پیشروی دریا در ایران مرکزی (در طی الیگو - میوسن) منجر به ته نشست رسوبات آهکی، مارنی، تخریبی و تبخیری تحت عنوان سازند قم گردیده است. سازند قم به لحاظ وجود رخساره‌های متنوع در آن، که می‌توانند بعنوان سنگ منشاء، سنگ مخزن و سنگ پوش (قابلیت لازم در یک سیستم نفتی) عمل نمایند، در نقاط مختلف ایران مرکزی مورد توجه واقع شده است. این توجه می‌تواند در راستای اکتشاف هیدروکربور و یا یافتن موقعیت‌های مناسب جهت ذخیره سازی گاز (Gas storage) باشد.
یکی از اهداف اساسی برنامه‌های توسعه صنعت گاز کشور،تدوین و ارائه برنامه‌ها و سیاست‌های خاص جهت اجرای طرح‌های ذخیره سازی گاز است. ذخیره سازی گاز طبیعی به عنوان یک فرآیند، در سلسله فرآیندهای تولید، پالایش و انتقال گاز طبیعی با هدف تضمین روند تأمین مستمر گاز به ویژه در زمان اوج مصرف و ماه‌های سرد سال، ضرورت دارد. همانند سایر سوختهای فسیلی نظیر فرآورده‌های نفتی، گاز طبیعی نیز نیازمند ذخیره‌سازی است. گاز طبیعی نقش مهمی را در تأمین انرژی جهان دارد و در حال حاضر جوابگوی بیش از 31 درصد از نیازهای انرژی جهان می‌باشد. مخازن ذخیره سازی جهت توسعه شبکه مصرف، عموماً جهت پاسخگویی به اوج تقاضای مصرف کنندگان در بخش خانگی در زمستان مورد استفاده قرار می‌گیرد. همزمان با آن در مناطق گرم، موازنه روزانه بار نیروگاههای حرارتی مولد برق بیشتر بر اساس اتکاء به مخازن زیرزمینی انجام می‌گردد. این تأسیسات نقش مهمی را در استفاده از تفاوت قیمت گاز در تابستان و زمستان بازی می‌کنند.
میدان یورت شاه، به عنوان یکی از مخازن به طور طبیعی شکسته شده در ناحیه ایران مرکزی به شمار می‌رود، که با توجه به نیازهای استراتژیک کشور، برای انجام عملیات ذخیره سازی گاز در نظر گرفته شده است.
با توجه به اهمیت جنبه‌های رسوبشناسی و شناخت رفتار سیالات در محیط متخلخل لازم است تا ویژگیهای مغزه‌های حفاری شده، به صورت جامع مطالعه شده، و با نتایج حاصل از مطالعات و اندازه‌گیریهای پتروفیزیکی و پارامترهای ویژه سنگ مخزن نظیر توزیع خلل و فرج تکمیل و مقایسه شود. نتایج حاصل از این پروژه، می‌تواند به عنوان مبنایی برای مدلسازی رفتار مخزنی این میدان قرار گیرد.
1-2- اهداف مطالعه
1- تعیین لیتولوژی و بافت سازند
2- مطالعه رسوبشناسی بمنظور شناخت محیط رسوبی سازند قم در میدان یورتشاه
3- بررسی تأثیر فرایندهای دیاژنزی بر روی خواص مخزنی
4- تعیین انواع تخلخل و درصد تخلخل میکروسکپی
5- ارزیابی کیفیت مخزنی سازند قم در میدان یورتشاه
6- ارائه مدل تغییرات خواص مخزنی سازند قم در میدان یورتشاه جهت استفاده در بررسی میزان قابلیت ذخیره سازی گاز طبیعی
1-3- مطالعات قبلی
- اولین مشاهدات و بررسی‌ها در ارتباط با لایه‌های دریایی سنوزوئیک توسط لوفتوس (Loftus , 1855) و بعدها توسط تیتز (Tietz , 1875) در ایران مرکزی انجام گرفته است. (Stocking Setudehnia, 1972)
- اشتال (Stahl, 1911) ضمن بررسی زمین شناسی ایران مرکزی و تهیه نقشه این قسمت با مقیاس 000/600/1، چینه شناسی حوضه قم را نیز مورد بررسی قرار داد.
