espitalié, J., J. L. Laporte, M. Madec, F. Marquis, P. Leplat, J. Paulet, J., and A. Boutefeu ( 1977). "Méthode rapide de caractérisation des roches mères, de leur potentiel pétrolier et de leur degré d'évolution", Revue de l'Institut Français du Pétrole, vol. 32, p. 23-42.
[18]         Langford, F.F., Blanc-Valleron, M.M. (1990). "Interpreting Rock-Eval Pyrolysis Data Using Graphs of Pyrolizable Hydrocarbons vs. Total Organic Carbon" The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, V.47, No.6, p.799-840.
[19]         Dow, W.G., 1977. Kerogen studies and geological interpretations. Journal of Geochemical Exploration 7, 77–99.
[20]         Waples, D.W., Kamata, H., Suizu, M., 1992. The art of maturity modeling: Part 1. Finding a satisfactory geological model. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 76, 31–46.