Ocena jakościowa węglowodorów generowanych z różnego typu skał macierzystych oparta na wynikach badań PY-GC, Rock-Eval i Leco

• Autorzy: Matyasik I. , Kania M. , Kierat M. , Brzuszek P.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2017.10.01

Warianty tytułu

EN

Qualitative evaluation of hydrocarbons generated from different types of source rocks on the basis of PY-GC, Rock-Eval and Leco research results

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje zastosowanie metody wysokotemperaturowej pirolizy połączonej z chromatografią gazową (PY-GC) do oceny składu molekularnego węglowodorów generowanych z różnego typu skał macierzystych. Określenie produktów generacji umożliwia predykcję ekspulsji i migracji, a tym samym przyjęcie odpowiednich założeń do modelowania przepływów w systemie naftowym. Podjęto również próbę korelacji różnych metod pirolitycznych stosowanych w analizach skał macierzystych. Eksperymenty prowadzono zarówno na materiale rdzeniowym, jak i na kerogenie wyizolowanym ze skał macierzystych. Do badań użyto próbek zasobnych w materię organiczną o niskim stopniu przeobrażenia termicznego, tj. o niesczerpanym potencjale generacyjnym. Reprezentowały one II i III typ kerogenu. Wieloetapowa PY-GC pozwoliła nie tylko wskazać różnice potencjału generacyjnego pomiędzy kerogenem II i III typu, ale również wyróżnić formacje, w których jest reprezentowany ten sam typ kerogenu. Ocena ilościowa produktów pirolizy pozwala ponadto na dobór optymalnych warunków analizy PY-GC. Porównanie produktów desorpcji i pirolizy otrzymanych metodą PY-GC może być zastosowane do korelacji rop/bituminów ze skałą macierzystą.

EN

The article presents the method of high temperature pyrolysis combined with gas chromatography PY-GC to evaluate the characteristics of different types of source rocks in terms of diversity of the molecular composition of generated hydrocarbons. The qualification of the generated products enables the prediction of expulsion and migration, and therefore the adoption of appropriate assumptions in the modeling process of flows in the oil system. It also examines the correlation of different pyrolysis methods used in the analysis of source rocks. Experiments were carried out both on the core material and the kerogen isolated from the source rocks. Tests were performed on samples rich in organic matter on the low level of thermal transformation, and unexhausted generation potential. They represented the type II and type III kerogen. Multistage pyrolysis (PY-GC) allowed to point out not only the diversity of generation potential between II and III kerogen type, but also to differentiate formations, which are represented by the same type of kerogen. Quantitative assessment of the pyrolysis products gives information about the optimum PY-GC analysis conditions, bringing more information about the type of kerogen, which can be used in the geochemical interpretation. The comparison of PY-GC products after desorption and pyrolysis can be used in the correlation of oils/bitumens with source rock.

Słowa kluczowe

PL

kerogen; skała macierzysta; potencjał generacyjny; PY-GC – piroliza wysokotemperaturowa połączona z chromatografią gazową

EN

kerogen; source rocks; generation potential; PY-GC – high temperature pyrolysis coupled with gas chromatography

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 73, nr 10
• Strony: 719--729
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Matyasik I.

• Laboratorium Nafty i Gazu w Zakładzie Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Kania M.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Kierat M.

• Zakład Geologii i Geochemii. ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Brzuszek P.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Behar F., Beaumont V., De B. Penteado H.L.: Rock-Eval 6 technology: performances and developments. Oil and Gas Science and Technology 2001, vol. 56, s. 111-134.
• [2] Behar F., Roy S., Jarvie D.: Artificial maturation of a Type I kerogen in closed system: Mass balance and kinetic modelling. Organic Geochemistry 2010, vol. 41, s. 1235-1247.
• [3] Carr A.D., Snape C.E., Meredith W., Uguna C., Scotchman I.C., Davis R.C.: The effect of water pressure on hydrocarbon generation reactions: some inferences from laboratory experiments. Petroleum Geoscience 2009, vol. 15, s. 17-26.
• [4] Di Primio R., Horsfield B.: Predicting the generation of heavy oils in carbonate/evaporitic environments using pyrolysis methods. Organic Geochemistry 1996, vol. 24, s. 999-1016.
• [5] Dieckmann V., Schenk H.J., Horsfield B.: Assessing the overlap of primary and secondary reactions by closed— versus open — system pyrolysis of marine kerogens. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2000, vol. 56, s. 33-46.
• [6] Erdmann M., Horsfield B.: Enhanced late gas generation potential of petroleum source rocks via recombination reactions: Evidence from the Norwegian North Sea. Geochimica et Cosmochimica Acta 2006, vol. 70, s. 3943-3956.
• [7] Kania M., Janiga M.: Wykorzystanie pirolitycznej chromatografii gazowej do określania składu produktów symulowanego procesu generowania węglowodorów. Nafta-Gaz 2015, nr 10, s. 720-728, DOI: 10.18668/NG2015.10.02.
• [8] Matyasik I.: Biomarkery w charakterystyce genetycznej systemów naftowych. Prace Naukowe INiG 2011, nr 177.
• [9] Matyasik I.: Potencjał węglowodorowy jednostki skolskiej polskich Karpat fliszowych. Praca doktorska 2000, Biblioteka AGH.
• [10] Matyasik I.: Technika PY-GC jako dodatkowe narzędzie badawcze w geochemii naftowej. Praca statutowa IGNiG, Kraków 1999. Archiwum INiG - PIB.
• [11] Orr W.L.: Kerogen/asphaltene/sulfur relationships in sulfur-rich Monterey oils. Organic Geochemistry 1986, vol. 10, s. 499-516.
• [12] Philp R.P., Calvin M.: Possible origin for insoluble organic (kerogen) debris in sediments from insoluble cell-wall materials of algae and bacteria. Nature 1976, vol. 262, s. 134-136.
• [13] Tegelaar E.W., Noble R.A.: Kinetics of hydrocarbon generation as a function of the molecular structure of kerogen as revealed by pyrolysis-gas chromatography. Organic Geochemistry 1994, vol. 22, s. 543-574.
• [14] Vandenbroucke M., Largeau C.: Kerogen origin, evolution and structure. Organic Geochemistry 2007, vol. 38, s. 719-833.
• [15] Welte D.H.: Recent advances in organic geochemistry of humic substances and kerogen. A review. [W:] Tissot B., Bienner F. (eds.): Advances in Organic Geochemistry. Editions Technip, Paris 1973, s. 3-13.
• [16] Yuhong Liao, Yinhua Pan, Yijun Zheng, Quan Shi: The biodegradibility of asphaltenes — Clues from ESI FT-ICR MS and quantitative Py-GC. [W:] Book of Abstracts. 27th International Meeting on Organic Geochemistry, Prague, 13-18.09.2015.
• [17] Ziemianin K., Brzuszek P, Słoczyński T., Kankowski L.: Dispersed organic matter in shales from Menilite Beds within Polish Outer Carpathians - preliminary diagnosis. Nafta-Gaz 2015, nr 9, s. 615-623.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).