Abstract
The temperature statistics from 48 oil and water boreholes are exploited to infer the geothermal inclination of Iraq. The recorded BHT of open hole logs is regularly lower than the accurate temperature. Consequently, the Horner scheme, was utilized in this study to correct BHT in which the reported temperature at a selected depth will be plotted versus rewarm time. The geothermal gradients (G.G.) vary noticeably horizontally (borehole to borehole) and vertically (depth). The inconsistencies in geothermal gradients throughout Iraq are a result of sediments’ thermal conductivity variation, heat generation, distribution and geometry of faults, and groundwater effects. In Northern Iraq, the maximum, minimum, and mean geothermal gradients (G.G.) are 29°C/km in Butma-2, 15°C/km in Ziwe-1, and 21°C/km, respectively. In Western Desert, the lowermost gradient within the layers above Paleozoic units is 12°C/km in KH-9/7 water borehole within Rutbah Subzone and the maximum is 31°C/km for Akkas-1 oil borehole in the north western portion in the region within Jezira Subzone. However, the maximum G.G. (61°C/km) in the Silurian Akkas is verified within 2100-2350 meters’ interval below the ground level. The average G.G. of 26°C/km in Western Iraq noticed in sections above the Paleozoic; however, G.G. value increases to 40°C/km in Paleozoic formations owing to presence of Akkas shale and rising heat from the basement unit. In Central Iraq, the average geothermal incline is about 20°C/km built on surrounding areas. In southern Iraq, the maximum G.G. (30°C/km) was reported in Nahr Umr-7 oil borehole in the Zubair Subzone. The lowest geothermal gradient (17°C/km) was detected in Luhays-12 oil borehole in the Zubair Subzone. The mean regional G.G. in southern Iraq is 22°C/km.
Keywords
borehole temperatures
carbonates formation
geothermal gradients
Iraq.
Abstract
يعد التدرج الحراري الجوفي أداة مهمة في التنقيب عن البترول وحاسمة للعديد من تقييمات المكامن. تم استخدام بيانات درجات الحرارة في ٤٨ بئراً لتحديد الاتجاه الحراري الأرضي في العراق.
تكون درجة الحرارة المسجلة لأباراقل من درجة الحرارة الحقيقية. وبالتالي، تم استخدام مخطط هورنر في هذه الدراسة لتصحيح درجات الحرارة الأبار حيث سيتم رسم درجة الحرارة المبلغ عنها عند عمق محدد مقابل وقت إعادة التدفئة.
تختلف التدرجات الحرارية الأرضية بشكل ملحوظ أفقيًا (من بئر إلى بئر) وعموديًا (العمق). يعتبر التناقض في التدرجات الحرارية الأرضية في جميع أنحاء المنطقة المدروسة هي نتيجة لتنوع التوصيل الحراري للرواسب واتجاه تدفق المياه الجوفية ونمط الصدوع وتوليد الحرارة.
وجد في شمال العراق أن أعلى انحدار جيوحراري هو ٢٩٬٢ درجة مئوية/ كم في بئر بطمة -٢ في نطاق الطيات الواطئة. ولوحظ أن أدنى التدرجات الحرارية الأرضية هي ١٤٬٩ درجة مئوية/ كم في بئر زيوي - ١ في منطقة نطاق الطيات العالية. ولوحظ أيضا أن متوسط التدرج الجيوحراري الإقليمي لكردستان العراق هو ٢١ درجة مئوية/ كم. في وسط العراق، يبلغ متوسط التدرج الحراري الأرضي حوالي ٢٠ درجة مئوية/ كم بناءً على المناطق المجاورة. في جنوب العراق، وجد أن أعلى انحدار جيوحراري هو ٢٩٬٧درجة مئوية/ كم في بئر نهر عمر -٧ في منطقة نطاق الزبير. كما لوحظ بأن أدنى التدرجات الحرارية الأرضية هي ١٦٬٧ درجة مئوية/ كم في بئر لوهيس-٢ في منطقة نطاق الزبير وأن متوسط التدرج الجيوحراري الإقليمي لجنوب العراق هو ٢٢٬٢ درجة مئوية/ كم. أما في الصحراء الغربية فان أدنى انحدار ضمن الوحدات فوق الباليوزويك هو ١٢٬٢ درجة مئوية/ كم في البئر KH-9/7 الكائن في الجزء الشرقي من المنطقة داخل منطقة نطاق الرطبة وأعلى قيمة كانت ٣١٬٣ درجة مئوية/ كم في بئر عكاس-١ في الجزء الشمالي الغربي من المنطقة داخل نطاق الجزيرة. حيث تم تسجيل أعلى تدرج للطاقة الحرارية الأرضية وهو ٦١ درجة مئوية/ كم داخل وحدات الباليوزويك و داخل تكوين عكاس في عمق ٢١٠٠-٢٣٥٠ متر تحت السطح. وكان متوسط التدرج الحراري الأرضي في الصحراء الغربية هو ٢٦ درجة مئوية/ كم داخل الوحدات الأحدث من العصر الباليوزوي، ولكن هذا المتوسط يرتفع إلى ٤٠ درجة مئوية/ كم داخل وحدات عصر الباليوزويك بسبب وجود صخور الطفل السيلوري وتدفق الحرارة من ترسبات البروتيروزويك.