- دوزی (Dozy , 1944) ضمن مطالعه زمین شناسی منطقه قم، از رسوبات دریایی آهکی و مارنی محدود بین سریهای قرمز بالا و پایین تحت عنوان سازند دریایی یاد می‌کند.
- اشتوکلین (Stocklin, 1952) سن سازند قم را الیگوسن میانی تا میوسن زیرین تعیین کرد و آن را به سه بخش تقسیم نمود. وی بخش سنگ آهک – مارن زیرین را معادل آهک آسماری دانست.
- فورر و سودر (Furrer & Soder, 1955) سازند قم را بر اساس لیتولوژی بخشهای (a تا f) معرفی نموده و واحد c را مجدداً به چهار زیر واحد (C1 تا C4) تقسیم کرد.
- بزرگ نیا (Bozorgnia, 1966 ) ضمن بررسی چینه شناسی این سازند بیشترین گسترش پیشروی آب دریا را در حوضه کاشان به طرف شمال غربی،در بوردیگالین ذکر نمود.
- مهاجر (1956) به منظور بررسی ساختمانهای مستعد ذخیره نفت در حوزه ساوه وضعیت و گسترش سازند، ضخامت، میزان تخلخل و نحوه گسترش شکستگیها در این سنگها را مورد بررسی قرار داده و آهک f موجود در منطقه بند چای را مستعد ذخیره مواد نفتی دانست.
- نوگل سادات (1973) ضمن مطالعه زمین شناسی و چینه شناسی منطقه قم مطالعات تکتونیکی و تحلیل‌های ساختاری این منطقه را مورد توجه قرار داد.
- رهقی (1980) با مطالعه فسیلهای موجود در بخشهای مختلف سازند قم سن این تشکیلات را اولیگوسن تا میوسن ذکر نموده است.
- اوجانی (1377) بخش c سازند قم را در مقاطع دو چاه و دو برادر مورد مطالعه قرار داد.
- اخروی وامینی (1998) با بررسی محیط‌های رسوبگذاری بخش f سازند قم در حوضه مرکزی ایران، رسوبگذاری کربنات را به صورت رخساره‌های ریف و جلوریف بر روی رمپ کربناته معرفی نمود.
- لطف‌پوروهمکاران (1384) مطالعات جامع رسوبشناسی و چینه‌شناسی مکانی سازند قم در نواحی قم، کاشان، ساوه و زواره را انجام دادند.
همچنین تعداد زیادی رساله دانشجویی که در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری در زمینه‌های مختلف بویژه مطالعات میکروفاسیس، محیط رسوبگذاری و دیاژنز بخشهای مختلف سازند قم در مقاطع سطحی ارائه گردیده است.
1-4- موقعیت جغرافیایی ناحیه مورد مطالعه
ناحیه مورد مطالعه دیورت شاه، در 70 کیلومتری جنوب شرق تهران واقع شده است و در محدوده عرض جغرافیایی 04/35 تا 50/38 شمالی و طول جغرافیایی 30/51 تا 04/55 شرقی واقع شده است. دسترسی از طریق جاده چرم شهر ورامین به ناحیه مورد مطالعه امکان پذیر است. آب و هوای ناحیه مورد مطالعه بیابانی تا نیمه بیابانی می باشد، تابستان آن گرم و سوزان و دوره گرما 6 تا 7 ماه طول می کشد. میزان بارندگی در ناحیه کم بوده و بیشترین میزان آن در فصل زمستان می باشد. بیشینه دما در تیرماه به حدود 50 درجه سانتی گراد و کمینه دما در دی ماه به 10- درجه سانتیگراد می رسد.
1-5- ضرورت ذخیره سازی گاز طبیعی در ایران :
در ایران با توجه به رشد جمعیتی بالایی که در سالهای اخیر داشته، همچنین با توجه به فصول سرد سال و افت فشاری که در سیستم انتقال در این فصول اتفاق می‌افتد ذخیره سازی گاز ضروری به نظر می‌رسد. در ذیل ضرورت ذخیره سازی گاز در ایران آورده شده است. (مرادی قصر، 1385)
1- کنترل عرضه و تقاضا در شهرهای بزرگ و مراکز صنعتی (مانند تهران، اصفهان ، مشهد ...)
