نام پژوهشگر: محمد رضا کمالی

تحلیل هندسی و جنبشی سیستم گسلهای رانده زاگرس مرتفع در ناحیه چهارمحال و بختیاری و جنوب لرستان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده علوم پایه 1388
  مسعود نعمتی   علی یساقی

به نقشه درآوردن و بررسی ساختاری کمربند زاگرس بلند و حاشیه جنوب غربی پهنه سنندج-سیرجان در منطقه چهار محال و بختیاری منجر به شناسایی سیستم گسلهای راندگی با رانش به سوی جنوب غرب شده است. این سیستم از شمال شرق بطرف جنوب غرب شامل برگهای راندگی بن، هفشجان، فارسان، کوهرنگ-اردل و بازفت می باشد. بر اساس بررسی ساختاری و جنبشی این برگهای راندگی با استفاده از ساختارهای دگرشکلی پهنه های قاعده ای آنها، به همراه اطلاعات ژئوفیزیکی از راس پی سنگ به دو گروه برگهای راندگی داخلی و خارجی تقسیم گردیده اند. برگهای راندگی داخلی دارای هندسه دوپلکسی بوده و در آنها پی سنگ نیز درگیر می باشد و شرایط دگرشکلی آنها شکل پذیر-شکنا می باشد، در حالیکه برگهای راندگی خارجی دارای هندسی فلسی بوده و بر روی مجموعه نمکی هرمز بعنوان سطح جدایش اصلی توسعه یافته است و شرایط دگرشکلی آنها عمدتا شکنا می باشد. ارزیابی کمی شرایط دگرشکلی برگهای راندگی با استفاده از ریزساختارهای کوارتز، ماکلهای کلسیت و دمای همگونی ادخالهای اولیه نشان داد که برگهای راندگی بن و هفشجان در دمای حدود 250 درجه سانتیگراد دگرشکل شده اند. این بررسی بر روی نمونه های بدست آمده از پهنه های قاعده ای برگهای راندگی فارسان، کوهرنگ-اردل و بازفت نیز نشاندهنده دمای دگرشکلی حدود 200 درجه سانتیگراد برای این برگهای راندگی می باشد. این برآورد نشان می دهد که شرایط دگرشکلی از حاشیه جنوبی پهنه سنندج-سیرجان به طرف کمربند زاگرس بلند تغییر زیادی نمی کند. افزایش دمای دگرشکلی از برگهای راندگی داخلی به خارجی تدریجی است و هیچ تغییر ناگهانی در دمای دگرشکلی در گذر از برگهای راندگی رخ نمی دهد. بر اساس مطالعه حاضر، انتقال از بخشهای داخلی به خارجی کمربند کوهزایی زاگرس انتقالی بوده و بنابراین مرز پهنه سنندج-سیرجان بعنوان بخش داخلی کوهزاد و زاگرس بلند بعنوان بخش خارجی کوهزاد زاگرس ناگهانی نبوده و در راستای یک پهنه انتقالی شامل یک سیستم راندگی با هندسه دوپلکسی است که در آن پی سنگ نیز درگیر است قرار دارد. این برگهای راندگی داخلی به سمت عمق همگرا می شوند و یک راندگی شکل پذیر را با مقیاس پوسته ای در عمق تشکیل می دهند که در اینجا بعنوان پهنه ریشه ای کمربند چین-خورده-رانده زاگرس در نظر گرفته شده است. این راندگی با مقیاس پوسته ای بعنوان زمین درز کوهزاد زاگرس و مرز بین ورقه عربی و ایران مرکزی در عمق پیشنهاد شده است و در سطوح بالاتر پوسته با مجموعه ای از برگهای راندگی یعنی بن، هفشجان و فارسان جایگزین می شود. در زاگرس بلند، زمان آغاز حرکات راندگی بر اساس سن سازند همزمان با زمین ساخت، یعنی کنگلومرای بختیاری، میوسن پسین می باشد که با زمان تصادم قاره-قاره ورقه های عربی و اوراسیا بر اساس بازسازی ورقه-ها همخوانی دارد. هندسه و میزان دگرشکلی کنگلومرای بختیاری یک توالی راندگی رو به پیش بوم را در منطقه مطالعه نشان می دهند.

