Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena parametrów przestrzeni porowej łupków menilitowych z odsłonięcia w Birczy

Dudek Lidia, Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 10

633--640

PL

Celem pracy było scharakteryzowanie przestrzeni porowej łupków menilitowych występujących w odsłonięciach powierzchniowych z rejonu Birczy w jednostce skolskiej. Wszystkie próbki zostały pobrane z całego profilu stratygraficznego w jednym odsłonięciu w Birczy o długości 1 m. Struktura porowa próbek łupków wygrzanych w 105°C była mierzona metodą porozymetrii rtęciowej (ang. mercury injection capillary pressure, MICP) w temperaturze otoczenia oraz metodą adsorpcji azotu w temperaturze wrzenia ciekłego azotu. Ze względu na deformację przestrzeni porowej pod wpływem wysokich ciśnień roboczych rtęci, z krokami ciśnienia od 0 do 4136,84 bara, mikropory i mezopory można błędnie interpretować. Jako metodę uzupełniającą zastosowano więc pomiar adsorpcji azotu w celu prawidłowego obliczenia całkowitej połączonej objętości porowej. Na wykresach dV/dD (pochodnych objętości względem średnicy) połączono wyniki z obu technik pomiarowych, uzyskując pełniejszy obraz rozkładu objętości porów. W pracy przedstawiono możliwość dokładniejszego obliczenia objętości porów na podstawie nowego podejścia do analizy wykresów pochodnych. Obie metody zapewniają również kompleksową ocenę parametrów struktury porów, w tym powierzchni właściwej (ang. specific surface area, SSA), objętości mikroi mezoporów oraz rozszerzonego zakresu rozkładu wielkości porów (ang. pore size distribution, PSD). Porównując wyniki metody adsorpcyjnej z użyciem azotu z wynikami porozymetrii rtęciowej, należy pamiętać o różnicach w zakresach obu technik badawczych oraz o tym, że azot i rtęć rejestrują struktury porowe w znacząco odmienny sposób. Zatłaczanie rtęci do struktury porowej jest regulowane przez przewężenia porów, podczas gdy zjawisko adsorpcji jest kontrolowane przez powierzchnię porów. Zastosowanie porozymetrii rtęciowej i adsorpcji azotu do łupków menilitowych pokazuje, jak użycie tych dwóch metod może wpłynąć na uzyskanie wzajemnie uzupełniających się informacji, które weryfikują obliczenia objętości porowej głównej skały macierzystej dla karpackich rop naftowych.

EN

The aim of this paper is to characterize pore space of superficial Menilite Shales from Bircza area within the Skole Unit. All specimens were sampled from single outcrop in Bircza at the distance of 1 m in the whole stratigraphic profile. Pore structure of shale samples preheated at temperature of 105°C was measured by both mercury injection capillary pressure (MICP) at ambient temperature and nitrogen adsorption at liquid nitrogen boiling point. Considering deformation of pore space under high mercury working pressures with pressure steps from 0 to 4136.84 bar, misinterpretation of micropores and mesopores is possible. Therefore, the nitrogen adsorption was used as a supplementary method in order to properly compute the total pore volume. In the dV/dD graphs (diameter derivative of a volume) the results from both measuring techniques were combined, thus obtaining more complete picture of pore volume distribution. The paper presents potential for more precise pore volume computation based on the analyses of their derivative graphs. Both methods provide also complex assessment of pore structure parameters, including specific surface area (SSA), volumes of micro- and mesopores and the extended range of pore size distribution (PSD). When comparing the results of the nitrogen adsorption method with those of the mercury injection method, it is necessary to keep in mind that there are different operating ranges of both methods as the nitrogen and mercury report the pore structures in a very different ways. Forced penetration of mercury into the pore structure is controlled by pore bottlenecks, while the process of adsorption is controlled by the pore surface area. The application of both mercury injection and nitrogen adsorption for Menilite Shales shows how the use of these two methods can provide complementary information that verifies pore volume calculations of the Carpathian petroleum main source rock.

