Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Parametry sprężyste łupków zawierających materię organiczną określone na podstawie teoretycznych relacji Biota–Gassmana i Kustera–Toksöza

Bała M.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 12

1005--1016

PL

Wykonano próby obliczania parametrów sprężystych dla łupków ilastych, będących potencjalnymi skałami macierzystymi dla węglowodorów. Wykorzystano w tym celu znane modele teoretyczne Biota–Gassmana i Kustera–Toksöza oraz autorski program Estymacja-TP. Przeprowadzono wstępną analizę wartości parametrów szkieletowych niezbędnych do obliczeń. Analiza została oparta na danych literaturowych oraz na pracach autorki. Zmiany parametrów sprężystych skał macierzystych, jak również ich wzajemne relacje dostarczają ważnych informacji o wielkościach generowanych węglowodorów i charakterystykach geomechanicznych skał, określanych na podstawie profilowań akustycznych i pomiarów sejsmicznych. Modele syntetyczne skał ilastych zawierają uśrednione wielkości charakterystyczne dla łupków gazonośnych Barnett Shale w Teksasie, łupków Green River w Colorado oraz łupków syluru i ordowiku z basenu bałtyckiego.

EN

Tests were carried out for calculating the elastic parameters for shales, which are potential hydrocarbons source rocks. For this purpose the Biot–Gassmann and Kuster–Tosköz theoretical models and original program ESTYMACJA TP were used. A preliminary analysis of the values of the matrix of the rocks were made, which are necessary for the calculations. The analysis were based on literature data and recent works by the author. Changes in elastic parameters of source rock and their relationships provide important information about the volumes of the generated hydrocarbons and geotechnical characteristics of rocks, determined on the basis of acoustic logs and seismic measurements. The developed synthetic shale rock models contain averaged values characteristic for the organic-rich Barnett Shale in Texas, Green River shale in Colorado and Silurian, and Ordovician shales of the Baltic Basin.

3

Helium porosity measurements for rocks from unconventional reservoirs performed on crushed samples

Klaja J., Łykowska G., Przelaskowska A.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 11

856--863

EN

Porosity measurements for rocks from unconventional reservoirs pose a challenge due to their extremely low permeability, small pore dimensions, and high content of organic matter and clay minerals. The presented work was aimed at adapting the helium porosity measurement methodology for the investigation of microporous rocks. The carried out studies have shown that the measurement conditions are important, which applies both to the measurement pressure and the grain size. The highest porosity values were obtained for measurements performed on samples crushed to grain size < 0.5 mm.

PL

Pomiary porowatości skał ze złóż niekonwencjonalnych stanowią wyzwanie ze względu na bardzo niską przepuszczalność, niewielkie rozmiary porów, wysoką zawartość substancji organicznej i minerałów ilastych. Przedstawiona praca ma na celu przystosowanie metodyki pomiaru porowatości helowej do badań skał mikroporowych. Wykonane badania wykazały, że warunki pomiaru mają tutaj duże znaczenie, dotyczy to zarówno ciśnienia pomiaru i rozmiaru ziaren. Najwyższe wartości porowatości uzyskano dla pomiarów wykonanych na próbkach pokruszonych do frakcji < 0,5 mm.