تشریح روشهای ژئوشیمیایی مخازن گازی

مهندسی شیمی
دانلود پایان نامه مهندسی نفت تشریح روشهای ژئوشیمیایی مخازن گازی مقدمه در این پایان نامه به تشریح روشهای ژئوشیمیایی می‌پردازیم. در ابتدا به تشریح دستگاه راک-اول پرداخته و نحوه آنالیز داده های حاصل از آن را توضیح می‌دهیم. سپس توضیح مفصلی درباره دستگاه GCMS و روش آنالیز گرافهای GC وبیومارکرها داده و در نهایت نحوه مطالعه ایزوتوپها را بررسی می‌کنیم. دستگاه راک اول: دستگاه پیرولیز راک-اول (Rock Eval Pyrolysis ) یا دستگاه ارزیاب سنگ مادر، امروزه بطور گسترده در صنعت نفت (ژئوشیمی آلی ) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه اطلاعات بسیار مفیدی درمورد نوع ماده آلی ، پتانسیل باقیمانده نمونه ،کل کربن آلی ( TOC ) وتحول حرارتی ماده آلی را در اختیار ما می‌گذارد. نمونه های سنگ می‌تواند بصورت کنده های حفاری ( Cuttings )، مغزه (core) ویا سطح الارضی باشد. روش آنالیز خرده سنگ با این دستگاه به شرح زیر است: مقدارکمی نمونه سنگ ( بصورت پودر)حدود 100 میلی گرم در شرایط آتمسفر هلیوم در oC 300 به مدت 3 دقیقه حرارت داده می‌شود .سپس درجه حرارت به ازاء oC 25 در هردقیقه تا oC600 افزایش میابد . در حین پیرولیز تغییرات زیر رخ می‌دهد:الف) هیدروكربورهای آزاد مانند نفت و گاز كه همراه ماده آلی است در دمای حدود OC300 تبخیر می‌شود. این پدیده یعنی حرارت – تبخیر در عرض 3 دقیقه منتج به تشكیل پیك S1 می‌شود كه آنرا با میلی گرم هیدرو كربور بر گرم سنگ (mg. hc/g. rock) نمایش می‌دهند. ب) از درجه حرارت 300 تا oc600 هیدروكربورها و تركیبات حاوی اكسیژن، در اثر شكسته شدن كروژن و تركیبات سنگین مانند رزین ها و آسفالتین ها (cracking) پیك S2 را به وجودمی آورد كه دلالت بر پتانسیل كنونی نمونه سنگ دارد. S2 را نیزنظیر S1 با میلی گرم هیدرو كربور بر گرم سنگ (mg. hc/ g. rock) نشان می‌دهند. ج) درجه حرارتی را كه پیك s2 در آن، حداكثر است Tmax می‌نامند كه با افزایش عمق و درج بلوغ ماده آلی، Tmax نیز افزایش می‌یابد. د) كربن آلی باقیمانده پس از ثبت پیك S2 از طریق فرایند اكسیداسیون تحت شرایط آتمسفر هوا (یا اكسیژن) در oc600 اندازه گیری می‌شود. از طرف دیگر، تركیبات اكسیژن دار تجزیه شده و با كربن مزبور تركیب و co2¬ تشكیل می‌شود. co2 به دست آمده تشكیل پیك S3 را می‌دهد كه بوسیله میلی گرم co2 بر گرم سنگ (mg. hc/ g. rock) نمایش داده می‌شود. مقدار کل کربن آلی (TOC)یاTotal Organic Carbon که به صورت درصد نمایش داده می‌شود، به صورت خودكار به وسیله دستگاه ارزیاب سنگ و به صورت پیكهای S3 , S2, S1 محاسبه می‌شود .و) مقدار هیدروكربور آزاد موجود در نمونه كه می‌تواند معادل بیتومن باشد با S1 نشان داده می‌شود كه می‌توان آن را به وسیله كلروفرم از نمونه سنگ استخراج كرد.