2

Nowa metoda interpretacji przestrzeni porowej na podstawie łączenia badań porozymetrii rtęciowej i adsorpcji azotu na przykładzie wybranych łupków menilitowych

Dudek Lidia

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

291--298

PL

W artykule przedstawiono nowe podejście do interpretacji charakterystyki przestrzeni porowej, polegające na połączeniu pochodnych różnic objętości porowych – wyników porozymetrii rtęciowej i adsorpcji azotu na wspólnej skali, bez stosowania jakichkolwiek sztucznych przesunięć danych. To nowe podejście zastosowano wykorzystując wyniki pomiarów próbek łupków menilitowych pobranych z powierzchni terenu. Jest ono oparte na przyjętym założeniu, że w zakresie dowolnie wybranych średnic porowych istniejąca objętość porowa jest niezależna od użytego typu cieczy niezwilżającej (rtęć, ciekły azot, ciekły argon itp.). Jakiekolwiek różnice pomiarowe wynikające z tych dwóch pomiarów są konsekwencją mechanicznego pękania ścianek porów pod wpływem wysokich ciśnień rtęci lub też ich odkształceń elastycznych i\lub plastycznych oraz innych interakcji pomiędzy materiałem ścianek porów a zastosowaną cieczą niezwilżającą. Znaczące populacje porów w łupkach są zbyt małe, aby mierzyć je tylko za pomocą MICP (ang. Mercury Injection Capillary Pressure), co wyjaśniałoby niedoszacowanie całkowitej połączonej objętości porowej. Dlatego też do jej określenia zastosowano uzupełniającą metodę adsorpcji azotu. Struktura porowa próbek łupków menilitowych wygrzanych w 105°C była mierzona metodą porozymetrii rtęciowej w temperaturze otoczenia oraz metodą adsorpcji azotu w temperaturze wrzenia ciekłego azotu −195,8°C. Rozkłady pochodnych objętości względem średnicy porów otrzymanych z tych dwóch uzupełniających się metod zostały przedstawione w postaci wykresów zależności dV/dD. Na podstawie badań porozymetrycznych i piknometrii helowej obliczono porowatość całkowitą i otwartą, co pozwoliło na scharakteryzowanie własności filtracyjnych próbek skał. Na podstawie badań adsorpcyjnych obliczono powierzchnię właściwą BET, rozkład wielkości porów i zajmowaną przez nie objętość.

EN

In this paper, a new approach has been shown for the interpretation of the pore space characteristics, consisting in combining pore space volumetric fractional derivatives of mercury intrusion and nitrogen adsorption on the same scale without using any artificial data transformation. This new approach was shown using obtained results of measurements of surface Menilite Shales. It is based on the assumption that for any selected pore diameters, the existing pore space volume is independent of the applied non-wetting liquid agent (mercury, liquid nitrogen, liquid argon etc.). Any recorded differences of these two methods are due to cracking of pore walls under high mercury pressure or their elastic and/or plastic deformations and other interactions between pore building material and the non-wetting liquid used. Significant populations of pores in shales are too small to be measured using only MICP (Mercury Injection Capillary Pressure), which would explain the underestimation of the total porous space. Therefore, for its proper estimation, the complementary method of nitrogen adsorption has been used. The porous structure of Menilite Shale samples preheated at 105°C was measured using the mercury intrusion method MICP at ambient temperature and using nitrogen adsorption at its boiling point temperature of −195.8°C. Volumetric fractional derivatives of pore diameters obtained by these 2 different complementary methods were shown in the form of graphs dV/dD. Based on the porosimetric and helium pycnometric tests both bulk and open porosity was calculated, which allowed to characterise the filtration properties of rock samples. Based on the adsorption testing, the specific surface BET was calculated, as well as the pore size distribution and its total porous volume.

