مقاله کامل سازند قم

مقدمه
پيشروي دريا در ايران مركزي (در طي اليگو – ميوسن) منجر به ته نشست رسوبات آهكي، مارني، تخريبي و تبخيري تحت عنوان سازند قم گرديده است. سازند قم به لحاظ وجود رخساره‌هاي متنوع در آن، كه مي‌توانند بعنوان سنگ منشاء، سنگ مخزن و سنگ پوش (قابليت لازم در يك سيستم نفتي) عمل نمايند، در نقاط مختلف ايران مركزي مورد توجه واقع شده است. اين توجه مي‌تواند در راستاي اكتشاف هيدروكربور و يا يافتن موقعيت‌هاي مناسب جهت ذخيره سازي گاز (Gas storage) باشد.
يكي از اهداف اساسي برنامه‌هاي توسعه صنعت گاز كشور،تدوين و ارائه برنامه‌ها و سياست‌هاي خاص جهت اجراي طرح‌هاي ذخيره سازي گاز است. ذخيره سازي گاز طبيعي به عنوان يك فرآيند، در سلسله فرآيندهاي توليد، پالايش و انتقال گاز طبيعي با هدف تضمين روند تأمين مستمر گاز به ويژه در زمان اوج مصرف و ماه‌هاي سرد سال، ضرورت دارد. همانند ساير سوختهاي فسيلي نظير فرآورده‌هاي نفتي، گاز طبيعي نيز نيازمند ذخيره‌سازي است. گاز طبيعي نقش مهمي را در تأمين انرژي جهان دارد و در حال حاضر جوابگوي بيش از 31 درصد از نيازهاي انرژي جهان مي‌باشد. مخازن ذخيره سازي جهت توسعه شبكه مصرف، عموماً جهت پاسخگويي به اوج تقاضاي مصرف كنندگان در بخش خانگي در زمستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد. همزمان با آن در مناطق گرم، موازنه روزانه بار نيروگاههاي حرارتي مولد برق بيشتر بر اساس اتكاء به مخازن زيرزميني انجام مي‌گردد. اين تأسيسات نقش مهمي را در استفاده از تفاوت قيمت گاز در تابستان و زمستان بازي مي‌كنند.
ميدان يورت شاه، به عنوان يكي از مخازن به طور طبيعي شكسته شده در ناحيه ايران مركزي به شمار مي‌رود، كه با توجه به نيازهاي استراتژيك كشور، براي انجام عمليات ذخيره سازي گاز در نظر گرفته شده است.
با توجه به اهميت جنبه‌هاي رسوبشناسي و شناخت رفتار سيالات در محيط متخلخل لازم است تا ويژگيهاي مغزه‌هاي حفاري شده، به صورت جامع مطالعه شده، و با نتايج حاصل از مطالعات و اندازه‌گيريهاي پتروفيزيكي و پارامترهاي ويژه سنگ مخزن نظير توزيع خلل و فرج تكميل و مقايسه شود. نتايج حاصل از اين پروژه، مي‌تواند به عنوان مبنايي براي مدلسازي رفتار مخزني اين ميدان قرار گيرد.
1-2- اهداف مطالعه
1- تعيين ليتولوژي و بافت سازند
2- مطالعه رسوبشناسي بمنظور شناخت محيط رسوبي سازند قم در ميدان يورتشاه
3- بررسي تأثير فرايندهاي دياژنزي بر روي خواص مخزني
4- تعيين انواع تخلخل و درصد تخلخل ميكروسكپي
5- ارزيابي كيفيت مخزني سازند قم در ميدان يورتشاه
6- ارائه مدل تغييرات خواص مخزني سازند قم در ميدان يورتشاه جهت استفاده در بررسي ميزان قابليت ذخيره سازي گاز طبيعي
1-3- مطالعات قبلي
– اولين مشاهدات و بررسي‌ها در ارتباط با لايه‌هاي دريايي سنوزوئيك توسط لوفتوس (Loftus , 1855) و بعدها توسط تيتز (Tietz , 1875) در ايران مركزي انجام گرفته است. (Stocking Setudehnia, 1972)
– اشتال (Stahl, 1911) ضمن بررسي زمين شناسي ايران مركزي و تهيه نقشه اين قسمت با مقياس 000/600/1، چينه شناسي حوضه قم را نيز مورد بررسي قرار داد.
