آشنایی با چینه های نفت زا، نفت دار و نفت گیر

همانگونه که پیش از این نیز، اشاره شده است آشنایی با مسائل فنی صنعت نفت و گاز، برای تمامی دانشجویان و متخصصان حوزه های قرارداد، حقوق و اقتصاد نفت و گاز ضروری است. مطلب حاضر توسط آقای دکتر علی رحمانی تهیه شده است. در این مطلب، به صورت مختصر به مباحث چینه های نفتی پرداخته شده است. مطالعه مطلب زیر را به تمامی دوستان عزیز توصیه می کنیم.

مقدمه

نفت و گاز در طول تاريخ زمين شناسي در چينه هاي زمين (چينه هاي منشاء يا مادر نفت) تشكيل مي شود، به آرامي طي ساليان متمادي مهاجرت مي كند و در چينه هاي مخزني (سنگ مخزن) انباشته مي شود. اين ذخاير هيدرو كربوري به بركت وجود چينه هاي ناتراوا و غير قابل عبور، معروف به  پوش سنگ يا سنگ پوشش به تله مي افتد و مخازن هيدروكربوري نفت و گاز ميادين را تشكيل مي دهند. در این نوشته، نگارنده چینه ها، چینه شناسی و اهمیت و کاربرد آن را در صنعت نفت برای خوانندگان بازگو می کند.

 تعریف چینه 

در فرهنگ فارسي دكتر محمد معين، چينه به هر طبقه از ديوار گلي اطلاق شده است و از نظر زمين‌شناسان چينه به طبقه‌اي از سنگ اطلاق مي‌شود كه در شرايط معيني در يك حوضه رسوبي (مثلاً دريا و يا درياچه) تشكيل مي‌شوند.  به عبارت ديگر چينه عبارت است از، لايه‌اي از سنگ كه عموماً ورقه‌اي است و ويژگي‌هاي معيني آنرا از لايه‌هاي بالا و پايين خود جدا مي‌كند.

بگذارید در این زمینه یک مثال قابل ملموس برای کسانی که کمتر به کوه و صحرا رفته اند, بزنم. حتماً تا به حال گذرتان به بازار ادويه‌فروشي‌ها افتاده است (مثلاً بازار وكيل شيراز و يا بازار اصفهان)، در اين محل‌ها فروشنده‌ها جهت جلب نظر مشتري‌ها ادويه‌هاي رنگي مختلف را به ترتيب بر روي هم ريخته‌اند، بعد درست از وسط آنرا بريده‌اند. هر طبقه يا هر لايه اين توده برش خورده، مشابه يك چينه مي‌باشد. اگر به ديواره‌هاي باغ‌ و بوستان‌ها، مزارع و كوچه‌باغ‌ها نيز نظري بيندازيد خيلي زود متوجه مي‌شويد، كه اين ديوارها (چه سنگي و چه گلي) از طبقات و رديف‌هاي مختلفي كه روي‌هم قرار گرفته‌اند، ساخته ‌شده‌اند. هر رديف يا هر طبقه از اين‌ها معادل يك چينه رسوبي مي باشد.

چينه‌هاي تشكيل‌دهندة پوستة زمين، ورقه‌هاي دفترچة خاطرات زمين مي‌باشند. زمين در طول عمر پرفراز و نشيب خود، خاطره‌هاي تلخ و شيرين خود را بر روي اين ورقه‌هاي سنگي به يادگار گذاشته است. چينه‌ها در دل خود حرف‌هاي زيادي براي گفتن دارند.  آنها تاريخ گذشته زمين را همانند آينه‌اي براي ما منعكس مي‌كنند و اطلاعات فراوان و ذي‌قيمتي را در اختيار ما قرار مي‌دهند.

اندازه يا ضخامت چينه‌ها بين 1 تا 3 ميلي‌متر (بسيار نازك) تا بيشتر از 100 متر (خيلي ضخيم) متغير مي‌باشد. چنانچه ضخامت يك چينه از يك سانتي‌متر كمتر باشد، آنرا تيغه يا لامينه مي‌نامند.

چينه‌ها معمولا درهنگام رسوب‌گذاري در دريا به صورت افقي تشكيل مي‌شوند و از قديم به جديد روي همديگر قرار مي‌گيرند، اما بعداً در اثر فعاليتهاي زمين‌شناسي چين مي‌خورند و از دريا خارج مي‌شوند و به شکل شيب دار، مايل و قائم نيز ديده مي شوند.

 چینه شناسی و کاربرد آن

علم مطالعه چينه‌ها، چينه‌شناسي است.  اين علم از شاخه‌هاي علوم زمين‌شناسي مي‌باشد كه به مطالعه و شناخت چينه‌ها مي‌پردازد و آنها را از لحاظ جنس و مواد تشكيل‌دهنده و نوع آثار جانوري و گياهي مورد مطالعه و بررسي قرار مي‌دهد و ارتباط جانبي و عمودي آنها را تعيين مي‌كند.

