Ocena możliwości zastosowania przenośnego analizatora sumy lotnych związków organicznych w powierzchniowych badaniach geochemicznych

• Autorzy: Guzy P. , Dzieniewicz M. , Sechman H. , Izydor G.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the possibility for using a portable analyzer of total volatile organic compounds in surface geochemical studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powierzchniowe badania geochemiczne poza prospekcyjnym zastosowaniem są również wykorzystywane w badaniach środowiskowych (np. do oceny szczelności podziemnych magazynów gazu). W przypadku, gdy konieczna jest szybka analiza pobranych w terenie próbek, korzysta się często z przenośnych analizatorów. W pracy przedstawiono statystyczną analizę porównawczą zbiorów stężeń sumy węglowodorów gazowych pomierzonych w terenie za pomocy przenośnego analizatora MicroFID oraz oznaczonych w laboratorium przy pomocy stacjonarnego chromatografu gazowego. Wyjściowy materiał analityczny stanowiły wyniki oznaczeń sumy węglowodorów w 314 próbkach gazu glebowego. Parametry statystyczne zbiorów stężeń pomierzonych przy pomocy stacjonarnego chromatografu gazowego oraz przenośnego analizatora MicroFID znacząco się różnią. Największe rozbieżności dotyczą stężeń powyżej 2000 ppm (0,2% obj.). Wynika to z technicznych ograniczeń analizatora MicroFID, który umożliwia oznaczenie stężeń węglowodorów w zakresie do 5% obj., przy zawartości tlenu powyżej 12% obj. Inną przyczyną rozbieżności mógł być sposób zastosowanej procedury kalibracyjnej, determinowany ograniczoną objętością próbki gazu glebowego i metodą jej dozowania. Natomiast analiza statystyczna zbiorów stężeń sumy węglowodorów nieprzekraczających 2000 ppm wykazała generalnie wysoką zgodność wyników uzyskanych stacjonarnym chromatografem gazowym i analizatorem MicroFID. Zmiany stężeń sumy węglowodorów, pomierzonych przenośnym analizatorem i chromatografem, cechują się wysoką jakościową i ilościową zgodnością korelacyjną danych. W tym świetle zastosowanie przenośnego analizatora MicroFID w badaniach terenowych jest uzasadnione na etapie wstępnego rozpoznania geochemicznego. Zaletami analizatora MicroFID są: łatwość obsługi w terenie oraz możliwość szybkiego pomiaru dużej liczby próbek. Jakkolwiek urządzenie to nie jest w stanie zastąpić stacjonarnego chromatografu gazowego, to jednak może być pomocne w prowadzeniu tego typu badań.

EN

Surface geochemical surveys are used not only for the purpose of prospecting but also for the purpose of environmental research (for example to assess the tightness of underground gas storages). Portable analyzers are used frequently whenever there is a need for conducting a fast analysis of samples on the spot. The paper presents a comparative statistical analysis of collections of hydrocarbon gases concentrations measured in the field using a MicroFID portable analyzer against the concentrations marked in a laboratory using a stationary gas chromatograph. The initial material was a concentration of total hydrocarbons determined in 314 samples of soil gas. There is a significant difference between the statistical parameters of concentrations collections measured using the stationary gas chromatograph and those measured using the MicroFID portable analyzer. The biggest discrepancies concern the concentrations exceeding 2000 ppm. They are caused by technical limitations of the MicroFID analyzer which allows determining the hydrocarbons concentrations in the range of up to 5 vol.% at an oxygen content above 12 vol.% Another cause for the above mentioned discrepancies may be the applied method of calibration procedure which was determined by the limited volume of soil gas sample and the method of its dosage. The statistical analysis of collections of hydrocarbon gases concentrations not exceeding 2000 ppm showed in general a high accuracy of the results obtained both by the stationary gas chromatograph and by the MicroFID analyzer. The changes in hydrocarbon gases concentrations measured both by the portable analyzer and by the gas chromatograph are characterized by a high correlation compliance of qualitative and quantitative data. Based on these changes, it can be stated that the use of the MicroFID portable analyzer in field surveys is justified at the stage of initial geochemical identification. The MicroFID portable analyzer is easy to use while being in the field and allows for fast analysis of large amounts of samples, and that constitutes its major advantages. Although the device is helpful during conducting a research, it cannot replace the stationary gas chromatograph.

Słowa kluczowe

PL

geochemia powierzchniowa; gaz glebowy; węglowodory; chromatografia gazowa; przenośny analizator

EN

surface geochemistry; soil gas; hydrocarbons; gas chromatography; portable analyzer

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 9
• Strony: 574--583
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il.

Twórcy

autor

Guzy P.

• Katedra Surowców Energetycznych AGH. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie al. Mickiewicza 30 30-962 Kraków

autor

Dzieniewicz M.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie al. Mickiewicza 30, 30-962 Kraków

autor

Sechman H.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie al. Mickiewicza 30, 30-962 Kraków

autor

Izydor G.

