Khòi phò ky hién nay dugc coi là phuong phàp phàn tich chi tiét nhàt. hùu biéu nhàt trong viee lién két dàu - dàu và dàu - dà mẹ Vi du su co màt phò bién cùa oleanane trong dai m/z 191 hydrocacbon no thi vat chat hùu co ban dàu khòne thè co tuoi co hon Gretạ C27 sterane tròi tuyet dòi trong dai m/z 217 sterane chi ra vàt chat hùu co ban dàu eó nguòn gòc bién, G29 sterane tròi tuyét dòi trong dai m/z 217 sterane lai lién quan tói vat chat hùu co ban dàu eó nguòn gòc lue dia ...
Phuong phàp phàn lich GG-MS (Gas Gbromatograpbx - Mass Spectrometrx) dira trén nguyén tàc càc càu tu sau khi dugc tàch bang sàc ky khi sé dugc ion bòa xà '"bé gaý" thành nhùng phàn manh eó khòi lugng dién lu nhàt dinh. nbùne phàn mành dò thuóng dugc ky biéu là m/z dàu và tiép sau là khòi lugng dien tu cua manh (x i du m/z 191. m/z 259...). Hón hgp càc càu tu dà dirge ion hóa se luàn chuxén qua cól hàp phụ Gàe ehu trình dién ra o" giai doan này tuong tu trong mà_\ sàc ky khị dò phò bién cùa càc càu tu sé dugc khuxéch dai xà ghi lai duói dang sàc dò {hmh 2.4).
'Tu két qua phàn tich (ìG-MS càc màu chat chiét xa dàu ca the khai thàe dugc
bàne neàn chi liéu xé dàu biéu sinh xàt. Theo nehién cùu cua càc chuxén liia dia hóa
dàụ dàu lììéu sinh vài thiròng phong phù a phàn doan G|u - G4,,. dac bici klìoang C^A ~
C36 là dòi tugng chinh de nghién cùu dai hopane x à steranẹ
C o ^ p ^ w w J V * # « « « « . * M t ' f t A * » * . t^^ié»-<'^ U * » » ẠA**f !.<« ị^^ [>*t4<iMWi 0 * U P^>o<«»*<Af
I »r~^ i r w - X ì l ."•T'*^ o Y o Y K I * ^ 0«>v*
-vi*- ^ L —^J
i-*^ « • • - ^ I F i . ^ f c l Tw*«t p T > ^ r * « ^ » » # « ^
Hinh 2.4. So dò ngux cn Ix phàn neh khòi pho kx - CìCMS
(Theo Kennerfh Ẹ Peìersj
Qua ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
2.2.7. Do phàn xa ành sàng cùa vitrinite
Vitrinite là mot thành phàn trong nhóm macerai cùa than hoàc kerogen dugc tàch ra tu cellulosis và tu tè bào lignitic cua thuc vàt can. Vitrinite eó màu xàne cam nhat dén nàu sàm duói ành sàng tràng truyèn qua: màu xàm dén vàng sàng khi phan xa ành sàng tràng: kbòng phàt quang duói ành sàng lim. Kha nàng phan xa ành sàng cua vitrinite tàng theo mùc dò bién dòi nhiét cua vàt chat hùu cọ nò phan ành nhiét dò cao nhàt ma vat chat hùu co dà tùng trai quạ Hay nói càch khàc, dò phan xa cua x itrinile phàn ành dò truong thành nhiét cao nhàt ma vàt chat hùu co dà tùng trai quạ
Qui trinh phàn tich:
Lày khoàng 10 - 20g màụ loai bo thành phàn cacbonat bang TIGI trong 15 gió. sau dò xù ly trong axil UT de loai bo khoàng vàt silical. Sau khi rua lai xa xu Ix bang HCl làn ihù hai de dam bao loai bo hoàn toàn cacbonat trong màụ phàn con lai là kerogen và càc khoàng vài kbòng tan trong I IGl xà TIF (tam ggi là càn). Phàn càn dugc
rua sach. bao gòm càc khoàng x ài x à kerogen. lrong dò kerogen co \\ lrong • 2.0. càc
khoàng vàt con lai thuóng eó t>' trgng > 2.0. Kerogen dugc tach khoi cac khoàng xàt do
bang dung dich nàng eó l\ trgng 2.0. Rua phàn kerogen tàch duge bang nuac là. càn
dam bao dung dieh nàng trong màu dà duge loai bo hoan loàn,
Phàn kerogen sach dugc de khó. trón xoi loai nhua chuxén diing de \i\m dianh càc khòi nho hình x uòng hoac hình inị Màu dwac mài qua nhiéu còng doan tir thò dén
min de dam bao eó mal mài lang bong x à pbàng. Dò phan xa anh sang tràng qua mói triró'iing dàu nhùng cua x itrinile lrong màu dugc xàc dinh bang kinh hicn xi chuxén dung. Màu eó dò truong thành càng caọ dò phan xa do duge sé càng lón. Don x i do dò phan xa cùa x itrinile là t> le cuòng dò ành sàng phan xa trén bé mat cua xiiriniie so xói ành sàng tói lrong mòi truong dàu nhùng. tinh theo phàn tram (Rọ'^o).