امروزه مطالعات چينه‌شناسي به عنوان مبناي تحقيقات زمين‌شناسي شناخته شده است.  به طوري كه در تمام رشته‌هاي زمين‌شناسي مانند: زمين‌شناسي نفت و گاز (در اكتشاف، استخراج و توسعه مخازن نفت وگاز زيرزميني)، آب شناسي، زمين‌شناسي اقتصادي، رسوب‌شناسي، پالئوژئوگرافي، زمين‌شناسي مهندسي و ساير شاخه‌‌هاي مرتبط نقش ارزنده‌اي ايفا مي‌كند.

چینه شناس و وظایف آن

چينه‌ها اوراق سنگي دفترچه خاطرات زمين مي باشد و به زمين‌شناسي كه به مطالعه و بررسي چينه‌ها مي‌پردازد، چينه‌شناس مي‌گويند. چينه‌شناس پس از شناخت چينه‌ها بر اساس سنگواره‌هاي موجود در آنها، آنها را بر حسب قدمت (از قديم به جديد) بازسازي مي‌كند و در قالب يک ستون چينه شناسي ارائه مي دهد.

در محل‌هايي كه چينه‌ها از دل زمين بيرون زده و قابل ديدن مي‌باشند، مي‌گويند چينه‌ها رخنمون يافته،‌ اما در مقابل هرگاه شرايط به گونه‌اي باشد كه نتوان چينه‌ها را مشاهده كرد، مثلاً انبوه فراواني از درختان بر روي آنها روييده باشد يا قطعات سنگي مختلف روي آنها انباشته شده باشند، مي‌گويند چينه‌ها پوشيده شده است. در جاهايي كه جاده كوه را قطع مي‌كند و يا يك رودخانه از تنگه‌اي در دل كوه مي‌گذرد و تاقديسي را قطع مي‌كند، شما قادر خواهيد بود چينه ها را مشاهده کنيد. مثلاً در تنگ ا…اكبر شيراز در دروازه قرآن چينه‌هاي آهكي سازند آسماري و يا در تنگه ابوالحيات در جاده شيراز- كازرون چينه‌هاي شيلي سازند پابده و گورپي قابل مشاهده هستند.

دسترسي به چينه‌ها هميشه آسان نيست. اگر چينه ها در كنار جاده قرار گرفته باشند و كاملا برون زد داشته باشند بسيار عالي است. اما هميشه اينگونه نيست. چينه شناسان گاهي براي مشاهده برخي چينه‌ها مجبور مي‌شوند ساعت‌ها پياده‌روي كنند، از مناطق صعب‌العبور بگذرند و شب‌ها نيز در كوه و كمر بخوابند.  حتي در موقع اضطراري نيز بايستي دست به دامن هلي‌كوپتر شد.

در شرايطي که چينه ها از سطح زمين بيرون نزده باشند از نگاه ما دور هستند و در بحث زمين شناسي زير زميني يا زير سطحي مورد مطالعه قرارمي گيرند.  چينه هاي تحت الارضي در مقايسه با چينه هاي ظاهر شده در سطح زمين به طور مستقيم قابل مشاهده و مطالعه نمي باشند. از همين رو جهت شناسايي و بررسي آنها از طريق برداشت هاي ژئوفيزيکي و حفاري چاه کمک گرفته مي شود.

مفهوم بخش و سازند در چینه شناسی

از نظر چينه شناسان چندين لايه يا چينه که از نظر سنگ شناسي و محيط رسوبي شرايط يکساني داشته باشد يک بخش يا يک عضو را تشکيل مي دهند و چند عضو نيز با هم يک سازند زمين شناسي را بوجود مي آورند. به عبارت دیگر سازند به مجموعه چينه ها يا لايه هاي رسوبي گفته مي شود كه داراي تركيب سنگ شناسي مشخص بوده و در سطح نسبتا وسيعي گسترش داشته باشد. سازند بايد قابل نقشه برداري بوده و سطح تماس آن با لايه هاي زيرين و بالايي آن كاملا مشخص باشد.

با توجه به شرايط رسوبي و تکتونيکي حوضه، ضخامت سازند در طول یک ميدان نفتی یا گازی متغير مي باشد. مثلا سازند ايلام در بخش جنوب شرقي ميدان گچساران به علت وجود بلندي هاي قديمي وجود ندارد، ولي به سمت شمال غرب به تدريج بر ضخامت آن افزوده مي گردد.

 نامگذاری سازند های زمین شناسی

زمين شناسان ايراني و خارجي كه براي اولين بار شناسنامه سازند هاي زاگرس را تهيه كردند و به معرفي اين سازند ها پرداختند، براي هر سازندي نامي انتخاب كرده اند. آنها براي نامگذاري هر سازند از نام روستا، شهر، كوه، قبيله و رودخانه اي كه اولين بار سازند آنجا مطالعه شده بود، استفاده كردند. بعنوان مثال سازند آسماري نامش از كوه آسماري اقتباس شده است. سازند بختياري نامش از قبيله بختياري گرفته شده است. سازند فهليان نامش را از روستاي فهليان در نورآباد فارس و يا سازند آغاجاري نامش را از شهر آغاجاري به ارث برده است.