3

Charakterystyka petrograficzna rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych

Ziemianin Konrad

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

204--206

EN

Dispersed organic matter from the Menilite Beds of the Skole, Silesian and Dukla units was investigated using optical microscopy and Rock-Eval pyrolysis. In the composition of organic matter fragments, macerals of vitrinite, liptinite and inertinite groups are present. Macerals of the liptinite group dominate (alginite, bituminite and liptodetrinite) whereas macerals of vitrinite (collotelinite, vitrodetrinite) and inertinite (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) groups are less common. In most outcrops examined the organic matter is immature as evidenced by vitrinite reflectance Ro <0.5% and Tmax <435°C. Only the areas of Fore-Duklazone and the Świątkowa tectonic window have a higher degree of organic matter transformation (oil window phase). Types II and III of kerogen are most common in the samples investigated.

4

Zastosowanie metod termicznych TG/DSC do celów prospekcji naftowej

Labus Małgorzata

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 1

3--9

PL

Metody termiczne pozwalają na badanie przebiegu reakcji chemicznych i przemian fazowych zachodzących w czasie ogrzewania lub chłodzenia substancji. Niektóre z nich pozwalają także wyznaczać parametry termodynamiczne i kinetyczne reakcji. Celem niniejszego artykułu było przeglądowe zaprezentowanie podstaw metodycznych analizy termograwimetrycznej (TG/DTG) i skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC), a także ich możliwości analitycznych. Przytoczone przykłady interpretacji otrzymanych krzywych w odniesieniu do próbek geologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem skał łupkowych typu gas shale i skał macierzystych dla ropy naftowej, zostały wybrane z kilku publikowanych lub niepublikowanych opracowań. Badaniu poddawano sproszkowane próbki skał lub wypreparowany kerogen. Zaprezentowano przykład interpretacji składu mineralnego skały na podstawie termogramu analizy wykonanej w atmosferze utleniającej. Pokazano także, na przykładzie, porównanie analizy TG/DSC w atmosferze obojętnej z wynikami analizy Rock-Eval. Oprócz wysokiej korelacji otrzymanych wyników wykazano, że metody TG/DTG/DSC umożliwiają uzyskanie dodatkowych informacji w stosunku do podstawowej metody badawczej stosowanej w geologii naftowej, jaką jest Rock-Eval. Pozwalają one mianowicie uściślić stopień dojrzałości kerogenu, stwierdzić ewentualną wieloetapowość jego rozkładu, a ponadto obliczyć ilościowo (na podstawie krzywej TG) wielkość ubytku masy na poszczególnych etapach rozkładu. Przeprowadzenie eksperymentu TG/DSC w atmosferze utleniającej pozwala na określenie wielkości entalpii reakcji rozkładu materii organicznej zawartej w skale. Entalpia ta określona w przebadanych próbkach bardzo dobrze koreluje z parametrem TOC z analizy pirolitycznej Rock-Eval. Ostatni z zaprezentowanych przykładów odnosi się do procedury obliczania parametrów kinetyki rozkładu materii organicznej (energii aktywacji i stałej Arrheniusa), co w odniesieniu do kerogenu jest jednym z podstawowych zadań geochemii organicznej. Na podstawie przeprowadzonych analiz na próbkach oligoceńskich łupków menilitowych stwierdzono, że w tym przypadku metoda nieizotermiczna daje lepsze rezultaty.

