Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Energia aktywacji utworów warstw menilitowych i jej implikacje dla procesu generowania węglowodorów w Karpatach

Spunda Karol, Słoczyński Tomasz

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 5

327--335

PL

W artykule zaprezentowano procedurę obliczeń energii aktywacji kerogenu utworów warstw menilitowych oraz implikacje wynikające z jej zróżnicowania dla przebiegu procesu generowania węglowodorów w karpackim systemie naftowym. Powstawanie węglowodorów w skałach następuje w wyniku rozpadu złożonych związków organicznych (głównie związków węgla, wodoru i tlenu) budujących kerogen na cięższe i lżejsze węglowodory frakcji olejowej i gazowej. Proces jest reakcją termokatalityczną, której dynamika determinowana jest między innymi przez energię aktywacji kerogenu. Energia aktywacji jest jednym z podstawowych parametrów wejściowych implementowanych do numerycznych modeli systemów naftowych, dlatego jej oznaczenie jest bardzo istotne dla rzetelnego odtworzenia tego procesu, zachodzącego w naturalnych warunkach geologicznych i w skali czasu geologicznego. Obliczeń energii aktywacji dokonano na podstawie wyników oznaczeń parametrów kinetycznych reakcji krakingu kerogenu, który to kraking przeprowadzono w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych przy użyciu analizatora pirolitycznego Rock-Eval. Eksperyment polegał na nieizotermicznej pirolizie skał zawierających kerogen i rejestrowaniu szybkości reakcji (tempa generowania węglowodorów) w całym zakresie temperaturowym pirolizy. Energię aktywacji (Ea) i stałą Arrheniusa (A) obliczano z równania Arrheniusa, opisującego zależność stałych szybkości reakcji od temperatury. Do obliczeń wykorzystano model dyskretnej dystrybucji energii aktywacji (Ea) ze stałą wartością stałej Arrheniusa (A). Rozkład optymalizowano iteracyjnie metodą regresji liniowej i nieliniowej. Dla każdego z reagentów, o początkowej masie x0i, obliczono dyskretną wartość energii aktywacji (Eai). W tym przypadku i-ta reakcja równoległa odpowiadała wiązaniom chemicznym, które muszą zostać rozbite energią aktywacji (Eai) w cząsteczkach kerogenu. Optymalizacji rozkładu energii aktywacji dokonano przy użyciu oprogramowania Kinetics2015.

EN

The article presents the procedure for calculating the kerogen activation energy of rock of the Menilite Beds which are considered the main source rock of the Carpathian petroleum system. The formation of hydrocarbons in rocks occurs as a result of breakdown of complex organic compounds (mainly carbon, hydrogen and oxygen compounds) which build kerogen into heavier and lighter oil and gas hydrocarbons. This process is a thermocatalytic reaction, the dynamics of which is determined, inter alia, by the kerogen activation energy. The activation energy is one of the basic input parameters implemented into numerical models of petroleum systems. For this reason, the determination of the activation energy is very important for a reliable reconstruction of the hydrocarbon generation process in natural geological conditions and on the geological time scale. Activation energy calculations were made on the basis of the results of measurements of kinetic parameters of the kerogen cracking reaction, which (kerogen cracking) was carried out under controlled laboratory conditions using a Rock-Eval pyrolyser. The experiment consisted in non-isothermal pyrolysis of rocks containing kerogen and recording the rate of reaction (rate of hydrocarbon generation) over the entire temperature range of pyrolysis. The activation energy (Ea) and pre-exponential factor (A) were calculated using the Arrhenius equation describing the dependence of the reaction rate constants on the temperature. Discrete distribution of activation energies (Ea) model with a constant value of the pre-exponential factor (A) was used for the calculations. The energy distribution was optimized by iterative linear and non-linear regression. The discrete activation energy (Eai) was calculated for each reactant with an initial mass x0i. In this case, the “i-th” parallel reaction corresponds to chemical bonds that must be broken with an energy equal to Eai in the kerogen molecules. The activation energy distribution was optimized using the Kinetics2015 software.

