DEPOSITIONAL AND DIAGENETIC CONTROLS ON POROSITY EVOLUTION OF THE MIOCENE DAM FORMATION CARBONATES; AL-LIDAM AREA, EASTERN SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF
M.Sc._Thesis_-_Depositional_and_Diagenetic_Controls_on_Porosity_Evolution_of_Miocene_Dam_Formation_Carbonates;_Al-Lidam_Area,_Eastern_Saudi_Arabia.pdf Download (18MB) | Preview |
Arabic Abstract
متكون الدام في منطقة اللدام في شرق المملكة العربية السعودية يتكون من تتابعات صخرية مختلطة من الرواسب الفتاتية و رواسب الكاربونات والتي ترسبت خلال العصر الميوسيني. الرسوبيات المكافئة لتكوين الدام في الصفيحة العربية تمثل خزانات للنفط في كل من العراق وايران . أثبتت الدراسات السابقة أن نوعية الخزان في الصخور الكربونية يتم التحكم فيها بشكل رئيسي من قبل النظام الترسيبي بالاضافة الى عمليات النشأة المتاخرة التي تؤثر على جودة الخزان. معادن الكربونات أكثر عرضة لعمليات النشأة المتأخرة أكثر من نظرائها في معادن الرواسب الفتاتية . ويعزى هذاالى الأصل الاحيائي لمعظم المعادن كربونات مقارنة مع الرواسب الفتاتية. ويمكن لعمليات النشأة المتأخرة إما أن تعزز و/أو تقلل مسامية الصخور . في هذه الدراسة، استنادا إلى وصف الخصائص الصخرية، وهياكل الرسوبية، والملمس، والمحتوى الأحفوري، وملامح النشأة المتأخرة، تم تحديد خمسة عشر سحنة صخرية ضمن تشكيل الدام الميوسيني في منطقة الدراسة. وقد ترسبت هذه السحنات على منحدر ترسيبي ذوو زاوية منخفضة تحت ظروف ترسيب فوق مدية، بين مدية، شاطئية وتحت مدية ضحلة. تم تحليل عمليات النشأة المتأخرة المتعلقة بصخور الكربونات باستخدام أدوات التحليل المختلفة، بما في ذلك: رقيقة المقطع الصخري، المجهر الماسح الألكتروني، تشتت الحيود السيني، وميض الحيود السيني والإستضاءة بالأشعة الكاثودية. هذه التحاليل أظهرت ان التتابعات المدروسة، وتحديدا الطبقات الحبيبية البين مدية، قد تأثرت بعمليات النشأة المتأخرة الناتجة عن المياه العذبة والتي أدت الى تكوين مساميات مختلفة تتضمن: المسامية القالبية، الفجوية والداخل حبيبية. وبالإضافة إلى هذه المساميات ذات الصلة الذوبانية، لوحظت عمليات النشأة المتأخرة أيضا في شكل انواع من السمنتة تتضمن: الغضروف المفصلي، السمنت المتدلي وايكوانت الكالسيت. ولوحظ أيضا عمليات النشأة المتأخرة البحرية، ولكن اقتصر ذلك على الطبقات الحبيبية الشاطئة وطبقات الواكي باكستون التحت المدية الغنية - بالكوارتز ، في شكل اسمنت الأراغونيت و الكالسيت العالي المغنيسيوم على هامش الحبوب. تم الاستدلال الظروف الدفن الضحلة بنقاط الاتصال بين الحبوب والممثلة في نقاط اتصال نقطية، خياطية والمحدب المقعر. في بعض - الطبقات، كما هو الحال في طبقات الواكيستون التي يهيمن عليها الطين، لوحظت كسور رفيعة جدا. وقد لوحظ أيضا الدولومايت التقليدي والذي أثر على كل الطبقات. تجمع الدولوميت مع معادن المتبخرات ادى إلى تفسير الدلمتة بأنه تكون تحت ظروف السبخة والتبخر. تم استخدام تسلسل النهج الطبقي من أجل ربط عمليات النشأة المتأخرة مع الترسيب والتقلبات النسبية لمستوى سطح البحر. وقد تم تحديد ثلاثة متواليات رابعة التكوين والتي تتضاحل الى اعلى في منطقة الدراسة، ويفصل بينهما حدود تسلسل اثنين. ولوحظ وجود علاقة واضحة بين أسطح التسلسل وعمليات النشأة المتأخرة. عمليات النشأة المتأخرة ذات الصلة الزوبانية، والدولومايت يزيدان صعودا )نحو حدود التسلسل( في كل تسلسل. وقد أظهرت قياسات المسامية والنفاذية بأن القيم العليا ترتبط مع أنظمة الترسيب العالية من كل تسلسل، تليها أنظمة الترسيب المتقدمة ومن ثم أنظمة الترسيب المنخفضة . ويعزى ذلك إلى أن أنظمة الترسيب العالية يهيمن عليها المزيد من الرواسب الحبيبية بالإضافة لوجود المساميات التي لها علاقة بالزوبان، فيما ان انظمة الترسيب المتقدمة والمنخفضة يغلب عليها الرواسب الطينية مع وجود أقل للمساميات الزوبانية. يمكن الإستفادة من نتائج هذه الدراسة لفهم توزيع عمليات النشأة المتاخرة في خزانات النفط التحت الارضية وبالتالي يمكن بواسطتها معرفة توزيع المساميات المختلفة في انطمة الترسيب المختلفة.