2- کاهش هزینه‌های انتقال گاز با استفاده از توسعه سیستم لوله‌کشی
3- کاهش هزینه تنظیم رگولاتورهای گاز در مراکز صنعتی در اثر تغییر فشار گاز در فصول زمستان و تابستان
4- ایجاد توان لازم برای دخالت در بازارهای جهانی انرژی
5- ایفای نقش باز دارنده در هنگام سقوط بهای انرژی در سطح بین‌المللی
6- در اختیار داشتن قدرت ذخیره سازی انرژی به عنوان یک ابزار قدرت در اقتصاد سیاسی.
7- کسب جایگاه بین المللی بهتر از نظر توسعه یافتگی
8- افزایش اعتماد و سرمایه گذاری خارجی
1-5-1- الگوی ذخیره سازی گاز طبیعی در ناحیه مورد مطالعه
سفره‌های آب زیرزمینی (Aquifer ) نواحی متخلخل و آبدار در زیرزمین هستند که بستری ناتراوا دارند. گاهی این نواحی توسط یک لایه نفوذ ناپذیر پوشیده می‌شود که این حالت بیشتر در سفره‌های تحت فشار دیده می‌شود.در این سفره‌ها فشار مخزن بیش از فشار یک اتمسفر است به گونه‌ای که به علت کاهش فشار در اثر حفر چاه، آب فوران می‌کند. در صورتیکه تخلخل و تراوایی سنگ مخزن مناسب باشد و سنگ پوشاننده مخزن نیز از کیفیت خوبی برخوردار باشد به ویژه از نظر نفوذ ناپذیر بودن، با تزریق گاز به داخل چنین سفره‌هایی می‌توان آنرا به مخزن ذخیره سازی گاز طبیعی تبدیل نمود و این امر به واسطه عدم فرار گاز از آنها امکان پذیر است. در این گونه ذخیره سازی‌ها امکان روی دادن دو حالت وجود دارد، حالت اول با تزریق گاز و بالا رفتن فشار، آب از لایه تراوا تخلیه شده و جای آنرا گاز پر می‌کند. در حالت دوم گاز در داخل آب حل می‌شود. و تنها فضای خالی را پرکرده و فشرده می‌گردد(مانند نوشابه) در این حالت فشار مخزن به شدت افزایش می‌یابد.
در حال حاضر بیش از 28 مخزن ذخیره سازی گاز در جهان از نوع سفره آب زیرزمینی می‌باشند. مخزن گیز فرانسه (Gazed france) با ظرفیت 5/3 هزار میلیون متر مکعب بزرگترین مخزن از این نوع در جهان می‌باشد. در چنین حالتی برای ذخیره سازی گاز در درجه اول باید ساختمان زمین شناسی به گونه‌ای باشد که گاز را بتوان درآن جمع آوری نمود. در درجه دوم وجود یک لایه متخلخل با تراوایی مناسب ضروری است و در نهایت کل مخزن باید توسط یک لایه نفوذ ناپذیر با ضخامت مناسب پوشیده شده باشد. (مرادی قصر، 1385)
1-6- زمین شناسی عمومی ناحیه مورد مطالعه
دوره ترشیری در ایران مرکزی با ماسه سنگ و کنگومرای قاعده ای ، بصورت ناپیوسته به روی سنگهای قدیمی تر، آغاز و توسط واحدهای گسترده با منشاء آتشفشانی شامل جریانهای گدازهای دریایی تا قاره ای و توفهای با ترکیب اسیدی دنبال می شود. ( بربریان ، 1981) ماگماتیسم پالئوژن ( ائوسن) ارومیه – دختر را کمان ماگهایی حاصل از فرو رانش پوسته اقیانوسی زاگرس به زیر ایران مرکزی دانسته و ماگماتیسم غالب آلکالن در شمال و شمال غربی ایران مرکزی را به ناحیه بازشدگی پشت کمانی ( Back – are Spreading ) نسبت می دهد. بدین ترتیب از دیدگاه فوق ، حوضه قم یک حوزه پشت کمانی ( Back – are – basin ) همراه با ماگماتیسم آلکالن است که منجر به زایش پوسته اقیانوسی نشده و رسوبات سازند قرمز زیرین ، سازند قم و سازند قرمز بالایی در آن نهشته شده است . ( بربریان،1981)