شکلهای زیر مرحل فوق را نشان می‌دهد]19و22[. کلمات کلیدی: مخازن گازی آنالیز گرافهای GC نحوه مطالعه ایزوتوپها روشهای ژئوشیمیایی تشریح دستگاه GCMS فهرست مطالب مقدمه دستگاه راک اول ویژگی های پارامترهای راك – اول کل کربن آلی(TOC) اندیس اكسیژن (OI) اندیس تولید (PI) اندیس هیدروکربن زایی((GI اندیس مهاجرت(MI) اندیس نوع هیدروکربن (Hydrocarbon Ttype Index) اندیس هیدروژن (HI) نمودار نسبتهای HI/Tmax HI/OI وS/TOC و S/TOC تفسیر داده های راک اول گاز کروماتو گرافی / طیف سنج جرمی گاز کروماتوگرافی درGCMS آنالیز گرافهای گاز کروماتوگرافی طیف سنج جرمی در GCMS بایوماركرها ( نشانه های زیستی) مقدمه بیوماركرها یا نشانه های زیستی انواع بیوماركرها پارامتر های بیومارکری برای تطابق، منشا و محیط رسوبی ترپانها (Terpanes) اندیس هموهوپان نسبت پریستان به فیتان نسبت (Isopenoid/nParaffin) ایزوپرونوئید های غیر حلقوی>C باتریوکوکان اندیس اولیانان(Oleanane) بیس نورهوپانها و تریس نور هوپانها اندیس گاماسران نسبت(C/CTs) β کاروتن و کاروتنویید Bicyclic Sequiterpanes کادینانها دی ترپانهای دو و سه حلقه ای فیچتلیت(Fichtelite) دی ترپانهای چهار حلقه ای(Tetracyclic Diterpane) ترپان سه حلقه ای ترپانهای چهار حلقه ای هگزا هیدرو بنزو هوپانها لوپانها(Lupanes) متیل هوپان(Methyl Hopanes) استیرانها(Steranes) نسبت Rgular Steranes/α(H)Hopanes Cاستیران استیرانهای (CCC) اندیس Cاستیران دیااستیرانهای(CCC) نسبت Diasteranes/Regular Steranes آلکیل استیران متیل استیران استیروئید های آروماتیکی و هوپانوئید ها CCC منو آروماتیک استیروئیدها (Dia/Dia+Regular)CRing Monoaromatic Steroids C¬CCتری آروماتیک استیروئید بنزوهوپانها (Benzohopanes) پریلن( (Perylene m/z (Fingerprint) و(Fingerprint) m/z Degraded Aromatic Deterpane خصوصیات ژئوشیمی نفتها برای تطابق با سنگ منشا بلوغ(Maturation) بیومارکرها بعنوان پارامتری برای بلوغ ترپانها ایزومریزاسیون هموهوپان S/(S+R) نسبت ΒαMoretane/αβHopanes and ββHopane نسبت Tricyclic/α(H)Hopane نسبت Ts/(Ts+Tm) نسبت CTs/(Cα(H)Hopane+CTs) نسبت Ts/Cα(H)Hopane اندیس Oleanane یا α/(α+β)Oleanane نسبت (BNH+TNH)/Hopanes استیرانها (Steranes) نسبت S/(S+R) نسبت Ββ/(ββ+αα) اندیس بلوغ بیومارکرها (BMAI) نسبت Diasterane/Regular Sterane نسبت S/(S+R) β(H),α(H)dia steranes استیروئید های آروماتیکی Aromatic steroids نسبت TA/(MA+TA) نسبتMA(I)/MA(I+II) نسبتTA(I)/TA(I+II) نسبتCTriaromatic S/(S+R) منوآروماتیک هوپانوئید (Monoaromatic Hopanoids ) پارامتر MAH تخریب میکروبی (Biodegradation) پارامتر های بیومارکری تخریب میکروبی ایزوپرنوئیدها(Isopernoids) استیران و دیااستیران(Steranes and Diasteranes) هوپانها(Hopanes) نورهوپانها (Norhopanes) CC norα(H)Hopane ترپانهای سه حلقه ای دیگر ترپانها اثرات تخریب میکروبی در تعیین بلوغ و تطابق تعیین سن بوسیله بایومارکرها ایزوتوپهای پایدار مقدمه ایزوتوپهای پایدار اکسیژن کربن ارتباط بین سن زمین شناسی و نسبت ایزوتوپ کربن نفت و کروژن کاربرد ایزوتوپ کربن در تعیین نوع محیط رسوبی، نوع کروژن، نوع نفت و مسیر مهاجرت نمودار سوفر(Sofer) گوگرد – کاربرد ایزوتوپهای پایدار در مخازن گاز و کاندنسیت منابع