Sự thành tạo và di cư của hydrocarbon (cơ sở KHOA học địa CHẤT dầu KHÍ SLIDE)

Chương Sự thành tạo Di cư Hydrocarbon Sự thành tạo Hydrocarbon 1.1- Vật liệu sinh dầu 1.1.1- Formation bảo tồn vật liệu hữu • Vào kỷ 19, nguồn gốc dầu khí từ lò magma, dầu di chuyển từ đứt gãy sâu vỏ trái đất tin tưởng rộng rãi • Tuy nhiên, nhiều chứng cho vật liệu gốc đá chứa dầu từ vật liệu hữu tạo bề mặt trái đất • Sự hình thành q trình quang hợp, thực vật diện ánh sáng mặt trời đả chuyển nước CO2 thành Glucozơ, nước oxy: 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2 • Quang hợp phần chu trình Cacbon (Hình 01) Theo lẻ thường, đa phần VLHC sản sinh trình quang hợp sẻ trở lại bầu khí thành CO2 Q trình xảy từ thực vật, từ hô hấp động vật hay từ q trình oxi hóa từ thối rửa vi khuẩn thể chết 1.1.2- Sự bảo tồn sản sinh chất hữu • Tất VLHC đại dương thành tạo thơng qua quang hợp Vật liệu từ phytoplankton – vi sinh vật sống trôi nỗi loại tảo, “dinoflagellates” “blue-green algae” Tảo nằm đáy thành phần đóng góp tạo VLHC biển nông, môi trường thềm lục địa 1.1.3- Sự bảo tồn phả hủy chất hữu • Những khu vực sản sinh chất hữu cao khơng thiết phải nơi bảo tồn tốt Nơi phá hủy VLHC cần ngăn chặn Quá trình tái chế cacbon bị chậm lại tác động mà làm giảm cung cấp oxi • Sự bảo tồn thực thuận lợi hai điều kiện: - Tỉ lệ lặng đọng nhanh stratified - khí oxi • Đầu tiên, lắng đọng nhanh chóng cần thiết việc giữ VLHC không bị phá hủy • Sự bảo tồn giúp đở mật độ lớp đá – nơi đáy biển khí oxi • Sự phân tầng nước oxi biết nhiều Biển Đen • The Eocene-age lakes of Utah, Colorado and Wyoming, in which the Green River oil shale formation was deposited, have been interpreted as seasonally stratified water bodies which at a later stage become permanently stratified (Fig 02) • Đại dương ngày này, tồn khu vực có khan oxy độ sâu khoảng 200m lại dư thừa bề mặt biển nông độ sâu sâu 1.1.4- Giai đoạn tạo đá VLHC • Có giai đoạn quan trong việc chôn vùi trưởng thành VLHC thành Hyrocarbon: - Giai đoạn tạo đá (diagenesis) - Giai đoạn nhiệt xúc tác (catagenesis) - Gian đoạn biến chất (metagenesis) • Dường chưa có lời giải thích đầy đủ mà giải thích hết di cư dầu khí khỏi đá sinh Con đường nguyên sinh có lẽ liên quan đến trình diễn liên tục Và chế khác chiếm ưu điều kiện địa chất khác giai đoạn trưởng thành khác Sự phun “Protopetroleum” có lẽ chế giai đoạn tạo đá muộn giai đoạn nhiệt xúc tác sớm Việc thường theo với vi đứt gãy phun micelles giọt dầu, mạng lưới chất hữu điều kiện chôn vùi cửa sổ dầu Cuối cùng, việc chôn vùi sâu nhiệt độ cao dẫn đến áp suất cao cho khí phân tử hydrocarbon hịa tan nhẹ Dù chế có ln tồn thống đường nguyên sinh xảy ngắn sau khí dầu thành tạo Sự hịa tan khí • Cơ chế thứ ba việc phun dầu hịa tan khí cần pha khí riêng biệt • Một pha có nơi mà số lượng khí vượt xa số lượng dung dịch hydrocarbon • Do đó, giai đoạn tạo đá muộn hay đá sinh có khả sinh khí B- Khoảng cách hướng q trình di cư ngun sinh • Trong đa số trường hợp, khoảng cách di cư nguyên sinh ngắn (khoảng 10cm đến 100m) Di cư nguyên sinh kết thúc tới đường thấm qua • Bới đá sinh áp suất cao phun xung quanh, lên hay xuống dựa vào tính chất đá xung quanh Do đá sinh nằm lớp cát phun hydrocarbon đến vĩa dẫn 2.3.2- Sự di cư thứ sinh • Di cư thứ sinh dễ hiểu di cư nguyên sinh Dầu giọt dầu nằm rãi rác di chuyển qua kênh dẫn có lỗ rỗng, tính thâm nước ẩm Bởi đường kính lỗ rổng lớn kể hạt dầu tương đối lớn củng vào A-Nhân tố điều khiển đường di cư thứ • Lưc đẩy • Lực mao dẫn • Dòng thủy động lực học