– دوزي (Dozy , 1944) ضمن مطالعه زمين شناسي منطقه قم، از رسوبات دريايي آهكي و مارني محدود بين سريهاي قرمز بالا و پايين تحت عنوان سازند دريايي ياد مي‌كند.
– اشتوكلين (Stocklin, 1952) سن سازند قم را اليگوسن مياني تا ميوسن زيرين تعيين كرد و آن را به سه بخش تقسيم نمود. وي بخش سنگ آهك – مارن زيرين را معادل آهك آسماري دانست.
– فورر و سودر (Furrer & Soder, 1955) سازند قم را بر اساس ليتولوژي بخش‌هاي (a تا f) معرفي نموده و واحد c را مجدداً به چهار زير واحد (C1 تا C4) تقسيم كرد.
– بزرگ نيا (Bozorgnia, 1966 ) ضمن بررسي چينه شناسي اين سازند بيشترين گسترش پيشروي آب دريا را در حوضه كاشان به طرف شمال غربي،در بورديگالين ذكر نمود.
– مهاجر (1956) به منظور بررسي ساختمانهاي مستعد ذخيره نفت در حوزه ساوه وضعيت و گسترش سازند، ضخامت، ميزان تخلخل و نحوه گسترش شكستگيها در اين سنگها را مورد بررسي قرار داده و آهك f موجود در منطقة بند چاي را مستعد ذخيره مواد نفتي دانست.
– نوگل سادات (1973) ضمن مطالعه زمين شناسي و چينه شناسي منطقه قم مطالعات تكتونيكي و تحليل‌هاي ساختاري اين منطقه را مورد توجه قرار داد.
– رهقي (1980) با مطالعه فسيلهاي موجود در بخشهاي مختلف سازند قم سن اين تشكيلات را اوليگوسن تا ميوسن ذكر نموده است.
– اوجاني (1377) بخش c سازند قم را در مقاطع دو چاه و دو برادر مورد مطالعه قرار داد.
– اخروي واميني (1998) با بررسي محيط‌هاي رسوبگذاري بخش f سازند قم در حوضه مركزي ايران، رسوبگذاري كربنات را به صورت رخساره‌هاي ريف و جلوريف بر روي رمپ كربناته معرفي نمود.
– لطف‌پوروهمكاران (1384) مطالعات جامع رسوب‌شناسي و چينه‌شناسي مكاني سازند قم در نواحي قم، كاشان، ساوه و زواره را انجام دادند.
همچنين تعداد زيادي رساله دانشجويي كه در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتري در زمينه‌هاي مختلف بويژه مطالعات ميكروفاسيس، محيط رسوبگذاري و دياژنز بخشهاي مختلف سازند قم در مقاطع سطحي ارائه گرديده است.
1-4- موقعیت جغرافیایی ناحیه مورد مطالعه
ناحیه مورد مطالعه دیورت شاه، در 70 کیلومتری جنوب شرق تهران واقع شده است و در محدوده عرض جغرافیایی 04/35 تا 50/38 شمالی و طول جغرافیایی 30/51 تا 04/55 شرقی واقع شده است. دسترسی از طریق جاده چرم شهر ورامین به ناحیه مورد مطالعه امکان پذیر است. آب و هوای ناحیه مورد مطالعه بیابانی تا نیمه بیابانی می باشد، تابستان آن گرم و سوزان و دوره گرما 6 تا 7 ماه طول می کشد. میزان بارندگی در ناحیه کم بوده و بیشترین میزان آن در فصل زمستان می باشد. بیشینه دما در تیرماه به حدود 50 درجه سانتی گراد و کمینه دما در دی ماه به 10- درجه سانتیگراد می رسد.
