کاربرد مطالعات ژئوشیمیایی و آماری پیشرفته در تعیین خانواده های نفتی خلیج فارس

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشجوی دوره دکترای مهندسی اکتشاف نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

آنالیزهای خوشه‌ای سلسله مراتبی و مولفه ­های اساسی از جمله روش­های آماری هستند که اغلب برای بررسی گروهی از متغیرها توسط متخصصان ژئوشیمی استفاده می­شوند. در راستای تعیین خانواده‌های نفتی در پهنه ایرانی خلیج فارس تعداد 33 نمونه نفتی از میادین متفاوت برداشت شد و مورد آنالیزهای پیشرفته کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی گازی- طیف­ سنجی جرمی و طیف­ سنجی جرمی ایزوتوپ پایدار کربن قرار گرفت. از میان پارامترهای حاصله تعداد 16 پارامتر به عنوان داده­ های ورودی در تحلیل­ های خوشه­ ای سلسله مراتبی و مولفه­ های اساسی انتخاب شد. نتایج به دست آمده بیانگر وجود حداقل چهار خانواده نفتی متفاوت در پهنه ایرانی خلیج فارس است. این خانواده­ ها به صورت مناسبی از لحاظ مکانی و زمانی از یکدیگر تفکیک شده ­اند. خانواده­ های نفتی شماره یک و دو به ترتیب در غرب و شرق خلیج فارس سن ژوراسیک تا کرتاسه پایینی و خانواده­ های نفتی شماره سه و چهار در غرب و شرق خلیج فارس سن کرتاسه بالایی تا ترشیری را دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of advanced geochemical and statistical analysis in identifying oil families in Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • A.R. Rabbani 1
  • A.R. Baniasad 2
1 Professor, Amirkabir University of Technology
2 PHD Student, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Hierarchical cluster and principal component analysis are two statistical methods frequently used by geochemists to study the group of variables. In order to identify oil families in the Iranian sector of Persian Gulf, 33 oil samples were collected and analyzed by advanced gas chromatography, gas chromatography-mass spectrometry and Finnigan Delta Plus mass spectrometer. On the whole, 16 parameters were considered as the input data for Hierarchical cluster and principal component analysis. Four different oil families at least could be identified through the Iranian sector of Persian Gulf based on the results obtained. These families were categorized stratigraphically and regionally. Accordingly, oil families No. I and No. II in west and east of Persian Gulf respectively, are located in the Jurassic to early Cretaceous reservoirs, whereas oil families No. III and No. IV in west and east of Persian Gulf belong to Late Cretaceous to Tertiary reservoirs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Persian Gulf
  • Oil families
  • Oil geochemistry
  • Hierarchical cluster analysis
  • Principal component analysis

[1]     Sofer, Z., Zumberge, J. E., and Lay, V. (1986). “Stable carbon isotopes and biomarkers as tools in understanding genetic relationship, maturation, biodegradation and migration of crude oils in the northern Peruvian Oriente (Maranon) basin”. Organic Geochemistry, 10: 377-389.

[2]     Telnæs, N., and Dahl, B. (1986). “Oil-oil correlation using multivariate techniques”. Organic Geochemistry, 10: pp. 425.

[3]     Curiale, J. A. (1987). “Distribution of transition metals in North Alaskan oils, in R.H. Filby and J.F. Branthaver, eds., Metal complexes in fossil fuels”. American Chemical Society Symposium Series, 344: 135-145.

[4]     Waples, D. W., and Curiale, J. A. (1999). “Oil-oil and oil-source rock correlations”. AAPG Treatise Petroleum Geology Handbook, 92: 1-71.

[5]     Peters, K. E., Walters, C. C., and Moldowan, J. M. (2005). “The Biomarker Guide. Biomarkers and Isotopes in Petroleum Exploration and Earth History”. University of Cambridge Press, Cambridge, 2: 475-1155.

[6]     Rabbani, A.R., Kotarba, M.J., Baniasad, A.R., Hosseiny, E., Wieclaw, D., 2014. “Geochemical Characteristics and Genetic Types of the Crude Oils from the Iranian Sector of the Persian Gulf”, Organic Geochemistry 70, 29-43.

[7]     Punj, G.N., and Stewart, D. W. (1983). “Cluster Analysis in marketing research: Review and suggestions for application”. Journal of marketing research, 20: 134-148.

[8]     Ward, J. H. (1963). “Hierarchical grouping to optimize an objective function”. Journal of the American Statistical Association 58: pp. 236.

[9]     Davis, J. C. (2003). “Statistics and Data Analysis in Geology”. John Wiley and Sons, 3: pp. 656.

[10] Peters, K. E., Coutrot, D., Nouvelle, X., Ramos, L. S., Rphrback, B. G., Magoon, L. B., and Zumberge, J. E. (2013). “Chemometric differentiation of crude oil families in the San Joaquin Basin, California”. AAPG Bulletin, 97(1): 103–143.

[11]  ربانی، ا.ر.؛ 1392؛“زمین شناسی و ژئوشیمی نفت خلیج فارس”،انتشارات دانشگاه تفرش، تفرش، دانشگاه تفرش، دوره اول، ص 431–399.

[12] Peters, K. E., Moldowan, J. M. (1993). “The Biomarker Guide. Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments”. Wiley, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.

[13] Grantham, P. J., Wakefield, L. L. (1988). “Variations in the sterane carbon number distributions of marine source rock derived crude oils through geological time”. Organic Geochemistry, 12: 61-73.

[14] Bordenave, M. L. (2008). “The Origin Of the Permo-Triassic Gas Accumulations in the Iranian Zagros Foldbelt and Contiguous Offshore Areas: A Review of the Palaeozoic Petroleum System”. Journal of Petroleum Geology, 31: 3-42.

[15] Hughes, W. B., Holba, A. G., and Dzou, L. I. P. (1995). “The ratios of dibenzothiophene to phenanthrene and pristane to phytane as indicators of depositional environment and lithology of petroleum source rocks”. Geochimica et Cosmochimica Acta, 59: 3581-3598.

[16] Bordenave, M. L., and Hegre, J. A. (2010). “Current distribution of oil and gas fields in the Zagros Fold Belt of Iran and contiguous offshore as the result of the petroleum systems”. in: Leturmy, P., Robin, C. (Eds.), Tectonic and Stratigraphic Evolution of Zagros and Makran during the Mesozoic–Cenozoic, Geological Society Special Publication 330, London.

[17] Ayres, M. G., Bilal, M., Jones, R. W., Slenz, L. W., Tartir, M., and Wilson, A. O. (1982). “Hydrocarbon habitat in main producing areas, Saudi Arabia”. American Association of Petroleum Geologist Bulletin 66.

[18] Bishlawy, S. (1986). “Habitat of Hydrocarbon”.  In Abu Dhabi, UAE, Symposium on Hydrocarbon Potential of Intense Thrust Zones, Abu Dhabi, 63-124.

[19] Carrigan, W. J., Cole, G. A., Colling, E. L., and Jones, P. J. (1995). “Geochemistry of the Upper Jurassic Tuwaiq Mountain and Hanifa Formation Petroleum Source Rocks of Eastern Saudi Arabia”. in: KATZ, B.J. (Ed.), Petroleum Source Rock Series, Springer, Berlin, 67-68.

[20] Sofer, Z. (1984). “Stable carbon isotope composition of crude oils: Application to source depositional environments and petroleum alteration”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 68: 31-49.