وثيقة

Disriution of diagenetic alterations within depositional facies of mixed clastic-carbonate, early jurassic mafraq formation in North of Oman : an integrated tool for reservoir quality predicton

الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2018
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Early Jurassic mixed siliciclastic-carbonate Mafraq Formation is the base of Sahtan Group distributed in the north part of Oman, thinly in the platform high and missing in south of Oman. The Upper Mafraq considered as reservoir in central and eastern Interior Oman. This study provides a detailed description of depositional environments and diagenetic alteration and hence of their effects on reservoir quality in two outcrops of Mafraq Formation at Wadi Muayden and Wadi Al-Sahtan of northern and southern flanks of Al-Hajar Mountain in Oman. Mafraq Formation of Wadi Muayden and Wadi Al-Sahtan outcrops was fully described and detailed description sedimentological logs were constructed. Petrography analysis has been carried out on 110 thin sections of mixed siliciclasticcarbonate samples incorporated with XRD, SEM, CL and isotopes analysis in order to evaluate the petrographic description, textural and mineral composition and diagenetic alterations. Moreover, the depositional environments of the studied Mafraq Formation have been grouped into four facies associations, which are fluvial (FA 1), coastal complex (FA 2), lagoon-backshoal (FA 3) and shoal (FA 4). Based on textural analysis, sandstone samples of Mafraq Formation in Wadi Muayden have an average of very fine-grained and moderately well sorted sandstones. Furthermore, Mafraq Formation in Wadi Al-Sahtan composed of fine-grained and moderately well sorted sandstones. The variation of grain size in sandstones is reduced toward Wadi Muayden outcrop and the shape of grains become more rounded due to the long distance of clast transportation away from the source area. Modal composition shows that Mafraq Formation composition is dominated by intrabasinal carbonate grains (echinoderms, bivalves, gastropods, brachiopods and foraminifers) and extrabasinal non-carbonate grains (quartz). Petrographic and geochemical analysis of sandstone and carbonate of Mafraq Formation have shown that these sediment has undergone varies diagenetic regimes including quartz overgrowth, compaction, dissolution and cementation by calcite, dolomite, iron oxide, anhydrite and pyrite during eo, meso- and telodiagenesis. However, during eodiagenesis, mechanical compaction exists in fluvial facies association (FA 1) effected on quartz grains. Add to that, anhydrite coated some quartz grains and filling some pores in fluvial facies association (FA 1) by providing the needed SO4 from the sea water, possibly during sea level rise and depositional of overlaying marine carbonates. It could also occurs at eodiagenesis evidenced by the absence of quartz overgrowth and/or telodiagenesis filling pores that created by dissolution. Moreover, calcite cement exists in fluvial facies association (FA 1) by the effect of humid condition. It is more dominant in coastal complex (FA 2), lagoon (FA 3) and shoal (FA 4) facies associations than fluvial facies association (FA 1) and this attributed to the presence of bioclasts. Dolomite is another type of carbonate cements that may have occurred in eo- and mesodiagenesis which was mostly form by alteration of calcium carbonate and the seawater and/or meteoric water (under semi-arid condition) providing the need of Mg2+. Although, dissolution of different bioclasts and cement is a major attribute for creating secondary porosity, but this is filled by calcite and dolomite cement at later stage. Iron oxide occurs at early and later stage of diagenesis in an oxic environment. Moreover, pyrite exists in sandstone and carbonate sediment within anoxic environment conditions as a result of eogenetic microbial activity by getting the required (SO4)2- from the seawater and filling pores during the telodiagenesis. Quartz overgrowth is more dominant in fluvial facies association (FA 1) and more common toward Wadi Al-Sahtan outcrop, affected by silica that released from the chemical compaction of quartz grains. Siderite is a diagenetic process postdating quartz overgrowth and can be caused at meso- or telodiagenesis stages. Detailed petrographic analyses showed that more facies association affected by diagenetic process at meteoric, marine and burial stages that plays an important role in decreasing of reservoir quality.
الملخص العربي
تكون تكوين مفرق ذو الصخور الفتاتية والكربونانية في وقت مبكر من العصر الجوراسي وهي تعتبر من التكوينات السفلية لمجموعة سحتن، والتي تتوزع في الجزء الشمالي من سلطنة عمان و غير متواجدة في جنوب عمان. يعتبر الجزء العلوي من تكوين مفرق خزائا في وسط وشرق عمان. توفر هذه الدراسة وصفا مفصلا لبينات الترسيب والتغيرات الناتجة عن التحورات اللاحقة وبالتالي تحديد آثارها على جودة الخزان لتكوين مفرق في وادي المعيين ووادي السحتن في الجانبين الشمالي والجنوبي من جبال الحجر في عمان.