2

Composition of organic matter and thermal maturity of Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks in East Herzegovina (External Dinarides, Bosnia and Herzegovina)

Aleksić Nikoleta, Kostić Alaksandar, Radonjić Miloš

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2021

|

Vol. 91, No. 4

375--388

EN

This paper presents the first data on the organic matter and thermal maturity of Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks in the East Herzegovina region of the External Dinarides. Representative, organic-rich samples from outcropping sedimentary rocks of different ages in the area (Triassic to Neogene) were selected and analysed. The organic matter was studied by Rock-Eval pyrolysis and under the microscope in reflected non-polarized light and incident blue light. The results obtained show the presence of different types of organic matter in the area and thermal maturity stages from immature (Cenozoic) to early mature (Mesozoic). Vitrinite is abundant in the samples analysed, with the exception of Cretaceous samples that contain mostly lamalginite and bituminite. While measured vitrinite reflectance in end-member samples (Triassic shale 0.78 % Rr and Neogene coal 0.34% Rr) are in good correlation with the T max parameter from Rock-Eval pyrolysis. T max generally shows lower values in most Mesozoic samples. The organic petrographic data indicate that specific kerogen in Cretaceous and some Triassic sedimentary rocks is a probable reason for the significantly lower T max values. In addition, the results of pyrolysis documented before and after extraction revealed that free hydrocarbons (bitumen) in the surface samples analysed suppress the T max values.

3

Comparative petrography and organic geochemistry of different types of organic matter occurring in the Outer Carpathians rocks

Zielińska Magdalena, Fabiańska Monika, Więcław Dariusz, Misz-Kennan Magdalena

Geological Quarterly

|

2020

|

Vol. 64, No. 1

165--184

EN

The characterization of organic matter (OM) in sedimentary rocks is important in many types of biological, geological and environmental research. The integrated use of microscopy and geochemistry, as here, is particularly useful in any attempt to define the origin and evolution of OM in sedimentary basins. The organic petrography and geochemistry different types of allogenic and authigenic OM from the Polish Outer Carpathian (POC) rocks were studied in present study to compare their genetic type, thermal maturity, depositional environment and post-sedimentation processes. Special attention was paid to redeposited coal clasts occurrences. The used techniques show differences in organic matter type originating from various sources. The organic petrography analysis shows that redeposited coal clasts (CC) and terrigenous organic matter (TOM) are composed predominantly of woody material (the gas-prone Type-III kerogen). Similar results were obtained during the Rock-Eval pyrolysis. Moreover, the GC-MS analysis of extracts indicated the additional source of OM, namely planktonic organic matter (POM) with oil-prone kerogen Type-I or II. This OM is in some cases high thermally mature and could potentially has allochthonous origin. The n-alkane, saturated and aromatic biomarker data revealed deposition of this POM in anoxic deltaic or close-shore sedimentary environments whereas the redeposited coal clasts were probably originally deposited in coal swamps as were the Upper Silesian bituminous coals.

4

Evaluation of ground pollution by hydrocarbons using Rock-Eval pyrolysis

Więcław Dariusz, Sadlik Maria

Polish Journal of Chemical Technology

|

2019

|

Vol. 21, nr 3

8--12

EN

The exploration and utilization of petroleum are potential hazards to the environment. Successful determination of petroleum contamination in ground relies on accurate definition of the type, source and quantity of contaminant. For this purpose the Rock-Eval® pyrolysis was applied, which is a rapid quantitative (Bulk Rock method) and qualitative (fractional composition using Multi-Heating Rates method) technique. Results of Rock-Eval analysis of 13 samples of concrete and 2 samples of gravel taken from the different sites of the petrol station indicate the highest concentration of light hydrocarbons (gasoline and naphtha fractions), up to over 5% wt. in the direct proximity of petrol pumps. Similarly high contamination (almost 4%wt.), was found near fuel tanks. Here the highest contribution has lubricating oil fraction and the tankers providing fuels are probably the source of this pollution. In the gravel collected in the vicinity of the fuel tanks high concentration (over 5 wt.%) of non-pyrolyzable carbon (soot) was recorded, the source of which are probably diesel engines of fuel tankers supplying fuel.

5

Wstępna ocena macierzystości wybranych utworów paleozoiku Gór Świętokrzyskich

Malec J., Więcław D., Zbroja S.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 36, z. 1

5-24

PL

Na podstawie wyników badań pirolitycznych Rock-Eval 47 próbek skalnych określono wstępną charakterystykę macierzystości wybranych serii litostratygraficznych paleozoiku Gór Świętokrzyskich. Badaniami objęto skały wieku kambryjskiego, ordowickiego, sylurskiego, karbońskiego i permskiego charakteryzujące się ciemną barwą. Utwory kambru i ordowiku w regionie łysogórskim charakteryzują się bardzo słabymi parametrami macierzystości. W sylurze najbogatsze w materię organiczną są iłowce landoweru warstw bardziańskich (średnio 3% wag. TOC), w karbonie - iłowce wizenu i turneju formacji z Zaręb (przeciętnie 2.8% wag. TOC), a w górnym permie - wapień cechsztyński (średnio 1.6% wag. TOC). W utworach dolnego paleozoiku jest obecna materia organiczna pochodzenia morskiego (kerogen II typu). Dominuje ona również w utworach górnego paleozoiku. Lokalne wtrącenia lądowego kerogenu III typu stwierdza się w karbońskiej formacji z Zaręb. Utwory kambru i ordowiku w rejonie łysogórskim są przejrzałe. Stopień przeobrażenia badanych utworów syluru, karbonu i permu odpowiada początkowej i Środkowej fazie "okna ropnego". Obszarem perspektywicznym dla poszukiwań węglowodorów jest NW obrzeżenie Gór Świętokrzyskich, gdzie bogate w materię organiczną paleozoiczne kompleksy litologiczne występują pod osadami pokrywy mezozoicznej.

