LITHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF GLACIAL DEPOSITIONAL ENVIRONMENT AND ITS CONTROLS ON RESERVOIR PROPERTIES

LITHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF GLACIAL DEPOSITIONAL ENVIRONMENT AND ITS CONTROLS ON RESERVOIR PROPERTIES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (Ibrahim Abdullah Al Qarni Master Thesis)
THSS-00008 IBRAHIM QARNI MS_Thesis - RA 20 Jan 21 OA- clean copy-Singed (1) (1)(1).pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 8 April 2022.

Download (24MB)

Arabic Abstract

تعتبر الرواسب الجلیدیھ واحده من مكونات المكامن الصخریھ الرسوبیھ للمیاه الجوفیھ والزیت وأیضا الغاز الطبیعي في أماكن عدیده من العالم. تتجمع الرواسب الجلیدیھ لتكون طباقیات معقده مترسبھ في مقاطع طولیھ وأفقیھ، حیث تعتبر رسوبیات البیئات الترسیبیھ مھمھ لتعیین المناخ الترسیبي للعصور القدیمھ مما جعلھا من المجالات المفضلھ بین الباحثین لدراستھا. ھذا البحث یحلل نماذج من الرواسب الجلیدیھ لتقییم العوامل المتحكمھ في جوده صخور المكامن ما یساعدكأداه داعمھ لبناء وتنبؤ المجسم الترسیبي. في ھذا البحث تمت دراسة ستة عینات حفر لبي من ثلاثة آبار جوفیة عمیقھ ھذا بالإضافة إلى عدد خمس وثلاثون عینة مختارة من سحنات رسوبیة مختلفة لغرض دراستھا بالمجھرین المستقطب ( تحلیل 300 نقطھ للشریحھ الصخریة الواحدة) والمجھر الإلكتروني بالإضافھ إلى جھاز الإنكسار للأشعة السینیة للتعرف المعادن المكونة لرواسب المكمن الجلیدیة و تحدید أنواع الصخور ووصف نسیجھا الداخلي. تتكون عینات الحفر اللبي الموصوفة من عدد سبعة سحن صخریة معرفة كالتالي: صخور الطمي الصفیحیة، صخور الحجر الرملي المصمتھ، صخور الحجر الرملي الطبقیھ المستویة ، صخور الحجر الرملي ذو درجة قلیلة المیل، صخور الحجر الرملي ذو الزاویة كبیرة المیل، صخور الحجر الرملي الناعمة المشوھة، صخور الحجر الرملي سیئة الفرز والمكونة من حبیبات ذو أحجام مختلة. تم تحدید البیئة الترسیبیة السائده من خلال التعرف على أنواع السحن الرسوبیھ في العمود الصخري الترسیبي وذلك عن طریق الخصائص الفیزیائیھ الصخریھ، النسیج الترسیبي، التراكیب الصخریة و مكونات الطمي والآثار المتبقیھ للأحیاء السابقھ إن وجدت، بالإضافھ إلى التشقق ونوع المواد المترسبھ. استخلصت الدراسة بأن نوع الصخور المكون للمكمن ھي صخور جلیدیھ المصدر بالغة التعقید والتي تأثرت بالعدید من العملیات الترسیبیة ناتج من أنظمھ ترسیبیھ جلیدیھ مختلفھ. تشیر نتائج البحث بأن جودة صخور الحجر الرملي المكونة للمكمن منخفضة بخلاف بعض العینات والتي أظھرت نتائج تحلیلھا جودة صخور مكمن متوسطة الجودة ویرجع ذلك التحسن في جودة تحلل بعض إلى الصخور ھذه رواسب الفلدسبار ً اكثر مسامیة ونفاذیھ بالإضافة إلى وجود بعض الشقوق والتصدعات التي لوحظت في بعض أجزاء الصخور ً صخرا مخلفة المدروسة. على الجانب الآخر، یرجع السبب وراء الجودة المنخفضة لصخور الحجر الرملي المكونة للمكمن الرسوبي الجلیدي المدروس إلى عدة عوامل، مرتبھ من الأھم للمھم :الأحجام المختلفة للحبیبات الرسوبیة الملقاة في حوض الترسیب، إنضغاط الحبیبات المكونة للجسم الصخري الذي و ساھم في تقلیل المسامات بینھا، بالإضافة لتمعدن السلیكا والكالسیت اللذان یلعبان الدور ً الأكبر مقارنة بتمعدنات الطین والدولومیت و الأنھدریت والتي أدت من منظور ھذه الدراسة البحثیة أقل في تقلیل المسامیة دورا والنفاذیة لصخور الرواسب الجلیدیھ في موقع الدراسھ.

English Abstract

Glaciogenic deposits constitute reservoirs for hydrocarbons and groundwater in sedimentary basins in many places in world. Glacial successions comprise a wide range of sandstone deposits that create complex lateral and vertical facies associations. The importance of the glacial depositional environment for paleoclimate reconstruction has made glaciogenic successions a popular subject for further studies. This study investigates examples of glacial lithofacies deposits with the aim of generating a sedimentological depositional model that accounts for the system complexity and helps provide better reservoir characterization. This study will also evaluate the factors controlling the quality of glacially related reservoir rocks. Six subsurface cores from three wells were described, in addition to 35 samples collected from different facies and analyzed in thin section (including 300 point-count modal analysis). Selected samples were analyzed by environmental scanning electron microscope (ESEM) and a bulk rock and clay X-ray diffraction (XRD) tool to verify mineralogy, textures and therefore lithology units. The logged cores show intervals consist of seven lithofacies: fissile shale, massive sandstone, parallel laminated sandstone, low angle laminated sandstone, high angle laminated sandstone, soft sediment deformed sandstone and very poorly pebbly to granule sandstone lithofacies. The dominant lithology of the studied section is sandstone, which forms of fine to medium size, with moderately to well sorted detrital grains. The classification of the sandstone is predominantly sub-Arkoses with some sections where lithology is classified as Arenite and Arkosic-wacke, which form in a glacio-fluvial environment. The depositional environments are assigned through the identification of facies characteristics, which were examined through the rock unit’s physical properties, over pinpointing texture, sedimentary structures, mud contents, bioturbation index, identification of trace fossils, fractures, type of cements and type of lithofacies. This study shows that glacially related deposits have complex rock accumulations that are affected by different sedimentary processes, which resulted from the development of variable glacial depositional system sub-environments. The quality of sandstone in such system is generally complex, visual porosity is greatly enhanced by dissolution of the detrital feldspar grains, and in some intervals, by structure including glacially related rock deformation and fracturing. The glacial tight deposits are attributed to the variability of grain size as well as moderate to high grain packing, in addition to heavy cementations. Variability of cement types recognized in the studied data (e.g., silica, calcite cements, dolomite, anhydrite and clay) all contribute to the variability of the reservoir rock quality.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Earth Sciences
Department: College Of Sciences > Earth Sciences Dept
Committee Advisor: Abdullatif, Osman
Committee Members: Masrahy, Mohammed and ElHusseiny, Ammar
Depositing User: IBRAHIM ALQARNI (g201204620)
Date Deposited: 29 Apr 2021 10:22
Last Modified: 29 Apr 2021 10:22
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141851