مطالعه ژئوشیمیایی سنگ های هیدروکربنی با استفاده از داده‌های پیرولیز راک- اول و مدل آرنیوس درمیدان نفتی آغاجاری

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی معدن دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

2 استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)

3 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

چکیده

در این تحقیق ، کاربرد مدل آرنیوس به عنوان مدلی سینتیکی مناسب، برای ارزیابی در صد نفت زایش شده در سنگ منشا نشان داده شده است. بدین منظور سنگ‌های منشا احتمالی سازندهای گدوان، کژدمی و پابده در میدان نفتی آغاجاری برای بررسی نحوه کاربرد روش آرنیوس مورد مطالعه قرار گرفتند. در این تحقیق وضعیت بلوغ سنگ منشاء و همچنین تعیین درصد زایش نفت در میدان نفتی آغاجاری تعیین شد. بررسی ژئوشیمیایی سازندها نشان داد که از میان سازندهای موجود در میدان نفتی آغاجاری، سازندهای پابده و کژدمی به عنوان اصلی‌ترین سنگ‌های منشأ این میدان نفتی مطرح است. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که پتانسیل تولید هیدروکربن سازندهای پابده، کژدمی و گدوان به ترتیب خیلی خوب، خوب- خیلی خوب و فقیر است و کروژن غالب در آنها به ترتیب از نوع II و II-III و III می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده از بازسازی تاریخچه تدفین و مدل‌سازی حرارتی‌، سازند کژدمی با توجه به مقدار کربن، پتانسیل زایش و بلوغ حرارتی، به‌عنوان سنگ منشاء مناسب در میدان آغاجاری معرفی می‌شود. براساس مدل آرنیوس نرخ تبدیل در میدان نفتی آغاجاری برای سنگ منشاء کژدمی از پتانسیل هیدروکربن زایی خوب تا عالی برخوردار است (%X=100). سازند پابده نیز دارای پتانسیل هیدروکربن زایی خوب تا عالی بوده، و وارد پنجره نفتی شده‌ است ( %X=99/59). در حالیکه سازند گدوان بعلت رژیم حرارتی نامناسب وارد پنجره نفت زایی نشده و دارای TTI پایینی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geochemical studies of hydrocarbon source rocks using Rock-Eval Pyrolysis data with special regard to Arrhenius model‌, Ahwaz oilfield

نویسندگان [English]

  • saeedeh senemari 1
  • bijan maleki 2
  • Abuzar Bazvandi 3
  • parviz Armani 1
1 ikiu
2 Assistant Professor, Department of Mining Engineering
3 Msc
چکیده [English]