English Abstract
The Miocene Dam Formation in the Al-Lidam area of eastern Saudi Arabia consists of a succession of mixed siliciclastic-carbonate sequences that were deposited during Miocene (Burdigalian) times. Stratigraphic equivalents of the Miocene Dam Formation occur as hydrocarbon reservoir intervals in the Arabian Plate in Iraq and Iran. Previous studies have demonstrated that reservoir quality in carbonate rocks is mainly controlled by depositional setting and post-depositional diagenesis. Carbonate minerals are more susceptible to diagenesis than are their siliciclastic counterparts. This diagenetic susceptibility is mainly due to the high chemical reactivity of carbonate minerals. Diagenetic processes can be either porosity enhancing and/or porosity destructive. In this study, based on description of the lithology, sedimentary structures, texture, fossil content, and diagenetic features, fifteen lithofacies were identified within the Miocene Dam Formation in the study area. These lithofacies were deposited on, a low angle dipping, carbonate ramp under supratidal, beach, intertidal and shallow subtidal conditions. Carbonate diagenesis has been examined using different analysis tools, including: thin-section petrography, SEM, XRD, XRF and cathodoluminescence. These analyses tools have shown that the studied succession, especially the intertidal grainstones and packstones, are influenced by extensive meteoric diagenesis that led to formation of moldic and vuggy porosity. In addition to these dissolution related porosities, meteoric diagenesis is also observed in the form of meniscus, microstalictitic and equant calcite cement. Marine diagenesis was also observed, but it was restricted to the beach grainstone and subtidal quartz wacke-packstone lithofacies, in the form of aragonite and high magnesium calcite cement on the grain margins. Shallow burial conditions were inferred by grain contacts represented by point, suture and concavo-convex contacts. In some intervals, such as in the mud-dominated wackestones, hairline-thick fractures were observed. Mimetic dolomitization for the whole succession was also observed. The association of dolomite with evaporites minerals led to the interpretation that dolomitizationas sabkha-evaporative dolomitization model. Sequence stratigraphic approach was used in order to link the diagenetic processes to depositional setting and relative sea level fluctuations. Three fourth-order, shallowing-upward sequences were identified in the study area, and they are separated by two sequence boundaries. A clear relation between sequence surfaces and diagenetic processes was observed; the meteoric related diagenetic processes and dolomitization increase upwards (towards the sequence boundary) in each sequence. Porosity and permeability measurements have shown that the highest values are associated with the high stand systems tract (HST) of each sequence, followed by the transgressive systems tract (TST) and the low stand systems tract (LST). This was attributed to the fact that the (HST) is dominated by more grainy sediments in association with dissolution related porosities, while the (TST) and (LST) are dominated by muddier sediments with less influence of meteoric dissolution. The results of this study might help in understanding of diagenetic processes, and consequently the porosity and permeability distribution within hydrocarbon reservoirs.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Earth Sciences |
| Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences |
| Committee Advisor: | Abdullatif, Osman |
| Committee Members: | Al- Ramadan, Khalid and Cantrell, Dave |
| Depositing User: | Moaz Abdaltawab Salih |
| Date Deposited: | 16 Jun 2016 07:53 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 16:35 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140039 |