EN

The hydrocarbon potential of selected Paleozoic lithostratigraphic complexes of the Holy Cross Mountains was determined based on the results of Rock-Eval pyrolysis of 47 samples. For investigations only rocks in dark colours from Cambrian, Ordovician, Silurian, Carboniferous and Permian strata were selected. The Cambrian and Ordovician strata from the Łysogóry Region have poor source-rock parameters. Among the Silurian strata, the claystones of the Bardo Beds (ca. 3 wt. % TOC) are the richest in total organic carbon (TOC). The claystones of the Zaręby Formation (Carboniferous - Visean and Tournaisian) have mean TOC content ca. 2.8 wt. % and the Zechstein Limestone (Permian) ca. 1.6 wt. % TOC. In the Early Paleozoic strata marine kerogen (Type-II) is present. It dominates also in the Upper Paleozoic strata. Local inputs of the terrigenous Type-III kerogen were confirmed in the Zaręby Formation (Carboniferous). The Cambrian and Ordovician strata in the Łysogóry region are overmature. Maturity of the investigated Silurian, Carboniferous and Permian strata corresponds with the initial and middle phases of the "oil window". The NW margin of the Holy Cross Mountains, where the Paleozoic complexes rich in the organic matter are covered by the Mesozoic complex, is perspective area for hydrocarbon exploration.

6

Budowa petrograficzna lądowej materii organicznej we fliszu Karpat Zachodnich w Polsce

Zielińska M.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 36, z. 4

567-584

PL

Przedmiotem niniejszego opracowania jest budowa petrograficzna uwęglonej lądowej materii organicznej w skałach fliszu Karpat Zachodnich. W trakcie analizy petrograficznej materię organiczną podzielono na odmiany, mając na uwadze rozmiar szczątków organicznych. Materia organiczna reprezentowana jest przez DOM (Dispersed Organic Matter) i uwęglony detrytus roślinny. Ustalono, że zarówno DOM, jak i detrytus nie występują w skałach grubookruchowych, takich jak piaskowce gruboziarniste i zlepieńce. We wszystkich próbkach zawierających materiał węglowy dominuje grupa witrynitu, stanowiąca od 70% do 100% materii organicznej, przy udziale grupy inertynitu w zakresie od 0 do 30%. W trakcie badań próbek w świetle ultrafioletowym w żadnej nie stwierdzono macerałów grupy liptynitu. Największy udział w próbce całkowitego węgla organicznego TOC (ang. Total Organic Carbon) od 1.09% do 8.2%, wykazały warstwy krośnieńskie, grybowskie, formacja szczawnicka, beloweska i wierzowska. Wartości średniej refleksyjności witrynitu w poszczególnych jednostkach są do siebie zbliżone, choć w obrębie jednostek są silnie zróżnicowane i wyniosły odpowiednio: 0.39-0.62% w jednostce śląskiej, 0.38-0.71% w jednostce magurskiej i 0.42-0.67% w jednostce grybowskiej. Najwyższe wartości odnotowano w oknie tektonicznym Mszany Dolnej (0.67%) oraz w południowych partiach jednostki magurskiej (0.65-0.71%).

EN

The objective of this study was a petrographic analysis of terrestrial organic matter in the Western Flysch Carpathians. During the petrographic analysis, organic matter was divided with respect to the size of organic remains into two types. Organic matter is represented by the acronym DOM (Dispersed Organic Matter) and coalified detritus. It was found that both DOM and detritus do not occur in coarse grained rocks, such as coarse sandstones and conglomerates. Vitrinite is the dominant component in all samples, it constitutes 70% to 100% of the organic matter content, whereas the inertinite group makes up the remaining 0% to 30%. No exinite group macerals were detected during fluorescence microscope analysis. Krosno beds, Grybów beds, Szczawnicka, Beloveza and Verovice formation revealed the greatest contribution of TOC (Total Organic Carbon) in the sample, which was from 1.09% to 8.2%. The random mean vitrinite reflectance values in the individual units are similar and vary from 0.39 to 0.62% in the Silesian unit, 0.38% to 0.71% in the Magura unit and 0.42% to 0.67% in the Grybów unit. The highest values were observed in the Mszana tectonic window (0.67%) and in the southern parts of the Magura unit (0.65-0.71%).

