زمین شناسی مخازن هیدروکربوری ایران

چکیده :
کشور ما از لحاظ وجود مخازن هیدروکربوری جزء کشور های بسیار غنی دنیا محسوب می شود ولی با وجود این آگاهی ما درباره زمین شناسی مخازن هیدروکربوری ایران و ذخایر ملی کشورمان بسیار پراکنده و ناچیز است. به طوری که برای دسترسی به چنین اطلاعاتی باید دست به دامان مقالات خارجی و قدیمی شویم. عدم وجود پایگاه اطلاعاتی (Data base‏)، اکتشاف میادین جدید در سالهای اخیر، تغییر نام میادین، فقدان ومشکلات دسترسی به منابع مفید و به روز شده و عدم وجود گزارش های دقیق داخلی در مورد مخازن هیدروکربوری کشور عزیزمان ایران از دلایل اصلی در این باره است. اگرچه داشتن اطلاعات بسیار جزئی از مخازن ضروری نیست ولی دانستن کلیاتی در مورد زمین شناسی مخازن هیدروکربوری کشورمان بسیار حائز اهمیت است. این مقاله سعی دارد با استناد به معتبرترین و جدیدترین منابع موجود اطلاعاتی کلی در این موضوع را در اختیار دانشجویان و علاقه مندان قرار دهد.

