Microfacies and sedimentary environment of the Aptian-Albian succession in the Bai Hassan oil field, Zagros Basin, northern Iraq

Abstract MICROFACIES AND SEDIMENTARY ENVIRONMENT OF THE APTIAN-ALBIAN SUCCESSION IN THE BAI HASSAN OIL FIELD, ZAGROS BASIN, NORTHERN IRAQ Ibrahim Mustafa Abbas Al-Twajary Studied was the Aptian-Albian succession in the Bai Hassan oil field, located in northern Iraq. The investigated sediments were deposited in the Zagros Foreland Basin. The studied succession consists of the Upper and Lower Qamchuqa, Jawan, and Upper Sarmord formations. Detailed studies of available thin sections, cuttings and logs from 5 boreholes (BH-70, BH-81, BH-90, BH-96, and BH-102) resulted in the recognition of eight microfacies: lime mudstone, orbitolina wackestone/packstone, orbitolina-miliolid wackestone, peloidal-miliolid-echinoderm packstone/grainstone, bioclast-mollusk-echinoderm wackestone/packstone, laminated evaporite-carbonate mudstone, planktonic foraminifera wackestone/packstone, and argillaceous pelagic lime mudstone/wackestone. The identification of microfacies and lithofacies in the studied area enabled to reconstruct five distinct depositional environments: restricted shallow marine/lagoonal, shallow open marine, fore-reef, deep open marine, and basinal. Each environment represents deposition in a different facies zone according to existing models of a rimmed carbonate shelf. Various diagenetic processes operating in different diagenetic environments, such as dissolution, micritization, cementation, compaction, recrystallization, anhydritization, and dolomitization, have affected the studied succession. Most of these processes directly or indirectly contributed to enhancing or decreasing the petrophysical properties of rocks, such as porosity. Various types of porosity have been recognized in the studied succession. Most of the pore spaces are not occluded by cementation, while some others of the succession they are partly or completely occluded, which makes parts of the studied succession in the investigated area an important hydrocarbon reservoir. Sequence stratigraphy studies of the succession have revealed the occurrence of three 3rd order cycles. The effects of sea level fluctuations influenced the intensity of diagenetic processes. MICROFACJE I ŚRODOWISKO SEDYMENTACJI APCKO-ALBSKIEJ SUKCESJI OSADOWEJ POLA NAFTOWEGO BAI HASSAN, BASEN ZAGROS, PÓŁNOCNY IRAK Ibrahim Mustafa Abbas Al-Twajary Przedmiotem badań w niniejszej rozprawie była apcko-albska sukcesja osadowa pola naftowego Bai Hassan w północnym Iraku. Badane osady były deponowane w basenie przedgórskim Zagros. W skład opisanej sukcesji wchodzą osady formacji: Lower i Upper Quamchuqa, Jawan i Upper Sarmord. Szczegółowe studia płytek cienkich i zwiercin pochodzących z rdzeniowanych interwałów z pięciu otworów wiertniczych (BH-70, BH-81, BH-90, BH-96 i BH-102), oraz analiza krzywych geofizycznych, umożliwiły wyróżnienie w badanej sukcesji następujących ośmiu mikrofacji: mudstone wapienny, wackstone/packstone orbitolinowy, wackstone orbitolinowo-miliolidowy, packstone/grainstone peloidowo-miliolidowo-szkarłupniowy, wackstone/packstone bioklastowo-mięczakowo-szkarłupniowy, laminowany mudstone węglanowo-ewaporatowy, wackstone/packstone z otwornicami planktonicznymi i pelagiczny mudstone/wackstone wapienny. Identyfikacja mikrofacji i litofacji pozwoliły na rekonstrukcję występowania na badanym obszarze pięciu środowisk depozycyjnych: ograniczonego płytkomorsko-lagunowego, płytkiego otwartomorskiego, przedrafia, głębokiego otwartomorskiego i basenowego. Zgodnie z istniejącymi modelami rozkładu facji dla obramowanego szelfu węglanowego, każde z tych środowisk reprezentuje depozycję w innej strefie facjalnej. Badane osady zostały poddane różnorodnym procesom diagenetycznym, zachodzących w różnych środowiskach diagenezy, takich jak: rozpuszczanie, mikrytyzacja, cementacja, kompakcja, rekrystalizacja, anhydrytyzacja i dolomityzacja. Większość z tych procesów miała bezpośredni lub pośredni wpływ na poprawę lub pogorszenie własności petrofizycznych skał, takich jak porowatość. W badanej sukcesji rozpoznano różne typy porowatości. Część przestrzeni porowych nie została zamknięta w wyniku cementacji, podczas gdy inne uległy częściowemu lub całkowitemu zamknięciu. Sprawia to że niektóre części badanej sukcesji są ważnymi skałami zbiornikowymi dla węglowodorów. Analiza stratygrafii sekwencji wykazała istnienie trzech cykli trzeciego rzędu. Wahania poziomu morza wpływały na intensywność procesów diagenetycznych.