تعیین خصوصیات ژئوشیمیایی و تطابق نفت‌های مخازن آسماری و سروک با استفاده از مطالعات بیومارکری و ایزوتوپی در یکی از میادین شمال غرب خلیج فارس

مقدمه سازندهای آسماری و سروک دو عنصر اصلی مخزنی در سیستم های هیدروکربنی کرتاسه و پالئوژن حوضه رسوبی زاگرس می باشند. ترکیب سنگ شناسی، ویژگی های رسوب شناسی، ستون چینه شناسی و رخدادهای زمین شناسی تاثیرگذار بر این دو سازند در منطقه مورد مطالعه با سایر بخش های حوضه رسوبی زاگرس تا حدودی متفاوت بوده و این موضوع از عوامل تاثیرگذار بر ترکیب شیمیایی نفت های ذخیره شده و خانواده های هیدروکربنی آنهاست. بخش های مخزنی این دو سازند و معادل های زمانی آنها در کشورهای همجوار به عنوان مخازن اصلی هیدروکربنی منطقه به شمار آمده و از اینرو همواره مورد توجه پژوهشگران این حوزه قرار داشته اند. نفت موجود در این دو مخزن از منشاء واحدی نبوده و غالباً در میادین مختلف به صورت مخلوطی از نفت هایی با منشاء های متفاوت شناسایی شده است. این موضوع در مورد نفت های مخزن آسماری بسیار شایع تر می باشد. لذا در اینجا سعی شده است تا با بررسی و ارزیابی دقیق نفت این دو مخزن و نفت تولید شده توسط سنگ های منشاء احتمالی تغذیه کننده این دو مخزن، تعیین منشاء دقیق نفت های موجود در این دو مخزن و قرابت آنان با نفت های تولید شده از سنگ منشاء های مختلف صورت گیرد.مواد و روش ها به منظور انجام مطالعات ژئوشیمیایی بر روی نفت مخازن آسماری (غار) و سروک میدان مورد مطالعه، ابتدا نفت استحصالی هر دو مخزن آماده‌سازی شد. در این راستا، ابتدا فرآیند جدایش برش آسفالتن‌ با حلال پنتان نرمال انجام شد، سپس توسط تکنیک کروماتوگرافی ستونی با فاز ساکن آلومینا و یا سیلیکا ژل و همچنین با استفاده از حلال های نرمال هگزان، بنزن و اتانول، سایر برش های هیدروکربنی نفت ها تفکیک شده و درصد آن ها مشخص شد. پس از تهیه برش های مختلف هیدروکربنی از نمونه نفت‌ها، برش های اشباع هم زمان با آنالیز کروماتوگرافی گازی، تحت آنالیز کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی نیز قرار گرفتند. از تجزیه و تحلیل نتایج این روش‌های آزمایشگاهی می‌توان به ‌منظور مطالعه محیط رسوبی، تعیین درجه پختگی مواد آلی، نفت و شناسایی تخریب میکروبی بهره گرفت. به‌طور کلی، روش‌های آزمایشگاهی کروماتوگرافی گازی و کروماتوگرافی گازی- ‌طیف‌سنجی جرمی دربردارنده اطلاعات ارزشمندی در رابطه با بیومارکرها هستند که در مطالعات تطابق نفت با نفت و تطابق نفت با سنگ منشا کاربرد گسترده‌ای دارند.نتایج و بحث براساس نتایج به ‌دست آمده به ‌نظر می‌رسد که نمونه‌های نفتی مورد مطالعه از نظر ترکیب شیمیایی یکسان بوده و به جز اندک تفاوتی در مقادیر برش آروماتیک، رزین و آسفالتن اختلاف معنی‌داری در برش‌ های هیدروکربنی تشکیل‌دهنده این نفت ‌ها مشاهده نمی ‌شود. همچنین، به‌منظور بررسی شرایط محیط رسوب‌گذاری سنگ منشا مولد این نفت‌ها، از نسبت های پریستان به فیتان، پریستان به فیتان در برابر cv یا متغیر استاندارد و نمودار میزان تغییرات پارامتر pr/nc17 در برابر ph/nc18 استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که نفت دو مخزن مورد مطالعه از یک سنگ منشاء با رخساره دریای باز و احتمالا محیط دلتایی تولید شده است. علاوه بر این، بررسی شاخص های بلوغ بیومارکرهای استرانی، هوپانی و آروماتیکی مربوط به نمونه‌های نفت هر دو سازند، ویژگی یکسانی را نشان داده و معرف درجه‌ای از بلوغ در حد اوایل تا اواسط پنجره نفت‌زایی است. بررسی های بیومارکری دقیق معرف سن ژوراسیک و قدیم تر برای سنگ مولد نفت‌های مورد مطالعه می باشد.نتیجه گیری نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که نفت‌ ذخیره شده در این دو سازند را از نظر ویژگی‌های شیمیایی تا حدودی می توان یکسان دانست. بررسی فراوانی نسبی استران های c27، c29 و c28 با استفاده از دیاگرام مثلثی نشان می‌دهند که نفت دو مخزن مطالعه شده از سنگ منشا با رخساره دریای باز و احتمالا محیط دلتایی با ورود مقداری مواد آلی قاره‌ای تولید شده است. بر این اساس، با استفاده از روش‌های مختلف مطالعات ژئوشیمیایی می‌ توان گفت که نفت ‌های تجمع یافته در مخازن آسماری (غار) و سروک میدان مورد مطالعه، از یک سازند با شرایط رسوب‌گذاری یکسان و با سنی در حدود ژوراسیک و قدیم تر تولید شده اند. مجموعه پارامترهای بیومارکری مورد مطالعه معرف لیتولوژی کربناته سنگ منشا مولد نفت این دو سازند می باشد. مطالعه شاخص های بلوغ بیومارکرهای استرانی، هوپانی و آروماتیکی، نفت‌ های مخازن آسماری (غار) و سروک میدان مورد مطالعه هر دو ویژگی یکسانی را نشان داده و معرف بلوغ ماده آلی مولد نفت در حد اوایل تا اواسط پنجره نفت‌زایی هستند.