EN

Thermal methods allow to examine the course of chemical reactions and phase changes occurring during heating or cooling of substances. Some of them also allow to determine the thermodynamic and kinetic parameters of the reaction. This article presents the basic methodology of TG and DSC methods, as well as their analytical capabilities. The aim of the article was to review the methodological bases of thermogravimetric analysis (TG/DTG) and differential scanning calorimetry (DSC) as well as their analytical capabilities. Examples of interpretation of curves obtained in relation to geological samples, with particular emphasis on gas shale and source rocks for crude oil, were selected from several published or unpublished studies. Powdered rock samples or separated kerogen were subjected to testing. An example of the interpretation of rock mineral composition based on a thermogram from analysis performed in an oxidizing atmosphere is presented. It also shows, for example, the comparison of TG/DSC (in an inert atmosphere) with Rock-Eval analysis results. In addition to the high correlation of the obtained results, it was shown that the TG/DTG/DSC methods allow to obtain additional information in relation to those from the basic research method used in oil geology, which is Rock-Eval. They allow to specify the degree of kerogen’s maturity, to determine the possible multistage character of its degradation, and also to quantify (based on the TG curve) the amount of mass loss at individual stages of the decomposition. Conducting the TG/DSC experiment in an oxidizing atmosphere allows the determination of the enthalpy of the reaction of the combustion of organic matter contained in the rock. This enthalpy determined in the samples tested, correlates very well with the TOC parameter from the Rock-Eval pyrolytic analysis. The last of the presented examples refers to the procedure for calculating the parameters of the kinetics of organic matter pyrolysis (activation energy and Arrhenius constant), which in relation to kerogen is one of the basic tasks of organic geochemistry. Based on the analyzes carried out on samples of oligocene Menilite Shales, it was found that in this case the non-isothermal method gives better results.

5

Characteristics of dispersed organic matter of the Menilite Beds from the Dukla Unit based on microscopic analysis and Rock-Eval pyrolysis

Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 6

303--313

EN

Organic matter from Menilite Beds of the Dukla Unit was studied (optical microscopy, Rock-Eval pyrolysis). In its composition, macerals from vitrinite, liptinite and inertinite groups are observed. Macerals of the liptinite group are dominating (alginite, bituminite and liptodetrinite). Among all invested lithological types, mudstones have the highest average content of these macerals, while in case of marly shales, sandstones/siltstones, micrite limestones and chert the content of individual liptinite macerals is always lower than 1 vol%. The vitrinite group is represented mainly by collotelinite and vitrodetrinite and its average content in all analyzed lithologies does not exceed 1 vol%. Fragments of collotelinite show significant diversity in terms of the reflectance. Macerals of the inertinite group (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) are usually limited to single occurrences within the entire investigated sample area. In 41 out of 43 samples, the collotelinite fragments were numerous enough that it was possible to measure the reflectance. For samples in which reflectance of vitrinite fragments was measured, this parameter ranges from 0.25% to 0.56%. Rock-Eval pyrolysis results provided additional information, of which the most important were values of TOC (from 0.47% to 6.04%, average 2.61%), Tmax (417–449°C), hydrogen (95–502) and oxygen (<133) indices. In the western part of the investigated area, within the tectonic window of Świątkowa, Menilite Beds are in the phase of oil window, while in other locations organic matter is immature. Analyzed samples contain types II, II/III or III of kerogen. Type II dominates in clay shales and mudstones, while type III is most often observed in marly and carbonate shales and also in sandstones/siltstones.

PL

Przebadano fragmenty rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych jednostki dukielskiej (mikroskopia optyczna, piroliza Rock-Eval). W jej składzie obserwuje się macerały z grupy witrynitu, liptynitu i inertynitu, przy czym macerały z grupy liptynitu (alginit, bituminit i liptodetrynit) są dominujące. Najwyższy średni udział macerałów z grupy liptynitu w obrębie wszystkich przebadanych odmian litologicznych obserwuje się w mułowcach, podczas gdy w łupkach marglistych, piaskowcach, pyłowcach, wapieniach mikrytowych czy rogowcach zarówno alginit, jak i bituminit i liptodetrynit nie przekraczają 1% obj. Grupa macerałów witrynitu jest reprezentowana przez kolotelinit i witrodetrynit, jednak ich średni udział nigdy nie przekracza 1% obj. wszystkich składników w skale. Fragmenty kolotelinitu są zróżnicowane pod kątem refleksyjności. Macerały grupy inertynitu (fuzynit, semifuzynit, inertodetrynit) są zwykle ograniczone jedynie do pojedynczych wystąpień. W przypadku 41 z 43 próbek fragmenty kolotelinitu były na tyle liczne, że możliwy był pomiar ich refleksyjności, która mieściła się w przedziale od 0,25% do 0,56%. Wyniki analizy mikroskopowej uzupełniono o dane z pirolizy Rock-Eval. Udział materii organicznej (parametr TOC) waha się od 0,47% do 6,04% (przy średniej na poziomie 2,61%). Parametr Tmax zawiera się w przedziale od 417°C do 449°C, indeks wodorowy HI w przedziale od 95 do 502, natomiast indeks tlenowy OI nie przekracza 133. We wschodniej części przebadanego obszaru (okno tektoniczne Świątkowej) materia organiczna wkroczyła w fazę przemian termicznych odpowiadającą tzw. oknu ropnemu, natomiast na pozostałym obszarze jest niedojrzała. Przebadane próbki zawierają kerogen typu II, III, jak również ich mieszaninę. Typ II dominuje w łupkach ilastych i mułowcach, podczas gdy typ III jest najczęściej obserwowany w łupkach marglistych i węglanowych, jak również w piaskowcach i pyłowcach.