1-5- ضرورت ذخيره سازي گاز طبيعي در ايران :
در ايران با توجه به رشد جمعيتي بالايي كه در سالهاي اخير داشته‌، همچنين با توجه به فصول سرد
سال و افت فشاري كه در سيستم انتقال در اين فصول اتفاق مي‌افتد ذخيره سازي گاز ضروري به نظر مي‌رسد. در ذيل ضرورت ذخيره سازي گاز در ايران آورده شده است. (مرادي قصر، 1385)
كنترل عرضه و تقاضا در شهرهاي بزرگ و مراكز صنعتي (مانند تهران، اصفهان، مشهد …)
كاهش هزينه‌هاي انتقال گاز با استفاده از توسعه سيستم لوله‌كشي
كاهش هزينه تنظيم رگولاتورهاي گاز در مراكز صنعتي در اثر تغيير فشار گاز در فصول زمستان و تابستان
ايجاد توان لازم براي دخالت در بازارهاي جهاني انرژي
ايفاي نقش باز دارنده در هنگام سقوط بهاي انرژي در سطح بين‌المللي
در اختيار داشتن قدرت ذخيره سازي انرژي به عنوان يك ابزار قدرت در اقتصاد سياسي.
كسب جايگاه بين المللي بهتر از نظر توسعه يافتگي
افزايش اعتماد و سرمايه گذاري خارجي
1-5-1- الگوي ذخيره سازي گاز طبيعي در ناحيه مورد مطالعه
سفره‌هاي آب زيرزميني (Aquifer ) نواحي متخلخل و آبدار در زيرزمين هستند كه بستري ناتراوا دارند. گاهي اين نواحي توسط يك لاية نفوذ ناپذير پوشيده مي‌شود كه اين حالت بيشتر در سفره‌هاي تحت فشار ديده مي‌شود.در اين سفره‌ها فشار مخزن بيش از فشار يك اتمسفر است به گونه‌اي كه به علت كاهش فشار در اثر حفر چاه، آب فوران مي‌كند. در صورتيكه تخلخل و تراوايي سنگ مخزن مناسب باشد و سنگ پوشانندة مخزن نيز از كيفيت خوبي برخوردار باشد به ويژه از نظر نفوذ ناپذير بودن، با تزريق گاز به داخل چنين
سفره‌هايي مي‌توان آنرا به مخزن ذخيره سازي گاز طبيعي تبديل نمود و اين امر به واسطة عدم فرار گاز از آنها امكان پذير است. در اين گونه ذخيره سازي‌ها امكان روي دادن دو حالت وجود دارد، حالت اول با تزريق گاز و بالا رفتن فشار، آب از لاية تراوا تخليه شده و جاي آنرا گاز پر مي‌كند. در حالت دوم گاز در داخل آب حل مي‌شود. و تنها فضاي خالي را پركرده و فشرده مي‌گردد(مانند نوشابه) در اين حالت فشار مخزن به شدت افزايش مي‌يابد.
در حال حاضر بيش از 28 مخزن ذخيره سازي گاز در جهان از نوع سفرة آب زيرزميني مي‌باشند. مخزن گيز فرانسه (Gazed france) با ظرفيت 5/3 هزار ميليون متر مكعب بزرگترين مخزن از اين نوع در جهان مي‌باشد. در چنين حالتي براي ذخيره سازي گاز در درجه اول بايد ساختمان زمين شناسي به گونه‌اي باشد كه گاز را بتوان درآن جمع آوري نمود. در درجه دوم وجود يك لايه متخلخل با تراوايي مناسب ضروري است و در نهايت كل مخزن بايد توسط يك لايه نفوذ ناپذير با ضخامت مناسب پوشيده شده باشد. (مرادي قصر، 1385)
1-6- زمین شناسی عمومی ناحیه مورد مطالعه
دوره ترشيري در ايران مركزي با ماسه سنگ و كنگومراي قاعده اي ، بصورت ناپيوسته به روي سنگهاي قديمي تر، آغاز و توسط واحدهاي گسترده با منشاء آتشفشاني شامل جريانهاي گدازهاي دريايي تا قاره اي و توفهاي با تركيب اسيدي دنبال مي شود. ( بربريان ، 1981) ماگماتيسم پالئوژن ( ائوسن) اروميه – دختر را كمان ماگهايي حاصل از فرو رانش پوسته اقيانوسي زاگرس به زير ايران مركزي دانسته و ماگماتيسم غالب آلكالن در شمال و شمال غربي ايران مركزي را به ناحيه بازشدگي پشت كماني ( Back – are Spreading ) نسبت مي دهد.