ارزیابی ژئوشیمیایی سنگ منشاء یکی از میادین نفتی خلیج فارس بر اساس داده های حاصل از روش های پیرولیز راک ایول و کروماتوگرافی گازی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی معدن 1391
  محمد صادقی   محمد رضا کمالی

ژئوشیمی آلی در اکتشافات ذخایر هیدروکربنی نقش تعیین کننده ای را ایفا می کند به طوری که امروزه بدون اطلاعات ژئوشیمیایی اقدام به حفاری نمی کنند. استناد کردن تنها به یک روش ژئوشیمیایی در تفسیر داده ها کمتر توصیه می شود و لذا معمولاً از چند تکنیک برای این امر کمک گرفته می شود. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق میدان نفتی نصرت بوده که در مجاورت خط مرزی آبی خلیج فارس بین جمهوری اسلامی ایران و امارات متحده عربی (میدان فاتح) مشترک است، که در ?? کیلومتری جنوب شرقی جزیره سیری قرار دارد. هدف از انجام این پروژه ارزیابی ژئوشیمیایی سنگ های منشاء این میدان می باشد. به منظور ارزیابی سنگ های منشاء میدان مذکور از نتایج آنالیز پیرولیز راک ایول استفاده شده است. در مطالعات تکمیلی از نتایج کروماتوگراف گازی نیز کمک گرفته شده است. آنالیز مقدماتی راک ایول بر روی 107 نمونه خرده حفاری بدست آمده از چاه nh-01 که شامل سازند پابده (59 نمونه)، گورپی (33 نمونه)، ایلام (6 نمونه)، لافان (7 نمونه) و سازند سروک (2 نمونه) می باشد صورت گرفته است. نتایج آنالیز مقدماتی حاکی از آن است که احتمال آغشتگی و یا آلودگی نمونه های سازندهای پابده، گورپی، ایلام و لافان بسیار پایین و فاقد آلودگی به گل حفاری بوده است. این در حالی است که نمونه های سازند سروک به صورت مهاجرت یافته یا نابرجا بوده است. کروژن تمامی نمونه های غالباً ترکیبی از کروژن نوع ii-iii می باشد. تعدادی از نمونه های سازندهای پابده و گورپی با رسیدن به مرحله کاتاژنز توانسته است در شروع مسیر بلوغ حرارتی (شروع پنجره نفت زایی) قرار گرفته به عبارت دیگر این نمونه ها در اواخر مرحله دیاژنز و اوایل مرحله کاتاژنز قرار دارند، در حالی که نمونه های سازندهای ایلام، لافان و سروک در آغاز ورود به پنجره نفت زایی بوده و نابالغ شناسایی شده اند. کیفیت هیدروکربنی سازند پابده (ضعیف تا خوب)، گورپی و ایلام (متوسط تا خوب)، و سه سازند پابده و گورپی و ایلام در صورت رسید به بلوغ کامل توانایی تولید گاز بیشتری نسبت به نفت دارند. کیفیت هیدروکربنی سازندهای لافان و سروک فقیر تا ضعیف می باشد و هیچ نوع هیدروکربنی نمی توانند تولید کنند (عدم قابلیت سنگ منشاء شدن). جهت آنالیز تکمیلی کروماتوگرافی گازی، 8 نمونه (3 نمونه سازند پابده (pb#1, pb#2, pb#3)، 3 نمونه سازند گورپی (gu#1, gu#2, gu#3)، یک نمونه سازند ایلام (il) و یک نمونه سازند سروک (sv)) انتخاب گردیده است. ابتداً بیتومن نمونه ها استخراج و سپس با روش کروماتوگرافی ستونی بخش اشباع آن تفکیک و برای آزمایشگاه کروماتوگرافی گازی ارسال شده است. و این گونه نتیجه گیری شد که به طور کلی کیفیت آثار و بقایای هیدروکربن های موجود در ماتریکس نمونه های مورد مطالعه ویژگی های پارافینیتک از خود نشان می دهند که به استثناء نمونه شماره 3 سازند پابده (pb#3) که ترکیب نفت آن