تم دراسة تكوين مفرق في وادي المعيدن ووادي السحتن بشكل كامل وتم وصف سجلات الرسوبيات بالتفصيل. تم تحليل 110 شريحة صخرية مجهزية من العينات المختلطة من الصخور الفتاتية والكربوناتية مع تحليل الأشعة السينية الحيادية، و المسح المجهري الألكتروني، و مجهر قياس درجة امتصاص الوميض المهبطي، وتحليل نظائر الكربون والاكسجين من أجل تقييم وصف الصخور والمكونات التركيبية المعدنية والتحورات اللاحقة لها. علاوة على ذلك، تم تجميع البينات الترسيبية لتكوين مفرق المدروسه في أربع سحنات مترابطة، هي نهرية، ومجمع ساحلي، و بحيرة راكدة، و مياه ضحلة بناء على التحليل النسيجي ، تحتوي عينات الحجر الرملي لتكوين مفرق في وادي المعين في المتوسط على حبيبات ناعمة جدأ وذات درجة فرز جيدة. علاوة على ذلك ، فإن تكوين مفرق في وادي السحتن يتكون من أحجار رملية ذات حبيبات ناعمة وذات درجة فرز جيدة. حجم حبيبات الصخور الرملية تقل بإتجاه الصخور المنكشفة في وادي المعين، ويصبح شكل الحبيبات أكثر دائرية نظرا لنقلها لمسافة أطول وأبعد من منطقة المصدر.
تظهر تركيبة الصخور المعدنية أن تكوين مفرق تهيمن عليه حبيبات الكربونات (مثل الشوكيات، الرخويات، البطنقدميات، القوائم الذراعية والفورامنيفرا)، والحبيبات غير الكربوناتية من خارج حوض الترسيب (المرو). لقد أظهر التحليل الصخري والجيوكيميائي للحجر الرملي والكربونات في تكوين مفرق أن هذه الرواسب قد خضعت التحورات لاحقة وتشمل على نمو لحام المرو، والتضاغط، والنوبان، والالتحام بواسطة الكالسيت، والدولوميت، وأكسيد الحديد، والأنهيدريت، والبايرايت خلال التحورات اللاحقة المبكرة والوسطى والمتأخرة. ومع ذلك، خلال التحورات اللاحقة المبكرة، أن الضغط الميكانيكي أثر على حبيبات المرو في السحنات المترابطة النهرية. إضافة إلى ذلك، معدن الأنهيدريت يغطي بعض حبيبات المرو ويملا بعض المسام في السحنات المترابطة النهرية من خلال توفير أنيون الكبريتات 2-SO4 المطلوب من مياه البحر، وربما أثناء ارتفاع مستوى سطح البحر وترسب الكربونات البحرية المتراكبة. يمكن أن يحدث ايضا في التحورات اللاحقة المبكرة ويتضح ذلك من خلال افتقارها إلى لحام المرو و ملء المسام خلال التحورات الملاحقة المتأخرة التي تم إنشاؤها عن طريق الإذابة. علاوة على ذلك ، يوجد المادة اللاحمة الكالسيت في السحنات المترابطة النهرية من خلال تأثير المناخ الرطب ويتواجد بكثرة في المجمع الساحلي، البحيرة الراكدة والمياه الضحلة وهذا يعزى إلى وجود الكائنات الحية. الدولوميت هو نوع آخر من المادة اللاحمة الكربوناتية يمكن أن يكون قد حدث في التحورات اللاحقة المبكرة والوسطى والذي في الغالب يتشكل عن طريق تغيير كربونات الكالسيوم تحت تأثير مياه البحر و / أو المياه العذبة (تحت الظروف شبه القاحلة التي توفر الحاجة من عنصر المغنسيوم. على الرغم من أن ذوبان بقايا الكائنات الحية وال المادة اللاحمة المختلفة هو سمة رئيسية لخلق مسامية ثانوية، إلا أن هذه المسامات يتم ملؤها بواسطة الكالسيت و المادة اللاحمة الدولوميت فيما بعد. يتكون أكسيد الحديد في مرحلة التحورات المبكرة وفي مرحلة التحورات اللاحقة في بيئة مؤكسدة. علاوة على ذلك، يوجد البايرايت في الأحجار الرملية والكربوناتية في ظروف بيئية غير مؤكسدة نتيجة للنشاط الميكروبي في مرحلة التحورات المبكرة عن طريق الحصول على أنيون الكبريتات من مياه البحر وملء المسام خلال عملية التحورات اللاحقة. نمو لحام المرو متركز أكثر في السحنات المترابطة النهرية وأكثر شيوعا تجاه الصخور المتكتشفة في وادي السحتن والمتائر بالسيليكا الذي نتج من عملية التضاغط الكيمياني لحبيبات المرو. السيدرايت هو عملية لاحقة لنمو لحام المرو والتي تكونت خلال مرحلة التحورات اللاحقة الوسطى أو المتأخرة. وأظهرت التحليلات الصخرية التفصيلية أن أكثر السحنات المترابطة تتأثر بالتحورات اللاحقة في بيئة المياة العذبة والبحرية وأثناء الدفن والتي تلعب دورا هاما في خفض جودة الخزان.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hasani, Majid Ahmed Said.
Sultan Qaboos University
2007
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Is'haqiyah, Zamzam Abdullah.
Sultan Qaboos University
2016
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Sulaimaniyah, Hanaa Salim
Sultan Qaboos University
2012
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hashmi, Yusuf Abdullah Salim.
Sultan Qaboos University
2015
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Gano, Zaharaddeen Sani.
Sultan Qaboos University
2015