شایان ذکر است که نامگذاري سازند هاي زمين شناسي بر اساس ناحيه و يا منطقه زمين شناسي مي باشد. مثلا ناحيه زاگرس، البرز، كپه داغ و ايران مركزي هركدام سازند هاي مختص به خود دارند. بعنوان مثال چينه هاي زمان اليگو ميوسن در زاگرس با نام سازند آسماري و در ناحيه ايران مركزي با نام سازند قم معرفي شده است.

چينه هاي رسوبي زاگرس در كشور هاي همسايه هم گسترش دارند اما با نام خاص خود. بعنوان مثال سازند آهكي جريب در عراق معادل سازند آهكي آسماري در ايران مي باشد و يا سازند هلول معادل سازند ايلام مي باشد.

 نقش سازند های زمین شناسی در صنعت نفت

به طور كلي سازند هاي زمين شناسي در زمين‌شناسي نفت و در صنعت نفت از نظر نقشي كه در توليد و نگهداري نفت، گاز و ساير مواد هيدروكربوري مي‌توانند داشته باشند، به سه دسته تقسيم مي‌شوند.

– سازند هاي كه منشاء يا مادر نفت هستند. در اين سازند ها  نفت تشكيل مي‌گردد، مثلاً سازند شيلي سياه رنگ كژدمي در فرو افتادگی دزفول.

– سازند هاي كه سنگ مخزن نفت را تشكيل مي‌دهند. در اين سازند ها  نفت به تله مي‌افتد (سازند آهكي آسماري در ميدان نفتي پارسي).

– سازند هاي كه سنگ پوشش يا پوش‌سنگ مخازن نفتي را بوجود مي‌آورند. چينه‌هاي اينگونه سازند ها راه فرار و خروج مواد هيدروكربوري را مي‌بندند. (چينه‌هاي نمكي يا مارني غيرقابل نفوذ سازند گچساران بر روي سازند مخزني آسماري در اکثر میادین نفتی شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب)

ذکر این نکته ضروری است که همه سازند هاي زمين شناسي نفت ندارند و لزومي هم ندارد كه همه نفتي باشند زيرا براي تشكيل يك سسيتم نفتي هم به سازند يا سنگ مادر نفت، سنگ مخزن نفت و پوش سنگ يا سنگ پوشش نفتي در كنار همديگر مورد نياز است. بعنوان مثال سازند آسماري يك سازند نفتي به حساب مي آيد و يكي از مخازن مهم و معروف زاگرس مي باشد. نفت اين سنگ مخزن از سنگ منشاء سازند  شيلي و مارني پابده مهاجرت كرده است. روي سازند آسماري در ميادين نفتي سازند گچي و نمكي گچساران قرار دارد كه نفت ندارد ولي خصوصيات سنگ شناسي آن طوري است كه همانند يك لحاف و ملحفه بر روي مخزن آسماري عمل مي كند و از فرار نفت جلوگيري مي كند. پس همانطور كه ملاحظه مي كنيد سازند آسماري به تنهايي نمي تواند از خود نفتي داشته باشد، اگر سازند پابده نباشد، نفتي تشكيل نمي شود و اگر سازند گچساران نباشد، نفتي به تله نمي افتد. پس هر سازندي ارزش هاي خودش را دارد و تنها سازند هاي نفت دار با ارزش نيستند.

در یک میدان هیدروکربوری یک مخزن نفتی و سازند زمین شناسی هم نام، یک مفهوم ندارند. بعنوان مثال از نظر چينه شناسان به مقدار ضخامت رسوب حدفاصل راس سازند شيلي پابده تا قاعده سازند تبخيري گچساران سازند آسماري اطلاق مي شود. از نظر زمين شناسي مخزن از سطح آب و نفت تا راس سازند آسماري، مخزن آسماري در نظر گرفته مي شود. يعني ضخامت مخزن کمتر از ضخامت سازند مي باشد. به عبارت ديگر همه ضخامت يک سازند مخزنی نمي باشد.

 سنگ مخزن، سنگ منشاء و پوش سنگ های مهم نفتي کشور در حوضه رسوبي زاگرس

اگر از سطح زمين به اعماق زمين حركت كنيم، مخازن معروف و داراي ذخيره خوب زاگرس بترتيب عبارتند از سازند آسماري، سازند هاي ايلام و سروك مخزن بنگستان، سازند هاي فهليان و داريان مخزن خامي و سازند های فراقان، دالان و کنگان مخزن دهرم. از جمله سنگ منشاء هاي معروف مخازن نفتي زاگرس سازند كژدمي مي باشد، سازند هاي پابده، گورپي و گرو در مرتبه هاي بعدي قرار مي گيرد. معروف ترين و ضخيم ترين توالي پوش سنگ مخازن هيدروكربوري ميادين نفتي جنوب غرب كشور سازند تبخيري گچي و نمكي گچساران مي باشد.

منبع اصلی مطلب