Wody towarzyszące złożom węglowodorów jako potencjalne źródło jodu, litu i strontu

• Autorzy: Uliasz-Misiak B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/gospo-2016-0012

Warianty tytułu

EN

Water accomp anying hydrocarbon deposits as a potential source of iodine, lithium and strontium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Złożom ropy naftowej i gazu ziemnego towarzyszą wody złożowe. Zazwyczaj są to solanki o wysokiej mineralizacji, zawierające w swoim składzie szereg mikroelementów. Badania wykonane w różnych basenach sedymentacyjnych na świecie wskazują, że wody te często są wzbogacone w takie pierwiastki jak jod, lit czy stront. Są to mikroelementy znajdujące obecnie coraz szersze zastosowanie, np. lit stosowany jest do produkcji akumulatorów litowo-jonowych oraz baterii litowych, jod wykorzystywany jest przez przemysł farmaceutyczny i elektroniczny oraz w medycynie. Ze względu na rozwój produkcji wyświetlaczy LCD oraz baterii i akumulatorów (np. do samochodów elektrycznych) przewiduje się wzrost zapotrzebowania na jod w skali rocznej rzędu 2% i na lit około 1,5%. Zasoby tych pierwiastków są ograniczone i nierównomiernie rozmieszczone. Jod produkowany jest obecnie w trzech krajach Chile (65% produkcji światowej), Japonii i USA; lit w Argentynie, Australii i Chile, natomiast stront w Chinach (50% światowej produkcji), Hiszpanii i Meksyku. W Polsce jod, lit ani stront nie są produkowane, całe zapotrzebowanie pokrywane jest przez ich import. [...]

EN

Oil and natural gas fields are accompanied by formation waters, usually highly mineralized brines containing a variety of trace elements. Analyses carried out in various sedimentary basins around the world indicate that these waters are often enriched in elements such as iodine, lithium and strontium. Currently, these micronutrients are finding increasing application in the production of lithium-ion batteries and lithium batteries (lithium) and in the pharmaceutical, medical and pharmaceutical industry (iodine). Due to the development of production of LCD displays and batteries (e.g. for electric cars), the expected increase in demand for iodine and lithium is 2% and 1.5%, respectively. The reserves of these elements are limited and unevenly distributed. Iodine is currently produced in the three countries: Chile (65% of the world production), Japan and the US. Lithium is produced in Argentina, Australia and Chile, while strontium is produced in China (50% of the global production), Spain and Mexico. Iodine, lithium and strontium are not produced in Poland and the total demand is met by imports. [...]

Słowa kluczowe

PL

wody złożowe; złoża węglowodorów; jod; lit; stront; odzysk

EN

oilfield waters; hydrocarbon deposits; iodine; lithium; strontium; recovery

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 32, z. 2
• Strony: 31--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz., tab.