مقدمه :
کشور های خاورمیانه که شامل ایران، بحرین، عراق، کویت، عمان، قطر، عربستان سعودی و امارات متحده عربی است، ۶٠ در صد مخازن قطعی نفت جهان و ۴٠ درصد مخازن گاز طبیعی دنیا را دارا هستند (Riazi and AliMansoori, 2006). مخازن خاورمیانه عمدتاً سن مزوزوئیک، تله از نوع ساختمانی، سنگ مخزن کربناته، عمق مخزنی متوسط (کمتر از ۵/۴ کیلومتر) و قابلیت بازیافت دارند که در ۶٠ سال اخیر اکتشاف یافته اند (Horn, 2003).
کشور ما از لحاظ منابع نفتی و گازی به ترتیب مقام سوم و دوم را در جهان دارد. در واقع ١٠ درصد کل نفت کره زمین (۵/١٣٢ بیلیون بشکه) و ١۶ درصد کل گاز کشف شده جهان (٩٧١ تریلیون فوت مکعب) در سرزمین ما قرار دارد. تنها کشورهای عربستان سعودی و کانادا ذخیره نفتی بیشتری از ایران دارند. در مورد مخازن گازی نیز کشور روسیه رکورد بالاتری از ایران را داراست ((Saxton, 2006; Bahmannia, 2006.
تاریخچه تولید اقتصادی نفت در خاورمیانه با اکتشاف مخزن نفتی (مسجد سلیمان) در سال ١٩٠٨ در ایران آغاز شد. در سالهای بعد اکتشافات با میادین نفتی در کویت (١٩٣٧) و عربستان صعودی (۱۹۳۸) ادامه یافت (Riazi et al, 2004).
قسمت اعظم مخازن ایران در پهنه زمین شناسی زاگرس و حوضه خلیج همیشه فارس واقع شده است. در شمال شرق (کپه داغ) و شمال غرب (دشت مغان) کشور نیز اکتشافاتی صورت گرفته است و هم اکنون پی جویی ها برای یافتن مخازن جدیدتر در این قسمت ها نیز در حال انجام است.
برخی از این مخازن در مرز سیاسی بین ایران و کشورهای همسایه توسعه یافته است. این مخازن از لحاظ زمین شناسی یکپارچه و از لحاظ مالکیت مشترک است. بزرگترین میادین نفتی و گازی کشف شده ایران تاکنون جزء مخازن مشترک محسوب می شوند. میدان نفتی فوق عظیم آزادگان که در ۸۰ کیلومتری غرب اهواز و نزدیک مرز ایران و عراق واقع است با ذخیره ۳۱ میلیارد بشکه نفت درجا و وسعت ۱۴۰۰ کیلومتر مربع در سال ۱۳۷۸ کشف شده است و احتمالاً یک مخزن مشترک باشد و قسمتهایی از آن تا کشور عراق توسعه یافته باشد. تاکنون فعالیت اکتشافی در این رابطه در طرف همسایه جهت تأیید این مسئله صورت نگرفته است. بزرگترین مخزن گازی دنیا (میدان پارس جنوبی به همراه میدان شمال قطر) نیز یک مخزن مشترک می باشد که به تنهایی ١٩ درصد گاز کل دنیا را در خود ذخیره کرده است سهم ایران از این مخزن مشترک ۵ درصد (در میدان پارس جنوبی) و قطر ۱۴ درصد (در میدان شمال) است (Kessler, 2006).
طی پروژه عظیم انرژی جهان سازمان زمین شناسی ایالات متحده آمریکا (۱۹۹٨) کل کره زمین به ٨ منطقه انرژی تقسیم شده است. در این تقسیم بندی ایالت های زمین شناسی، نفتی، گازی ایران به ٢۶ زون طبقه بندی شده است. این زون ها عبارتند از: حوضه کاسپین میانی، حوضه کاسپین جنوبی، حوضه کورا، بلندی های قره بغاز-قره قوم، حوضه آمودریا، کوه های عمان، حوضه خلیج عمان، حوضه رب الخالی، کمان هموکلاین داخلی-مرکزی، بالاآمدگی غوار بزرگ، حوضه ویدین-پلتفرم داخلی، حوضه پیش گودال مزوپوتامین، ارس، لسرکوکاسوس، حوضه های ایران مرکزی، ریز قاره ایران مرکزی، بلوک لوت و مناطق پست، کمربند چین خورده البرز، افغانستان جنوبی، مکران، بلوچستان، افغانستان مرکزی، زون زاگرس رورانده، کمربند زاگرس چین خورده، حوضه پیش گودال مزوپوتامین، کمان قطر (Pollastro et al, 1998).
در حدود ۴٣ درصد مخازن ایران جزء مخازن بزرگ و بسیار بزرگ محسوب می شود که تعداد ۶۴ مخزن گازی و نفتی را شامل می شود. صرفاً از لحاظ تعداد مخازن و بدون توجه به حجم هیدروکربورها تقریباً ٩٠ درصد مخازن بزرگ ایران کربناته و ١٠ درصد ماسه سنگی می باشد از این تعداد ۱۲/۵۳ درصد مخازن بزرگ نفتی و ۸۷/۴۶ درصد آن گازی می باشد ( شکل ٢ و جدول۱) (Horn, 2006). به نظر می رسد از لحاظ حجم هیدروکربوری نیز نسبت مخازن کربناته به ماسه سنگی تقریباً ۹ به ۱ صادق باشد.
مخازن اهواز، نوروز، فریدون، ابوذر، فروزان، ساختارB ، سروش از مخازن بزرگ ماسه سنگی و برخی از مشهورترین مخازن بزرگ کربناته شامل میدان پارس جنوبی،آزادگان، آسماری، هفت کل ، بی بی حکیمه و خانگیران است (مراجعه شود به جدول ۳).
اکتشاف میادین هیدروکربوری جدید و توسعه میادین در حال تولید فعلی، ارائه گزارش های دقیق از ذخیره قطعی هیدروکربوری کشورمان را بسیار دشوار ساخته است. این در حالی است که برخی حوادث نیز چون بلایای طبیعی و بعضاً نا آرامی های مرزی حمایت شده از طرف کشور های استعماری این ارقام را تحت الشعاع قرار می دهد برای مثال طی جنگ تحمیلی ١٩٨٠ چندین میدان هیدروکربوری توسط رژیم بعث عراق از بین رفت (Alsharhan and Nairn, 1997).
بسیاری از نام های میادین نفتی و گازی ایران بعد از انقلاب اسلامی تغییر یافت و گزارشی دقیق از آن ارائه نشد. گاهاً برخی میادین دارای دو نام متفاوت می باشند و یا با تلفظ های مختلف بیان می شوند. برای مثال میادین کوشک و حسینیه امروزه با یک نام (یادآوران) مصطلح می باشد یا میادین ابوذر (اردشیر سابق) و دورود (داریوش سابق) از مثال های تغییر نامی می باشد این چنین تغییرات اسمی اجتناب ناپذیر است و در اکثر کشور های دیگر نیز رایج می باشد مثلاً بعد از فروپاشی رژیم بعث عراق میدان نفتی صدام به آجیل (Ajil) تغییر نام یافت Horn, 2006; Alsharhan and Nairn, 1997)).
در کنار این مسائل دشواری دسترسی به اطلاعات به روز شده و دقیق، خلأ یک بانک اطلاعاتی برای کشوری که جز سه کشور اول از لحاظ منابع انرژی هیدروکربوری است را نشان می دهد. داشتن اطلاعاتی کلی درباره موقعیت و پراکندگی، ذخیره قطعی، نوع تله مخزنی، سنگ مخزن، سنگ منشاً، سنگ پوش و معلوماتی از این قبیل بسیار ضروری است.
بر اساس تخمین مجله نفت و گاز در سال ٢٠٠۵ مخازن قطعی نفتی ایران به ٨/١٢۵ بیلیون بشکه (١٠ درصد کل نفت دنیا) رسیده است. با محاسبه گزارش وزارت نفت بعد از کشف میادین کوشک و حسینیه در ایالت خوزستان ذخیره قطعی به ١٣٢ بیلیون بشکه افزایش یافت. اکثر مخازن نفتی ایران در میادین بزرگ خشکی (Onshore) در منطقه خوزستان و نزدیک مرز عراق قرار دارد. بطور کلی ایران ۴٠ مخزن تولیدی بزرگ ( ٢٧ میدان در خشکی و ١٣ میدان در دریا (Offshore)) دارد. میادین نفتی خشکی به ترتیب اهمیت و حجم تولید عبارتند از: اهواز- آسماری ، گچساران، بنگستان، مارون، آقاجری، کرنج- پارسی، رگه سفید، بی بی حکیمه، پازانان. همچنین میادین نفتی سلمان، دورود ، ابوذر، سیری EوA وسروش- نوروز به ترتیب دارای مهم ترین مخازن نفتی دریایی هستند ( EIA, 2006).
متد اکتشاف اکثر مخازن هیدروکربوری ایران بررسی های لرزه ای و زمین شناسی بوده است ولی در برخی موارد تراوش هیدروکربورها به سطح زمین موجب اکتشاف میادین شده است برای مثال مخازن مسجد سلیمان، نفت شاه، آقاجری، نفت سفید به این طریق یافت شده اند. عمدتاً مخازن در ایران دارای تله های ساختمانی طاقدیسی می باشند و تعدادی نیز تله های ساختمانی در ارتباط با نفوذ توده های نمکی می باشد (مثلاً میدان رخش) (Alsharhan and Nairn, 1997).
ایران دارای مخازن شکسته بزرگ و بسیار بزرگی می باشد که غالباً سنگ مخزن آنها سازند آسماری با سن الیگو میوسن می باشد مخازن آقاجری، بی بی حکیمه، هفت کل، سلیمان (کوه آسماری)، کازرون (کوه دشتک)، لالی (کوه پابده-گورپی)، گچساران (کوه پاهین)، پاریس، پازانان، کرنج، پر سیاه، مسجد سلیمان از این جمله مخازن هستند همچنین شکستگی گروه بنگستان در مخزن بل حوران و یاماما در مخزن دورود (هر دو به سن کرتاسه) عامل اصلی ایجاد مخزن بوده است (Nelson, 2001; Alsharhan and Nairn, 1997).
عمدتاً شیل ها و سنگ آهک های آرژیلیتی سازند های گورپی و کژدمی سنگ منشأ اکثر میادین را تشکیل می دهد در برخی مخازن نیز، سازند گرو، برخی از سازندهای گروه بنگستان (بویژه سروک و ایلام) و برخی از سازندهای گروه خامی (بویژه گدون و بخش زیرین سورمه) سنگ منشأ نفت و گاز شناخته شده است. سازند گورپی در میادین هفت کل، کرنج، مسجد سلیمان، نفت شاه ، پرسیاه، پاریس، پازانان، مارون، نفت سفید و سازند کژدمی در مخازن سیروس، بل حوران، نوروز به تنهایی سنگ منشأ می باشند و در مخازن آقاجری، بی بی حکیمه، بینک، لبه سفید، رگه سفید، اهواز و منصوری هر دو این سازند ها (گورپی و کژدمی) مشترکاً سنگ منشأ را تشکیل می دهند. در بقیه مخازن چون خرگ ( گدون و گچساران)، کوپل ( گورپی و گروه بنگستان)، مارون و نفت سفید (گروه بنگستان) ، رستم ( سروک و بخش زیرین سورمه )، رخش ( گدون و بخش زیرین سورمه)، سولابدار (کژدمی و گروه خامی)، بحرگانسار (گورپی، ایلام و کژدمی) سنگ منشأ می باشند. سنگ منشأ ایالت مخازن گازی حوضه خلیج فارس شیل های سیلورین زیرین (سازند سرچاهان) است.(Alsharhan and Nairn, 1997).
سنگ مخازن نفتی ایران عمدتاً سن کرتاسه و ترشیری دارد در میادینی مانند ساسان و رخش سازند عرب به سن ژوراسیک سنگ مخزن می باشد. سازند آسماری در مخازن شکسته و همچنین در مخازن لبه سفید، رگه سفید، بینک، خرگ، کوپل، مارون، نفت شاه، نفت سفید از اصلی ترین سنگ مخازن ایران است. گروه بنگستان (در مخازن بل حوران، آقاجری، بینک، کوپال، مارون، لبه سفید، نفت سفید) ، نحر امر، کژدمی، بورگان، سروک، فهلیان، گروه خامی، ایلام، عرب، غار،جهرم از دیگر توالی های مخزنی مهم می باشند (Alsharhan and Nairn, 1997). برخی مخازن دارای سنگ مخزن ماسه تحکیم‌نیافته هستند که مخازن سیروس (بورگان) و فروزان از آن جمله می باشند (Horn, 2006).
سنگ مخزن مخازن گازی ایران عمدتاً سن پرموتریاس داشته و در گروه دهرم (سازند های فراقون، دالان و کنگان) واقع شده است. تولید مخازن بسیار بزرگ گازی کوه مند، پارس جنوبی و پارس شمالی، نار، دالان، آغار، لامرد، واروی، سمند، کنگان، بندوبست ، هما ، تابناک، شانول وعسلویه در ایران و سایر میادین در منطقه خلیج فارس و کشورهای پیرامون آن نیز از این توالی های کربناته صورت می گیرد. بقیه مخازن سنی جوانتر دارند همچون میدان های تنگ بیجار در سازند سروک، سرخون در سازند جهرم و عضو گوری، گورزین در سازند آسماری، سازندهای سروک و فهلیان، گشوی جنوبی در سازندهای سروک، پایده و آسماری، سورو در سازندهای گدوان و داریان. مخازن پارس جنوبی ، پارس شمالی، کنگان، نار در حوضه خلیج فارس و خانگیران ( حوضه شمال شرق) به ترتیب بیشترین حجم گاز را دارا هستند (Bahmannia,2006).
سنگ پوش مخازن نیز اغلب سازند گچساران و بنگستان بوده و همچنین سازندهای کژدمی، هیث، بورگان، سروک، گدون، گورپی، گروه خامی، بخش زیرین سورمه، بخش زیرین فارس، جهرم در میادین مختلف سنگ پوش می باشند. سازند گچساران در هفت کل، کرنج، مسجد سلیمان، پرسیاه، پاریس، پازانان، آقاجری، بی بی حکیمه، بینک، خرگ، لبه سفید، مارون، نفت سفید، رگه سفید، اهواز، میدان گچساران ، منصوری، نفت شاه سنگ پوش می باشد. سازند بنگستان هم در میادین بل حوران، نفت سفید، آقاجری، بینک، لبه سفید، مارون، گچساران، بحر گانسار و کوپال و سازند کژدمی در مخازن رخش، رستم، منصوری، نوروز و سولابدار (به همراه گروه خامی) سنگ پوش می باشد. سازند های سروک ( در مخازن بی بی حکیمه ، رگه سفید و اهواز)، هیث (در مخازن ساسان، رخش و رستم) ، بورگان به همراه کژدمی (سیروس)، گدون (خرگ)، گورپی (در مخازن کوپال و اهواز)، سورمه زیرین (رستم)، فارس زیرین (بحر گانسار) و جهرم (بحرگانسار) نیز سنگ پوش می باشد (Alsharhan and Nairn, 1997).