• Katedra Surowców Energetycznych AGH. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie al. Mickiewicza 30 30-962 Kraków

Bibliografia

• [1] Celary M., Lenk T., Szura T.: Przyklad powierzchniowego zdjecia gazowego w warunkach karpackich. Nafta 1961, nr 8, s. 209-211.
• [2] Dubiel S., Matyasik A., Ziaja J.: Systematyka wplywow gornictwa ropy naftowej i gazu ziemnego na srodowisko naturalne. Wiertnictwo, Nafta, Gaz (półrocznik AGH) 2010, t. 27, nr 3, s. 571-581.
• [3] Dzieniewicz M., Kusmierek J., Potera J., Semyrka R.: Perspektywy naftowe faldu Suchych Rzek w swietle badan geochemicznych (Bieszczady). Zeszyty Naukowe AGH. Geologia 1978, t. 4, nr 3,s.37-51.
• [4] Dzieniewicz M., Kusmierek J., Rusta T.: Optymalizacja techniki prowadzenia zdjec gazowych w swietle badan eksperymentalnych. Technika Poszukiwań Geologicznych 1979, nr 1,8.37-42.
• [5] Dzieniewicz M., Sechman H., Gorecki W.: Badanie skladu gazow glebowych. Przyklady zastosowan w prospekcji naftowej i ochronie srodowiska. Geologia (kwartalnik AGH) 2009, t. 35, z. 2/1, s. 129-137.
• [6] Dzieniewicz M., Sechman H.: Kowadlo sondy udarowej do badania gruntu. Wzór użytkowy RP nr PL 58584. Wiadomości Urzędu Patentowego, 05/2001.
• [7] Dzieniewicz M., Sechman H.: Zestaw do recznego pobierania probek gazowych z warstw przypowierzchniowych. Patent RP nr 184080. Wiadomości Urzędu Patentowego, 08/2002.
• [8] Guzy P.: Analiza zmian stezen sumy weglowodorow mierzonych przenosnymi urzadzeniami pomiarowymi. Projekt inżynierski. Arch. Wydz. Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH. Krakow 2012.
• [9] Horvitz L.: Geochemical exploration for petroleum. Science 1985, no. 229, pp. 821-827.
• [10] Jones V. T., Burtell S. G.: Hydrocarbon flux variations in natural and anthropogenic seeps [w:] Schumacher D. and Abrams M. A., (eds.): Hydrocarbon migration and its near-surface expression. AAPG Memoir 1996, vol. 66, pp. 203-221.
• [11] Klusman R. W.: Soil Gas and Related Methods for Natural Resource Exploration. John Wiley & Sons. New York 1993.
• [12] Philp R. P.: Surface Prospecting Methods for Hydrocarbon Accumulations [w:] Brooks J. & Welte D. (Eds), Advances in Petroleum Geochemistry, no. 2, pp. 209-250. Academic Press. London 1987.
• [13] Sechman H., Dzieniewicz M., Liszka B.: Soil gas composition above gas deposits and perspective structures of the Carpathian Foredeep, SE Poland. Applied Geochemistry 2012, vol. 27, issue 1, pp. 197-210.
• [14] Sechman H., Dzieniewicz M., Nowicka A.: Light hydrocarbons in soil gas above prospective oil- and gas-bearing structures: Pomeranian Synclinorium, NW Poland. Journal of Petroleum Geology 2011, vol. 34, issue 4, pp. 365-386.
• [15] Sechman H., Dzieniewicz M.: The example of background determination and mathematical processing of data from surface geochemical survey for the purposes of petroleum exploration. Journal of Petroleum Science and Engineering 2011, vol. 78, issue 2, pp. 396-406.
• [16] Sechman H., Moscicki J. W., Dzieniewicz M.: Pollution of near-surface zone in the vicinity of gas wells. Geoderma 2013, vol. 197-198, pp. 193-204.
• [17] Sechman H.: Detailed compositional analysis of hydrocarbons in soil gases above multi-horizon petroleum deposits - a case study from western Poland. Applied Geochemistry 2012, vol. 27, issue 10, pp. 2130-2147.
• [18] Sechman H.: Glebokosc poboru probki gazu podglebowego w powierzchniowych badaniach geochemicznych — proba optymalizacji. Geologia (kwartalnik AGH) 2006, t. 32, z. 2, s. 117-139.
• [19] Sokolow W. A., Grigoriew G. G.: Mietodika i riezultaty gazowych gieochimiczeskich nieftiegazopoiskowych robot. Gostoptiechizdat. Moskwa 1962.
• [20] Tedesco S. A. (Ed.): Surface Geochemistry in Petroleum Exploration. Chapman & Hall Int. Thomson Publ. Co. New York 1995.