2.3. Tiéu chi dành già dà nic
Tram tich bai min thiróng eó kha nàng bao lón x àt chat hùu ca tòt x à mói truong hinh thanh chung thirong ihuàn Igi cho qua irình chiixèn hoa x ài chat hùu ca thanh dàu
khị Ghinh x ì \à\', dòi tuone eua nehién cuu da me la tram tich hai mjn.
Qua ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
Gàe phép phàn tich de nghién cùu chat lugng dà me nhu nhiét phàn tiéu chuàn Rock-Hvah tòng hàm lugng cacbon hùu co (TOG). tòng hàm lugng chat chiét (Extract), sàc ky long (LG), sàc ky khi (GG). khoi phò ky (GG-MS). dò phàn xa cùa vitrinite (Ro), màu bào tu (SGI), thành phàn kerogen. hàm lugng dòng vi cacbon ... Tò hgp phép phàn tich trén nhàm xàc dinh su co mal hax kbòng cua dà me sinh dàu khi vói càc tiéu chi sau:
Dò giàu vàt chat hùu co
- Ghàt lugng cùa vat chat hùu co (loai kerogen. mòi truong làng dgng và phàn hùy vài chat hùu nhàm dir doàn loai san phàm (dàu/khi) cua dà mẹ
Mùc dò triróng thành cùa x al chat hùu cọ 2.3.1. Do giàu vat chat hùu co*
Tiéu chi dàu tién de dành già dà me là hàm hrgng xàt chàl hùu ca hax dò giàu
vat chat hùu C(y lrong tram tich. la eó thè su dung bang phàn loai da me ihco còng l> (ieochem Ciroui") (bang 2.2).
Bang 2.2. Phàn loai dà me theo tòng hàm hrgng cacbon hùu co (''o trgng lugng)
(theo Geochem Groupj
Bàc hàm luong Nghèo
Trune bình
Tram tich Uic ngu\én (%.Wt) <0.5 T r a m tich Cacbonat ( % , \ \ t ) <0.25 0.5-1.0 0.25-0.5 ot Rat lòt Dàc hi et lòt .0-3.0 0.5-1.0 3.0-5.0 1.0-2.0 >5.0 2.0
Bang 2.3. Phàn loai dà me theo chi tiéu Rock-Fx al x a chài chièt
(Ạ BarrvKatz. ìQ94i Hàc hàm hnni" Nghco Trung bìnli Tòt Rat tòt Dflc bỉt tòt SI (niS/g) < 0 . 4 0.4-0.8 0.8-1.6 1.6-3.2 > 3.2 S2 (mg/g) - 2 . 0 2.0-3.0 3.0-5.0 5.0-! 0.0 > 10.0 Bitum (ppni) - 500 500-1000 1000-2()()() 2000-4000 -• 4000 Tòiig H C (ppm) - 300 300-600 600-1200 1200-2400 • 2400 HC no (p[mi» - 2iin 200-400 400-800 800-1600 > 1600
Qua ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàe béùàm Uch Song Hong
Ngoài ra, càc chi tiéu Rock-Eval cùng dugc su dung de dành già. phàn loai dà me và dành già mùc dò chuyén hóa cùa vat chat hùu co chùa trong màụ kha nàng sinh dàu hay khi cùa dà me (bang 2.3).
