- •Осадочно-миграционная теория
- •Основные положения осадочно-миграционной теории нафтидогенеза:
- •Биологическая продуктивность раннеархейской биосферы была достаточно высокой: известны углеродистые породы с содержа- нием
- •Таким образом, лишь дважды в геологическую историю Земли биосфера оказала решающее влияние на
- •Cорг (TOC ( wt. %)), прдставляет содержание органического улерода в 1-ом кг образца
- •ВСЕ МАТЕРИНСКИЕ ПОРОДЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ УВ, СОДЕРЖАТ КОМПОНЕНТУ ОВ, НАЗЫВАЕМУЮ КЕРОГЕНОМ.
- •Основные типы органического вещества
- •Трём основным типам ОВ соответствуют три типа керогена:
- •Основные характеристики керогенов различного типа
- •Кинетические параметры для крекинга керогена типа I с исходным протенциалом 710.0 мг УВ/г
- •Кинетические параметры для крекинга керогена типа II с исходным протенциалом 377.3 мг УВ/г
- •Кинетические параметры для крекинга керогена типа III с исходным протенциалом 160.0 мг УВ/г
- •Методы определения типа керогенов (ОВ) в нефтегазоносных осадочных бассейнах
- •Методы определения типа керогенов (ОВ) в нефтегазоносных осадочных бассейнах (2)
- •Кинетические параметры для крекинга керогена типа II с исходным протенциалом 377.3 мг УВ/г
- •Стандартная процедура для определения кинетических параметров первичного и вторичного крекинга кероге- нов (Ungerer
- •Системы открытого пиролиза
- •Системы открытого пиролиза
- •Системы открытого пиролиза
- •Системы открытого пиролиза
- •Системы закрытого пиролиза
- •Кинетические спектры генерации УВ
- •Пример моделирования
- •Северо-Прикаспийский бассейн
- •предполагаемых материнских свит северного
- •Порог эмиграции жидких УВ, оценивался по времени заполнения 20% порового пространства жидкими УВ
- •Табл. Вычисленные значения степени зрелости ОВ (через эффективные Ro%), температур и реализации потенциала
- •Изменение кинетических спектров
- •Влияния содержания серы в ОВ материнских пород на форму кинетических спектров (Hunt et
- •Кероген типа II
- •Восстановление спектра кинетических
- •Восстановление спектра кинетических реакций (2)
- •Восстановление спектра кинетических
Основные характеристики керогенов различного типа
Кероген типа I: Инертная часть керогена (переходящая при высоких температурах в графитоподобную структуру - кокс) здесь минимальна. Реактивная часть керогена максимальна и лабильна, т.е. даёт при созревании нефть. .
Примеры: ОВ киммерийских морских глин Северного моря; глинистые сланцы свиты Bakken в бассейне Уилстон (MacKenzie, Quigley 1988); ОВ н-м пород Новошотландского бассейна и дельты Нила (континентальный шельф), также относят к типу I.,
Кероген типа III: инертная часть керогена максимальна, а его реактивная часть минимальна и рефракционная, т.е. даёт при созревании керогена преимущественно газ.
Примеры: Палеозойские угли Европы и Северной Америки, ОВ покурской и тюменской свит Западной Сибири и др.
Кероген типа II: здесь доля инертного керогена в 2 - 3 раза выше, чем в типе I, но много ниже, чем в керогене III; реактивная часть преимущественно лабильна.
Примеры: ОВ Баженовской свиты Западной Сибири, ф-ии Green River и др.
Кинетические параметры для крекинга керогена типа I с исходным протенциалом 710.0 мг УВ/г Сорг в трёх- фракционной модели (Tissot et al., 1987; Ungerer et al., 1988).
