ZASTOSOWIANIE BADAŃ GEOCHEMICZNYCH I MODELOWAŃ W

POSZUKIWANIACH

NAFTOWYCH - PRACE ZESPOŁU BADAŃ GEOCHEMICZNYCH I

ŚRODOWISKOWYCH

Wybór odwiertów do modelowania 1D w oparciu o wyniki badań geologicznych i

geochemicznych

Wybór profili sejsmicznych do modelowania 2D w oparciu o dane sejsmiczne i wyniki

modelowań 1D

Model geologiczny (stratygrafia, litologia, erozja, diageneza, etc.) oraz

mapy geologiczne

Model paleotermiczny (współczesny model termiczny, Ro, AFTA, CAI,

TAI etc.)

Kinetyka
kerogenu

Modelowanie1D procesów generowania i

ekspulsji

Modelowanie 2D procesów generowania, ekspulsji, migracji i

akumulacji

Modelowanie 3D (przestrzenny obraz procesów naftowych)

System naftowy

Analiza

ryzyka

Perspektywy poszukiwań

naftowych

Badania i interpretacja wyników badań skały macierzystej, ropy i gazu oraz map

geochemicznych

Badania i interpretacja wyników badań sedymentologicznych i

petrograficznych

Badania i interpretacja badań petrofizycznych

BADANIA GEOCHEMICZNE – SKAŁA MACIERZYSTA

Analiza Rock-Eval (II i 6)

Ekstrakcja bituminów (Soxtec i

Soxhlet)

Skład grupowy bituminów:

Nas. HC / Arom. Hc/ Żyw. /Asfal.

GC–MS (Nas. Hc)

GC–MS (Arom. Hc)

GC–MS–MS

Skład elementarny kerogenu (C, H, O, N, S)

Skład elementarny asfaltenów (C, H, O, N,

S)

Zawartość siarki: S

Cał

, S

Pir.

, S

Siarcz

Określenie parametrów kinetycznych kerogenu (Ea i

Ao) - metoda pośrednia (S

org

i pojedynczy pomiar

pirolizy wodnej)

Trwałe izotopy węgla w bituminach/ Nas. HC / Arom. Hc/

Żyw. /Asfal./kerogenie oraz biomarkerach

Refleksyjność witrynitu

Refleksyjność macerałów

witrynitopodobnych

Zawartość macerałów

B

io

m

a

rk

e

ry

Separacja kerogenu

GC bituminów

Zawartość żelaza w wyseparowanym

kerogenie

i obliczenie S

org

Zawartość U, Th, Co, Pb, Zn, Cu, V, W, Mo, etc. w

bituminach

Opróbowanie (rdzenie,

odkrywki,

zwierciny) i preparatyka

Zawartość U, Th, Co, Pb, Zn, Cu, V, W, Mo, etc. in całej

skale

Trwałe izotopy siarki: Bituminy – Żywice - Kerogen

Piroliza wodna

Określenie parametrów kinetycznych kerogenu (Ea i

Ao)

za pomocą pirolizy wodnej

Trwałe izotopy węgla i tlenu w węglanach

Zawartość macierzystej substancji organicznej

Typ genetyczny kerogenu

Stopień przeobrażenia kerogenu

Potencjał węglowodorowy

Wpływ procesów wtórnych:

• biodegradacja

• wymywanie wodą

• frakcjonowanie przez odparowanie

• naturalny kraking termiczny

• promieniowanie α

Cele:

Korelacja skała macierzysta – ropa naftowa

BADANIA GEOCHEMICZNE – SKAŁA MACIERZYSTA

Symulacja procesów generowania i ekspulsji

węglowodorów

(piroliza wodna)

Określenie parametrów kinetycznych kerogenu

(piroliza wodna) do modelowań procesów naftowych

(1D, 2D, 3D)

BADANIA GEOCHEMICZNE - ROPA

Gęstość (API)

Zawartość siarki

Skład grupowy:

Nas. HC / Arom. Hc/ Żyw. /Asfal.

GC całej ropy

Trwałę izotopy węgla:

Ropa / Nas. Hc / Arom. Hc/ Żyw. /Asfal.

CELE:

Typ genetyczny

ropy

Stopień przeobrażenia macierzystej

substancji organicznej

Wpływ procesów wtórnych:

 biodegradacja

 wymywanie wodą

 frakcjonowanie przez
odparowanie

 naturalny kraking termiczny

Korelacje: ropa - ropa i ropa - skała

macierzysta

GC–MS (Nas. Hc)

GC–MS (Arom. Hc)

GC–MS–MS

B

io

m

a

rk

e

ry

Opróbowanie i czyszczenie

Preparatyka próbki (standaryzacja)

Skład elementarny asfaltenów

( C, H, O, N, S)

Zawartość U, Th, Co, Pb, Zn, Cu, V, W,

Ni, Mo, etc. w ropie

Trwałę izotopy siarki:

Ropa - Żywice

BADANIA GEOCHEMICZNE – KONWENCJONALNY GAZ ZIEMNY, GAZY

NIEKONWENCJONALNE (ŁUPKOWY, ZAMKNIĘTY,TOWARZYSZĄCY

POKŁADOM WĘGLA), GAZY CIEPLARNIANE

Skład cząsteczkowy

(CH

4

, C

2

H

6

, C

3

H

8

, iC

4

, nC

4

, iC

4

, nC

5

, neo-C

5

, C

6

,

N

2

,O

2

, Ar, He, CO

2

, H

2

, H

2

S)



13

C (CH

4

)

D (CH

4

)



13

C (C

2

H

6

)



13

C (C

3

H

8

)



13

C (iC

4

H

10

)



