Download Khóa luận Nghiên cứu địa hóa các giếng khoan thuộc bồn trũng Cửu Long miễn phí
Vật chất hữu cơ là một phần nhỏ trong mẫu đá bằng hoá chất thu được cacbon từ cacbonat khi đốt cacbon hữu cơ thành CO2 trong oxygen. Người ta không sử dụng chỉ số trực tiếp để đánh giá số lượng vật chất hữu cơ trong đá mà dựa vào chỉ số gián tiếp là những yếu tố cacbon CO. Lượng vật chất hữu cơ này tính bằng cách phân tích TOC của cacbon nằm trong vật chất hữu cơ có thể chiết tách.
Mô hình cacbon hữu cơ xác định lượng vật chất hữu cơ bằng cách phân tích TOC và hàm lượng hydrocacbon tiềm năng ( giá trị S2 tính bằng kg HC/tấn đá-thu được từ nhiệt phân Rock-Eval ). Các kết quả phân tích Rock - Eval được minh họa trên biểu đồ quan hệ TOC theo chiều sâu hay biểu đồ TOC với S1+S2 nhằm xác định chính xác vị trí địa tầng phân bố đá mẹ có tiềm năng giàu. Một số nhà địa hóa đã tiến hành phân tích mẫu ở các bể trầm tích sinh dầu và đánh giá độ giàu vật chất hữu cơ dựa vào TOC, S1, S2 .
/tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-35932/
Để tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download choTóm tắt nội dung:
en ) là đòi hỏi đầu tiên đối với đá mẹ hoạt động hay tiềm tàng. Một số định nghĩa khác:
- Có thể là đá mẹ ( Possible Source Rocks ): đá mẹ có thể sinh ra và đẩy dầu hay khí nhưng chưa được đánh giá.
- Đá mẹ tiềm tàng ( Latent Source Rocks ): đá mẹ vẫn còn được che đậy nhưng chưa được khám phá.
- Đá mẹ tiềm năng ( Potential Source Rocks ): đá mẹ có khả năng sinh dầu hay khí nhưng chưa đủ trưởng thành về nhiệt độ.
- Đá mẹ đang hoạt động ( Active Source Rocks ): đá mẹ có khả năng sinh dầu khí.
- Đá mẹ sau khi hoạt động ( Spent Source Rocks ): tầng đá mẹ sinh ra dầu khí khi có thể.
- Đá mẹ không hoạt động ( Inactive Source Rocks ): tầng đá mẹ đã sinh dầu khí nhưng vì lý do nào đó mà nó dừng lại không sinh ra dầu.
Trong sáu kiểu trên chỉ có đá mẹ tiềm năng không phải là tầng đá mẹ hiệu quả.
Để nhận biết một lớp đá mẹ là xác định:
- Hàm lượng vật chất hữu cơ của nó tan ( bitum ) và không tan ( kerogen )
- Xác định kiểu kerogen và thành phần hydrocacbon và không hydrocacbon chiết tách được.
- Đặc tính quang và hóa lý cùng các giai đoạn tiến hoá của kerogen được xác định đây được xem là “ Độâ trưởûng thành của đá mẹ”. Tập hợp các thông số cho phép xác định hàm lượng và kiểu kerogen, mức độ trưởng thành của đá mẹ.
Để đánh giá nguồn hydrocacbon thì đá mẹ phải qua ba yêu cầu cơ bản sau :
- Đá mẹ bao gồm đủ tối thiểu số lượng vật chất hữu cơ.
- Đá mẹ bao gồm có đủ chất lượng vật chất hữu cơ.
- Đá mẹ đủ trưởng thành về nhiệt.
2. Số lượng vật chất hữu cơ :
Hàm lượng kerogen trong trầm tích thường được xác định bằng cách đốt cacbon hữu cơ thành CO2 trong oxygen. Sau khi cacbon của cacbonat đã bị lấy ra bằng hóa chất trong một mẫu đá chỉ một phần nhỏ của thể tích mẫu là vật chất hữu cơ.
Đánh giá lượng vật chất hữu cơ trong đá mẹ rất khó, người ta không sử dụng chỉ số trực tiếp mà sử dụng chỉ số gián tiếp đó là những yếu tố cacbon, dùng
phương pháp chuyển đổi để tính số lượng vật chất hữu cơ và được gọi là tổng hàm lượng hữu cơ ( Total Organic Cacbon hay TOC ).
Phương pháp thông thường để đo TOC là dùng HCl hòa tan cacbon vô cơ có trong mẫu, sau đó đốt một mẫu ở nhiệt độ 1350 -16000C và đo lượng cacbon tăng TOC có thể được tính toán rất đơn giản như những phương pháp khác để xác định TOC là phân tích nguyên tố và phân tích Rock - Eval.
Bao nhiêu TOC thì đá mẹ giàu vật chất hữu cơ đạt yêu cầu. Các nhà địa hóa đồng ý rằng sẽ có ít nhất TOC = 1% trong đá mẹ thì là đá mẹ giàu vật chất hữu cơ, những đá mẹ ít hơn 0.5% TOC được xem không phải là đá mẹ. Trường hợp ngoại lệ, ở một số nơi người ta phát hiện :
Sét: là thành phần đóng vai trò tạo thành đá mẹ, với tỷ số trên người ta nghiên cứu đá sét. Những đá sét hình thành trong môi trường khử có sẫm màu là chính. Vật chất hữu cơ phân tán trong đá sét làm cho đá có màu đen.
+ Môi trường lắng đọng oxy hóa -> màu đỏ.