In this study, the application of Arrhenius model as a suitable kinetic model for estimating the percent of oil produced in the source rock has been demonstrated. In this study, the Kazhdumi, Gadvan and Pabdeh formations as possible source rocks are considered to illustrate the application of the Arrhenius method, in Aghajari oilfield. In this research, the maturity of the source rock and the percentage of oil generation in the Aghajari oilfield were determined. The geochemical survey of formations showed that the Pabdeh and Kazhdumi formations are the main source rocks in the Aghajari oilfield. The results show that the hydrocarbon production potential of the Pabdeh, Kazhdumi and Gadvan formations are very good, good- very good and poor, respectively. The dominant Krogene in the Pabdeh, Kazhdumi and Gadvan formations are II, II-III and III, respectively. Based on the results of burial history reconstruction and thermal modeling, the Kazhdumi Formation is introduced in terms of carbon content, reproductive potential and thermal maturation as a suitable source rock in Aghajari oilfield. According to Arrhenius model, the Kazhdomi source Rock have a good to excellent hydrocarbon potential (X% = 100). Also, the Pabdeh Formation to be has a good to excellent hydrocarbon potential and entered the petroleum window (% X = 99/59). While, the Gadvan Formation did not entered the oil window, as well as has a lower TTI.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kinetic
  • Source rock
  • Arrhenius
  • Oilfield Aghajari
منابع [1] Hunt, J.M., 1995, “Petroleum geochemistry and ge-ology”, 2ed. New York, W.H. Freeman and Company, p.743.## [2] Espitalié, J., Madec, M., Tissot, B.,‌ 1980, “Role of Mineral Matrix in Kerogen Pyrolysis: Influence on Petroleum Generation and Migration”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 4, 59-66.#3 [3] Lafargue, E., Espitalié, J., Marquis, F., Pillot, D., 1998, “Rock-Eval 6 applications in hydrocarbon ex-ploration, production and in soil contamination stud-ies”. Revue de l'InstitutFrançais du Pétrole, 53 (4), 421-437.## [4] علیزاده، بهرام؛ جنت مکان، ندا؛ قلاوند، هرمز؛ حیدری فرد، محمد حسین؛ 1391؛" مطالعه ژئوشیمیایی و تأثیر تغییرات محیط رسوبی بر پتانسیل هیدروکربنی سازند پابده در میدان نفتی منصوری "، مجله زمین‌شناسی نفت ایران، دوره 3، شماره 4، صفحه 1 تا 22. ## [5] Sweeney, J. J., Burnham, A. K.,‌ 1990, "Evaluation of a simple model of vitrinite reflectance based on chemical kinetics”, AAPG Bull. 74, 1559-1570.## [6] علیزاده، بهرام؛ صراف‌دخت، هاشم؛1390؛" ارزیابی ژئوشیمیایی سازندهای سنگ منشاء در میدان نفتی کیلورکریم، جنوب غرب ایران "، مجله زمین‌شناسی نفت ایران، دوره 2، شماره 2، صفحه 109 تا 125. ## [7] کمالی، محمد رضا؛ 1387؛" کاربرد ژئوشیمی آلی در اکتشاف نفت "،پژوهشگاه صنعت نفت.## [8] رضایی، محمد رضا؛ 1383‌؛" زمین‌شناسی نفت "، انتشارات علوی، تهران، 552 صفحه.## [9] کسایی نجفی، .م.، افتخاری، ن.، 1386؛" تعیین پارامترهای سینتیکی مواد آلی در سنگ‌های مادر با استفاده از دستگاه راک-اول "، مهندسی معدن و متالوژی، دوره 18، شماره 67، صفحه 19 تا 26.## [10] Chen, Z., Liu, X., Guo, Q., Jiang, C., Mort, A.,‌ 2017, “Inversion of source rock hydrocarbon generation kinetics from Rock-Eval data”, Fuel 194, 91-101.## [11] Chen, Z., Liu, X., Osadetz, K.G., 2019, “Petroleum generation kinetic models for Late Ordovician kukersite Yeoman Formation source rocks, Williston Basin (southern Saskatchewan), Canada", Fuel 241, 234–246.## [12] Burnham, A.K., 2019, “Kinetic models of vitrinite, kerogen, and bitumen reflectance”, Organic geochemistry 131, 50-59.## [13] Chen, Z., Guo, Q., Jiang, C., Liu, X., Reyes, J., Mort, A., Jia, Z.,‌ 2017, “Source rock characteristics and Rock-Eval-based hydrocarbon generation kinetic models of the lacustrine Chang-7 Shale of Triassic Yanchang Formation, Ordos Basin, China”, International Journal of Coal Geology 182, 52-65.## [14] Burnham, A.K., 2015, “A Simple Kinetic Model of Oil Generation, Vaporization, Coking, and Cracking”, Energy and Fuels 29 (11), 7156-7167.## [15] Bordenave, M. L., Burwood R., 1990, “Source rock distribution and maturation in Zagros belt: province Asmari and Bangestan reservoir oil accumulation”, AAPG Bull. 16 (1), 369-387. ## [16] کمالی، محمد‌رضا؛ بیجاری‌پور، آیتا؛ زینل‌زاده، ارسلان؛ 1384؛" بازسازی تاریخچه تدفین و مدل‌سازی حرارتی سنگ منشاءء گدوان در ناحیه فارس" ، مجله علوم دانشگاه تهران، دوره 31، شماره 1، صفحه 282 تا 269. ## [17] کمالی، محمد رضا؛ شایسته، محمد رضا؛ 1387؛" مبانی ژئوشیمی در اکتشاف نفت"، انتشارات پژوهشگاه صنعت نفت، ایران.