ایالت های مخزنی زاگرس و ویژگی های کلی آن

مخازن نفتی و گازی زاگرس و خلیج فارس در بخش ایرانی به پنج ایالت زمین شناسی- مخزنی قابل تقسیم می باشد که عبارتند از ایالت های مخزنی دهرم، خامی، بنگستان، کرتاسه فوقانی-پالئوژن و آسماری. مطالعات نشان می­دهد که تغییرات رخساره های رسوبی سنگهای سیستم هیدروکربوری، نرخ متفاوت تدفین در زیربخش­های زاگرس و اثر گسلها و شکستگی­ها از مهمترین دلایل گسترش این ایالت های مخزنی می باشد. شناسایی و بررسی ویژگی های متفاوت این ایالت های مخزنی در اکتشاف مخازن آینده بسیار اهمیت دارد.

پراکندگی مخازن هیدروکربوری زاگرس-خلیج فارس

کشور ما ایران قریب به ۲۰۰ ساختمان دارای هیدروکربور در زاگرس و خلیج فارس است که تشکیل این مخازن با تحول تکتونیکی­–رسوبگذاری حوضه زاگرس در ارتباط است. روند عمومی و جهت گیری عمده این مخازن بصورت شمال غربی و جنوب غربی می باشد. پراکندگی مخازن با وِِیژگی های مختلف در این سرزمین بصورت یکنواخت و همگن نمی باشد. به عبارت بهتر پراکندگی مخازن بصورت ناهمگن بوده و تمرکز معنا داری با عناصر زمین شناسی و تحول آن در طول زمان زمین شناسی دارد.

امروزه تأثیر گسلهای پی سنگی در تفکیک ایالتها و زونهای زمین شناسی و پراکندگی مخازن هیدروکربوری شناخته شده است. گسل های موجود در محیط تکتونیکی زاگرس از عناصر مهم ساختاری در تغییرات رخساره ای، سن، ضخامت و جنس توالی های رسوبی بوده است. تحرک بعدی گسلها باعث شکل گیری زونهای مورفوتکتونیکی یا ایالتهای ساختمانی مختلفی در زاگرس شده است.  به عبارت دیگر فعالیت اولیه گسل­ها حین رسوبگذاری باعث تشکیل زیرحوضه­ ها  احاطه شده با گسل و رخساره­­های رسوبی همزمان با تکتونیک متفاوتی شده است که تفاوت درجنس (لیتولوژی)، ضخامت، سن و دیگر ویژگیهای سنگهای پوشاننده در فعالیتهای بعد از رسوبگذاری و در فاز فشارشی این گسلها موجب متفاوت شدن نیمرخ رفتارشناختی (رئولوژیک)، انیزوتروپی مکانیکی و به تبع آن تفاوت در اندازه، ژئومتری، ویژگیهای چین­ ها و سبک دگردیسی این سنگها در زاگرس شده است. این موضوع رابطه مستقیمی با توزیع مخازن هیدروکربوری نیز داشته است.

زمین شناسان مختلف به مطالعه زمین ساخت پی سنگی زاگرس در جنوب و جنوب غرب ایران پرداخته و این مناطق را به بلوکهای بزرگ که خود شامل بلوکهای کوچکتری هستند، تقسیم کرده است و مرز آنها را توسط گسلهای پی سنگی تفکیک نموده است.

حوضه رسوبی زاگرس به پنج ناحیه ساختاری قابل تقسیم است. این زون‌های ساختاری شامل کمان ماگمایی ارومیه-‌ دختر، زون دگرگونی سنندج- سیرجان، زون زاگرس مرتفع، زون چین خورده زاگرس و حوضه فورلند خلیج فارس-­مزوپوتامین است. از دیدگاه تکتونیکی پنج زون زمین شناسی زون همپوشان زاگرس، زون چین خورده زاگرس، پیش گودال زاگرس، حوضه خلیج فارس- مزوپوتامین و فورلند عربی نیز می‌توان در زاگرس شناسایی کرد. قسمت اعظم مخازن نفتی و گازی خاورمیانه در کمربند چین خورده (ساده) و حوضه خلیج فارس- مزوپوتامین قرار گرفته است. این کمربند با گسل جبهه پیشانی زاگرس از حوضه فورلند خلیج فارس- مزوپوتامین جدا می‌شود. به لحاظ اهمیت، این ناحیه از زاگرس به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته و به قسمت‌های مختلفی تقسیم شده است. امروزه بر مبنای تغییرات جانبی رخساره‌های رسوبی زاگرس چین خورده به سه قلمرو تکتنواستراتیگرافی زیر تقسیم می شود.