نفتنیکی می باشد. یکی از نمونه های سازند پابده (pb#3) تحت تجزیه شدگی زیستی در حین دیاژنز قرار نگرفته است، در شرایط احیایی و محیط دریایی رسوب کرده است. سایر نمونه های سازند پابده، نمونه سازند گورپی و سروک تحت شرایط احیایی و در محیط دریایی با ورود اندکی از مواد خشکی رسوب کرده اند و از تجزیه شدگی زیستی در حین دیاژنز تا حدودی حفظ شده اند. سازند ایلام بیشتر تحت شرایط اکسیدی و در محیط قاره ای رسوب کرده است و تجزیه شدگی زیستی در حین دیاژنز روی آن تأثیر گذاشته و دارای کروژن نوع iii می باشد و بین مابقی نمونه ها کمترین میزان بلوغ و بیشتر تجزیه شدگی زیستی در حین دیاژنز را دارد. یکی از نمونه های سازند گورپی (gu#2) تحت شرایط اکسیدی رسوب و تجزیه شدگی زیستی در حین دیاژنز روی آن اثری نگذاشته است و لذا مواد آلی موجود حفظ شده است. با توجه به مقادیر کم نسبت قاره ای به دریائی نمونه های مورد مطالعه، برای نفتهای خام میدان نفتی نصرت، فراوانی مواد دریائی نسبت به قاره ای در سنگ های منشاء تشکیل دهنده مورد تأیید قرار می گیرد. مواد هیدروکربنی موجود در تمامی نمونه ها از یک منشاء کاملاً بالغ زایش یافته اند و در یک محیط احیایی رسوب کرده اند. با توجه به سیستم زهکشی عمودی میدان، سازند پابده از بیشترین میزان پتانسیل سنگ منشاء شدن برخوردار بوده، سازند سروک از کمترین پتانسیل برخوردار است. به غیر از سازند پابده تمامی سازندهای گورپی، ایلام، لافان و سروک بیانگر شاخص پتانسیل سنگ منشاء پائین بودند و سازند پابده بیانگر شاخص پتانسیل سنگ منشاء میانه می باشد. همچنین نتایج مطالعه لاگ های ژئوشیمیایی تائید کننده مطالب فوق الذکر است.

مدل سازی تاریخچه تدفین و بازسازی حرارتی پتانسیل شیل های گازدار در حوضه پرت، استرالیای غربی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم 1393
  امیر کریمیان طرقبه   رضا رضایی

چکیده: مصرف گاز طبیعی در جهان به سرعت رو به افزایش است و تقاضا برای انرژی از مخازن عادی در اینده ای نزدیک با مشکل مواجه خواهد شد. فعالیت ها در زمینه مخازن غیر عادی به صورت جهانی به منظور متعادل کردن افزایش تقاضا برای انرژی، در حال افزایش است. شیل گاز دار به عنوان مخزن غیر عادی برای تولید گاز در نظر گرفته می شود. چندین سازند غنی از مواد ارگانیک در حوضه رسوبی پرت تولید کننده نفت و گاز هستند. هدف از این مطالعه بررسی و تحقیق پیرامون سازند های کاکاته ا با سن پرمین پسین- تریاس اغازین و کارینجینیا با سن پرمین اغازین به عنوان مهم ترین پتانسیل ها برای شیل گاز دار در حوضه رسوبی پرت است. داده های انالیز ژئوشیمیایی از قبیل مجموع کربن الی و داده های راک اول همراه با مطالعات تاریخچه تدفین و مدل سازی حرارتی و بررسی الکتروفاسیس ها برای ارزیابی سازنده های مورد نظر در حوضه رسوبی پرت به کار برده شد. سازند کاکاته ا در حوضه رسوبی پرت در 39 چاه مورد مطالعه تمایلی از افزایش بلوغ از شمال به سمت جنوب در نزدیک مرکز حوضه دارد. این سازند به بلوغ حرارتی بین 6/0 تا 2 درصد از نظر انعکاس ویترینایت رسیده است که در زون گازی ترموژنیک خشک و مرطوب قرار دارد. مواد الی ترکیبی از کروژن های نوع