2.3.2. Chat luong cùa vat chat hùu ca
Ghàt lugng cùa vàt chat hùu co co xai trò rat quan trong trong dành già dà mẹ Mot tap tram tich dù rat giàu vàt chat hùu co nhung néu vàt chat hùu co trong chùne gòm chù yéu là ineilinile se khóng eó kha nàng sinh dàu khi và kbòng thè coi là dà me sinh dàu khị
Ghi so san phàm (PI) = S|/(Si + S^): ehu \éu dugc su dung de dành già hxdrocacbon trong màu là tai sinh hax di cir (PF' 0.3- hxdroeacbon tai sinh. PI > 0.3- hydroeacbon di cu). Ngoài ra PI con dùng de dành già mùc dò truong thành nhiét cua vài chat hùu cof. néu là xàt chat hùu C(Y sinh dàu thi PI lha>' dòi tir 0.1 khi bàt dàu tao dàu tói 0.4 tai peak tao dàụ Ghi so hxdrogen (TU): HI = S^/TOG x 100 ( m g g hoàc
kg/tàn) là chi so biéu hién kha nàng sinh dàu khi cua mot dan xi khòi lugng cacbon
hùu co chùa trong màụ tuong ùng x ói chi so 11 G cua keroeen dùng de dành già da me (bang 2.4)
Bane 2.4. Tiém nane sinh hxdrocacbon cua xàt chat hùii co" theo chi licu I II Già tri HI (mgHC/gTOC) Kha nàng sinh
50-200 200-300
>300
Sinh khi Sinh khi - dàu
Sinh dàu
Tv so G21-fG22/G28+G29 dugc linh tu so licu phàn neh GC thuóng thax dói theo mói triróng tòn lai cua xàt chàl hùu cọ T\ so G21-C22 C28-C29 >1.5 xói xàllièu
hùu ca a mói lrirò"ng ngàp nuóc. -- 1.2 xoi xàt licu hùu co o mói truong lue diạ Tiix
nhién. tv so nà>- cùng tàng thci> sir làng mùc dò truóng thanh cua xàt chat hùu cọ
'Ty so Prislan Phxian ( Pr Plix ) duac tinh lù so hcu phàn neh GG co thè chi ra
mire dò khu cua mòi truong làng dong xàt chàl hùu cọ Theo John I Inni tx so nax giam dàn theo mùc lane dò khu cua mói truònẹ tx so Tr IMix 1.5 tuong ung xoi mói truong
Ciué ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
bién; 1.5 dén 3.0 chi ra mòi truong khu: 3.0 dén 4.5 phan ành mòi truong hon hgp (khù/oxy hóa); >4.5 là dàu biéu cùa mòi truong oxy hóạ Tuy nhién t\' so nàv it nhiéu vàn chiù anh huong bòi mùc dò phàn hu> sinh vàt \ à dò truong thành cua vàt chat hùu co ban dàu, khi mùc dò phàn buy sinh vàt và dò truong thành tàng cao ty so nàv cune tàng. So liéu tu phép phàn tich GG-MS cho phép dành già mòi truong lane dong \ à bao tòn vat chat hùu co nhu 18(H)-oleanane/G3ohopanẹ mói tuong quan cua G27 - G^s - C29 steranes; dành già nguòn gòc vàt chat hùu co ban dàu nhu G27/G29 diasterane và sterane; G29 diasteranes/G29 steranes + G29 diasteranes... Nhin chung. so liéu GG-MS dugc dùng de dành già nguòn eòe vài chat hùu co và dò truong thành cùa chùng.