7

Rozmieszczenie strefy redukcyjnej, przejściowej i utlenionej w łupku miedzionośnym na monoklinie przedsudeckiej na podstawie wskaźników materii organicznej

Więcław D., Kotarba M. J., Pieczonka J., Piestrzyński A., Oszczepalski S., Marynowski L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2007

|

nr 423

125-138

PL

Na podstawie wyników analiz geochemicznych materii organicznej z 566 próbek łupku miedzionośnego, pobranych w obszarze kopalnianym KGHM Polska Miedź SA i w jego bezpośrednim sąsiedztwie, został wypracowany nowy sposób identyfikacji strefy redukcyjnej, przejściowej i utlenionej w tych utworach. Jako wskaźniki klasyfikacyjne przyjęto stosunek parametrów S2/S3 (HI/OI), zawartość węgla organicznego (TOC) oraz wskaźnik tlenowy (OI) z analizy Rock-Eval. Jako dodatkowe kryterium przyjęto wskaźniki dystrybucji węglowodorów aromatycznych Phen/MePhen oraz TrPI. W strefie redukcyjnej, najbogatszej w materię organiczną, udziały Cu, Ag, Pb, Zn oraz Co wykazują wyraźną zależność wprost proporcjonalną od ilości TOC i wszystkie osiągają maksymalne zawartości. Udział metali szlachetnych (Au+Pt+Pd) jest na poziomie tła geochemicznego. Utwory nowo wyznaczonej strefy przejściowej charakteryzują się zmiennymi wartościami wskaźników materii organicznej i wiążą się z porównywalnymi, jak w strefie redukcyjnej, zawartościami miedzi, srebra i kobaltu, zwiększonymi zawartościami metali szlachetnych oraz zmniejszonymi, poniżej 0,1% wag., koncentracjami niepożądanych pierwiastków, tj. ołowiu i cynku. W strefie utlenionej zawartość materii organicznej jest minimalna, podobnie jak większości metali (Cu, Ag, Pb, Zn, Mo). Koncentracje metali szlachetnych w tej strefie są o 2-3 rzędy wielkości wyższe, niż w strefie redukcyjnej.

EN

A new method of identifying reduced, transitional and oxidised zones in Kupferschiefer strata is based on the geochemical analyses of organic matter from 566 Kupferschiefer samples collected in the KGHM PM SA mining area and its immediate neighbourhood. The S2/S3 (HI/OI) ratio, total organic carbon (TOC) and oxygen index (OI) from Rock-Eval pyrolytic analysis were used as classification parameters. The aromatic hydrocarbon distribution indices Phen/MePhen and TrPI were used as additional criteria. In the reduced zone, most abundant in organic matter, the Cu, Ag, Pb, Zn and Co contents show a strong proportional dependence on TOC, obtaining their maximum concentrations. The contents of noble metals (Au+Pt+Pd) remain on the level of geochemical background. The beds of the newly determined transitional zone have varying organic matter parameters. They have the comparable Cu, Ag and Co contents, increased noble metal content and lowered concentrations of undesired elements (<0.1 wt. %), i.e. Pb and Zn. In the oxidised zone, the organic matter content is minimal, just as in the case of most of other metals (Cu, Ag, Pb, Zn and Mo). The noble metals content in this zone is 2 to 3 orders higher than in the reduced zone.

8

Analizator pirolityczny Rock-Eval 6 jako nowe narzędzie badawcze w geochemii naftowej - możliwości analityczne i ich wykorzystanie

Matyasik I., Słoczyński T.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2004

|

nr 130

129--133

PL

Praca prezentuje analizator pirolityczny Rock-Eval 6 jako nowe narzędzie analityczne w geochemii naftowej, wykorzystywane w INiG do badań potencjalnych skał macierzystych. Zawiera krótką charakterystykę budowy aparatu, polegającą na omówieniu najistotniejszych elementów różniących go od Rock-Eval 2. Przedstawiono ogólne zasady działania aparatu oraz detekcji produktów termicznej degradacji próbki, a także najważniejsze parametry omaczane przy jego zastosowaniu. Szczególną uwagę poświęcono zasadom prawidłowej interpretacji pirogramów. Podkreślono zalety pirolizera, zwłaszcza w przypadku badania próbek skał macierzystych o nietypowym charakterze.

EN

The aim of this paper is to present new equipment - Rock-Eval 6 — as a new analytical tool to estimate petroleum potential of source rocks. The new apparatus Rock-Eval 6 has been developed to enlarge the field of application. Innovations a11ow acquisition of data for quantification of both organic and mineral carbon. This apparatus provides new functions and parameters that expand applications of the technique in petroleum geoscience. This paper includes rules which should be use to interpret obtained parameters.