–        زاگرس شرقی (Eastern Zagros) یا ناحیه فارس (و پس خشکی یا فروافتادگی بندر عباس)

–        زاگرس مرکزی (Central Zagros) یا زون ایذه- فروافتادگی دزفول (خوزستان) و دشت آبادان

–        زاگرس غربی (Western Zagros) یا ناحیه لرستان

ایالت های مخزنی زاگرس

یک ایالت زمین شناسی، ناحیه ای با ابعاد چند صد کیلومتری است که دارای ترکیبی از ویژگی های طبیعی زمین شناسی است (برای مثال یک حوضه رسوبگذاری، کمربند چین خورده و گسله). به عبارت بهتر، هر ایالت زمین شناسی محدوده ای مستقل از ویژگی های معمول زمین شناسی می باشد که مرزهای آن با مرزهای طبیعی زمین شناسی محدود شده است ( برای مثال گسلهای پی سنگی).

با توجه به سن سنگ مخزن مخازن نفتی و گازی زاگرس و خلیج فارس و پراکندگی این مخازن پنج ایالت مخزنی قابل تشخیص می باشند که در ادامه به تفصیل مورد بررسی قرار می گیرد.

 

ایالت مخزنی گروه دهرم: گروه چینه شناسی دهرم شامل سازندهای فراقان، دالان و کنگان می باشد. این ایالت شامل مخازن گازی پرموتریاس می باشد که عمدتاً در ایالت فارس و فراساحل فارس در خلیج فارس واقع شده است (شکل ۱). تعدادی از مخازن دهرم در ایالت لرستان و پس خشکی بندرعباس نیز واقع شده است. به علت این که عمدتاً سازندهای دالان و کنگان از گروه دهرم سنگ مخزن می باشند این مخازن با نام مخازن دالان-کنگان نیز شهرت یافته اند. اگرچه فراقان در بیشتر این مخازن حفاری نگردیده است ولی شواهد زیادی وجود دارد که این توالی نیز دارای کیفیت مخزنی باشد (برای مثال در میادین گازی کبیرکوه، پارس جنوبی و پارس شمالی). در مواردی نیز دولومیتهای بخش قاعده ای سازند دشتک (به همراه سازندهای گروه دهرم) دارای مخزن گازی می­باشد که از آن جمله می­توان به میادین سفیدزاخور، تابناک، شانول و وراوی اشاره نمود. بیشتر مخازن این ایالت در ارتباط با گنبدهای نمکی فارس و تکتونیک نمک هرمز می باشند. گسل کازرون محدود کننده اصلی این ایالت در بخش غربی می باشد. تاریخچه فعالیت و تحول این گسل با تشکیل مخازن دهرم در ارتباط می باشد. بزرگترین مخزن گازی دنیا نیز متعلق به این ایالت گازی می باشد. مخازن دهرم در خارج از مرزهای ایران نیز ادامه دارد و در کشورهای عربی همسایه (قطر، عربستان، امارات متحده عربی، بحرین) با نام معادل لیتوستراتیگرافی گروه دهرم یعنی خوف یا الخف شناخته می شود. میادین ویزنهار، کبیرکوه و سمند میادین گازی دهرم در ایالت لرستان می باشد که بوسیله گسل بالارود از ایالت زاگرس مرکزی جدا می شود. میدان گشوی جنوبی تنها میدان گازی دهرم در فروافتادگی بندرعباس می باشد. بجز میدان تازه اکتشاف شده عسلویه شرقی که دارای نفت سبک )۫(API=40 می­باشد بقیه میادین دارای مخزن گازی غیرهمراه در افقهای گروه دهرم می باشد. سنگ منشأ این مخازن سازند شیلی و غنی از مواد آلی سرچاهان می باشد. این ایالت مسن ترین ایالت هیدروکربوری ایران می باشد. اگرچه در اغلب این مخازن فرآیند انحلال و گاهی دولومیتی شدن نقش بسیار موثری در ایجاد تخلخل داشته ولی در برخی موارد به نظر می­رسد فرآیند شکستگی سهم بسزایی در ایجاد کیفیت مخزنی داشته است (برای مثال مخازن دی و سفیدزاخور). درصد تخلخل در این ایالت گازی از ۸ تا ۱۲ درصد متغیر می باشد (میانگین ۹ درصد). مخازن متعلق به این ایالت شامل میادین زیر است: ویزنهار، کبیرکوه، سمند، کوه مند، فرزاد B، پارس شمالی، پارس جنوبی، فردوسی، گلشن، زیره، دالان، کنگان، عسلویه شرقی، عسلویه غربی، نار، بستک، وراوی، بلال، سلمان، تابناک، دی، گردان، سفیدزاخور، باووش، آغار، سفیدباغون و گشوی جنوبی.

دانستن کلیاتی درباره مطالعات، برنامه‌های توسعه و حفاری و برداشت هر میدان، اقتضا می کند برخی کلمات کلیدی را یادآور شویم.

سازند‌های مختلف بسته به ویژگی‌های خاص خود می‌توانند نقش سنگ منشأ (source rock) برای تولید یا سنگ مخزن (reservoir rock) برای نگهداری یا پوش سنگ (cap rock) برای ایجاد سد در برابر حرکت نفت را بپذیرند.

درابتدای مقاله تعریفی از مفهوم سازند و سن های زمین شناسی گفته می‌شود و سپس به معرفی سازندها می‌پردازیم.

● سازند:

به مجموعه‌ی رسوبات سنگ شده‌ای گفته می شود که برخی از ویژگی‌های آن‌ها مانند سن، نوع فسیل، جنس، پیوستگی(قطع شدگی در آن دیده نشود و گسلی آن را قطع نکرده باشد)، ضخامت، رنگ و …. تا حدودی مشترک است. در این میان سن و نوع فسیل سازند از اهمیت بیشتری برخوردار است. ممکن است برخی از این ویژگی‌ها در یک سازند مشترک نباشد. به طور مثال سازند آسماری در میدان اهواز و مارون دارای ضخامت‌های متفاوتی است. اما به دلیل آن که سایر ویژگی‌های سازند همچنان در میدان‌های مختلف یکسان است، آن را یک سازند واحد می‌شناسند.

یک سازند ممکن است از یک یا چند لایه‌ی رسوبی تشکیل شده باشد. البته لایه‌های یک سازند کاملاً به هم پیوسته هستند.

● برون زد(out crops):

بخشی از سازند که به سطح زمین رسیده و بدون حفاری امکان دسترسی مستقیم به آن وجود دارد.

▪ نمونه گیری یا مقطع گیری(type section):

بهترین محلی که می‌توان برون زد یک سازند را مورد مطالعه قرار داد، به طوری که نمونه‌ بدست آمده تقریباً می‌تواند تمامی خصوصیات آن سازند را نشان دهد.

● مخزن:

به بخش‌هایی از یک سازند که دارای نفت یا گاز باشد و تغییرات فشار قابل توجهی نداشته باشند، مخزن نفت یا گاز گفته می‌شود. بنابراین ممکن است یک سازند دارای چندین مخزن باشد.

● سیستم نفتی:

به مجموعه‌ی سنگ‌ منشأ، سنگ مخزن و پوش‌سنگ یک سیستم نفتی می‌گویند.

● میدان:

به مجموعه‌ی یک یا چند مخزن نفت که دارای ساختار (ساختار تله نفتی) مشابهی باشند، یک میدان نفتی می‌گویند.

