اشاره

آن‌چه كه در پي مي‌آيد، ويرايش نخست مقاله‌ي « زمين شناسي نفت » از مجموعه‌ي متون آموزشي آشنايي با مفاهيم مهندسي نفت، ويژه‌ي خبرنگاران سياستي و سياست‌پژوهان بخش بالادستي نفت و اقتصاد انرژي است كه در سرويس مسائل راهبردي دفتر مطالعات خبرگزاري دانشجويان ايران، تدوين شده است.
خبرنگاران و سياست‌پژوهان حوزه‌ي بالادستي نفت در برخي از موارد با نام سازند‌هاي نفتي به ويژه مهمترين و مشهورترين آن ها نظير سازند آسماري برخورد مي‌كنند. فهم اين كه يك سازند چيست، در چه سني قرار گرفته و تقدم و تأخر آن از نظر سني و از نظر عمق قرار گيري آن در درون زمين چگونه است مي‌تواند كمك زيادي به ما كند.
دانستن كلياتي درباره مطالعات، برنامه‌هاي توسعه و حفاري و برداشت هر ميدان، اقتضا مي كند كه پژوهش‌گر اطلاعاتي را از نوع، گستره و ترتيب قرارگيري سازند‌ها در اختبار داشته باشد. از اين رو اگر به‌خاطر سپردن نام و ويژگي‌هاي تمامي اين سازند‌ها ضروري نباشد، اما در دسترس داشتن اين نوشتار يا نوشتار‌هاي مشابهي كه در هنگام نياز امكان مراجعه به آن‌ها وجود داشته باشد ضروري است.

در زمين شناسي نفت هر منطقه داراي ويژگي‌هاي زمين شناسي خاص خود است. ايران نيز با توجه به موقعيت جغرافيايي خاص خود ، داراي زمين شناسي شاخص و پيچيده‌اي است. در اين مقاله به معرفي چند سازند معروف ايران كه از نظر نفتي داراي اهميت هستند مي پردازيم.
سازند‌هاي مختلف بسته به ويژگي‌هاي خاص خود مي‌توانند نقش سنگ منشأ (source rock) براي توليد يا سنگ مخزن (reservoir rock) براي نگهداري يا پوش سنگ (cap rock) براي ايجاد سد در برابر حركت نفت را بپذيرند.
درابتداي مقاله تعريفي از مفهوم سازند و سن هاي زمين شناسي گفته مي‌شود و سپس به معرفي سازندها مي‌پردازيم.

سازند:
به مجموعه‌ي رسوبات سنگ شده‌اي گفته مي شود كه برخي از ويژگي‌هاي آن‌ها مانند سن، نوع فسيل، جنس، پيوستگي(قطع شدگي در آن ديده نشود و گسلي آن را قطع نكرده باشد)، ضخامت، رنگ و .... تا حدودي مشترك است. در اين ميان سن و نوع فسيل سازند از اهميت بيشتري برخوردار است. ممكن است برخي از اين ويژگي‌ها در يك سازند مشترك نباشد. به طور مثال سازند آسماري در ميدان اهواز و مارون داراي ضخامت‌هاي متفاوتي است. اما به دليل آن كه ساير ويژگي‌هاي سازند همچنان در ميدان‌هاي مختلف يكسان است، آن را يك سازند واحد مي‌شناسند.
يك سازند ممكن است از يك يا چند لايه‌ي رسوبي تشكيل شده باشد. البته لايه‌هاي يك سازند كاملاً به هم پيوسته هستند.

برون زد(out crops):
بخشي از سازند كه به سطح زمين رسيده و بدون حفاري امكان دسترسي مستقيم به آن وجود دارد.

نمونه گيري يا مقطع گيري(type section):
بهترين محلي كه مي‌توان برون زد يك سازند را مورد مطالعه قرار داد، به طوري كه نمونه‌ بدست آمده تقريباً مي‌تواند تمامي خصوصيات آن سازند را نشان دهد.

مخزن:
به بخش‌هايي از يك سازند كه داراي نفت يا گاز باشد و تغييرات فشار قابل توجهي نداشته باشند، مخزن نفت يا گاز گفته مي‌شود. بنابراين ممكن است يك سازند داراي چندين مخزن باشد.