بدين ترتيب از ديدگاه فوق ، حوضه قم يك حوزه پشت كماني ( Back – are – basin ) همراه با ماگماتيسم آلكالن است كه منجر به زايش پوسته اقيانوسي نشده و رسوبات سازند قرمز زيرين ، سازند قم و سازند قرمز بالايي در آن نهشته شده است . ( بربريان،1981)
جنبشهاي ائوسن پسين ( فازكوهزايي پيونه) كه با ناپيوستگي ناحيه اي در قاعده سنگهاي اليگوسن شناخته مي شود، باعث خروج بخشهاي بسياري از ايران مركزي از جمله ناحيه قم از آب شده و رسوبات قاره اي – لاگوني سازند قرمز زيرين شامل تناوبي از نمك با افقهاي لايه نازك رسي، شيل، سيلتستون، انیدريت، مارن و ماسه سنگ نهشته شده است. پيشروي دريا در اليگوسن بالايي، ايران مركزي و تمام ناحيه قم را پوشانده كه نتيجه آن نهشته شدن رسوبات تخريبي، تبخيري و آهكي- مارني متعلق به آخرين پيشروي دريا ( سازند قم با سن اليگو- ميوسن) در ايران مركزي مي باشد. به دنبال نهشته شدن رسوبات دريايي اليگو- ميوسن، بدليل عملكرد جنبشهاي آلپ مياني ، شرایط قاره اي، لاگوني حاكم گرديده به نحوي كه در پايان ميوسن زيرين رسوبات آهكي بتدريج جاي خود را به رسوبات ضخيم و قرمز رنگ قاره اي سازند قرمز بالايي مي دهند. رسوبات فوق در بعضي نقاط تدريجاً و در بعضي نقاط به صورت دگرشيب به كنگلومراي نئوژن پاياني ( معادل كنگلومراي بختياري ) تبديل مي شوند. ( هنرمند، 1378)
با توجه به سن رخنمونهاي رسوبي ناحيه قم ( اليگوسن- كواترنر) بنظر ميرسد كه دگر شكلي هاي ساختاري ناحيه قم اعم از چين خوردگيها و گسل خوردگيها، مربوط به فازهاي نهايي كوهزائي آلپ باشند كه در دو مرحله باعث تغيير شكل مجموعه سازندهاي قرمز زيرين ، قم، قرمز بالايي و كنگلومراي نئوژن گرديده و بدين ترتيب نفتگيرهاي ساختماني
حوضه قم شكل گرفته اند. اين دو فاز كوهزايي را با دو ناپيوستگي زاويه دار و در ميو- پليوسن ( فاز آتيكن يا رودانين) و در پليو-پليئستوسن ( فاز والاشين يا پاسادين) مي توان تشخيص داد ( هنرمند،1378)
1-6-1- اليگو- ميوسن در ايران مركزي
در قسمت هاي باختري ايران مركزي يك واحد سنگ چينه‌اي، به طور عمده كربناتي، شاخص با تغييراتي سني اليگوسن پسين تاميوسن پيشين وجود دارد. و لذا پذيرفته شده كه به دنبال رخداد پيرنئن و يك دورة رسوبگذاري قاره اي در اليگوسن پاييني باريكه اي از باختر ايران مركزي از ماكوتا جنوب جازموريان، با يك درياي پيشرونده پوشيده شده است زمان پيشروي و پسروي درياي موردنظر در همه جا يكسان نيست در بعضي جاها مانند منطقة سبزواران و قم اين پيشروي در آشكوب رو پلين (اليگوسن پيشين) و در بعضي نقاط مانندن آذربايجان در آشكوب آكي تانين و حتي بورديگالين بوده است. پسروي درياي مذكور هم در همه جا همزمان نيست در طول زمان روپلين تابورديگالين و حتي جوان تر اين حوضه دچار تحولاتي شده كه در نهايت يك چرخة رسوبي بزرگ را به وجود آورده است . (آقا نباتي ، 1382)
1-6-2- گسترش سازند قم
شمالي ترين بيرون زدگي‌هاي سازند قم در مره كوه در پاي ارتفاعات البرز و لااقل از تهران تا سمنان قابل تعقيب است ولي ضخامت آن بسيار اندك است حد مشرقي وجنوبي گسترش سازند قم را در شكل ( ) ملاحظه مي‌كنيم. در شرق ايران مركزي، تشخيص سازند قم از لايه‌هاي قرمز رنگ مشكل است، ولي چنانكه در شكل مزبور مشاهده مي‌شود، حد شمال