● حوضه:

به مجموعه‌ی یک یا چند میدان نفتی که خصوصیات چینه شناسی یکسانی داشته باشند، حوضه نفتی می‌گویند. هر حوضه شامل چند سیستم نفتی است.

● سن‌های زمین‌شناسی

سن‌های زمین‌شناسی شامل ۵ دوره است که به ترتیب از قدیم به جوان عبارتند از:

۱) پری کابرین : بیش از ۵۶۰ میلیون سال پیش

۲) پالئوزوئیک : ۲۴۵-۵۶۰ میلیون سال پیش

۳) مزوزوئیک : ۶۵-۲۴۵ میلیون سال پیش

۴) سنوزوئیک که شامل ۲ دوره است:

۴ -۱) ترشیاری: ۲-۶۵ میلیون سال پیش

۴ -۲) کواترنری: از ۲ میلیون سال پیش تا کنون

● زمین شناسی نفت ایران

در ایران سه منطقه نفتی برای مطالعه سازندهای نفتی وجود دارد که شامل منطقه زاگرس منطقه ایران مرکزی و منطقه کَُپه داغ است. منطقه یا حوضه زاگرس در ایران از شمال غربی تا جنوب شرقی امتداد دارد و در واقع جهت‌ کشیدگی رشته کوه زاگرس است. حوضه ایران مرکزی ، فارس و شمال بندرعباس و حوالی‌ آن را شامل می‌شود و حوضه ایران شمالی یا همان حوضه کُپه داغ ، شامل شرق گرگان و شمال شرق ایران است. (البته این نکته‌ را باید یاد آور شد که در این مقاله تنها سازندهای مهم نفتی معرفی می‌شوند)

نکته‌ی مهم دیگری که می‌تواند مورد توجه کارشناسان و خبرنگاران علاقه‌مند قرار گیرد، ترتیب قرارگیری و سن سازند‌هاست. ترتیب قرارگیری و معرفی سازند‌ها در این مقاله ازسازند‌های مسن تر و عمیق‌تر به سازند‌های جدیدتر است.

● حوضه‌ی زاگرس و ایران مرکزی

▪ سازند های مخزنی حوضه‌ی زاگرس و ایران مرکزی

ـ سازند سورمه:

سازند سورمه در استان فارس، شمال خوزستان و شمال شرق لرستان گسترش داشته است و بهترین برون زد آن در استان فارس است. جنس این سازند از سنگ آهک ودولومیت است. از نفت و گاز این سازندها در میادین سرو (جزیره قشم) و کوه موند برداشت می‌شود.

ـ سازند فهلیان:

محل نمونه‌گیری این سازند در استان فارس است. جنس آن سنگ آهک است. این سازند مخزن میادین نزدیک جزیره خارک را تشکیل می‌دهد که این میادین شامل: درود (نزدیک خارک)، سروش (غرب خارک) و دارخوین (نزدیک آبادان) است.

ـ سازند گرو:

جنس این سازند از آهک و شیل تشکیل شده است. این سازند در میدان امام حسن مخزن کوچک گازی را ایجاد کرده است.

توجه: شیل به رسوبات ریزدانه‌ای گفته می‌شود که به صورت لایه‌های بسیار نازک روی هم قرار گرفته‌اند. تخلخل این نوع سنگ بالاست، اما دارای تراوایی کمی‌است. از این رو شیل‌ها از خاصیت مخزنی سنگ می‌کاهند و عمدتاً کارکرد سنگ منشأ یا سنگ پوش را دارند.

ـ سازند داریان:

مقطع نمونه گیری این سازند در استان فارس است و جنس بخش اعظم آن سنگ آهک است. این سازند در تمام جنوب و غرب کشور به غیر از جنوب لرستان گسترش یافته است و در میدان کوه ریگ دارای ظرفیت مخزنی محدودی است.

ـ سازند سروک:

محل الگوی سازند سروک در گروه بنگستان در شمال خوزستان است. جنس این سازند آهکی است و دارای تخلخل عمده ای از نوع شکستگی است. میدان مهم گازی این مخزن شامل میادین بی‌بی حکیمه، دال پری و کوه موند است و میدان های مهم نفتی این مخزن شامل میادین: اهواز، بی‌بی حکیمه، کیلورکریم، سروستان و سیاه مکان است.

ـ سازند ایلام:

محل الگوی این سازند در ایلام است. جنس آن آهکی و شیلی است و تخلخل مفید و مهم این سازند از نو شکستگی است. این سازند دارای ذخایر فرعی و کوچک نفتی در میادین آب تیمور، اهواز، امام حسن، منصوری و دارخوین و هم‌چنین دارای ذخایر گاز در میدان هلوش است.

ـ سازند آسماری:

سازند آسماری غنی‌ترین مخزن نفتی ایران و خاورمیانه و یکی از غنی‌ترین مخازن کربناته جهان است. این سنگ مخزن ذخایر نفتی و گازی ۶۲ میدان نفتی را تامین می‌کند که از میان آنها ۱۴ ابرمیدان و ۱۲ میدان عظیم در رده بندی جهانی طبقه‌بندی شده‌اند.این سازند به سمت جنوب غربی و به طرف دهانه خلیج فارس، کمی ماسه‌ای می‌شود که به آن ماسه‌های اهواز گویند؛ به طوری که در میادینی مانند پازنان، اهواز، مارون، منصوری و … بخش ماسه‌ای اهواز حدود یک سوم تا یک چهارم ضخامت کل سازند را در بر می‌گیرد. بخش ماسه سنگی اهواز در مخازن آسماری موجب افزایش کیفیت مخزن و ضریب بازیافت می‌شود. این مخزن در شمال غرب لرستان از بخش رسوبات تبخیری کلهر تشکیل شده است. بخش اعظم تخلخل و تراوایی این سازند مربوط به تخلخل حاصل از شکستگی است.

▪ سنگ منشا های حوضه زاگرس و ایران مرکزی

نفت مخازن نفتی در حوضه‌ی زاگرس و ایران مرکزی از سنگ منشأهایی تامین می‌شود که در ادامه به ترتیب سنی به آن ها اشاره می‌شود:

ـ سازند پابده:

جنس این سازند عمدتا از جلبک‌های دریایی تشکیل شده است. این سازند در لرستان و خوزستان به پختگی لازم برای تشکیل نفت گاز نرسیده است و تنها قسمت‌های شمال شرقی فروافتادگی دزفول(یک فروافتادگی است که در قسمت شمال غرب گسل قطر – کازرون قرار دارد) به تولید نفت رسیده است.

ـ سازند گورپی:

محل الگوی این سازند در لرستان است و جنس آن مارل و آهک شیلی است. این سازند در لرستان شامل ۲ بخش از جنس کربناته شامل سنگ آهک امام حسن (که دارای خواص سنگ مخزن است) و سنگ آهک لوفا است. این سازند تنها در شمال فارس و شمال شرقی فروافتادگی دزفول، مشارکت مختصری در تشکیل نفت دارد.

ـ سازند کژدمی(مهم‌ترین سازند سنگ منشأ):

جنس سازند کژدمی از مارل و آهک رسی و شیلی است. این سازند دارای قابلیت تولید نفت به مقدار قابل توجهی در لرستان و خوزستان بوده و تحقیقات نشان می‌دهد نفت بیشتر مخازن این مناطق از این سنگ منشأ تامین شده است و مهمترین سنگ منشا ایران است.