سيستم نفتي:
به مجموعه‌ي سنگ‌ منشأ، سنگ مخزن و پوش‌سنگ يك سيستم نفتي مي‌گويند.

ميدان:
به مجموعه‌ي يك يا چند مخزن نفت كه داراي ساختار (ساختار تله نفتي) مشابهي باشند، يك ميدان نفتي مي‌گويند.

حوضه:
به مجموعه‌ي يك يا چند ميدان نفتي كه خصوصيات چينه شناسي يكساني داشته باشند، حوضه نفتي مي‌گويند. هر حوضه شامل چند سيستم نفتي است.

سن‌هاي زمين‌شناسي
سن‌هاي زمين‌شناسي شامل 5 دوره است كه به ترتيب از قديم به جوان عبارتند از:

1- پري كابرين : بيش از 560 ميليون سال پيش
2- پالئوزوئيك : 245-560 ميليون سال پيش
3- مزوزوئيك : 65-245 ميليون سال پيش
4 - سنوزوئيك كه شامل 2 دوره است:
4 -1: ترشياري: 2-65 ميليون سال پيش
4 -2: كواترنري: از 2 ميليون سال پيش تا كنون

زمين شناسي نفت ايران

*********

در ايران سه منطقه نفتي براي مطالعه سازندهاي نفتي وجود دارد كه شامل منطقه زاگرس منطقه ايران مركزي و منطقه كَُپه داغ است. منطقه يا حوضه زاگرس در ايران از شمال غربي تا جنوب شرقي امتداد دارد و در واقع جهت‌ كشيدگي رشته كوه زاگرس است. حوضه ايران مركزي ، فارس و شمال بندرعباس و حوالي‌ آن را شامل مي‌شود و حوضه ايران شمالي يا همان حوضه كُپه داغ ، شامل شرق گرگان و شمال شرق ايران است. (البته اين نكته‌ را بايد ياد آور شد كه در اين مقاله تنها سازندهاي مهم نفتي معرفي مي‌شوند)
نكته‌ي مهم ديگري كه مي‌تواند مورد توجه كارشناسان و خبرنگاران علاقه‌مند قرار گيرد، ترتيب قرارگيري و سن سازند‌هاست. ترتيب قرارگيري و معرفي سازند‌ها در اين مقاله ازسازند‌هاي مسن تر و عميق‌تر به سازند‌هاي جديدتر است.

حوضه‌ي زاگرس و ايران مركزي

سازند هاي مخزني حوضه‌ي زاگرس و ايران مركزي

سازند فراقون:
اين سازند در جنوب ايران، در زردكوه و كوه دنا ، با 2 نوع جنس ماسه سنگي در قسمت پايين آن و كربناته در قسمت بالايي ديده مي شود. محل مقطع‌گيري (نمونه‌گيري) (Type section) آن كوه فراقون در شمال بندرعباس است كه محل برون زد اين سازند است. اين سازند مخزني در ميدان‌هاي گازي پارس(شمالي و جنوبي) ديده مي‌شود.

سازند دالان:
اين سازند در «چاه دالان -1» حدود 110 كيلومتري جنوب و جنوب غرب شيراز مورد مطالعه قرار گرفته است و شامل سه بخش است كه جنس بخش‌هاي بالايي و پاييني آن كربناته و بخش مياني آن از رسوبات حاصل از تبخير (تبخيري) است. در حال حاضر گاز مخزن دالان در ميادين پارس، نار، كنگان، آغار و سمند مورد بهره برداري قرار مي‌گيرد.

سازند كنگان:
ضخامت اين سازند در برون زد جنوب فارس 140 متر است. جنس اين سازند از آهك دولوميتي است. در حال حاضر از گاز اين سازند مخزني در ميادين پارس و كوه موند بهره‌برداري مي‌شود.

سازند سورمه:
سازند سورمه در استان فارس، شمال خوزستان و شمال شرق لرستان گسترش داشته است و بهترين برون زد آن در استان فارس است. جنس اين سازند از سنگ آهك ودولوميت است. از نفت و گاز اين سازندها در ميادين سرو (جزيره قشم) و كوه موند برداشت مي‌شود.

سازند فهليان:
محل نمونه‌گيري اين سازند در استان فارس است. جنس آن سنگ آهك است. اين سازند مخزن ميادين نزديك جزيره خارك را تشكيل مي‌دهد كه اين ميادين شامل: درود (نزديك خارك)، سروش (غرب خارك) و دارخوين (نزديك آبادان) است.