2.3.3. Do t r u o n g thành cùa vat chat hùu co
(ìià tri nhiét dò cuc dai tai dmh S2 là Tmax CC) xà dò phan xa cua x itrinile (Ro) là nhùng chi tiéu phò bién de dành già dò trircmg thành nhiét cua x àt chàl hùu ca trong
màu (bang 2.5). Gàe chi tiéu tu phep phàn lich CìG-MS dugc dune de dành già dò trucrng ihành cua xàt chàl hùu co ban dàu gòm Ts/'Tm* I s. G.,Jiopane G-.iinorctanẹ
C2920S/G29(20R+S) steranẹ Ghi so Ts/Tm+Ts tàng dàn tir càc nguòng bàt dàu tao dàụ
diém tao dàu manh nhàt xà két ihuc pha tao dàu luxrng ung la 0.17: 0.5 xa 1.0. Chi so C2920S/G29(20R+S) sterane co già tri là 0.17: 0.43 xà 0.55 tuong ùng xò'i nguòng bàt dàu tao dàu, diém tao dàu manh nhàt x à kcl ihuc pha tao dàụ Chi so
G;nbopane/G;,omoretane a màu bàt dàu tao dàu la 2.5 xà làng ló'i 10 lai dicnì tao dàu
manh nhàl.
Bang 2.5. Dành già dò truong thành cua x ài chàl hùu co theo chi tiéu Tmax x à Ro
Nguòng t r u o n g thành Chua truong ihành
Trútvng llìành Cùa so tao dàu
Dói tao khi àm và condensate Dói tao khi khó
Già trj Tmax ( <435 435-440 440-460 460-500 ^500 " 0 G 1 ià tri R o , % 1 •;0.55 0.55-0."2 0.72-1.3 1.3-2.0 >2.0 2.4. Xà> d u n g luò hinh dja hóa dà me
2.4.1. Co so ly thuyét cùa p h u o n g phàp nu") iiinh dia hoa dà me
Qué ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
Tu dàu thè ky XX, càc nhà nghién cùu dàu mo và khi thién nhién theo truong pbài hùu co dà chùng minh qua trình chuyén hóa cua vat chat hùu co thành dàu mọ Co
nhiéu già thiét dugc dua ra nhung thuyét phuc hon ca là thuyét \è su tién bòa nhiét eua
vat chat hùu cọ Theo Engler (1913). qua trình chuyén hóa vàt chat hùu co thành hydrocacbon duói tàc dung cùa nhiét dò dien ra theo hai giai doan: lù kerogen chuvén hóa thành bitum và bitum tiép tue dugc chuyén hóa thành dàu mo (hình 2.5). Trong tu nhién, dòi khi dàu mò vàn bj bién dòi tiép thành loai dàu mo mói do tàc dòng cua dièu kién nhiet dòng xung quanh nò. Ò day kerogen là phàn cùa vài chat hùu co eó mal trong dà tram tich. kbòng tan trong dung mòi hùu cọ Kerogen duge thành tao do su polymer hóa càc hgp chàl hùu co dugc tàch ra lù xàc sinh xàt. Dàu xà khi dugc tao thành tú keroeen trone qua trình cataeenes xà metaecnes. Bitum la san phàm trune gian khi càc phàn tu cua kerogen co càu trùc hét sue da dang xà phùc tap hi bc gàx' nhung dura thàt su tao thành dàu khi, chùng eó kha nàng bòa tan lrong dung mói hùu cọ Càc nhà nghién cùu nhir Franks xà Cìoodier (1922). Mackee xa 1 xdcr (1921). Maier và Zimmerly (1924) ... cùng dòng tinh xói quan diém cua Lngler.
