The isotopic composition of gaseous hydrocarbons – tool for polish shale gas system evaluation

• Autorzy: Janiga M. , Kania M. , Matyasik I.

Warianty tytułu

PL

Skład izotopowy gazowych węglowodorów – narzędzie ewaluacji systemu naftowego polskich formacji łupkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Carbon isotopic composition of individual hydrocarbons in gas samples can be used for interpretation and correlation purposes. On the basis of the δ¹³C values of methane, ethane and propane estimation of source rock (from which the gas was generated), thermal transformation degree can be performed. Analyses of chemical and isotopic composition were performed for gas samples from the degassing of cores, acquired during the drilling of two wells in the north (Baltic basin) and south (Lublin basin) of Poland. The isotopic composition of methane carbon from well A samples corresponds to the beginning of the oil window and from the well B samples corresponds to the gas window. Gases from the well located in northern Poland were generated on a considerably lower thermal maturity level of organic matter than gases from the well located in southern Poland. All data allow to state that polish shale formations are varied and natural gas compositional analyses can be helpful for proper shale gas system evaluation.

PL

Analizy składu izotopowego węgla poszczególnych węglowodorów próbek gazowych mogą być stosowane w celach interpretacyjnych oraz korelacyjnych. Na podstawie wartości δ¹³C metanu, etanu i propanu można szacować stopień termicznego przeobrażenia skały macierzystej, z której gaz został wygenerowany. Analizy składu chemicznego i izotopowego zostały wykonane dla próbek gazów z degazacji rdzeni pochodzących z dwóch odwiertów z południa (basen lubelski) oraz północy (basen bałtycki) Polski. Skład izotopowy węgla w metanie próbek gazów z odwiertu A – odpowiada początkowej fazie okna ropnego, a z odwiertu B – oknu gazowemu. Gaz z odwiertu zlokalizowanego na północy Polski został wygenerowany na znacząco niższym poziomie dojrzałości termicznej substancji organicznej niż gaz z południa Polski. Pozyskane wyniki pozwalają stwierdzić duże zróżnicowanie skał łupkowych oraz przydatność tego typu analiz dla ewaluacji systemu naftowego formacji łupkowych.

Słowa kluczowe

EN

shale gas; chemical composition; isotopic composition; δ13C; polish shale formations; natural gas

PL

shale gas; gaz z formacji łupkowych; skład chemiczny; skład izotopowy; δ13C; polskie formacje łupkowe; gaz ziemny

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 6
• Strony: 370--375
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Janiga M.

• Department of Geology and Geochemistry Oil and Gas Institute – National Research Institute ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Kania M.

• Department of Geology and Geochemistry Oil and Gas Institute – National Research Institute ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Matyasik I.

• Oil and Gas Laboratory, Department of Geology and Geochemistry Oil and Gas Institute – National Research Institute ul. Lubicz 25A, 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Berner U., Faber E.: Empirical carbon isotope/maturity relationships for gases from algal kerogens and terrigenous organic matter, based on dry, open-system pyrolysis. Organic Geochemistry 1996, vol. 24, no. 10–11, pp. 947–955.
• [2] Bielen W., Matyasik I.: Shale oil – nowy aspekt poszukiwania niekonwencjonalnych zloz weglowodorow w formacjach lupkowych. Nafta-Gaz 2013, vol. 12, pp. 879–886.
• [3] Burruss R. C., Laughrey C. D.: Carbon and hydrogen isotopic reversals in deep basin gas: Evidence for limits to the stability of hydrocarbons. Organic Geochemistry 2010, vol. 41, no. 12, pp. 1285–1296.
• [4] Ellis L., Brown A., Schoell M., Uchytil S.: Mud gas isotope logging (MGIL) assists in oil and gas drilling operations. Oil & Gas Journal 2003, vol. 101, no. 21, pp. 1–8.
• [5] Galimov E.: Isotope organic geochemistry. Organic Geochemistry 2006, vol. 37, pp. 1200–1262.
• [6] Hill R. J., Zhang E., Katz B. J., Tang Y.: Modelling of gas generation from the Barnett Shale, Fort Worth Basin, Texas. AAPG Bulletin 2007, vol. 91, no. 4, pp. 501–521.
• [7] Matyasik I., Sloczynski T.: Niekonwencjonalne zloza gazu – shale gas. Nafta-Gaz 2010, vol. 3, pp. 167–177.
• [8] Peters K. E., Walters C. C., Moldowan M. J.: The Biomarker Guide. Volume 1, Biomarkers and Isotopes in the Environment and Human History. Cambridge University Press 2005.
• [9] Rice D. D., Claypool G. E.: Generation, accumulation and resource potential of biogenic gas. AAPG Bulletin 1981, vol. 65, pp. 5–25.
• [10] Rice D. D.: Biogenic gas-Controls, habitats, and resource potential. [in:] Howell D. G., ed.: The future of energy gases. U.S. Geological Survey Professional paper 1570, 1993, pp. 583–606.
• [11] Rodriguez M. N., Philp R. P.: Geochemical characterization of gases from the Barnett Shale, Fort Worth basin, Texas. AAPG Bulletin 2010, vol. 94, no. 11, pp. 1641–1656.
• [12] Scheirer A. H.: Petroleum Systems and Geologic Assessment of Oil and Gas in the San Joaquin Basin Province, California. U.S. Geological Survey Professional Paper 1713, 2007.
• [13] Schoell M.: Genetic characterization of natural gases. AAPG Bulletin 1983, vol. 67, no. 12, pp. 2225–2238.
• [14] Tang Y., Xia X.: Carbon Isotope Composition as an Indicator to Assess Oil-Cracking and Reforming Gas Contribution to Shale Resource Plays. AAPG Search and Discovery Article #90122©2011 AAPG Hedberg Conference, Austin, Texas 2010.
• [15] Walles F., Cameron M., Jarvie D.: Unconventional Resources – Quantifi cation of Thermal Maturity Indicies with Relationships to Predicted Shale Gas Producibility „Gateway” Visualization & Attribute Technique in TCU Energy Institute. Shale Research Workshop, 2009.
• [16] Whiticar M. J., Faber E.: Methane oxidation in sediment and water column environments – isotope evidence. Organic Geochemistry 1986, vol. 10, no. 4–6, pp. 759–768.
• [17] Whiticar M. J.: Correlation of natural gases with their sources. AAPG Memoir 1994, vol. 60, pp. 261–283.

Uwagi

EN

This study was supported by The National Centre for Research and Development (Blue Gas project “MWSSSG” no BG1/MWSSSG/13).