سازند گرو:
جنس اين سازند از آهك و شيل تشكيل شده است. اين سازند در ميدان امام حسن مخزن كوچك گازي را ايجاد كرده است.
توجه: شيل به رسوبات ريزدانه‌اي گفته مي‌شود كه به صورت لايه‌هاي بسيار نازك روي هم قرار گرفته‌اند. تخلخل اين نوع سنگ بالاست، اما داراي تراوايي كمي‌است. از اين رو شيل‌ها از خاصيت مخزني سنگ مي‌كاهند و عمدتاً كاركرد سنگ منشأ يا سنگ پوش را دارند.

سازند داريان:
مقطع نمونه گيري اين سازند در استان فارس است و جنس بخش اعظم آن سنگ آهك است. اين سازند در تمام جنوب و غرب كشور به غير از جنوب لرستان گسترش يافته است و در ميدان كوه ريگ داراي ظرفيت مخزني محدودي است.

سازند سروك:
محل الگوي سازند سروك در گروه بنگستان در شمال خوزستان است. جنس اين سازند آهكي است و داراي تخلخل عمده اي از نوع شكستگي است. ميدان مهم گازي اين مخزن شامل ميادين بي‌بي حكيمه، دال پري و كوه موند است و ميدان هاي مهم نفتي اين مخزن شامل ميادين: اهواز، بي‌بي حكيمه، كيلوركريم، سروستان و سياه مكان است.

سازند ايلام:
محل الگوي اين سازند در ايلام است. جنس آن آهكي و شيلي است و تخلخل مفيد و مهم اين سازند از نو شكستگي است. اين سازند داراي ذخاير فرعي و كوچك نفتي در ميادين آب تيمور، اهواز، امام حسن، منصوري و دارخوين و هم‌چنين داراي ذخاير گاز در ميدان هلوش است.

سازند آسماري:
سازند آسماري غني‌ترين مخزن نفتي ايران و خاورميانه و يكي از غني‌ترين مخازن كربناته جهان است. اين سنگ مخزن ذخاير نفتي و گازي 62 ميدان نفتي را تامين مي‌كند كه از ميان آنها 14 ابرميدان و 12 ميدان عظيم در رده بندي جهاني طبقه‌بندي شده‌اند.اين سازند به سمت جنوب غربي و به طرف دهانه خليج فارس، كمي ماسه‌اي مي‌شود كه به آن ماسه‌هاي اهواز گويند؛ به طوري كه در مياديني مانند پازنان، اهواز، مارون، منصوري و ... بخش ماسه‌اي اهواز حدود يك سوم تا يك چهارم ضخامت كل سازند را در بر مي‌گيرد. بخش ماسه سنگي اهواز در مخازن آسماري موجب افزايش كيفيت مخزن و ضريب بازيافت مي‌شود. اين مخزن در شمال غرب لرستان از بخش رسوبات تبخيري كلهر تشكيل شده است. بخش اعظم تخلخل و تراوايي اين سازند مربوط به تخلخل حاصل از شكستگي است.

سنگ منشا هاي حوضه زاگرس و ايران مركزي

نفت مخازن نفتي در حوضه‌ي زاگرس و ايران مركزي از سنگ منشأهايي تامين مي‌شود كه در ادامه به ترتيب سني به آن ها اشاره مي‌شود:

سازند سرگلو:
اين سازند در شمال شرقي عراق، لرستان و خوزستان گسترش دارد. جنس اين سازند از دولوميت و رسوبات تبخيري و كمي آهك تشكيل يافته است.

 سازند گرو:
مقطع الگوي اين سازند در تنگ گَرو در كبيركوه لرستان است كه از جنس آهك و شيل و رسوبات ريزدانه تشكيل شده است. اين سازند تا شمال فارس ادامه دارد. سازند گرو در نفت آسماري و سازندهاي گروه بنگستان (كژدمي، سروك، سورگاه، ايلام) مشاركت داشته است.

  سازند كژدمي(مهم‌ترين سازند سنگ منشأ):
جنس سازند كژدمي از مارل و آهك رسي و شيلي است. اين سازند داراي قابليت توليد نفت به مقدار قابل توجهي در لرستان و خوزستان بوده و تحقيقات نشان مي‌دهد نفت بيشتر مخازن اين مناطق از اين سنگ منشأ تامين شده است و مهمترين سنگ منشا ايران است. 

