Bài giảng Địa chất dầu khí - Chương 1: Nguồn gốc và tính chất dầu khí

PETROLEUM GEOLOGY (ÑÒA CHAÁT DAÀU KHÍ)

Môû Ñaàu

Chöông 1: Nguoàn goác vaø tính chaát daàu khí

Chöông 2: Moû daàu khí

Chöông 3: Baãy daàu khí

Chöông 4: Taàng chaén

Chöông 5: Söï hình thaønh vaø di cö cuûa HC

Chöông 6: Moâi tröôøng ngaàm

Chöông 7: Baûn ñoà vaø maët caét taàng ngaàm

Chöôing 8: Cö truù cuûa HC trong caùc boàn traàm tích

Chöông 9: Coâng ngheä khoan-hoaøn taát gieáng vaø khai thaùc DK

Chöông 10: Caùc phöông phaùp tìm kieám thaåm löôïng DK

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO

1. Baøi giaûng ñòa chaát daàu khí (Tieáng Anh), nguoàn töø boä 56 ñóa CD veà daàu khí-IHRDC, Houston, USA.

2. Basic petroleum geology, Peter K. Link, OGCI

publications (Oil and Gas Consultants International, Inc.), 1987, Tulsa, Oklahoma, USA.

3. Petroleum Geology, F. K. North, 1990, Unwin

4. Geochemistry in petroleum exploration, 1985, D. W. Waples, International Human Resources Development Coporation, Boston, USA

Hyman Inc., London, UK.

CAÙC TAÏP CHÍ ÑÒA CHAÁT DAÀU – Taïp chí daàu khí, Toång coâng ty daàu khí Vieät Nam; – American Association of petroleum geologist

(AAPG);

– Journal of petroleum geology (England) – The Australian petroleum exploration association

(APEA)

CAÙC TAÏP CHÍ LIEÂN QUAN ÑEÁN ÑÒA CHAÁT DAÀU – Taïp chí ñòa chaát – Sedimentology (Traàm tích hoïc) – Sedimentary geology (Ñòa chaát traàm tích) – Journal of sedimentary petrology (Taïp chí thaïch

hoïc TT)

PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN ÑAÏT & ÑAÙNH GIAÙ

Mở Đầu Historical

• Petroleum products have been used for at least

8000 years

• Herodotus 450 BC – natural seeps • Egyptians – mummification/ Victorian medication • Ancient Greece everlasting flame in the sacred

• Persian Temples built around natural gas sources

Oracle (thaùnh ñòa) at Delphi

Lịch sử phát triển

• Sản phẩm dầu mỏ được sử dụng ít nhất 8000

năm

• Năm 450 trước công nguyên- dầu rỉ tự nhiên • Người Ai Cập dùng dầu mỏ để ướp xác, các loại dược phẩm chế cho nữ hoàng Victoria cũng từ dầu mỏ

thánh địa thiêng liêng ở Delphi

• Người Hi Lạp cổ đại dùng dầu để đốt trong các

• Những thánh thất của người Ba Tư được xây

dựng quanh các nguồn khí tự nhiên

Historical (cont)

• Early uses:

– medication, waterproofing, warfare

• Up to mid 19th century: all oil produced from seeps, shallow

pits and hand dug shafts

• James Young: extracted oil from carboniferous shales,

Scotland 1847: “oil-shales”

• 1st Natural gas: Sichuan Province -China several thousand

years ago – Bamboo tools and pipes – salt production • 1st oil-seeking well = Pechelbronn, France, 1745 • 1st well to produce oil: Oil creek, Pennsylvania by “Colonel”

Drake

• Sử dụng sớm để làm dược liệu, vật liệu không thấm nước và còn

dùng trong lĩnh vực quân sự.

• Tới giữa thế kỉ 19: tất cả dầu được sản xuất lấy từ sự thấm rỉ từ các

mỏ nông, hoặc các giếng đào tay thủ công.

• James Young: hút dầu từ các đá phiến sét có than, năm 1847 ở

Scotland : “đá phiến có dầu”.

• Khí tự nhiên đầu tiên: tìm thấy ở tỉnh Tứ Xuyên- Trung Quốc vài

ngàn năm trước. ống dẫn – sản lượng được thêm.

• Giếng dầu được thăm dò đầu tiên bởi: Pechelbronn váo năm 1745

tại Pháp.

• Giếng đầu tiên có dầu được tìm ra bởi đại tá Drake năm 1850 tại

Pennsylvania

The Demand for Oil Products

Increased greatly by WWI (1914-18)

• • By 1920 the oil industry dominated by the

“seven sisters”

• Post WWII, oil companies began to risk

profits from one productive area to explore for another.