## [18] Bordenave, M.L., 2002, “The Middle Cretaceous to Early Miocene Petroleum System in the Zagros Domain of Iran, and its Prospect Evaluation”, AAPG Annual Meeting, March 10- 13, Houston, Texas.## [19] Asadi Mehmandousti, E., Adabi, M. H., Bowden, S. A., Alizadeh, B., 2015, “Geochemical investigation, oil-oil and oil-source rock correlation in the Dezful Embayment, Marun Oilfield, Zagros, Iran”, Marine and Petroleum Geology 68, 1-16.## [20] Habicht, J. K. A., 1964, “Comment on the history of migration in the Gifhorn Trough”, Proceedings of the sixth World petroleum Congress, paper 19-PD2 sec. 1, p. 480.## [21] Tissot, B., 1969, “Première données sur les mécanismes et la cinétique de la formation du pétrole dans les sédiments: Simulation d'un schéma réactionnel sur ordinateur”, Revue de l’Institut Français du Pétrole B. 24 (4), 470-501## [22] Wood, D. A., 1988, “Relationships between thermal maturity indices calculated using Arrhenius equation and Lopatin method: Implications for petroleum exploration”, AAPG Bull. 72, 115-134.## [23] اشکان، علی محمد؛ 1383؛ "اصول مطالعات ژئوشیمیایی سنگ‌های منشاءء هیدروکربوری و نفت‌ها با نگرش ویژه به حوضه رسوبی زاگرس"، مدیریت اکتشاف، اداره مطالعات و تحقیقات ژئوشیمی.## [24] Braun, R.L., Burnham, A.K.., 1987, “Analysis of chemical reaction kinetics using a distribution of activation energies and simpler models”, Energy Fuels 1, 153–61. ## [25] Burnham, A.K., Braun, R.L., 1999, “Global kinetic analysis of complex materials”, Energy Fuels 13(1), 1–22.## [26] Tsamba, A.J., Yang, W., Blasiak, W., 2006, “Pyrolysis characteristics and global kinetics of coconut and cashew nut shells”, Fuel Process Technology 87, 523–30.## [27] مطیعی، ه.، 1374. زمین‌شناسی نفت زاگرس، طرح تدوین کتاب زمین‌شناسی ایران، جلد اوّل، سازمان زمین‌شناسی کشور، 1009ص## [28] Bordenave, M.L., Hegre, J.A., 2010, “Current distribution of oil and gas fields in the Zagros Fold Belt of Iran and contiguous offshore as the result of the petroleum systems”, Geological Society, London, Special Publications 330, 291- 353. ## [29] James G.A., Wynd J.C.,‌ 1965, “Stratigraphy nomenclature of Iranian Oil consortium Agreement Area”, American association petroleum geologist bulletin 49, 2118-2245.## [30] Behar, F., Beaumont, V., Pentea do, B., 2001, “Rock-Eval 6 Tecnology:Performances and Developments”, Oi l& Gas Science and Tecnology-Rev 56, 111-134.## [31] عبدل‌زاده، سحر؛ کمالی، محمد رضا؛ امیری‌بختیار، حسن‌؛ شایسته، مسعود؛ موسوی، میر‌حسن؛ 1389؛ "ارزیابی پتانسیل هیدروکربورزائی سنگ‌های منشاءء احتمالی در میدان‌نفتی آغاجاری"، پژوهش‌های چینه‌نگاری و رسوب‌شناسی، دوره 41، شماره 4، صفحه 43 تا 56. ## [32] Hunt, J. M., Lewan, M. D., Hennet, R. J.C.,‌ 1991, “‌Modelling oil generation with time- temperature index graphs on the Arrhenius equation”, AAPG Bull. 75, 795-807.## [33] سلطانی، زهرا؛ علیزاده، بهرام؛ صراف دخت، هاشم؛ 1394؛ "تعیین پارامترهای کنیتیکی (A‌و‌E) در سنگ منشاءء کژدمی با استفاده از دستگاه راک-اول‌"، هفتمین همایش انجمن زمین‌شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه دامغان.## [34] Baik, H.Y., Richtmyer, A., Asafu-Adzaye, N.B., Adzei-Akpor, N., Manu, T., 2000, “Tectono stratigraphy and hydrocarbon potential of an active transform margin basin: Accra/ Keta Basin, Ghana, West Africa”, Aapg Annual Convention, New Orleans, Louisiana, AAPG Search and Discovery Abstract Article No. 9091.## [35] Getty Oil International 1985, “Exploration well prognosis Haho1, offshore Togo”, Rapport interne B. N R M Togo, p.75.## [36] Lopatin, N.V., 1976, “The determination of the influence of temperature and geologic time on the catagenic processes of calcification and oil - gas formation, Moscow”, SSSR p. 361-366.## [37] Alizadeh, B., Khani, B., Alipour, M., Shayesteh, M., Hosseini, S.H., 2012, “Thermal modeling and organic geochemical appraisal of petroleum source rocks within the Aghajari Oilfield, SW Iran”, JGeope 2 (2), P. 1-10. ## [38] عدالتی‌منش، نرگس؛ کدخدائی، علی؛ علیزاده، بهرام؛ حیدری‌فرد، محمدحسین؛ خانی، بهزاد؛ 1393؛ "مطالعه ژئوشیمایی سنگ‌های منشاء نفت در میدان نفتی آغاجاری بر اساس داده‌های راک ایول"، پژوهش‌های چینه‌نگاری و رسوب‌شناسی، دوره 57، شماره 4، صفحه 87 تا 102##