Twórcy

autor

Uliasz-Misiak B.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Appelo, C.A.J. i Postma, D. 1993. Geochemistry, groundwater and pollution. Rotterdam: Balkema, 526 s.
• [2] Bachu S . i in. 1995 – Bachu, S ., Yuan, L .P. i Brulotte, M. 1995. Resource Estimates of Industrial Minerals in Alberta Formation Waters. Alberta Research Council, Alberta Geological Survey, Open File Report 1995-01, 65 s. [Online] Dostępne w: http://ags.aer.ca/document/OFR/OFR_1995_01.PDF [Dostęp: 8.03.2016].
• [3] Blaschke i in. 2015 – Blaschke, W., Witkowska-Kita, B. i Biel, K. 2015. Analiza możliwości pozyskiwania krytycznych surowców mineralnych. Rocznik Ochrona Środowiska 17, s. 792–813.
• [4] Bukowski, K. i Czapowski, G. Wody mineralne jako źródło surowców chemicznych. [Online] Dostępne w: http://surowce-chemiczne.pgi.gov.pl/wody_min.htm [Dostęp: 11.02.2016].
• [5] Carpenter, A.B. 1978. Origin and chemical evolution of brines in sedimentary basins. Oklahoma Geol. Surv. Circ. 79, s. 60–77.
• [6] Collins, A.G. 1975. Geochemistry of oilfield waters. Amsterdam, New York: Elsevier S cientific Pub. Co., 496 s.
• [7] Collins, A.G. 1976. Lithium Abundance in Oilfield Waters. [W:] Vine, J.D. red. Lithium Resources and Requirements by the Year 2000. USGS Professional Paper 1005, s.116–123.
• [8] Connolly i in. 1990 – Connolly, C.A., Walter, L .M., Baadsgaard, H. i Longstaffe, F.J. Origin and evolution of formation waters, Alberta Basin, Western Canada Sedimentary Basin. I Chemistry. Applied Geochemistry 5, s. 375–395.
• [9] Davidsson, M.L. i Criss, R .E. 1996. Na-Ca-Cl relations in basinal fluids. Geochim. Cosmochim. Acta. 15, s. 2743–2752.
• [10] Dong i in. 2009 – Dong, Y.P., Meng, Q.F., Feng, H.T., Cui, X.M., Xu, B., Wu, W., Gao, D.D. i L i W. 2009. Separation and economic recovery of strontium from Nanyishan oil-field water, China. Natural Resources and Environmental Issues 15(42), s. 203–208.
• [11] Dresel, P.E. i Rose, A.W. 2010. Chemistry and origin of oil and gas well brines in western Pennsylvania. Pennsylvania Geological Survey, 4thser.,Open-File Report OFOG 10–01.0, 48 s. [Online] Dostępne w: http://www.marcellus.psu.edu/resources/PDFs/brines.pdf [Dostęp: 9.03.2016].
• [12] Eccles i in. 2012 – Eccles, R ., Dufresne, M., McMillan, K., Touw, J. i Clissold, R .J. 2012. Maiden Li-K-B-Br-Ca-Mg-Na Resource Estimate Report on Lithium-Enriched Formation Water, Fox Creek Property, Swan Hills Area, West-Central Alberta. Technical Report, January 2016, s. 202. [Online] Dostępne w: http://cdn.ceo.ca.s3-us-west-2.amazonaws.com/1bavac1-channel+resources+2012+resource+estimate+fox+creek+NTS+83K1,+2%3B+83F15,+16.pdf [Dostęp: 6.03.2016].
• [13] Eccles, R . i Dufresne, M. 2016. Sturgeon Lake Li-K-B-Br-Ca-Mg-Na Oilfield Brine Inferred Mineral Resource, Leduc Property, West-Central Alberta. NI 43-101 Technical Report, March 2012 s. 74. [Online] Dostępne w: http://www.cin-v.com/uploads/2/6/3/2/26321930/cin_43101_leduc_2016jan25_final.pdf [Dostęp: 7.03.2016].
• [14] Fontes, J-C. i Matray, J.M. 1993. Geochemistry and origin of formation brines from the Paris Basin, France. Chemical Geology 109, s. 149–175.
• [15] Garrett, D.E. 2004. Handbook of Lithium and Natural Calcium Chloride. Their Deposits, Processing, Uses and Properties. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 476 s.
• [16] Górka, K., 2014. Zasoby naturalne jako czynnik rozwoju społeczno-gospodarczego. Gospodarka w Praktyce i Teorii 3(36), s. 34–50.
• [17] Hitchon i in. 1993 – Hitchon, B., Underschultz, J.R. i Bachu, S . 1993. Industrial Mineral Potential of Alberta Formation Waters. Alberta Research Council, Alberta Geological Survey, Open File R eport 1993-15, 77 s. [Online] Dostępne w: http://ags.aer.ca/document/OFR/OFR_1993_15.PDF [Dostęp: 6.03.2016].
• [18] Iodine 2016. [W:] U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2016, [Online] Dostępne w: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iodine/mcs-2016-iodin.pdf [Dostęp: 7.03.2016].
• [19] Johnson, K.S. i Geber, W.R. 1999. Iodine geology and extraction in northwestern Oklahoma. [W:] Johnson K.S. red. Proceedings of 34th forum on the geology of industrial minerals, 1998. Oklahoma Geological Survey Circular 102, s. 73–79.
• [20] Karnkowski, P. 1993. Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej w Polsce. Tom 2 – Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Kraków: Wyd. Towarzystwo Geosynoptyków „Geos” AGH, 256 s.
• [21] Kluk, D. 2011. Badania procesu mieszania wód zatłaczanych z wodami złożowymi o zróżnicowanych potencjałach elektrochemicznych. Nafta-Gaz 2, s. 98–106.
