مطالعه ژئوشیمیایی و کروماتوگرافی گازی بر روی نفت تولیدی به روش پیرولیز آبی از نمونههای شیل نفتی حاوی کروژن نوع II در منطقه قالی کوه لرستان ایران | ||
| پژوهشهای دانش زمین | ||
| دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 48، 1400، صفحه 213-232 اصل مقاله (1.28 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/esrj.2022.100993 | ||
| نویسندگان | ||
| شهریار کاشی1؛ محمدحسین صابری* 2؛ فرامرز هرمزی1 | ||
| 1پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| چکیده | ||
| در مطالعه حاضر به بررسی ابعاد مختلف ژئوشیمیایی و همچنین بلوغ ماده آلی بر روی نمونههای شیل نفتی قالی کوه به وسیله انجام پیرولیز آبی پرداخته میشود. قبل از انجام آزمایش به کمک آنالیز راک – اول ویژگیهای ژئوشیمیایی نمونهها مشخص گردید. نتایج آنالیز فوق بیانگر این موضوع است که با توجه به دمای بیشینه (Tmax) 418 درجه سانتی گراد برای نمونهها، آنها در شرایط نابالغ قرار دارند، ضمن این که دارای غنای مناسبی از ماده آلی هستند (TOC=4.33). محیط رسوبی نمونهها نیز با توجه به شاخصهای بایومارکری پریستان و فیتان، محیط دریایی تا دریاچهای با شرایط احیایی است که حاوی کروژن نوع II نیز هستند. آزمایش پیرولیز آبی بر روی نمونه در 6 دمای مختلف صورت پذیرفت. پس از جمعآوری نفت و گاز به دست آمده در پایان هر آزمایش، بیشترین میزان نفت در دمای 330 درجه سانتیگراد حاصل شد که مقدار آن 739 میلی گرم به ازای 50 گرم نمونه است. نفت تولیدی نیز به لحاظ داشتن درصد وزنی سولفور و رزین و آسفالتین پایین دارای کیفیت مناسبی است. از لحاظ ایزوتوپ C13 نفت تولیدی نیز مقدار آن معادل با دوره سنی سازند سرگلو یعنی دوره ژوراسیک است. در کل نتایج مطالعه انجام شده نشان میدهد نمونههای شیل نفتی قالی کوه از لحاظ توان و میزان تولید هیدروکربن در وضعیت مناسبی قرار دارند، ضمن این که مواردی همچون صرفه اقتصادی، میزان بهرهوری و ... نیز مورد توجه است که در مطالعه حاضر به آن پرداخته میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بلوغ مادهآلی؛ پیرولیز آبی؛ تولید نفت و گاز؛ شیل نفتی؛ کروژن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Geochemical and gas chromatography study on oil produced by hydrous pyrolysis from kerogen type II oil shale samples in Ghali kuh Mountain area of Lorestan Iran | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Shahriyar Kashi1؛ Mohammad Hossein Saberi2؛ Faramarz Hormozi1 | ||
| 1Faculty of New Science and Technology, Department of Petroleum Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| 2Faculty of Chemical, Petroleum and Gas Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction The first discovery studies on oil shale in the Zagros Basin are in the Qali Kuh region in Lorestan province. The results of their studies showed that Sarglu Formation in Qali Kuh region has the characteristics of oil shale. There are different methods for evaluating rocks in terms of hydrocarbon generation potential. One of the best methods is to use hydrous pyrolysis. This method can determine the production capacity of oil shales by simulating near-reality conditions. Materials and Methods In this study, the hydrocarbon generation potential of Sarglu Formation has been studied using hydrous pyrolysis method. Therefore, for this study, hydrous pyrolysis cell was performed according to the desired specifications. Also, gas chromatography and carbon isotope analysis were performed to complete the studies on the samples. Discussion Hydrous pyrolysis test for oil shale samples of Qali Kuh region is performed at six temperature points of 330, 310, 290, 270, 250 and 350 ° C for 72 hours. Most hydrocarbon generation in this experiment occurs at 330 ° C. At 330 ° C, the percentage of gaseous hydrocarbons and non-hydrocarbon gases (CO2, N2, H2) is set as a bar graph in Figure 1. Fig. 1. percentage of the frequency of different hydrocarbon and non-hydrocarbon compounds in the gaseous product of aqueous pyrolysis at 330 ° C The rock-eval study on the sample of oil shale studied shows that the type of organic matter in the sample of Type II kerogen (Figure 2). Fig. 2. Diagram of hydrogen index versus total organic carbon to determine the type of organic matter In Figure 3, the Pri / n-C17 diagram is plotted in terms of Phy / n-C18. The above data is shown as a blue dot in Figure 3, which shows that the organic matter of samples is mainly of type II kerogen and was deposited in the marine sedimentary environment with reducing conditions. Fig. 3. Graphs of ratios of paristan and phytan biomarkers to normal alkanes and sediment environment indices and kerogen types Conclusion This study showed that the highest oil generation occurs at a temperature of 330 ° C, which is equal to 739 mg of oil per 50 g of sample. According to a study conducted in this region, 15.72 liters of oil is generated per ton of oil shale. In fact, the above study clarifies that with the help of laboratory methods such as hydrous pyrolysis, it is possible to evaluate the production of hydrocarbon compounds such as oil from oil shale samples on a very small scale. This facilitates calculating and accurate estimating of oil production on a large scale. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Organic matter maturity, Hydrous pyrolysis, Oil and gas production, Oil shale, Kerogen | ||
| مراجع | ||
|
-رضایی، م.ر.، 1393. زمینشناسی نفت، چاپ 7، سازمان آموزشی و انتشاراتی علوی، تهران، 552 ص.