Энергия |
Частотный |
|
нефть |
Газ |
Кокс |
|
Активации |
Фактор |
|
|
|
|
|
(Ккал/моль) |
(сек-1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЕРВИЧНЫЙ КРЕКИНГ |
Исходный потенциал реакций (мг УВ / г Сорг) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
49 |
5.000 1013 |
|
46.2 |
3.5 |
0,0 |
49.7 |
|
|
|
|
|
|
|
53 |
5.000 1013 |
|
594.0 |
45.0 |
0,0 |
639.0 |
|
|
|
|
|
|
|
54 |
5.000 1013 |
|
19.8 |
1.5 |
0,0 |
21.3 |
|
|
|
|
|
|
|
ВТОРИЧНЫЙ КРЕКИНГ (С6+) |
Весовые коэффициенты реакций (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
58 |
1.000 1012 |
|
|
50,0 |
50,0 |
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Кинетические параметры для крекинга керогена типа II с исходным протенциалом 377.3 мг УВ/г Сорг в трёх- фракционной модели (Tissot et al., 1987; Ungerer et al., 1988).
Энергия |
Частотный |
|
нефть |
Газ |
Кокс |
|
Активации |
Фактор |
|
|
|
|
|
(Ккал/моль) |
(сек-1) |
|
|
|
|
|
ПЕРВИЧНЫЙ КРЕКИНГ |
Исходный потенциал реакций (мг УВ / г Сорг) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
49 |
3.000 1013 |
|
15.0 |
3.3 |
0,0 |
18.3 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
3.000 1013 |
|
60.0 |
12.9 |
0,0 |
72.9 |
|
|
|
|
|
|
|
51 |
3.000 1013 |
|
150.0 |
32.4 |
0,0 |
182.4 |
|
|
|
|
|
|
|
52 |
3.000 1013 |
|
70.1 |
12.9 |
0,0 |
83.0 |
|
|
|
|
|
|
|
53 |
3.000 1013 |
|
17.5 |
3.2 |
0,0 |
20.7 |
|
|
|
|
|
|
|
ВТОРИЧНЫЙ КРЕКИНГ (С6+) |
Весовые коэффициенты реакций (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
54 |
1.000 1012 |
|
|
50,0 |
50,0 |
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Кинетические параметры для крекинга керогена типа III с исходным протенциалом 160.0 мг УВ/г Сорг в трёх- фракционной модели (Tissot et al., 1987; Ungerer et al., 1988).
Энергия |
Частотный |
нефть |
|
Газ |
Кокс |
|
Активации |
Фактор |
|
|
|
|
|
(Ккал/моль) |
(сек-1) |
|
|
|
|
|
ПЕРВИЧНЫЙ КРЕКИНГ |
Исходный потенциал реакций (мг УВ / г Сорг) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
48 |
1.600 1013 |
2.0 |
|
4.4 |
0,0 |
6.4 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
1.600 1013 |
7.0 |
|
15.4 |
0,0 |
22.4 |
|
|
|
|
|
|
|
52 |
1.600 1013 |
16.0 |
|
35.2 |
0,0 |
51.2 |
|
|
|
|
|
|
|
54 |
1.600 1013 |
8.5 |
|
18.7 |
0,0 |
27.2 |
|
|
|
|
|
|
|
56 |
1.600 1013 |
6.5 |
|
14.3 |
0,0 |
20.8 |
|
|
|
|
|
|
|
60 |
1.600 1013 |
5.0 |
|
11.0 |
0,0 |
16.0 |
|
|
|
|
|
|
|
62 |
1.600 1013 |
3.5 |
|
7.7 |
0,0 |
11.2 |
|
|
|
|
|
|
|
64 |
1.600 1013 |
1.5 |
|
3.3 |
0,0 |
4.8 |
|
|
|
|
|
|
|
ВТОРИЧНЫЙ КРЕКИНГ (С6+) |
Весовые коэффициенты реакций (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
54 |
1.000 1012 |
|
|
50,0 |
50,0 |
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Методы определения типа керогенов (ОВ) в нефтегазоносных осадочных бассейнах
Диаграмма Ван-Креветена (Van Krevelen diagram)
Элементные отношения H/C и O/C уменьшаются с ростом катагенеза ОВ в связи с увеличением доли углерода в конечном продукте катагенеза..