غرب آن در ناحيه ساوه و همدان واقع است كه ضخامت آن 500 تا 2300 متر اندازه گيري شده و قسمت زيرين آن با لايه هاي بخش c-1 ناحيه مقطع نمونه مطابقت دارد بعلاوه بر سازند قم در ناحيه تكاب، ميانه و اطراف درياچه اروميه ديده مي‌شود و از اينجا به رسوبات مشابهي در نخجوان شوروي و آناتولي تركيه مي‌پيوندد. (اشتوكلين 1972)
1-6-3- توان اقتصادي سازند قم
در حوضه قم، در دو ميدان نفتي به نام هاي البرز و سراجه، سازند آهكي قم سنگ مخزن است كه چندين حلقه چاه اكتشافي درآن حفر شده است ذخيره خارج شده از ميدان البرز در حدود 20 ميليون بشكه بوده است. در فوران چاه شمارة 5 اين ميدان، كه اولين چاه به نفت رسيده در اين ميدان است براي مدت سه ماه روي 8000 بشكه نفت از اين چاه فوران كرده است. ميدان گازي سراجه كه در خاور قم ودر جنوب خاوري تاقديس البرز قرار دارد تاقديسي با ذخيره گازي در حدود 3/0 تريليون فوت مكعب است. (افشار حرب، 1380)
بنابراين انجام عمليات اكتشافي در ديگر نواحي زير پوشش سنگ آهك‌هاي قم را مي‌توان پيشنهاد كرد. جدا از ذخاير هيدروكربني، نهشته‌هاي سلستيت و گچ، به سازند قم ارزش اقتصادي مي‌دهند. براي نمونه در نخجير كوه ورامين، سه افق سلستيت در سازند قم وجود دارد كه با كاني‌هاي كلسيت، ژيپس باريت دولوميت و اكسيدآهن همراه است محيط رسوبي اين نهشته‌ها را كولاب ساحلي دريايي سازند قم مي‌دانند. (كريمي 1378).
1-6-4- تكوين ساختارهاي حوضه قم در ايران مركزي
فاز كوهزايي پيرنه (pyrenean) به عنوان يكي از فازهاي فرعي كوهزايي آلپي پاياني در ائوسن بالايي- اليگوسن كه آثار آن به صورت دگر شيبي در رسوبات قرمز قاره‌اي در اليگوسن نمايان است منجر به كم شدن عمق حوضه زاگرس و پسروي دريا و البرز گرديده است.
همزمان با اين پسروي و پيشروي دريا به سمت ايران مركزي صورت گرفته و باعث شكل گيري حوضه رسوبي قم گرديده است به شهايي از ايران مركزي مانند لوت از آب خارج شده و بين سنگهاي ائوسن و اليگوسن در بيشتر جاها نبود چينه شناسي بوجود آمده است. (نبوي 1355). نهشته هاي رسوبي اين حوضه با رسوبات قرمز زيرين متعلق به (ائوسن بالايي- اليگوسن زيرين) آغاز گرديد كه به صورت ناپيوستگي آذرين پي (non comformity) بر روي سريهاي آتشفشاني ائوسن قرار گرفته اند.
بر بريان (Berberian , 1983) علت تشكيل حوضه رسوبي سازند قم را در قسمتي از ايران مركز، ناشي از فرورانش پوسته اقيانوسي زاگرس يا نئوتيتس به زير پوسته قاره اي جنوب غربي ايران مركزي در زمان اليگوسن- ميوسن مي داند اين فرورانش سبب تشكيل حوضه‌هاي پشت كماني در زمان اليگوسن-ميوسن ميداند اين فرورانش سبب تشكيل حوضه هاي پشت كماني در مركز و شمال ايران مركزي شده كه در آن رسوبات درياي سازند قم همراه با مواد آتشفشاني ته نشست گرديد اين بازشدگي پشت كماني همزمان با رژيم زمين ساختي كلي فشاري كه بر ايران زمين تحميل شده است. تشكيل گرديده است. اين سازند تناوبي از آهك، مارن و ماسه مي باشد كه توسط رسوبات تبخيري پوشيده شده اند اين مجموعه كه به نام سازند قم شناخته شده است بيانگر آخرين

فایل : 45 صفحه

فرمت : Word