-زینل زاده، ا. و کمالی، م.ر.، 1384. مقدمهﺍﻱ ﺑﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎﻱ ﻧﻔﺘﻲ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻟﺮﺳﺘﺎﻥ (مقاله مروری)، مجله پژوهش نفت، دوره 15، شماره 51، ص 72- 78.
-علیزاده، ب. و حسینی، س.ح.، 1389. ارزیابی توان هیدروکربورزایی و شرایط رسوبگذاری سازند سرگلو در میدان نفتی مسجد سلیمان، مجله علوم زمین، سال 19، شماره 75، ص 173- 178.
-فریدونی، م.، لطفی، م.، رشید نژاد عمران، ن. و رشیدی، م.، 1394. ارزیابی ژئوشیمیایی عناصر کمیاب شیلهای نفتی قالی کوه (جنوب باختر الیگودرز) با استفاده از روشهای تجزیه عنصری و پیرولیز راک- اول، مجله علوم زمین، دوره 25، شماره 98، ص 171-180.
-محبوبی پور، ح.، کمالی، م.ر. و سلگی، ع.، 1394. ارزیابی ژئوشیمیایی سازند گرو در طاقدیسهای انجیر و کبیرکوه در جنوب غرب ناحیه لرستان، مجله پژوهش نفت، دوره 25، شماره 2-85، ص 145- 159.
-یوسفی، م. و نظری بدیع، ا.، 1394. ارزیابی خصوصیات ژئوشیمیایی مواد آلی سازند گرو (کرتاسه پیشین) در جنوب لرستان، مجله رسوب شناسی کاربردی، دوره 3، شماره 5، ص 1-11.
-Akande, S.O., Lewan, M.D., Egenhoff, S., Adekeye, O., Ojo, O.J. and Peterhansel, A., 2015. Source rock potential of lignite and interbedded coaly shale of the Ogwashi-Asaba Formation, Anambra basin as determined by sequential hydrous pyrolysis, International Journal of Coal Geology, v. 150-151, p. 224-237.
-Curtis, J.B., Kotarba, M.J., Lewan, M.D. and Wiȩcław, D., 2004. Oil/source rock correlations in the Polish Flysch Carpathians and Mesozoic basement and organic facies of the Oligocene Menilite Shales: Insights from hydrous pyrolysis experiments, in Organic Geochemistry, Organic Geochemistry, v. 35, p. 1573-1596.
-Birdwell, J.E., Lewan, M.D., Bake, K.D., Bolin, T.B., Craddock, P.R., Forsythe, J.C. and Pomerantz, A.E., 2018. Evolution of sulfur speciation in bitumen through hydrous pyrolysis induced thermal maturation of Jordanian Ghareb Formation oil shale, Fuel, v. 219, p. 214-222.
-Kotarba, M.J., Curtis, J.B. and Lewan, M.D., 2009. Comparison of natural gases accumulated in Oligocene strata with hydrous pyrolysis gases from Menilite Shales of the Polish Outer Carpathians, Organic Geochemistry, v. 40, p. 769-783.
-Lewan, M.D. and Kotarba, M.J., 2014. Thermal-maturity limit for primary thermogenic-gas generation from humic coals as determined by hydrous pyrolysis, AAPG Bulletin, v. 98, p. 2581-2610.
-Lewan, M.D. and andRoy, S., 2011. Role of water in hydrocarbon generation from Type-I kerogen in Mahogany oil shale of the Green River Formation, Organic Geochemistry, v. 42, p. 31-41.
-Li, R., Jin, K. and Lehrmann, D.J., 2008. Hydrocarbon potential of Pennsylvanian coal in Bohai Gulf Basin, Eastern China, as revealed by hydrous pyrolysis, International Journal of Coal Geology, v. 73, p. 88-97.
-Peters, K.E., Walters, C.C. and Moldowan, J.M., 2005. The biomarker guide volume 1: Cambridge University Press, United Kingdom, 488 p.
-Ruble, T.E., Lewan, M.D. and Philp, R.P., 2001. New insights on the green River petroleum system in the Uinta basin from hydrous pyrolysis experiments, AAPG Bulletin, v. 85, p. 1333-1371.
-Senftle, J.T., Landis, C.R. and McLaughlin, R.L., 1993. Organic Geochemistry Principles and Applications: Springer Science, Business Media New York, 862 p.
-Shekarifard, A., Daryabandeh, M., Rashidi, M., Hajian, M. and Röth, J., 2019. Petroleum geochemical properties of the oil shales from the Early Cretaceous Garau Formation, Qalikuh locality, Zagros Mountains, Iran, International Journal of Coal Geology, v. 206, p. 1-18.
-Spigolon, A.L.D., Lewan, M.D., Barros Penteado, H.L. de., Coutinho, L.F.C. and Mendonça Filho, J.G., 2015. Evaluation of the petroleum composition and quality with increasing thermal maturity as simulated by hydrous pyrolysis: A case study using a Brazilian source rock with Type I kerogen, Organic Geochemistry, v. 83-84, p. 27-53.
-Wu, Y., Ji, L., He, C., Zhang, Z. and Zhang, M., 2016. The effects of pressure and hydrocarbon expulsion on hydrocarbon generation during hydrous pyrolysis of type-I kerogen in source rock, Journal of Natural Gas Science and Engineering, v. 34, p. 1215-1224.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 14,437 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 10,229 |
||