Geologia hidrocarburilor
Această intrare sau secțiune despre geologie nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Termenul de geologie a hidrocarburilor este folosit pentru a indica grupul specific de discipline ale științelor pământului care s-au dezvoltat și s-au aplicat explorării și producției de hidrocarburi din subsol de la începutul secolului al XX-lea .
Noțiuni de bază
Geologia hidrocarburilor se ocupă în principal de identificarea, definirea și evaluarea unor elemente cheie, care contribuie la formarea unui depozit de hidrocarburi într-un bazin sedimentar :
Condiții necesare unui câmp
Pentru formarea unei acumulări convenționale de hidrocarburi în rocile scoarței terestre este necesar să se combine unii factori litologici și apariția unei serii de evenimente geologice.
Există trei elemente litologice care trebuie să fie prezente în bazinul sedimentar:
- Roca mamă (roca sursă), care a originat hidrocarbura, absența acesteia împiedică existența posibilă a depozitelor de hidrocarburi. Roca sursă se caracterizează printr-un conținut ridicat de carbon organic, comparativ cu media rocilor sedimentare, provenite din acumularea de organisme depuse pe fundul bazinului sedimentar împreună cu componentele mineralogice ale rocii sursă, care în majoritatea cazurilor constă de argilă și alte componente terigene cu granulometrie foarte fină, care permite o mai bună conservare a materiei organice.
- Roca de rezervor , care este o rocă cu porozitate care în subsol poate acționa ca un "container" pentru hidrocarburile care umple spațiul porilor din rocă. De obicei, este porozitate intragranulară pentru rocile clastice (cum ar fi nisipurile, pietrișurile) sau dizolvarea vacuolară pentru rocile carbonatice. Contrar a ceea ce este adesea scris în presa populară, nu există peșteri, peșteri sau lacuri subterane care să conțină hidrocarburi.
- Acoperirea stâncii (cap rock), este o rocă impermeabilă, apoi cu porozitate scăzută sau deloc, în poziție geometrică deasupra rocii rezervorului, care se învecinează cu hidrocarbura într-un volum de rocă bine definit, împiedicând migrația verticală în sus.
Există, de asemenea, trei evenimente geologice care trebuie să aibă loc pentru a permite formarea unui depozit:
- Generarea de hidrocarburi (Maturare) prin degradarea materiei organice conținute în roca sursă pe parcursul timpului geologic datorită efectului temperaturii și presiunii, la care se poate adăuga generarea de metan ca urmare a activității bacteriologice asupra organului contează. Locul de generare a hidrocarburii este jargonul numit „bucătărie”.
- Migrația hidrocarburii generate de roca sursă, tendențial în sus datorită flotabilității în apa prezentă în porii rocii, în funcție de calea celei mai bune permeabilități și a acumulării acesteia în roca rezervorului, situată de obicei într-o poziție superioară sau lateral în raport cu „bucătăria”.
- Prezența unei capcane, adică o combinație de succesiune stâncoasă, care include roca rezervorului, cu o dispunere structurală, cum ar fi captarea hidrocarburilor din subsol, oprind migrarea acestora, împiedicându-le astfel să se ridice mai mult până la suprafața solului. De obicei, în funcție de geologia locală, există o capcană structurală în urma evenimentelor tectonice din zonă sau formarea unei capcane stratigrafice sau a unei capcane mixte create prin combinarea celor două condiții anterioare.
Proceduri pentru cercetarea și studiul rezervoarelor
În general, toate aceste elemente sunt recunoscute și studiate prin observații parțiale ale subsolului, posibil cu datele și informațiile care sunt colectate mai întâi cu studii stratigrafice regionale, observații ale oricăror manifestări de suprafață ale hidrocarburilor și dacă au avut loc și disponibile, analiza activitatea existentă pentru cercetarea și producția de hidrocarburi în zonă, apoi urmați prospecția geofizică (în principal sondaje seismice și gravimetrice) în cele din urmă, dacă studiile confirmă posibilitatea unor descoperiri utile din punct de vedere economic cu indicarea perspectivelor de cercetare, cu forarea unuia sau mai multor puțuri explorare în zona investigată pentru a verifica direct existența câmpului. La evaluarea acestor date, trebuie luat în considerare faptul că fiecare puț forat oferă informații de-a lungul unui segment unidimensional într-un univers tridimensional, caracterizat prin variații laterale ale proprietăților geologice. Capacitatea de a extrapola informații tridimensionale din date unidimensionale reprezintă una dintre provocările interpretative majore ale studiilor geologice subterane. Recent, disponibilitatea înregistrărilor seismice 3D, având o rezoluție de înaltă calitate și ușor de analizat prin computer, a îmbunătățit considerabil posibilitățile interpretative ale geologiei subsolului.
Evaluarea rocii sursă necesită analize geochimice pentru a cuantifica prezența carbonului de origine organică în rocă, a-l clasifica în funcție de originea sa și a evalua calitatea sa nafogenă. Din aceste analize este posibil să se deducă care ar fi tipul și calitatea hidrocarburilor care ar fi putut sau ar fi putut fi generate.
Caracteristicile petrofizice ale rocilor luate în considerare
Roca sau rezervorul rezervorului (ultimul termen este cel mai frecvent utilizat), este o unitate litologică poroasă și permeabilă , care poate consta dintr-un singur corp stâncos sau o succesiune de numeroase corpuri, capabile să stocheze hidrocarburi în porii săi și cu permeabilitate astfel încât să permită extragerea prin sondele de producție. Analiza unui rezervor necesită evaluarea cantitativă a porozității acestuia, necesară pentru a determina volumul in situ de hidrocarburi din rezervor. Roci tipice de rezervor sunt nisipurile , gresii și roci carbonatate ( calcar și dolomit ). Disciplinele cheie pentru analiza rezervoarelor includ stratigrafia , sedimentologia , geologia structurală , petrofizica și ingineria rezervoarelor .
Roca capacului este o unitate litologică, deasupra geometrice a rezervorului, caracterizată petrofizic prin permeabilitate foarte mică sau zero, care se oprește, împiedicând fluxul de fluide, migrația ascendentă a hidrocarburilor, menținându-le acumulate în rezervor. Cele mai frecvente roci de capac sunt evaporitele, cum ar fi gipsul , anhidritele , sarea de rocă și în special argilele .
Termenul „capcană” indică o anumită conformație geometrică, compozițională (atât stratigrafică, cât și structurală) care asigură o suprapunere geometrică verticală a unui rezervor și a rocii de capac, care permite hidrocarburilor să rămână prinse în subsol, mai degrabă decât să se ridice, prin forță al lui Arhimede (fiind mai ușor decât apa prezentă întotdeauna în subsol), plutind până la suprafața pământului [1] .
Studii de naftogeneză
Analiza genezei hidrocarburilor include recunoașterea istoriei termice a rocii sursă pentru a identifica timpii geologici de maturare a acesteia, generarea de hidrocarburi și expulzarea acestora din unitatea de rocă sursă și estimarea volumelor posibile de hidrocarburi produse.
Recunoașterea detaliilor migrației de hidrocarburi și a traseului urmat permite identificarea posibilelor zone afectate de acumulări de hidrocarburi, înțelegerea motivului posibilelor variații ale calității hidrocarburilor toate provenite din aceeași rocă sursă și în final identificarea zonei de generare a hidrocarburilor.hidrocarburi.
Notă
- ^ Un model simplu de capcană poate fi gândit ca o analogie a unei cupole cufundate în apă, sub care se acumulează bule de aer și sunt împiedicate să se ridice la suprafață prin forma și materialul din care este făcută cupola.
