Geological attributes of shallow marine carbonate platforms: an example from the Lower Aptian Shu’aiba and Qishn formations, the Sultanate of Oman

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Carbonate reservoirs require special attention due to their significant contribution to global oil and gas reserves, accounting for approximately 60% of the world's remaining reserves. These reservoirs also exhibit favorable characteristics for carbon dioxide (CO₂) storage, making their continued exploration and development vital not only for future energy supply but also for achieving net-zero carbon emissions through the use of depleted reservoirs for CO₂ sequestration. Reservoir quality, particularly porosity and permeability, is strongly influenced by factors such as depositional environment and diagenetic processes. Therefore, investigating these factors provides a valuable opportunity to predict reservoir properties and understand their spatial distribution and evolution. The Lower Aptian Carbonates, specifically the Lower Shu’aiba and its equivalent, the Upper Qishn, are recognized across the Arabian Peninsula for their significant hydrocarbon reservoirs. These formations offer an excellent setting to study depositional environments and diagenetic alterations impacting reservoir quality. This study examined approximately 59 meters of the outcropped Lower Shu’aiba in Wadi Bani Kharus (Northern Oman) and 22 meters of the outcropped Upper Qishn in Wadi Baw (East Central Oman). Facies analysis, diagenetic evaluation, and reservoir quality assessment were conducted on 26 selected samples prepared as thin sections. These samples underwent microscopic study and point counting (300 points each), while 12 samples were further analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM) and geochemical techniques including X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Additionally, 16 samples were subjected to coring and porosity and permeability measurements. Seventeen distinct microfacies were identified across the two sites, representing diverse depositional environments ranging from lagoonal and reef settings to open marine algal platforms and slopes. Wadi Bani Kharus reflects the deeper, distal basin environment with characteristic slope microfacies, whereas Wadi Baw’s coarser-grained lithofacies correspond to a proximal, high-energy depositional environment. Regional diagenetic variations significantly influence reservoir quality. Northern Oman’s Lower Shu’aiba is characterized by extensive fracturing with calcite cement filling, while Central Oman’s Upper Qishn shows pronounced dolomitization and dissolution. Unique dolomite microfacies found in Wadi Baw pose classification challenges due to their atypical nature and suggest distinct dolomitization mechanisms absent in northern Oman. Microfacies characteristics strongly correlate with reservoir quality. The presence of interparticle microporosity and intrafossil porosity, particularly in foraminiferal-rich microfacies, enhances porosity substantially. Despite high porosity, the Lower Aptian Carbonates exhibit low permeability due to limited pore connectivity. Notably, Wadi Baw samples demonstrate higher porosity and permeability compared to Wadi Bani Kharus, where porosity is poor and permeability negligible. This disparity is attributed to differential burial histories, with Wadi Baw experiencing shallow burial and Wadi Bani Kharus subjected to deep burial related to ophiolite obduction. Preliminary evaluations highlight the Upper Qishn as a promising target for CO₂ storage. Although permeability is slightly below optimal thresholds, favorable porosity, thickness, and depth conditions suggest efficient supercritical CO₂ storage potential. Furthermore, geochemical analyses reveal mineralogical conditions conducive to long-term, stable CO₂ sequestration via mineralization.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

fcf71ef2-04ef-48f4-879e-14ea8e4aecd6

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

fcf71ef2-04ef-48f4-879e-14ea8e4aecd6_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

الخصائص الجيولوجية للمنصات الكربونانية البحرية الضحلة: مثال من تكوينات شعيبة وقشن الابتية السفلية سلطنة عمان

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Amrou Mohammed Salim Al-Alawi ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Mohamed A. K. El-Ghali","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Mohamed Moustafa","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Geological attributes of shallow marine carbonate platforms: an example from the Lower Aptian Shu’aiba and Qishn formations, the Sultanate of Oman

