materiały do kolokwium naftowa ćw semyra

WAŻNE ZDARZENIA W HISTORII ZIEMI



Zasadniczym warunkiem w produkcji

materii organicznej było pojawienie

materii organicznej było pojawienie
się zjawiska fotosyntezy z czym

się zjawiska fotosyntezy z czym
wiązało się:

wiązało się:



wzbogacenie atmosfery w tlen



masowe pojawienie się

organizmów

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

stadium diagenezy:



wstępna

wstępna lityfikacja

lityfikacja –– osad zamienia się

osad zamienia się

w skałę zwięzłą



związki organiczne (węglowodany, białka,

tłuszcze) w wyniku mikrobiologicznej

tłuszcze) w wyniku mikrobiologicznej
degradacji zmieniają się w kwasy huminowe

degradacji zmieniają się w kwasy huminowe
i kwasy

i kwasy fulwinowe

fulwinowe



kwasy huminowe i

kwasy huminowe i fulwinowe

fulwinowe przechodzą

przechodzą

następnie w

następnie w kerogen

kerogen



w końcowej fazie diagenezy (skała niedojrzała

w końcowej fazie diagenezy (skała niedojrzała ))

generują: suchy gaz i niewielkie ilości

generują: suchy gaz i niewielkie ilości
węglowodorów ciekłych o dużej masie

węglowodorów ciekłych o dużej masie
cząsteczkowej (węglowodory ciężkie)

cząsteczkowej (węglowodory ciężkie)

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

stadium katagenezy:



przeobrażenia fazy mineralnej

i organicznej głównie pod wpływem

i organicznej głównie pod wpływem
temperatury

temperatury



termiczna degradacja materii

organicznej prowadzi do powstania

organicznej prowadzi do powstania
głównej masy średnich i lekkich

głównej masy średnich i lekkich
węglowodorów

węglowodorów



skała dojrzała

skała dojrzała –– generuje ropę

generuje ropę

naftową i gaz mokry (kondensat)



równolegle, część tych węglowodorów

powstaje ze skamieniałości geochemicznych,

powstaje ze skamieniałości geochemicznych,
cząsteczek które uległy tylko niewielkim

cząsteczek które uległy tylko niewielkim
przemianom

przemianom

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

stadium katagenezy:



pod koniec katagenezy , wskutek

krakingu (rozpadu)

krakingu (rozpadu) kerogenu

kerogenu i krakingu

i krakingu

wcześniej utworzonych węglowodorów

wcześniej utworzonych węglowodorów
(o dużej masie cząsteczkowej) tworzą się

(o dużej masie cząsteczkowej) tworzą się
głównie węglowodory gazowe

głównie węglowodory gazowe

W stadium katagenezy generuje ok. 90%

W stadium katagenezy generuje ok. 90%
ogólnej masy węglowodorów

ogólnej masy węglowodorów

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

stadium metagenezy:



skała przejrzała

skała przejrzała, , następuje

następuje

ostateczny rozpad termiczny materii

ostateczny rozpad termiczny materii
organicznej na produkty końcowe:

organicznej na produkty końcowe:



metan

metan –– gaz suchy

gaz suchy



pirobituminy

pirobituminy –– produkty

produkty

metamorficznych przemian ropy

metamorficznych przemian ropy
naftowej

naftowej



antracyt

SKAŁA MACIERZYSTA

Kerogen

Kerogen::



frakcja organiczna skały osadowej

uzyskana w wyniku zastosowania:



kwasu solnego HCl

usunięcie węglanów



kwasu fluorowodorowego HF

usunięcie krzemianów



frakcja organiczna nierozpuszczalna

w rozpuszczalnikach organicznych

DOM – Dispersed Organic Matter

SKAŁA MACIERZYSTA

Frakcja bitumiczna

Frakcja bitumiczna:



mieszanina węglowodorów

i związków organicznych o dużej

i związków organicznych o dużej
zawartości wodoru H, zawierających

zawartości wodoru H, zawierających
również

również



siarkę S



tlen O



azot N



rozpuszczalna w rozpuszczalnikach

organicznych

KLASYFIKACJA MATERII ORGANICZNEJ ROZPROSZONEJ W SKALE

DOM

DOM –– Dispersed

Dispersed Organic

Organic Matter

Matter

W skład rozproszonej materii

W skład rozproszonej materii
organicznej wchodzą:

organicznej wchodzą:



szczątki roślinne



szczątki zwierzęce



bezpostaciowa substancja

bezpostaciowa substancja
(mieszanina materii

(mieszanina materii
organicznej i mineralnej)

organicznej i mineralnej)

SKAŁA MACIERZYSTA

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej wodoru H organicznego

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej wodoru H organicznego
((nie tego obecnego w wodzie

nie tego obecnego w wodzie czy

czy fazie mineralnej)

fazie mineralnej) kerogen

kerogen został

został sklasyfikowany

sklasyfikowany

na 4

4 typy (I

typy (I, II, III i

, II, III i IV),

IV), które wyraźnie odpowiadają

które wyraźnie odpowiadają biologicznym

biologicznym typom materii

typom materii

organicznej

Charakterystyka genetyczna materii organicznej

Charakterystyka genetyczna materii organicznej
Pola reprezentują naturalne ścieżki dojrzałości

Pola reprezentują naturalne ścieżki dojrzałości
różnych typów

różnych typów kerogenu

kerogenu

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM JEJ

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM JEJ POTENCJAŁU

POTENCJAŁU

WĘGLOWODOROWEGO

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK –– EVAL

EVAL



wskaźnik wodorowy

HI = S2/TOC



wskaźnik tlenowy

OI = S3/TOC

Porównanie wartości:



wskaźników

wskaźników HI

HI i

i OI



stosunków atomowych

stosunków atomowych H/C

H/C i

i O/C

O/C

pozwala sklasyfikować

pozwala sklasyfikować kerogen

kerogen na typy

na typy

genetyczne

typy

typy kerogenu

kerogenu::



I I –– algowy

algowy



II A

II A –– sapropelowy

sapropelowy



II B

II B –– mieszany

mieszany



III

III –– humusowy

humusowy



IV –– inertynitowy

inertynitowy

Klasyfikacja typów genetycznych

Klasyfikacja typów genetycznych kerogenu

kerogenu

oparta o wskaźniki HI i OI

PROCESY DIAGENEZY, KATAGENEZY, METAGENEZY



3 strefy głębokościowe pogrzebania

osadów:



diagenezy



katagenezy



metagenezy



ciągły proces przeobrażania materii

ciągły proces przeobrażania materii
organicznej w

organicznej w kerogen

kerogen wraz z

wraz z

subsydencją basenu i rosnącym

subsydencją basenu i rosnącym
ciśnieniu i temperaturze

ciśnieniu i temperaturze