13

C (nC

4

H

10

)



13

C (iC

5

H

12

)



13

C (nC

5

H

12

)



13

C (CO

2

)



15

N (N

2

)

Proporcje mieszania między

gazem mikrobialnym i

termogenicznym

Typ genetyczny: gazu

ziemnego, gazu

towarzyszącego pokładom

węgla, gazu łupkowego, gazu

ściśniętego, gazów

cieplarnianych

Stopień przeobrażenia

macierzystej substancji

organicznej

Wpływ biodegradacji

Zasięg migracji

CELE:



34

S (H

2

S)

Opróbowanie i preparatyka

APARATURA

APARATURA

BADAWCZA

BADAWCZA

APARAT PIROLITYCZNY

APARAT PIROLITYCZNY

ROCK-EVAL II

ROCK-EVAL II

APARAT PIROLITYCZNY

APARAT PIROLITYCZNY

ROCK-EVAL

ROCK-EVAL

6

6

SPE

SPE

K

K

TROMETR

TROMETR

MAS

MAS

OWY

OWY

FINNIGAN

FINNIGAN

DELTA PLUS

DELTA PLUS

ZESTAW

ZESTAW

CHROMATOGRA

CHROMATOGRA

FÓ

FÓ

W GAZOWYCH:

W GAZOWYCH:

AGILENT 7890A,

AGILENT 7890A,

HELWETT PACKARD

HELWETT PACKARD

5890 SERI

5890 SERI

A

A

II

II

I

I

CHROM 5

CHROM 5

ANAL

ANAL

IZATOR

IZATOR

ELEMENTA

ELEMENTA

RNY

RNY

CARLO ERBA 1108

CARLO ERBA 1108

CHROMATOGRA

CHROMATOGRA

F

F

GA

GA

ZOWY

ZOWY

HELWETT PACKARD

HELWETT PACKARD

6890

6890

Z SYSTEMEM PRZYGOTOWANIA WĘGLOWODORÓW DO

Z SYSTEMEM PRZYGOTOWANIA WĘGLOWODORÓW DO

BADAŃ IZOTOPOWYCH

BADAŃ IZOTOPOWYCH

CHROMATOGRA

CHROMATOGRA

F GAZOWY

F GAZOWY

AGILENT 7890A

AGILENT 7890A

Z DETEKTOREM MASOWYM

Z DETEKTOREM MASOWYM

AGILENT 5975C

AGILENT 5975C

MSD

MSD

(SYSTEM

(SYSTEM

GC-MS

GC-MS

)

)

APARAT EKSTRAKCYJNY

APARAT EKSTRAKCYJNY

SOXTEC AVANTI 2055

SOXTEC AVANTI 2055

GENEZA I PROCESY

GENEZA I PROCESY

GENEROWANIA

GENEROWANIA

WĘGLOWODORÓW

WĘGLOWODORÓW

1. MIKROBIALNE:

1. MIKROBIALNE:



fermentacja metanowa

fermentacja metanowa



redukcja ditlenku węgla

redukcja ditlenku węgla

2. TERMOGENICZNE (TERMOKATALITYCZNE)

2. TERMOGENICZNE (TERMOKATALITYCZNE)



niskotemperaturowe ("okno ropne", 0.5 – 1.3 % w skali R

niskotemperaturowe ("okno ropne", 0.5 – 1.3 % w skali R

o

o

)

)

- morska substancja macierzysta

- morska substancja macierzysta

- lądowa substancja macierzysta

- lądowa substancja macierzysta



wysokotemperaturowe ("okno gazowe", >1.3 % w skali R

wysokotemperaturowe ("okno gazowe", >1.3 % w skali R

o

o

)

)

- morska substancja macierzysta

- morska substancja macierzysta

- lądowa substancja macierzysta

- lądowa substancja macierzysta

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

DITLENKU WĘGLA

DITLENKU WĘGLA



utlenianie substancji organicznej

utlenianie substancji organicznej



dekarboksylacja lipidów

dekarboksylacja lipidów



mikrobialne

mikrobialne



termogeniczne (termokatalityczne)

termogeniczne (termokatalityczne)

niskotemperaturowe (0.5 – 1.3 % w skali R

niskotemperaturowe (0.5 – 1.3 % w skali R

o

o

)

)



utlenianie węglowodorów przez wody zmineralizowane

utlenianie węglowodorów przez wody zmineralizowane



termiczna (metamorficzna) dekarbonatyzacja węglanów

termiczna (metamorficzna) dekarbonatyzacja węglanów



hydroliza węglanów

hydroliza węglanów



reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

wulkaniczne)

wulkaniczne)

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

AZOTU

AZOTU



termiczny rozkład organicznych związków azotu kopalnej

termiczny rozkład organicznych związków azotu kopalnej

substancji organicznej

substancji organicznej



reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

wulkaniczne)

wulkaniczne)



praatmosfera

praatmosfera

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

GENEZA I PROCESY GENEROWANIA

SIARKOWODORU

SIARKOWODORU



mikrobialna redukcja siarczanów (MSR)

mikrobialna redukcja siarczanów (MSR)



termochemiczna redukcja siarczanów (TSR)

termochemiczna redukcja siarczanów (TSR)



termiczny rozkład organicznych związków siarki ropy

termiczny rozkład organicznych związków siarki ropy

naftowej i kopalnej substancji organicznej

naftowej i kopalnej substancji organicznej



reakcje siarki elementarnej z substancją organiczną

reakcje siarki elementarnej z substancją organiczną



reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

reakcje endogeniczne (abiogeniczne, juwenilne,

wulkaniczne)

wulkaniczne)