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

تتطلب الخزانات الكربونية اهتمامًا خاصًا نظرًا لمساهمتها الكبيرة في الاحتياطيات العالمية من النفط والغاز. ففي الواقع، تشكل هذه الخزانات حوالي 60% من الاحتياطيات المتبقية عالميًا. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه الخزانات على خصائص مناسبة لتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون، مما يجعل استمرارية التنقيب والتطوير فيها أمرًا أساسيًا لتلبية الطلب العالمي المستقبلي على الطاقة، ولعب دور حاسم في تحقيق الحياد الكربوني من خلال استخدام الخزانات المستنفدة لتخزين ثاني أكسيد الكربون. تتأثر جودة هذه الخزانات بشكل كبير بمجموعة من العوامل، أبرزها البيئة الترسيبية والتحورات اللاحقة. لذلك، توفر الدراسات في هذه المجالات فرصة فريدة للتنبؤ بخصائص الخزان وفهم توزيعها وتطورها. تُعرف الكربونات الابتية في تكوين الشعيبة السفلى السفلية، وتحديدًا ما يعادل تكوين قشن العلوي، على نطاق واسع بسبب مساميتها ونفاذيتها، حيث تعد هذه الصخور خزانات مهمة في الشرق الأوسط وفرصة ممتازة لدراسة بيئة الترسيب وتأثير التحورات اللاحقة التي تعزز فهم جودة الخزان. في المواقع المدروسة في وادي باو بشرق وسط عمان ووادي بني خروص شمال عمان، تم تحديد 17 نوعًا من السحنات الدقيقة التي تنتمي إلى بيئات ترسيبية متنوعة في نظام الكربونات الابتية السفلى، مما يعكس تنوعًا من البيئة القريبة الضحلة إلى البيئة البعيدة العميقة. يمثل وادي بني خروص الجزء العميق البعيد من الحوض بشكل تدريجي وواضح، بينما يشير وادي باو، بتكويناته الحجرية ذات الحبيبات الخشنة، إلى بيئة قريبة ذات طاقة عالية. لوحظت اختلافات إقليمية أثرت على جودة خزان الكربونات الابتية السفلى في تكوين شعيبة، خاصة بتكوين قشن العلوي في وسط عمان. ففي شمال عمان، يتميز التكوين بانتشار أكبر للتشققات المملوءة بأسمنت كلسي، في حين يبرز تأثير الدولوميت والذوبان بشكل أكبر في وسط عمان. كما تم العثور على سحنات الدولوميت الدقيقة في تكوين قشن العلوي في وادي باو، والتي تمثل تحديًا في التصنيف بسبب طبيعتها، وتشير إلى آليات دولوميتة خاصة بشرق وسط عمان غير موجودة في الشمال. تمت دراسة حوالي 59 مترًا من تكوين شعيبة السفلى في وادي بني خروص و22 مترًا من تكوين قشن العلوي في وادي باو لتحليل السحنات، والتحورات اللاحقة، وجودة الخزان. جمعت 26 عينة من كلا الموقعين، أُعدت منها شرائح رقيقة لدراستها تحت المجهر باستخدام تقنية حساب النقاط، حيث تم عد 300 نقطة على كل شريحة. كما خضعت 12 عينة لفحص بالمجهر الإلكتروني الماسح وتحليل جيوكيميائي باستخدام مطيافية الأشعة السينية الفلورية، والحيودية بالأشعة السينية، والطيفية الإشعاعية الطاقية-التفريقية. بالإضافة إلى ذلك، أُجريت قياسات للمسامية والنفاذية على 16 عينة. تشكل السحنات الدقيقة دليلًا قويًا على بيئة الترسيب وتأثيرها على جودة الخزان، حيث تعزز المسامية بين الحبيبات والمسامية داخل الأحافير، خاصة السحنات التي تحتوي على الفورامينيفيرا، من جودة الخزان بشكل كبير. ومع ذلك، رغم مسامية الكربونات الابتية السفلى العالية، إلا أنها تظهر نفاذية منخفضة بسبب محدودية الاتصال بين المسامات. في وادي باو، تظهر هذه الكربونات مسامية ونفاذية أعلى مقارنة بوادي بني خروص، حيث تكون المسامية منخفضة والنفاذية معدومة، ويُعزى هذا الاختلاف إلى اختلاف عمق الدفن، إذ تعرض وادي باو لدفن سطحي، بينما تعرض وادي بني خروص لدفن عميق نتيجة التأثيرات التكتونية المرتبطة بالركوب الأوفواليتي. أظهرت التقييمات الأولية لتكوين قشن العلوي أنه موقع واعد لتخزين ثاني أكسيد الكربون، فبالرغم من أن النفاذية أقل قليلاً من الحد الأدنى المطلوب، تشير المسامية، والسمك، والعمق إلى قدرة جيدة على التخزين الفعال لغاز ثاني أكسيد الكربون. علاوة على ذلك، كشفت التحليلات الجيوكيميائية عن إمكانية حدوث التمعدن المعدني في هذا التكوين، مما يسهم في تخزين ثاني أكسيد الكربون على المدى الطويل وبشكل مستقر من خلال عمليات التمعدن.

كلمات الباحثين

Shu’aiba, Qishn, Aptian, Wadi Baw, Wadi Bani Kharus, Microfacies, Diagenesis, Reservoir Quality, CO2 Sequestration, Net-zero,Oman

إشراف وإعداد

الإشراف

Mohamed A. K. El-Ghali, Mohamed Moustafa

الإعداد

Amrou Mohammed Salim Al-Alawi

الاقتباسات الببليوغرافية