Lực đẩy • Với lực đẩy nổi, giọt dầu di chuyển lên vĩa với lực dựa vào tỷ khác biệt dầu nước • Q trình tiếp tục xảy khí giọt dầu đến lỗ trống có đường kinh nhỏ đường kính giọt dầu Lực mao dẫn • Sự di chuyển xa xảy biến dạng giọt dầu nén qua lỗ trống Lực cần thiết làm điều lực mao dẫn Lực mao dẫn trở nên cao đường kinh lỗ rổng giảm, đến lược mao dẫn cao lực đẩy khơng thể tiếp tục q trình tạo bẫy tiếp tục Dòng thủy động lực học Cách di cư thứ hai bị ảnh hưởng dòng chảy mặt nước tạo gradient thủy động lực • Gradient thủy động lực phía hỗ trợ cho dịng chảy lực (hình 23) • Gradien thủy động lực phía chống lại lực dịng chảy lực tạo rào chắn thủy động lực đến q trình di cư (hình 24) • Trong vài trường hợp, rào chắn thủy động lực tao bẫy hay kết hợp vài yếu tố khác để tạo bẫy Hình 23: Hydrodynamic gradients phía hỗ trợ dịng chảy lực Hình 24: hydrodynamic gradients phía chống lại dịng chảy lực tao rào chắn hydrodynamic đến trình di cư B- Khoảng cách hướng di chuyển q trình di cư thứ hai • Q trình di cư thứ hai xảy dọc theo mặt lớp vỉa dẫn, q trình di cư sau tiếp diễn khoảng cách rộng Những di cư ngắn thường nơi đá chứa gần với đá sinh Ví dụ, rặng ám tiêu bồn trầm tích bùn hay shoestring sandstone bodies có đá sinh phiến sét chúng B- Khoảng cách hướng đường di cư thứ sinh (tt) • Sự di chuyển vĩa giới hạn bị dốc thẳng đứng lên đến “structural contours” • Sự di cư tiếp tục góc nghiêng đến “structural contours” nơi mà thay đổi mặt đứt gãy tạo tầng qua • Trong khối lớn cát kết trình vận chuyển thứ sinh diễn theo chiều dọc lẫn ngang • Những vùng dầu nhỏ thường có đá vùng đá sinh địa phương đường di cư ngắn Tuy nhiên, vùng lớn Hassi Messaoud, với tích tụ lên đến 25 tỉ thùng dầu (Balducchi Pommier, 1970), bình thường cần khu vực cạn nước lớn thể tích đá sinh lớn Để sản xuất lượng lớn lắng đọng “Alberta tar sand” (are large deposits of bitumen, or extremely heavy crude oil) cần đường di cư thứ sinh với khoảng cách lên đến 100km • Đa phần tất đường di cư chung quanh có thành phần thẳng đứng hướng lên Độ nghiêng vĩa dẫn thường định qui mô di chuyển thẳng đứng, đứt gãy hệ thống khe nứt cung cấp đường cho dầu cắt ngang qua lớp Trong vài khu vực đứt gãy, hệ thóng rift Gulf Suez, di cư thẳng đứng dầu chủ yếu • Trong tìm kiếm dầu, điều quan trọng cần phải nhớ lớp địa tầng nghiêng đơi gây hiểu lầm, vấn đề quan trọng độ nghiêng vĩa dẫn suốt thời gian dầu thành tạo di cư Những lớp dốc lên lớp dốc xuống Ví dụ Hassi Meesaud Algeria • Sự di cư qua khoảng cách xa đơi chứng minh – Dầu đá chứa cát kết Cambri, trực tiếp nằm bất chỉnh hợp – Thành phần hóa dầu cho thấy có từ phiến sét tuổi Silua – Những đới nâng bào mòn Paleozoi muộn đá cát kết Cambri từ … “the area and any oil would have been lost.” • Cái “subcrop” gần đá phiến sét silua nằm cách xa 40km Dầu đá chưa có lẽ đả di cư khoảng cách dài Dọc theo bề mặt bất chỉnh hợp sau chôn vui Meszozoi GEOLOGIC CROSS SECTION IN THE HASSI MESSAUD FIELD ...1 Sự thành tạo Hydrocarbon 1.1- Vật liệu sinh dầu 1.1.1- Formation bảo tồn vật liệu hữu • Vào kỷ 19, nguồn gốc dầu khí từ lò magma, dầu di chuyển từ đứt gãy sâu vỏ trái... biến chất (metagenesis) • Trong suốt giai đoạn biến chất, tạo dầu khí trực tiếp từ kerogen ngưng dần, khí metan tạo từ thay nhiệt q trình tạo dầu thơ trước Những kerogen dư thừa lại chuyển thành. .. sản lượng hydrocarbon loại IV gần 1.3- Độ sâu, nhiệt độ thời gian thành tạo dầu • Việc tạo dầu hydrocarbon dựa việc chôn vùi đá sinh, nết độ tăng dần theo độ sâu Những độ sâu tạo dầu thực tế