ـ سازند گرو:

مقطع الگوی این سازند در تنگ گَرو در کبیرکوه لرستان است که از جنس آهک و شیل و رسوبات ریزدانه تشکیل شده است. این سازند تا شمال فارس ادامه دارد. سازند گرو در نفت آسماری و سازندهای گروه بنگستان (کژدمی، سروک، سورگاه، ایلام) مشارکت داشته است.

ـ سازند سرگلو:

این سازند در شمال شرقی عراق، لرستان و خوزستان گسترش دارد. جنس این سازند از دولومیت و رسوبات تبخیری و کمی آهک تشکیل یافته است.

▪ پوش سنگ های حوضه زاگرس و ایران مرکزی

هم‌چنین برای این‌که نفت درون مخازن نگه داشته شود نیاز به یک سد در مقابل حرکت دارد. سنگی که این عمل را انجام می‌دهد، پوش سنگ (Cap rock) یا (Seal Rock) می‌گویند. این پوش سنگ‌هاعبارتند از:

ـ سازند دشتک:

جنس این سازند از درلومیت و شیل و رسوبات تبخیری است و روی سازندهای مخزنی دالان و کنگان قرار گرفته است.

ـ سازند هیث:

این سازند از دو لومیت و رسوبات تبخیری تشکیل شده است که مخازن گازی سورمه را می‌پوشاند.

ـ سازند گدوان:

مقطع الگوی این سازند در استان فارس قرار دارد و جنس آن از آهک و مارل و شیل است و پوش سنگ میادین نفتی دورود و فروزان را تشکیل می‌دهد.

ـ سازند گچساران(مهم‌ترین سازند پوش‌سنگ):

جنس این سازند بیشتر از رسوبات تبخیری است که بهترین گسترش آن در میدان نفتی گچساران است. مهم‌ترین اهمیت آن پوش سنگ بودن این سازند برای سنگ مخزن آسماری است به علت شکل‌پذیری خوب و تراوایی کم یک پوش سنگ بسیار خوب را به وجود آورده است.

▪ حوضه‌ی کپه داغ

حوضه‌ی نفتی دیگر مورد مطالعه حوضه‌ی کپه‌داغ در شرق گرگان و شمال شرق ایران است که دارای سیستم‌های نفتی مختلفی شامل پوش سنگ ، سنگ مخزن و سنگ منشأ می‌باشد.

▪ سنگ‌های منشأ نفت در حوضه‌ی کپه ‌داغ

ـ سازند چمن بید:

این سازند در میدان عظیم گازی خانگیران، اصلی‌ترین سنگ منشأ است. جنس این سازند از آهک‌های سیاه تشکیل شده است و در شرق گرگان مهم‌ترین و اصلی‌ترین واحد منشأ نفت و گاز را تشکیل می‌دهد.

ـ سازند سنگانه:

این سازند دارای ظرفیت نفت ‌زایی کمی در غرب کپه‌داغ است اما در شرق کپه‌داغ دارای ظرفیت نفت‌زایی خوبی بوده و از شیل‌های سیاه رنگ تشکیل شده است.

ـ سازند سرچشمه:

جنس این سازند کربناته است. این سازند در غرب کپه‌داغ توانسته سنگ منشأ مخازن کوچک محلی باشد.

ـ سازند باش کلاته:

جنس این سازند از شیل‌های خاکستری و سیاه است. این سازند ظرفیت نفت‌زایی قابل توجهی نداشته و می‌تواند به عنوان یک منبع فرعی وضمیمه به سازند چمن بید در نظر گرفته شود.

ـ سازند شمشک:

در غرب کپه‌داغ از دومقطع شیل و ماسه سنگ تشکیل شده است. این سازند از جهت تشکیل ذغال بسیار مهم است و بخش اعظم ذغال سنگ ایران را تامین می‌کند البته قسمت شیلی این سازند ظرفیت نفت‌زایی لازم را داشته است.

ـ سازند مبارک:

جنس این سازند از شیل‌های سیاه رنگ و شیل‌های آهکی است. این سازند به بلوغ تشکیل نفت رسیده و ‌توانسته است نفت تولید کند.

ارزیابی سنگ‌های مخزن در حوضه‌ی کپه‌داغ بر اساس بررسی‌های دقیق دستگاهی تخلخل و تراوایی صورت نگرفته است، بلکه بر مبنای بررسی‌های صحرایی و مطالعه مقاطع نازک (مقاطع نازک در واقع نمونه گرفته شده از سنگ یک سازند است که آن را به مقاطع بسیار نازک تبدیل کرده تا در زیر میکروسکوپ قابل مطالعه باشند) استوار می‌باشد. سنگ‌های مخزن و پوش سنگ آن‌ها در منطقه به دو گروه سنگ مخزن‌های مربوط به دوران مزوزئیک (mesozoic) است که احتمالا در تمام حوضه کپه‌داغ گسترش و توسعه یافته‌اند و دیگری سنگ مخزن‌های دوران پالئوزویک (paleozoic) است که تنها در محدوده‌ی جنوب غرب کپه‌داغ شناسایی شده‌اند.

۱) گروه اول (گروه مخزنی مزوزئیک و پوش سنگ‌های آن)

ـ سازند شمشک:

جنس این سازند از شیل و ماسه است. طبقات ضخیم ماسه سنگی می‌تواند نقش مخزن را در این سازند ایفا کنند وطبقات شیلی نیز نقش پوش سنگ و سنگ منشأ را در این سازند بازی می‌کنند. این سازند در قسمت جنوب غربی حوضه کپه‌داغ دارای تخلخل بیشتری است.

ـ سازند تیرگان:

جنس این سازند از آهک است و در صورت داشتن ضخامت کافی، از ظرفیت مخزنی مناسب برخوردار است. پوش سنگ این سازند، سازند سرچشمه است.

ـ سازند شوریجه:

ماسه سنگ قسمت زیرین سازند شوریجه مخزن اصلی میدان گازی خانگیران را تشکیل می‌دهد و در حال حاضر در حال بهره‌دهی است. این سازند از بالا و پایین بین ۲ لایه‌ی غیر قابل نفوذ قرمز رنگ قرار گرفته است.

ـ سازند مزدوران:

سنگ مخزن اصلی در منطقه‌ی کپه‌داغ است. قسمت‌های مارل و شیلی و تبخیری شوریجه، پوشش مناسبی برای مخازن مزدوران در خانگیران فراهم کرده است.

۲) گروه دوم (گروه مخزنی پالئوزویک و پوش سنگ‌های آن)

این سازند‌ها بر اساس شواهد صحرایی و سنگ‌شناسی از ظرفیت بالقوه‌ای جهت تشکیل مخازن هیدروکربوری برخوردار و برای ارزشیابی مناسبند و تنها در قسمت جنوب منطقه کپه‌داغ گسترش دارند.

ـ سازند خوش ییلاق:

جنس این سازند از شیل و آهک است که بخش آهکی می‌تواند به عنوان سنگ مخزن عمل کند و بخش‌های شیلی هم به عنوان سنگ منشأ این مخازن عمل می‌کنند، لایه‌های شیلی قسمت زیرین سازند مبارک نیز پوش سنگ این مخازن است.