Keroeen Bitum Dal Khi mo HC - H 2 0 + Cac bon . • \ - - C 0 2 càn Dàu mo B - KhilIC-rC02 - H 2 0 + càn Cacbon
Hinh 2.5. Qua trình chuxén bòa cùa xàt chàl hùu co thành dàu mo trong tir nhién Nhiéu dang mò hinh dia bòa dà me tu" do-n gian dén phùc tap dà dugc xàx dimg và ùng dung lrong qua trinh lim kiém thàm dò dàu khị Nhm chung co thè ehia ra ba
loai mò hinh do là:
* Mó hình thòng ké
Mò hinh thóng ké duac xàx dimg trcn ca so thóng kè xac sual cac tai lieu hicn
co xà dir bào cac kcl qua (nhiét dò. dò sàu cac nguòng irucmg thành).
* Mò hình dà hga
Mò hình dò hoa dua trén su tiro-ne tir nhau xc che dò dia chàl de du doàn càc
Qué ùinh sinh dàu khi cùa dà me khu vile lo 102,106, 103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
nguòng truong thành cho mot vùng nghién cùu trén co so tài liéu dà eó o vùng lién kè. * Mò hình toàn hgc
Mò hình toàn hgc dua trén mò hình vàt ly (nhiét dò. dò nén ép ...) và mò hinh dja chat (lùn chim - chòn vùì. nàng lèn - hòc mòn. thành phàn thach hoc ...) dugc xu ly bang càc phuong trinh loàn hoc. ma nén tang là phuong trình ly hóa (Arrbenius) và mò hinh thòi nhiét cùa Lopatin. Dàu vào cùa mò hình toàn hgc là càc thòng so ve chieu day tram tieh, dac diém thach hgc. tuoi tram tich. dò eiàu x à mòi truòne lane done vàt chat hùu cọ lich su chòn vùi tram tich. lich su dja nhiét ... Dàu ra thòng thuóng là càc thòng so ve nguòng truong thành cùa vàt chat hùu co (dò sàụ thòi gian. nhiét dò ...)
và mùc dò chuyén bòa vàt chàl hùu cạ Hién na>' mó hinh loàn hoc dà tién tói mò
phong dugc qua trình di thoàt, tich tu san phàm x à khòi lugng san phàm dà di thoàt hoàc tich tụ
* Mò hình thòi nhiet cùa Lopatin
Mò hình lh(ri nhiét cua Lopatin la niól mo hmh mang tinh chàl do ihi nhicụ nhirng ihirc su là nìòi biróc ngoat de so hoa (toan hoc hoa) mó hinh dia hoa da me \a hi nèn tang cho càc mó hinh hicn nax. 1 ù nani 1970 Lopatin dà bàt dàu nghicn cuu qua trinh bién chàl than xà sau dò (nàm 1976) Lopatin àp dung két qua nghicn cuu qua
trinh bién chat than xói xàt chat hùu ca phàn tàn. Sau nhiéu nàm nghién cuu xàt chàl
hùu co ó nhiéu x ùng khàc nhau trén thè gióị òng dua ra mò hình thòi - nhiet: TTI = lAl.y;'
I opatin ggi At,y," là sung hrgng nhicị trong dò:
Al, là khoang thòi gian (10" nàm) xàt chat hùu co nàm trong khoang nhici dò thù i y, là xéu tó nhiet dò cho khoang nhiet dò thù i
r là so mù. tàng 1 do"n x i khi nhicl dò tàng 1()"G (nhiét dò sang bàc tiép thcoi -At.y/' là tòng sung lugng nhiet
G>ua nhicu làn khao sai thirc nghiém xà nghicn cuu o nhiéu bé tram tich khac nhaụ Lopatin dà rul ra két luàn: y - 2 khóng doi xa r - 0 lai khoang 100 - 1 10 G. Khi
nhiét dò tane hoàc eiam \{fC thi r tane hoàc eiain mot dan \ ị Mó hinh thiri nhict ràl
Qua ùinh sinh dàu khi cùa de me khu vile lo 102,106,103 và 107Bàc béùàm Uch Song Hong
don giàn nhung eó y nghìa vò cùng lón trong cuòe càch mang còng nghé nhàm mò hinh hóa qua trình chuyén hóa vat chat hùu co trong tram tich thành dàu khi và su di cu/ticb tu cua chùng trong tu nhién.