• [22] Krukowski, S .T. 2014. Iodine Production from Oilfield Brine. [W:] Kaiho, T. red. Iodine Chemistry and Applications. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., s. 221–231.
• [23] Lithium 2016. [W:] U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2016, [Online] Dostępne w: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2013-stron.pdf [Dostęp: 6.03.2016].
• [24] Lüders V. i in. 2010 – Lüders, V., Plessen, B., Romer, R .L., Weise, S .M., Banks, D.A., Hoth, P., Dulski, P. i Schettler, G. 2010. Chemistry and isotopic composition of R otliegend and Upper Carboniferous formation waters from the North German Basin. Chemical Geology 276(3–4), s. 198–208.
• [25] Macioszczyk, A. 1987. Hydrogeochemia. Warszawa: Wyd. Geol., 475 s.
• [26] Mirnejad i in. 2011 – Mirnejad, H., Sisakht, V., Mohammadzadeh, H., Amini, A.H., Rostron, B.J. i Haghparast, G. 2011. Major, minor element chemistry and oxygen and hydrogen isotopic compositions of Marun oil-field brines, S W Iran: Source history and economic potential. Geological Journal 46, s. 1–9.
• [27] Motojima, K. 1971. Iodine in Oil and Gas Fields-Especially on the Geochemical Consideration of the Prospecting for Iodine Deposits. Bull. Geol. Surv. Japan 22(10), s. 25–40.
• [28] Nakagawa T. i in. 2015 – Nakagawa, T., Matsuyama, R ., Adachi, M., Kuroshima, S ., Ogatsu, T. i Adachi, R . 2015. Modifying the dissolved-in-water type natural gas field simulation model based on the distribution of estimated Young’s modulus for the Kujukuri region, Japan. Proc. IAHS 372, s. 417–419.
• [29] Paczyński, B. i Sadurski, A. red. 2007. Hydrogeologia regionalna Polski. T. 2, Wody mineralne, lecznicze i termalne oraz kopalniane. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny, 204 s.
• [30] Pazdro, Z . i Kozerski, B. 1990. Hydrogeologia ogólna. Warszawa: Wyd. Geologiczne, 623 s.
• [31] Porowski, A. 2001. Charakterystyka czasoprzestrzennej zmienności chemizmu wód zmineralizowanych antykliny iwonickiej. Przegląd Geologiczny 49(4), s. 317–325.
• [32] Rebary B. i in. 2014 – Rebary, B., Raichura, M., Mangukia, S .R. i Patidar, R . 2014. Mapping of Iodine, Lithium and Strontium in Oilfield Water of Cambay Basin, Gujarat. Journal Geological Society of India 83, s. 669–675.
• [33] Rittenhouse G. i in. 1969 – Rittenhouse, G., Fulton, R .B.III , Grabowski, R .J. i Bernard, J.L. 1969. Minor Elements In Oil-Field Waters. Chem. Geol. 4, s. 189–209.
• [34] Schoeneich, K. 1972. Jod i brom w polskich wodach naftowych. Nafta 28 (1), s. 10–15.
• [35] Shouakar-Stash i in 2007 – Shouakar-Stash, O., Alexeev, S .V., Frape, S .K., Alexeeva, L .P. i Drimmie, R .J. 2007. Geochemistry and stable isotopic signatures, including chlorine and bromine isotopes, of the deep groundwaters of the Siberian Platform, Russia. Applied Geochemistry 22, s. 589–605.
• [36] Smakowski i in. red. 2014 – Smakowski, T., Ney, R . i Galos, K. red. 2014. Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata 2012. 2014. Kraków: Wyd. I GSMiE PAN, 1172 s.
• [37] Strontium 2016. [W:] U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2016, s. 160-161 [Online] Dostępne w: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity /strontium/mcs-2016-stron.pdf [Dostęp: 6 marca 2016].
• [38] Stueber i in. 1993 – Stueber, A.M., Walter, L .M., Huston, T.J. i Pushkar, P. 1993. Formation waters from Mississippian-Pennsylvanian reservoirs, Illinois basin, USA: chemical and isotopic constraints on evolution and migration. Geochimica et Cosmochimica Acta 57, s. 763–784.
• [39] Wilson, T.P. i Long, D.T. 1993. Geochemistry and isotope chemistry of Ca-Na-Cl brines in Silurian strata, Michigan Basin, USA. Applied Geochemistry 8(5), s. 507–524.
• [40] Zamojcin, J. 2012. Analiza możliwości wykorzystania solanek jodkowo-bromkowych towarzyszących złożom ropno-gazowym. Nafta-Gaz 12, s. 976–981.
• [41] Zamojcin, J. 2014. Możliwość wykorzystania istniejących odwiertów do produkcji jodu z solanek jodkowo-bromkowych. Nafta-Gaz 5, s. 283–292.
• [42] Zieliński, S . 2014. Surowce mineralne. Chemik 68(5), s. 429–446.
• [43] Zubrzycki, A. 2004. Mioceńskie wody formacyjne strefy złoża gazu ziemnego ,, Przemyśl” (SE część zapadliska przedkarpackiego) – wstępna interpretacja ich genezy i ewolucji. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 21(1), s. 493–503.
• [44] Zubrzycki, A. 2003. Genetyczna interpretacja zależności jonowych Na-Ca-Cl w wodach formacyjnych dolomitu głównego cechsztynu na Niżu Polskim. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 20(1), s. 291–296.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.