دوم و سوم هستند. میانگین مجموع محتوای کربن الی بین 02/0 تا 64/12 درصد وزنی متغیر است. مقدار tmax بین 395 تا 488 و tti از 2 تا 1700 متغیر است. ضخامت سازند به طور میانگین 337 متر، پارامتر موثر دیگری برای در نظر گرفته شدن به عنوان پتانسیل شیل گاز دار است. داده ها از روش های ذکر شده و پلات مشخص کننده محدوده شیل گازدار نشان می دهد که سازند کاکاته ا دارای پتانسیل برای اکتشاف و استخراج به عنوان شیل گاز داردر استرالیای غربی است. سازند کارینجینیا، در 32 چاه مورد مطالعه در حوضه رسوبی پرت، روند افزایش بلوغ از شمال به جنوب حوضه را نشان می دهد که نزدیک مرکز حوضه مطلوب ترین شواهد ان مشاهده می شود. این شیل ها دارای بلوغ بین 59/0 تا 9/1 درصد انعکاس ویترینایت هستند که در زون گاز خشک و مرطوب ترموژنیک قرار دارند. مواد ارگانیک مخلوطی از کروژن های نوع دوم و سوم هستند. داده های tmax بین 425 تا 523 تغییر می کند. همچنین داده های tti از 5 تا 1550 تغییر می کند. مجموع محتوای کربن الی بین 66/0 تا 15/14 متغیر است و میانگین ضخامت این سازند حدود 31/189 متر است. مطالعات تاریخچه تدفین و مدل سازی حرارتی و ترسیم پلات مشخص کننده محدوده شیل گاز دار، در نظر گرفته شدن سازند کارینجینیا به عنوان پتانسیل شیل گاز دار را در استرالیای غربی تایید می کند. بازسازی تاریخچه تدفین و حرارتی دو مرحله اصلی ریفتینگ را در زمان های پرمین پسین و کرتاسه اغازین در حوضه ریفتی پرت نشان می دهد. مشخص کردن الکتروفاسیس در مخازن نقش بسیار مهمی را در بین لایه های حاوی هیدروکربن ایفا می کند. در این مطالعه، الکتروفاسیس سازندهای کاکاته ا و کارینجینیا در حوضه رسوبی پرت بوسیله روش انالیز خوشه ای تعیین شده است. در حدود 341 چاه در حوضه رسوبی پرت وجود دارد که از میان انها 187 چاه در سازندهای کاکاته ا و کارینجینیا نفوذ کرده اند اما بعد از مطالعات دقیق تر که شامل بررسی لاگ ها، گزارش چاه ها، و همچنین نبود داده های مغزه، شش چاه برای سازند کارینجینیا و ده چاه برای سازند کاکاته ا انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفتند که بر اساس مطالعات تاریخچه تدفین و حرراتی این چاه ها به سه گروه شامل تولید کننده گاز، نفت و غیر تولید کننده تقسیم می شود. در این روش برای تعیین الکتروفاسیس ها، فواصل بین داده ها در ابتدا محاسبه شده و سپس با استفاده از توابع ارتباطی، به یکدیگر مرتبط شده اند. تابع دندروگرام برای ترسیم درخت خوشه ها روی منطقه مورد مطالعه استفاده شده است. لاگ های ورودی شامل لاگ صوتی (dt)، اشعه گاما (gr)، مقاومت (ind) و پتانسیل خود زا (sp) است که منجر به تشخیص 5 الکتروفاسیس برای سازند کاکاته ا و 4 الکتروفاسیس برای سازند کارینجینیا شده است. این روش برای ارزیابی نمونه های شیل گاز دار بر اساس الکتروفاسیس می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

استفاده از داده های چاه نگاری، ژئوشیمیایی و لرزه ای جهت ارزیابی سنگ منشأ هیدروکربنی به کمک روش عصبی- فازی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده معدن و ژئوفیزیک 1393
  احمد واعظیان   محمد رضا کمالی