6

Petrographic-geochemical characterization of the dispersed organic matter in Menilite shales from the Silesian Unit in the Carpathian Mountains of SE Poland

Ziemianin K.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 11

835--842

EN

This article is devoted to the issue of dispersed organic matter present in Menilite shales. A total of 27 samples collected from 8 outcrops, representing various lithological types (mainly shales and mudstones) types, were examined with the use of microscopic (optical microscopy) and geochemical (Rock-Eval pyrolysis) methods. Maceral composition in investigated rocks is relatively monotonous. Liptinite macerals are usually the most numerous, while vitrinite macerals are less common. Inertinite macerals are very rare. The maceral composition suggest brackish environment. Results of both the vitrinite reflectance and the Rock-Eval pyrolysis show that the maturity level of the organic matter changes from the immature to the oil window phase. Maturity increases towards the south-east.

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu rozproszonej materii organicznej. Przy użyciu metod mikroskopowych (mikroskopia optyczna w świetle przechodzącym i odbitym) i geochemicznych (piroliza Rock-Eval) przebadano ogółem 27 próbek pobranych z 8 odsłonięć, reprezentujących różne typy litologiczne, głównie różnego rodzaju łupki i mułowce. Przebadane skały charakteryzują się stosunkowo monotonnym składem macerałowym. Dominują macerały grupy liptynitu, mniej licznie obserwuje się macerały grupy witrynitu, natomiast grupa inertynitu jest obecna jedynie incydentalnie. Skład macerałowy sugeruje środowisko brakiczne. Zarówno wyniki pomiarów refleksyjności witrynitu, jak i pirolizy Rock-Eval wskazują, iż stopień dojrzałości materii organicznej jest zmienny i waha się od stadium niedojrzałego po główne okno ropne, przy czym obserwuje się trend wzrostowy w kierunku południowo-wschodnim.

7

Charakterystyka dojrzałości warstw menilitowych w wybranych otworach : wstępne wyniki

Waliczek M.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2016

|

R. 19, Nr 3-4 (215)

8-10

PL

Celem badań było określenie stopnia dojrzałości materii organicznej, identyfikacja i klasyfikacja jej komponentów oraz wyznaczenie stref generacji węglowodorów na podstawie wskaźnika refleksyjności huminitu (Ro%). Analiza została przeprowadzona na oligoceńskich łupkach menilitowych jednostki śląskiej fliszu karpackiego. Materiał badawczy pochodził z otworów Równe-2 i Krościenko-6K. Średnie wartości refleksyjności materii organicznej badanych menilitów zawierają się w przedziale od 0,32 do 0,48% dla prób z otworu Równe-2 i od 0,37 do 0,39% dla prób z otworu Krościenko-6K. Wyniki te są charakterystyczne dla utworów o niskiej dojrzałości termicznej.

EN

The purpose of the presented study was to determine the thermal maturity of organic material present in Oligocene Menilite Shales from Polish Outer Carpathians (Silesian Unit) based on huminite reflectance measurements. Analysis has been performed on samples collected from Równe-2 and Krościenko-6K wells. Thermal maturity of the studied organic matter characterize immature stage of hydrocarbon generation.