determination of geochemical properties and oil- oils correlation of asmari and sarvak formation based on biomarker and isotopic studies in one of the fields in the northwestern persian gulf

introduction asmari and sarvak formations are the two main reservoir elements in the cretaceous and paleogene hydrocarbon petroleum systems of the zagros sedimentary basin. the lithological composition, sedimentological features, stratigraphic column and geological events affecting these two formations in the studied area are somewhat different from other parts of the zagros sedimentary basin, and this is one of the factors affecting the chemical composition of reserved oils and their hydrocarbon families. the reservoir parts of these two formations and their time equivalents in the neighboring countries are considered as the main hydrocarbon reservoirs of the region and therefore have always been the focus of researchers in this field. the oil in these two reservoirs is not of a single origin and is often identified as a mixture of oils of different origins in different fields. this issue is much more common in the case of asmari reservoir hydrocarbons. therefore, here it has been tried to determine the exact origin of the oils in these two reservoirs and their affinity with the oils produced from stones of different origins.materials and methods in order to carry out geochemical studies on the oil of asmari reservoirs (ghar) and sarvak maidan in the studied field, first the extracted oil of both reservoirs was prepared. in this regard, first, the separation process of asphaltene cutting was done with normal pentane solvent, then by column chromatography technique with stationary phase of alumina or silica gel, and also using normal solvents of hexane, benzene and ethanol, other hydrocarbon cuttings of oils. separated and their percentage was determined. after preparing different hydrocarbon fractions from oil samples, the saturated fractions were subjected to gas chromatography-mass spectrometry analysis at the same time as gas chromatography analysis. the analysis of the results of these laboratory methods can be used to study the sedimentary environment, determine the degree of maturity of organic materials, oil and identify microbial degradation (bordenave et al, 1993). in general, the laboratory methods of gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry contain valuable information regarding biomarkers, which are widely used in studies of oil-to-oil compatibility and oil-to-source rock compatibility.results and discussion based on the results, it seems that the studied oil samples are the same in terms of chemical composition, and except for a small difference in the aromatic, resin and asphaltene fractions, no significant difference is observed in the hydrocarbon fractions of these oils. also, in order to investigate the sedimentation environment conditions of the source rock producing these oils, the ratios of pr/ ph and pr/ ph versus cv or standard variable and the curve of changes in pr/nc17 parameter against ph/nc18 have been used. the results indicate that all the oil in two reservoirs was produced from the same source rock with an open sea facies and probably deltaic environment. in addition, the investigation of the maturity indices of the aromatic, hopane and aromatic biomarkers related to the oil samples of both formations showed the same characteristic and indicates a degree of maturity in the early to middle of the oil generation window. accurate biomarker studies indicate the jurassic age and older for the studied oil producing rocks.