امروزه استفاده از روش های هوشمند جهت تخمین پارامترهای سنگ، گسترش فراوانی یافته است. اندازه گیری کل محتوای کربن آلی (toc) یکی از اولین پارامترهای مهم و اساسی در ارزیابی اولیه سنگ منشأ می باشد. این پارامتر با ارزش، در آزمایشگاه به وسیله دستگاه های اندازه گیری مانند پیرولیز راک-اول مورد اندازه گیری قرار می گیرد که علی رغم دقت بالای آن ها، وقت گیر و پرهزینه می باشد. تاکنون روش های مختلفی از جمله شبکه های عصبی، منطق فازی، الگوریتم ژنتیک و ... جهت تخمین toc بکار گرفته شده اند اما همگی آن ها از نگارهای پتروفیزیکی به این مهم دست یافته اند. لذا با توجه به گستره وسیع تر داده های لرزه ای نسبت به نگارهای چاه پیمایی، در این مطالعه تلاش شده است با بکارگیری و تلفیق داده های مختلف از جمله ژئوشیمیایی، زمین شناسی، پتروفیزیکی و لرزه ای، با استفاده از روش نروفازی، نسبت به تخمین toc از مقطع لرزه ای دوبعدی از طریق نشان گرهای لرزه ای، اقدام و چگونگی توزیع toc را علاوه بر چاه ها، در حد فاصل بین آن ها نیز بررسی نمود. برای رسیدن به این هدف، در ابتدا با استفاده از روش های متداول ارزیابی ژئوشیمیایی و مدل سازی حرارتی، پتانسیل ژئوشیمیایی سازندهای محتمل بر سنگ منشأ مناسب در بخش مرکزی خلیج فارس، مورد آنالیز قرار گرفت و در نهایت سازند گدوان جهت ارزیابی نهایی انتخاب گردید. سپس برای ارزیابی ژئوشیمیایی سازند گدوان با استفاده از نتایج حاصل از پیرولیز راک-اول، نسبت به بررسی کیفیت، کمیت و بلوغ ماده آلی و نیز انجام مدل سازی حرارتی در شش چاه از بخش مرکزی خلیج فارس پرداخته و مشخص گردید که سازند گدوان در این بخش، سنگ منشأ موثری نمی باشد و بلوغ آن در مرحله اولیه است و هرچه به سمت جنوب و مرزهای عربی پیش می رویم، بلوغ آن افزایش می یابد. در مرحله بعد جهت تخمین toc از داده های لرزه ای، ابتدا نگار هدف (toc) در محل چاه با استفاده از دو روش logr? و رگرسیون خطی تخمین زده شد. دلیل استفاده از این دو روش محدودیت داده ها در سازند گدوان و عدم کارایی روش های هوشمند می باشد. با این وجود تطابق مناسبی بین داده های تخمین زده شده و واقعی دیده شد. سپس با استفاده از روش رگرسیون چندنشان گری، نشان گرهای بهینه که ارتباط مناسبی با نگار هدف داشتند، در محل چاه انتخاب شدند. این نشان گرها شامل فاز وزنی دامنه، کسینوس فاز لحظه ای، فرکانس لحظه ای و مشتق دوم دامنه لحظه ای، به عنوان نشان گرهای داخلی و امپدانس صوتی به عنوان نشان گر خارجی می باشند که در این میان امپدانس صوتی ارتباط نزدیک تری را نسبت به سایر نشان گرها از خود نشان داد. بعد از این مرحله داده های موجود در سازند گدوان در چاه های مورد مطالعه جمع آوری و با استفاده از آن ها به آموزش شبکه نروفازی پرداخته شد نتایج حاصل نشان می دهد که این شبکه با داشتن خطای 0096/0 برای داده های آموزش و دارا بودن ضریب همبستگی 87/0 برای داده های تست، تخمین گر مناسبی جهت اعمال بر روی مقاطع لرزه ای میادین مورد مطالعه است. در پایان این مطالعه، با استفاده از شبکه مذکور و اعمال آن بر مقاطع لرزه ای دوبعدی در پنج چاه 2sk-1، sia-1، 3h-1، k-2 و t-2 مقطع toc نهایی بدست آمده است.