ـ سازند مبارک:

از نظر جنس بخش بالایی این سازند کربناته است و سنگ مخزن اصلی دوران پالئوزویک را تشکیل می‌دهد. شیل‌های قرمز رنگ که به سرخ شیل معروفند پوشش لازم برای این مخزن را فراهم می‌کنند.

 

مخازن گروه خامی

سنگ مخزن خامی از نظر ذخیره نفتی پس از سنگ مخزن آسماری و سنگ مخزن بنگستان قرار دارد و از نظرعمق نسبت به سنگ مخزن های آسماری و بنگستان در اعماق بیشتری ازسطح زمین قرار دارند.

گروه خامی از سازند های سورمه ، هیث ، فهلیان ، گدوان و داریان و گروه بنگستان از سازند های گژدمی ، سروک ، سورگاه و ایلام تشکیل شده اند .

سازند کربناته سورمه با سازند های عدایه ، موس ، علن ، سرگلو و نجمه در عراق و با سازند عرب در عربستان ( که مخازن فوق عظیم نفت مانند قوار را تشکیل می دهد ) هم ارز می باشد .

سازند انیدریت هیث نقش سنگ پوش را برای سازند سورمه در میدان های بوشهر ، میلاتون و خارک و بعضی دیگر ، ایفا می کند و همچنین سنگ پوش سازند عرب در میدان قوار می باشد .

سازند فهلیان که از آهک تشکیل شده است مرز زیرین آن معادل ایندریت هیث و همچنین معادل سازند یاماها می باشد این سازند در فارس از نظر موجودیت مواد آلی بسیار ضعیف می باشد .

گدوان : لیتولوژی آن شیل و آهک و معادل بوایب و رتاوی می باشد . سازند گدران به سه بخش آهکی خلیج ، مارن زیرین و مارن فوقانی تقسیم می شود که بخش خلیج دارای نفت می باشد . شاید بخش شیلی آن سنگ پوش برای هیدروکربور های بخش آهکی باشد . این سازند سنگ فهلیان می باشد .

داریان : لیتولوژی آن آهک اربیتولین دار و معادل شعیبا می باشد این سازند سنگ مخزن مهمی در گروه خامی به حساب می آید .

کژدمی : لیتولوژی آن شیل و معادل بورغان و نهر عمر می باشد . سنگ مادر مهمی در حوضه رسوبی زاگرس به حساب می آید . پوش سنگ سازند های قسمت بالایی گروه خامی برای میادین گچساران و اهواز و همچنین پوش سنگ راسی برای سازند های فملیان در میدان دورود می باشد .

سروک : از آهک تشکیل شده و معادل میشریف می باشد در فارس ساحلی به دو بخش شیلی احمدی و آهکی مدود تقسیم می شود . این سازند پس از آسماری مهم ترین سنگ مخزن در حوضه ی زاگرس می باشد .

سورگاه : از شیل تشکیل یافته است . این سازند سنگ پوش راسی به حساب نمی آید اما سنگ پوش سروک می باشد .

ایلام : سازند آهکی می باشد و از طریق سطوح زیرین سورگاه که آهن دار می باشد از آن تفکیک می شود .

مخازن گروه بنگستان

گروه بنگستان نام گروهی از سازندهای زمین‌شناسی حوضه زاگرس با سن آلبین تا کامپانین است که شامل یک چرخه رسوبی از سازندهای کژدمی، سَروَک، سورگاه و ایلام می‌باشد. مجموعه این سازندها گروه بنگستان نام گرفته‌اند که نام آن از کوه بنگستان در شمال بهبهان گرفته شده است.

میانگین تخلخل سنگ مخزن گروه بنگستان از ۲ درصد (در میدان نفتی شوروم) تا ۱۴ درصد (در میدان نفتی جفیر) متغیر می‌باشد. نفت خام مخازن گروه بنگستان (با میانگین ۸٫۵ درجه ای.پی.آی) بطور متوسط سنگین تر از میادین گروه خامی (بطور میانگین ۲۷٫۵ درجه‌ ای پی آی) می‌باشد. میادین گوار، میدان گازی تنگ بیجار، میدان نفتی ویزنهار، میدان نفتی سرکان، میدان نفتی ماله کوه، میدان نفتی آذر، میدان نفتی چنگوله، میدان نفتی دهلران، میدان نفتی دانان، میدان نفتی کبود، میدان نفتی قلعه نار، میدان نفتی لب سفید، میدان نفتی پلنگان، میدان نفتی دالپری، میدان نفتی لالی، میدان نفتی کارون، میدان نفتی شاخه، میدان نفتی پایدار، میدان نفتی پایدار غرب، میدان نفتی زیلایی، میدان نفتی پرسیاه، میدان نفتی نفت سفید، میدان نفتی هفتکل، میدان نفتی رامین، میدان نفتی بند کرخه، میدان نفتی آزادگان، میدان نفتی کوپال، میدان نفتی جفیر، میدان نفتی آب تیمور، میدان نفتی یادآوران، میدان نفتی دارخوین، میدان نفتی رامشیر، میدان نفتی شادگان، میدان نفتی آغاجاری، میدان نفتی کوه ریگ، میدان نفتی مختار، میدان نفتی شوروم، میدان نفتی ماماتین، میدان نفتی ماهشهر، میدان نفتی بی بی حکیمه، میدان نفتی منصورآباد، میدان نفتی تنگو، میدان نفتی سیاهمکان، میدان نفتی هندیجان، میدان نفتی بهرگانسر، میدان نفتی سولابدار، میدان نفتی کیلورکریم، میدان نفتی بینک، میدان نفتی نوروز، میدان نفتی سروش، میدان نفتی بهمن، میدان نفتی اسفندیار، میدان نفتی لاله، میدان نفتی کوه کاکی، میدان نفتی کوه مند، میدان نفتی بینالود، میدان گازی فرزاد بی، میدان نفتی سروستان، میدان پارس جنوبی، میدان نفتی هامون، میدان نفتی جاودان، میدان نفتی بلال، میدان نفتی بانه، میدان نفتی رشادت، میدان نفتی الوند، میدان نفتی سیوند، میدان نفتی نصرت، میدان سیری ال، میدان نفتی مبارک، میدان نفتی هنگام، میدان هرمز، میدان سلخ و میدان گازی گشوی جنوبی دارای مخازن گروه بنگستان می‌باشند.

امروزه تلاش می‌شود تا سازند کژدمی از گروه بنگستان حذف شود. وجود سازند سورگاه نیز در این گروه همیشگی نیست که در این صورت گروه بنگستان شامل دو سازند سروک (در زیر) و سازند ایلام (در بالا) خواهد بود. در این حالت ترجیح داده می‌شود به‌جای «گروه بنگستان» از عنوان «سازند بنگستان» که شامل دو سازند سروک و ایلام است، استفاده شود

سازند هایی که در مناطق نفت خیز جنوب حفاری می شوند بطور خلاصه به ترتیب از بالا به پایین عبارتند از:

۱)سازند بختیاری: این سازند متشکل از کنگلو مرای چرتی و سنگ های سلیسی و ماسه سنگ های دانه درشت سیلیسی است. این سازند در کوهستان های زاگرس قابل مشاهده است ولی در دشت خوزستان از بین رفته است. حفاری در این سازند معمولا با آب و مته های دندانه بلند صورت می گیرد.