+ Môi trường khử có liên quan đến vật chất hữu cơ -> màu đen.
Cacbonat: có thể tạo ra đá mẹ thường lắng đọng trong môi trường yên tĩnh nhưng vật liệu có nguồn gốc từ lục địa (lục nguyên) vào trong những bồn trầm tích ngoài biển ít.
+ Thực vật lục địa kiểu kerogen III.
+ Cacbonat thường là kiểu kerogen I.
Mặc dù, lượng vật chất hữu cơ trong cacbonat bằng đôi khi nhỏ hơn đá sét, khi biến đổi cho gaz và dầu nhiều hơn. Đá cacbonat có TOC=0.2%. Nếu TOC lớn hơn 0.25% thì là đá mẹ. Có bồn lên tới 17%, như vậy giới hạn thay đổi từ 0.25-17%. Lượng vật chất hữu cơ trung bình trong đá cacbonat 1% được coi là đá mẹ, với đá sét là 2%.
Ngoài ra, còn có evaporit nhưng không phổ biến do hàm lượng muối cao nên sinh vật rất ít. Và silic cũng là sự lắng đọng phần cứng của sinh vật nhưng silic cùng kiệt vật chất hữu cơ không như cacbonat, ở một số bồn đá mẹ là silic rất ít gặp.
3. Chất lượng vật chất hữu cơ :
Chúng ta cần biết đến chất lượng vật chất hữu cơ để xác định loại vật chất hữu cơ nào sinh ra dầu và khí, chất lượng vật chất hữu cơ thường liên quan đến loại vật chất hữu cơ.
Để đánh giá chất lượng vật chất hữu cơ người ta dựa vào loại vật chất hữu cơ bao gồm vật chất sống ở dưới nước và vật chất sống ở trên cạn, việc này xác định một cách đơn giản dưới kính hiển vi bằng cách truyền hay phản xạ ánh sáng.
- Vật chất sống ở dưới nước thường được mô tả là vật chất vô định hình, tức là chúng không có ranh giới rõ ràng hay hình dạng và cấu trúc không xác định (ví dụ như tảo có dạng vô định hình với đơn vị ứng dụng là sapropelic). Đơn vị khoáng vật than được ứng dụng ở đây là lipinit (hay exinit). Trong khi đó, lipinit có thể bị bẽ gãy để chuyển thành resinit, sporinit, cutinit, alganit.
- Vật chất sống ở trên cạn thì cấu trúc vật chất được bảo tồn tốt hơn với đơn vị humic trong đó mô thực vật được xem là nguồn góp phần chính. Đơn vị khoáng vật than là vitrinit và inernit nhưng huminit được dùng phổ biến hơn. Để phân biệt với huminit với vitrinit là do độ ánh sáng thấp hơn, inernit ở trong trạng thái oxy hoá cao. Nhìn chung, inernit được xem là sản phẩm cháy rừng hay hoạt động của vi sinh vật hay oxi hóa khí quyển.
Các nhà địa chất dầu khí đã xác định kerogen là một phần của vật chất hữu cơ trong đá trầm tích mà đã hòa tan trong dung môi hữu cơ. Vật chất hữu cơ mà hòa tan được gọi là bitum. Kerogen và bitum cấu tạo với nhau lên thành phần TOC ở trong đá trầm tích:
- Kerogen I: rất hiếm chúng bao gồm phần lớn vật chất có cấu trúc tảo và có thể dễ dàng nhận ra dưới kính hiển vi. Kerogen I có thể bao gồm vật chất vô định hình, là sản phẩm của quá trình biến đổi mạnh vi sinh vật, nó có nguồn gốc sinh dầu tốt.
- Kerogen II: là một hỗn hợp vật chất vô định hình như thân cây cỏ và vật chất hữu cơ dạng gỗ, nó cũng là nguồn sinh dầu tốt.
- Kerogen III: là một hỗn hợp bao gồm cây thân gỗ và vật chất có lẫn than kerogen III là nguồn sinh dầu ít nhưng có thể là nguồn sinh khí tốt. Do đó, ta nhận thấy vật chất ở dưới nước là nguồn sinh dầu tốt hơn là vật chất ở trên cạn, vật chất ở trên cạn là nguồn sinh khí tốt.
II. CÁC HỌC THUYẾT VỀ NGUỒN GỐC DẦU KHÍ :
1. Học thuyết về nguồn gốc dầu khí vô cơ :
Từ đầu thế kỷ 19, một số nhà bác học đã đưa nguồn gốc vô cơ của dầu khí nhưng có sức thuyết phục hơn là Berthelot (1866), ông là người tổng hợp thành công hydrocacbon aromatic rất gần với hydrocacbon trong thiên nhiên bằng ba giai đoạn:
Điều chế kim loại cacbua bằng phản ứng nhiệt độ giữa kim loại và CO2:
- Tạo C2H2 nhờ kim loại cacbua với H2O.
- Từ C2H2 đã tổng hợp hydrocacbon aromatic nhờ phản ứng nhiệt độ cao với chất xúc tác Niken.
Năm 1879, Mendeleev kiểm tra lại thí nghiệm trên và đưa ra luận điểm nguồn gốc khoáng vật của dầu mỏ hydro hóa axetylen nhờ chất xúc tác Ni và Fe ở nhiệt độ cao ( 2000 - 3000C ) đã thu được hàng loạt hydrocacbon có trong dầu mỏ.
Về sau, giả thuyết này bị phê phán vì:
- Sự có mặt kim loại kiềm cũng như kim loại cacbua trong thành phần vỏ đất không được công nhận.
- Hydrocacbon...