سازند گورپي:
محل الگوي اين سازند در لرستان است و جنس آن مارل و آهك شيلي است. اين سازند در لرستان شامل 2 بخش از جنس كربناته شامل سنگ آهك امام حسن (كه داراي خواص سنگ مخزن است) و سنگ آهك لوفا است. اين سازند تنها در شمال فارس و شمال شرقي فروافتادگي دزفول، مشاركت مختصري در تشكيل نفت دارد.

سازند پابده:
جنس اين سازند عمدتا از جلبك‌هاي دريايي تشكيل شده است. اين سازند در لرستان و خوزستان به پختگي لازم براي تشكيل نفت گاز نرسيده است و تنها قسمت‌هاي شمال شرقي فروافتادگي دزفول(يك فروافتادگي است كه در قسمت شمال غرب گسل قطر – كازرون قرار دارد) به توليد نفت رسيده است.

پوش سنگ هاي حوضه زاگرس و ايران مركزي

هم‌چنين براي اين‌كه نفت درون مخازن نگه داشته شود نياز به يك سد در مقابل حركت دارد. سنگي كه اين عمل را انجام مي‌دهد، پوش سنگ (Cap rock) يا (Seal Rock) مي‌گويند. اين پوش سنگ‌هاعبارتند از:

سازند دشتك:
جنس اين سازند از درلوميت و شيل و رسوبات تبخيري است و روي سازندهاي مخزني دالان و كنگان قرار گرفته است.

سازند كنگان:
اين سازند در ميدان گازي كنگان از دولوميت و شيل تشكيل شده است و در جنوب ايران و خليج فارس پوش سنگ مناسبي را ايجاد كرده است.

سازند هيث:
اين سازند از دو لوميت و رسوبات تبخيري تشكيل شده است كه مخازن گازي سورمه را مي‌پوشاند.

سازند گدوان:
مقطع الگوي اين سازند در استان فارس قرار دارد و جنس آن از آهك و مارل و شيل است و پوش سنگ ميادين نفتي دورود و فروزان را تشكيل مي‌دهد.

سازند گچساران(مهم‌ترين سازند پوش‌سنگ):
جنس اين سازند بيشتر از رسوبات تبخيري است كه بهترين گسترش آن در ميدان نفتي گچساران است. مهم‌ترين اهميت آن پوش سنگ بودن اين سازند براي سنگ مخزن آسماري است به علت شكل‌پذيري خوب و تراوايي كم يك پوش سنگ بسيار خوب را به وجود آورده است.

حوضه‌ي كپه داغ

حوضه‌ي نفتي ديگر مورد مطالعه حوضه‌ي كپه‌داغ در شرق گرگان و شمال شرق ايران است كه داراي سيستم‌هاي نفتي مختلفي شامل پوش سنگ ، سنگ مخزن و سنگ منشأ مي‌باشد.

سنگ‌هاي منشأ نفت در حوضه‌ي كپه ‌داغ

سازند چمن بيد:
اين سازند در ميدان عظيم گازي خانگيران، اصلي‌ترين سنگ منشأ است. جنس اين سازند از آهك‌هاي سياه تشكيل شده است و در شرق گرگان مهم‌ترين و اصلي‌ترين واحد منشأ نفت و گاز را تشكيل مي‌دهد.

سازند سنگانه:
اين سازند داراي ظرفيت نفت ‌زايي كمي در غرب كپه‌داغ است اما در شرق كپه‌داغ داراي ظرفيت نفت‌زايي خوبي بوده و از شيل‌هاي سياه رنگ تشكيل شده است.

سازند سرچشمه:
جنس اين سازند كربناته است. اين سازند در غرب كپه‌داغ توانسته سنگ منشأ مخازن كوچك محلي باشد.

سازند باش كلاته:
جنس اين سازند از شيل‌هاي خاكستري و سياه است. اين سازند ظرفيت نفت‌زايي قابل توجهي نداشته و مي‌تواند به عنوان يك منبع فرعي وضميمه به سازند چمن بيد در نظر گرفته شود.