۲)سازند آغاجاری: این سازند حاوی مارنهای قرمز،ماسه سنگ های آهکی ، مارنهای خاکستری رنگ و گاهی لایه های نازک آهک می باشد که معمولا با آب و به وسیله مته های دندانه بلند  حفار ی می گردد. با وجود بزرگی قطر دهانه چاه در این سازند بیشترین متراژ حفاری نسبت به زمان به دست می آید.

۳)سازند میشان:این سازند از مارنهای خاکستری و آهک های مارنی تشکیل شده است.

معمولا سازند های بختیاری،آغاجاری، میشان و بخش هفتم سازند گچساران جزء سازند های کم فشار هستند. بطور کلی آب شیرین و گاهی محلول آب نمک به عنوان گل استفاده می شود و مقدار PHگل برای جلوگیری از خورندگی اکسیژن موجود در آب باید بین ۱۰ تا ۱۱ باشد. از آنجایی که این سازندها کم فشار هستند از گل با وزن حدود ۷۵pcf استفاده می کنند.

۴)سازند گچساران: این سازند شامل انیدرید (CaSO₄)، نمک طعام، مارنهای خاکستری و قرمز، طبقات نازکی از آهک و شیل های بیتومین دار می باشد. مشکلات حفاری در این سازند فراوان و گاهی غیر قابل پیش بینی می باشد. این سازند از ۷ بخش تشکیل شده است که بالاترین بخش آن بخش هفتم آن است و جزء منطقه کم فشار محسوب می شود.

الف)بخش هفتم: این بخش شامل انیدرید، مارنهای خاکستری و آهک های رسی است. این بخش کم فشار بوده و مشخصات حفاری آن مانند سازند های آغاجاری و میشان است.

ب)بخش ششم: این بخش شامل انیدرید، مارنهای قرمز و خاکستری و همچنین نمک است. سر این بخش مترادف است با آغاز منطقه منطقه پر فشار.به همین علت ۱ تا ۲متری قاعده بخش هفتم به عنوان نقطه جداره گذاری (casing point) انتخاب می شود. بدین ترتیب زونهای کم فشار بالایی از زونهای پر فشار پایینی مجزا می شوند.

ج)بخش پنجم: این بخش شامل انیدرید و مارن های خاکستری و نمک می باشد.

د) بخش چهارم:این بخش شامل نمک، مارنهای خاکستری وانیدرید می باشد. از مشخصات عمده این بخش فوران آب نمک و تنگ شدگی چاه می باشد.

و)بخش سوم: این بخش شامل مارن های خاکستری، انیدرید و گاهی لایه های نازکی از نمک می باشد. این بخش به علت در بر داشتن لایه های مارن ضخیم موجب بروز مشکلات فراوانی در حین عملیات حفاری می باشد.

ه)بخش دوم: این بخش کاملا شامل نمک می باشد ولی در آن انیدرید و مارن نیز یافت می شود.

ی) بخش اول: این بخش شامل انیدرید، مارن و آهک به صورت متناوب می باشد. این بخش به عنوان پوش سنگ (Cap Rock) سازند آسماری شناخته می شود. این بخش به عنوان آخرین بخش از سازند گچساران محسوب می شود.

بهترین نوع مته برای حفاری سازند گچساران از بخش ششم تا پوش سنگ مته الماسه (Diamond Bit) میباشد. مته های دندانه دار(Roller Cone Bit) به سختی قادر به حفاری این سازند هستند. البته مته های PDCنیز پیشرفت خوبی را در حفاری این سازند نشان داده اند.

سازند گچساران به علت هایی چون سنگ شناسی و متشکل بودن از نمک، مارن، و همچنین دارا بودن زونهای پر فشار از آب می بایستی با گل سنگین جهت جلو گیری از فوران چاه و  اشباع از نمک برای جلوگیری از حل شدن نمک در گل و ایجاد غار در دیواره چاه ، حفاری شود. وزن گل در حفاری این سازند در حدود ۱۴۰pcf میباشد. PH گل در  این سازند را بین ۹تا ۱۰ نگه می دارند.

۵) سازند آسماری: این سازند که مخزن اصلی نفت محسوب می شود اکثرا شامل آهک(limestone)و دولومیت بوده و لی در میدان اهواز بخش ماسه سنگی نیز در آسماری توسعه یافته است.آسماری را معمولا با مته های دندانه کوتاه و دکمه ای و حتی مته های الماسه حفاری می کنند. گل حفاری مورد استفاده در این سازند وزنی حدود ۷۵pcf دارد.

۶) سازند پابده و گورپی: این دو سازند به ترتیب در زیر سازند آسماری قرار دارند و حاوی شیل های آهکی می باشند. مشکلات عمده حفاری در این سازند ها جذب آب توسط شیل ها، تنگ شدگی چاه و گیر کردن لوله های حفاری می باشد.

۷) سازند های گروه بنگستان: گروه بنگستان در خوزستان شامل سازندهای ایلام و سروک می باشد که معمولا از آهک های رسی تشکیل شده اند و از نظر تخلخل ضعیف تر  از سازند آسماری می باشند. گل های به کار برده شده معمولا آب نمک و یا امولسیون گازوئیل  و آب بوده و  وزن آنها کمتر از ۷۵pcfمی باشد. بکار گیری مته های الماسه در این سازندها با موفقیت همراه نبوده  است.

۸) سازندهای کژدمی: این سازنداز شیل و شیل های آهکی تشکیل شده است. از دیدگاه حفاری این سازند گاهی حاوی فشارهای غیر عادی زیاد است و گاهی با ایجاد تند شدگی چاه همراه است.

۹)سازندهای گروه خامی: این گروه شامل سازندهای داریان(آهکی)، گدوان(شیلی)، فهلیان(آهکی)، هیث(انیدرید) و سرمه (کربناته) می باشد.

۱۰) سازند گرو:این سازند که تماما  از شیل و شیل های آهکی سیاه رنگ تشکیل شده است به علت تورق شیل ها معمولا دیواره چاه بسیار ناپایدار می باشد.

۱۱)سازندهای گروه کازرون: این گروه شامل سازندهای نیریز و دشتک می باشد. سازند نیریز عمدتا از دولومیت و آهک تشکیل شده ولی سازند دشتک شامل انیدرید ، دولومیت و مقادیری شیل آهکی است. سازند دشتک مهمترین پوش سنگ مخازن عظیم گازی خاور میانه محسوب می شود.

۱۲)سازند گروه دهرم: این گروه شامل سازندهای کنگان، دالان و فرقان می باشد.گروه دهرم به طور کلی دارای خواص مخزنی است و در پاره ای از میدان های حاوی گازی پر فشار است مثل مخزن پارس جنوبی که احتیاج به استفاده از گل هایی با وزن بیشتر از ۱۰۰pcf می باشد.

 

منبع:

۱- بهروز اسرافیلی دیزجی(انجمن علمی زمین شناسی دانشگاه تهران)

۲-ویکی پدیای رشد

۳- آفتاب آنلاین