Закон уменьшения зависит от типа органического вещества и коррелирует со значениями VR – %Rо и TAI – thermal alteration index - анализ цвета спор.
Методы определения типа керогенов (ОВ) в нефтегазоносных осадочных бассейнах (2)
Определение типа ОВ по диаграмме зависимости выхода УВ S2 от содержания
ОВ в породе S2=F(TOC)
(Langford, Blaue-Valleron, 1990).
Метод обладает тем преимуществом, что позволяет избежать ошибок, связанных с поглощением УВ матрицей породы в процессе эксперименталь- ного анализа в установках открытого пиролиза типа Rock-Eval.
Кинетические параметры для крекинга керогена типа II с исходным протенциалом 377.3 мг УВ/г Сорг в трёх- фракционной модели (Tissot et al., 1987; Ungerer et al., 1988).
Энергия |
Частотный |
|
нефть |
Газ |
Кокс |
|
Активации |
Фактор |
|
|
|
|
|
(Ккал/моль) |
(сек-1) |
|
|
|
|
|
ПЕРВИЧНЫЙ КРЕКИНГ |
Исходный потенциал реакций (мг УВ / г Сорг) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
49 |
3.000 1013 |
|
15.0 |
3.3 |
0,0 |
18.3 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
3.000 1013 |
|
60.0 |
12.9 |
0,0 |
72.9 |
|
|
|
|
|
|
|
51 |
3.000 1013 |
|
150.0 |
32.4 |
0,0 |
182.4 |
|
|
|
|
|
|
|
52 |
3.000 1013 |
|
70.1 |
12.9 |
0,0 |
83.0 |
|
|
|
|
|
|
|
53 |
3.000 1013 |
|
17.5 |
3.2 |
0,0 |
20.7 |
|
|
|
|
|
|
|
ВТОРИЧНЫЙ КРЕКИНГ (С6+) |
Весовые коэффициенты реакций (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
54 |
1.000 1012 |
|
|
50,0 |
50,0 |
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Стандартная процедура для определения кинетических параметров первичного и вторичного крекинга кероге- нов (Ungerer et al., 1988)
Открытый пиролиз при разных скоростях нагревания исполь- зуется для определения пара- метров спектра полной генера- ции УВ (верхний рисунок).
Открытый пиролиз с селектив- ными ловушками используется для определения кинетических параметров реакций первого порядка в спектрах генерации УВ в трёх и пятифракционной модели (средний рисунок). Кинетические параметры реакций вторичного крекинга определяются из экспериментов по пиролизу в замкнутых системах (нижний рисунок)
Системы открытого пиролиза
Пиролиз это лабораторный процесс нагревания органической материи в отсутствии кислорода.
В RockEval пиролизе размельчённые образцы материнской породы постепенно нагреваются в атмосфере инертного гелия.
В процессе нагревания кероген разрушается , генерируя свободные углеводороды ( C1 − C25, Karlsen and Larter, 1989)) из нерастворимой части органического вещества (керогена).
Системы открытого пиролиза
Продукты пиролиза выносятся непре- рывно потоком гелия при низком P < 138 кбар в ловушки-анализаторы.
Вначале образец нагревается в течение 3- 5 минут при постоянной Т=250–300°С.
Так получается пик S1. Этот пик является мерой свободных УВ, которые улетучиваются из породы без крекинга керогена. Пик S1 соответствует УВ, содержащимся в породе.
S1 (мг УВ/г породы) увеличивается по отношению к S2 с увеличением зрелости ОВ.
Затем нагревание с температурой, линейно растущей с постоянной скоростью 1–50°С/мин до конечной Т=600°С, которая выдерживается 1 мин (Lewan et al., 1995).