سازند شمشك:
در غرب كپه‌داغ از دومقطع شيل و ماسه سنگ تشكيل شده است. اين سازند از جهت تشكيل ذغال بسيار مهم است و بخش اعظم ذغال سنگ ايران را تامين مي‌كند البته قسمت شيلي اين سازند ظرفيت نفت‌زايي لازم را داشته است.

سازند مبارك:
جنس اين سازند از شيل‌هاي سياه رنگ و شيل‌هاي آهكي است. اين سازند به بلوغ تشكيل نفت رسيده و ‌توانسته است نفت توليد كند.

سنگ هاي مخزن و پوش سنگ ها در حوضه‌ي كپه داغ

ارزيابي سنگ‌هاي مخزن در حوضه‌ي كپه‌داغ بر اساس بررسي‌هاي دقيق دستگاهي تخلخل و تراوايي صورت نگرفته است، بلكه بر مبناي بررسي‌هاي صحرايي و مطالعه مقاطع نازك (مقاطع نازك در واقع نمونه گرفته شده از سنگ يك سازند است كه آن را به مقاطع بسيار نازك تبديل كرده تا در زير ميكروسكوپ قابل مطالعه باشند) استوار مي‌باشد. سنگ‌هاي مخزن و پوش سنگ آن‌ها در منطقه به دو گروه سنگ مخزن‌هاي مربوط به دوران مزوزئيك (mesozoic) است كه احتمالا در تمام حوضه كپه‌داغ گسترش و توسعه يافته‌اند و ديگري سنگ مخزن‌هاي دوران پالئوزويك (paleozoic) است كه تنها در محدوده‌ي جنوب غرب كپه‌داغ شناسايي شده‌اند.

گروه اول (گروه مخزني مزوزئيك و پوش سنگ‌هاي آن)

 سازند مزدوران:
سنگ مخزن اصلي در منطقه‌ي كپه‌داغ است. قسمت‌هاي مارل و شيلي و تبخيري شوريجه، پوشش مناسبي براي مخازن مزدوران در خانگيران فراهم كرده است.

 سازند شوريجه:
ماسه سنگ قسمت زيرين سازند شوريجه مخزن اصلي ميدان گازي خانگيران را تشكيل مي‌دهد و در حال حاضر در حال بهره‌دهي است. اين سازند از بالا و پايين بين 2 لايه‌ي غير قابل نفوذ قرمز رنگ قرار گرفته است.

سازند تيرگان:
جنس اين سازند از آهك است و در صورت داشتن ضخامت كافي، از ظرفيت مخزني مناسب برخوردار است. پوش سنگ اين سازند، سازند سرچشمه است.

سازند شمشك:
جنس اين سازند از شيل و ماسه است. طبقات ضخيم ماسه سنگي مي‌تواند نقش مخزن را در اين سازند ايفا كنند وطبقات شيلي نيز نقش پوش سنگ و سنگ منشأ را در اين سازند بازي مي‌كنند. اين سازند در قسمت جنوب غربي حوضه كپه‌داغ داراي تخلخل بيشتري است.

 گروه دوم (گروه مخزني پالئوزويك و پوش سنگ‌هاي آن)

اين سازند‌ها بر اساس شواهد صحرايي و سنگ‌شناسي از ظرفيت بالقوه‌اي جهت تشكيل مخازن هيدروكربوري برخوردار و براي ارزشيابي مناسبند و تنها در قسمت جنوب منطقه كپه‌داغ گسترش دارند.

سازند خوش ييلاق:
جنس اين سازند از شيل و آهك است كه بخش آهكي مي‌تواند به عنوان سنگ مخزن عمل كند و بخش‌هاي شيلي هم به عنوان سنگ منشأ اين مخازن عمل مي‌كنند، لايه‌هاي شيلي قسمت زيرين سازند مبارك نيز پوش سنگ اين مخازن است.

سازند مبارك:
از نظر جنس بخش بالايي اين سازند كربناته است و سنگ مخزن اصلي دوران پالئوزويك را تشكيل مي‌دهد. شيل‌هاي قرمز رنگ كه به سرخ شيل معروفند پوشش لازم براي اين مخزن را فراهم مي‌كنند.

تدوين: مهندس محسن اطمينان

دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي نفت دانشكده‌ي فني دانشگاه تهران

خبرنگار مهندسي نفت سرويس مسائل راهبردي ايران