تكون درجة الحرارة المسجلة لأباراقل من درجة الحرارة الحقيقية. وبالتالي، تم استخدام مخطط هورنر في هذه الدراسة لتصحيح درجات الحرارة الأبار حيث سيتم رسم درجة الحرارة المبلغ عنها عند عمق محدد مقابل وقت إعادة التدفئة.
تختلف التدرجات الحرارية الأرضية بشكل ملحوظ أفقيًا (من بئر إلى بئر) وعموديًا (العمق). يعتبر التناقض في التدرجات الحرارية الأرضية في جميع أنحاء المنطقة المدروسة هي نتيجة لتنوع التوصيل الحراري للرواسب واتجاه تدفق المياه الجوفية ونمط الصدوع وتوليد الحرارة.
وجد في شمال العراق أن أعلى انحدار جيوحراري هو ٢٩٬٢ درجة مئوية/ كم في بئر بطمة -٢ في نطاق الطيات الواطئة. ولوحظ أن أدنى التدرجات الحرارية الأرضية هي ١٤٬٩ درجة مئوية/ كم في بئر زيوي - ١ في منطقة نطاق الطيات العالية. ولوحظ أيضا أن متوسط التدرج الجيوحراري الإقليمي لكردستان العراق هو ٢١ درجة مئوية/ كم. في وسط العراق، يبلغ متوسط التدرج الحراري الأرضي حوالي ٢٠ درجة مئوية/ كم بناءً على المناطق المجاورة. في جنوب العراق، وجد أن أعلى انحدار جيوحراري هو ٢٩٬٧درجة مئوية/ كم في بئر نهر عمر -٧ في منطقة نطاق الزبير. كما لوحظ بأن أدنى التدرجات الحرارية الأرضية هي ١٦٬٧ درجة مئوية/ كم في بئر لوهيس-٢ في منطقة نطاق الزبير وأن متوسط التدرج الجيوحراري الإقليمي لجنوب العراق هو ٢٢٬٢ درجة مئوية/ كم. أما في الصحراء الغربية فان أدنى انحدار ضمن الوحدات فوق الباليوزويك هو ١٢٬٢ درجة مئوية/ كم في البئر KH-9/7 الكائن في الجزء الشرقي من المنطقة داخل منطقة نطاق الرطبة وأعلى قيمة كانت ٣١٬٣ درجة مئوية/ كم في بئر عكاس-١ في الجزء الشمالي الغربي من المنطقة داخل نطاق الجزيرة. حيث تم تسجيل أعلى تدرج للطاقة الحرارية الأرضية وهو ٦١ درجة مئوية/ كم داخل وحدات الباليوزويك و داخل تكوين عكاس في عمق ٢١٠٠-٢٣٥٠ متر تحت السطح. وكان متوسط التدرج الحراري الأرضي في الصحراء الغربية هو ٢٦ درجة مئوية/ كم داخل الوحدات الأحدث من العصر الباليوزوي، ولكن هذا المتوسط يرتفع إلى ٤٠ درجة مئوية/ كم داخل وحدات عصر الباليوزويك بسبب وجود صخور الطفل السيلوري وتدفق الحرارة من ترسبات البروتيروزويك.