• 1960: Organization of Petroleum Exporting Countries (OPEC) formed in Baghdad (Iraq) – Objective: control the power of the

independent oil companies by price control & appropriation of company assets

Những nhu cầu về sản phẩm dầu khí

• Gia tăng do chiến tranh thế giới thứ nhất(1914-1918) • Năm 1920, nền công nghiệp dầu khí chiếm vị trí thống tri

bởi 7 tập đoàn

• Do chiến tranh thế giới thứ 2, các công ty dầu khí đã

đánh đổi những mối lợi từ 1 khu vực sản xuất hiệu quả để khám phá những mục đích khác

• Năm 1960: tổ chức các nước xuất khẩu dầu hỏa

(OPEC) được thành lập ở Bát đa- I Rắc nhằm mục đích điều tiết sức mạnh của các công ty dầu khí tự do bằng cách điều chỉnh giá cả và sự chiếm dụng tài sản của các công ty

MAIN ACTIVITIES OF BIDERS IN VN

The science of petroleum geology

• Chemistry

– Geochemistry is a major component of

of rocks – reservoir quality

• Pore-fluid chemistry – reservoir degradation/

enhancement

• Organic geochemistry: biomarkers, fingerprinting

petroleum geology • Detailed knowledge of the mineralogical composition

Khoa học địa chất dầu khí

-Về hóa học- địa hóa học là một chuyên ngành cấu thành nên địa chất dầu khí. • Những hiểu biết cặn kẽ về thành phần

khoáng vật cấu thành nên đá- nguồn cung cấp về chất lượng.

• Nghiên cứu các chất lưu- nguồn làm mủn

ra hoặc gia tăng lượng dầu

• Hệ thống địa hóa học bao gồm:

The science of petroleum geology (cont)

• Physics

• Understanding the earth’s crust • Understanding the structures involved in trapping:

folds, faults

• Identifying the position of such traps: magnetics,

gravity, seismics

• Understanding the wells: wireline logs, lithology,

porosity..

– Geophysics contribute to

Về vật lý: địa vật lí góp phần để • Làm hiểu rõ thêm về lớp vỏ trái đất • Hiểu hơn về các cấu trúc ảnh hưởng đến

các bẫy: các nếp uốn, các đứt gãy

• Nhận biết đặc tính các bẫy:từ tính, trọng

lực, địa chấn

• Hiểu thêm về giếng:( wireline) biểu đồ giếng khoan, thạch học, tính xốp...

The science of petroleum geology (cont)

• Biology

• Dating/ stratigraphic characterization • Environmental characterization (fossil environments,

palaeoecology)

• Biochemistry: transformation of plant and animal tissues into kerogen and through to oil and gas.

– Study of fossil life: Palaeontology contributes

Về sinh vật học -Học về các hóa thạch: cổ sinh vật học góp

phần:

• Xác định niên đại/địa tầng đặc trưng • Môi trường đặc trưng( cổ môi trường, cổ

sinh thái)

• Hóa sinh : sự biến đổi hàng loạt của động vật và thực vật trong kerogen và đi đến hình thành dầu và khí

CHAPTER 1 ORIGIN & PROPERTIES OF HYDROCARBON

• THE ORIGIN OF PETROLEUM HYDROCARBON • REQUIREMENTS FOR PETROLEUM

ACCUMULATION

• PETROLEUM CHEMISTRY • PHYSICAL and CHEMICAL PROPERTIES OF

CRUDE OIL

• CLASSIFICATION AND OCCURRENCES OF

• ALTERATION OF CRUDE OIL • GAS PROPERTIES AND CLASSIFICATION

Chương 1 nguồn gốc và đặc tính của hidrocacbon

• Nguồn gốc của các hidrocacbon dầu mỏ • Những nhân tố cần thiết cho sự tích lũy

dầu

• Hóa học về dầu khí • Đặc tính vật lý và hóa học của dầu thô • Phân lọai và sự xuất hiện của dầu thô • Sự biến đổi của dầu thô • Đặc tính của khí và phân loại

THE ORIGIN OF PETROLEUM HYDROCARBON

• THEORIES OF INORGANIC ORIGIN – Hypothesis of Dimitri Mendeleev – Hypothesis of Sokoloff

• THEORY OF ORGANIC ORIGIN • Analogy with organic matter • Biomarker • The present of porphyrins • The polarization of ray-light • Evidence of carbon isotopes

Nguồn gốc của các hidrocacbon dầu khí

• Những thuyết về nguồn gốc vô cơ - Giả thuyết của Dimitri Mendeleev - Giả thuyết của Sokoloff

• Những thuyết về nguồn gốc hữu cơ – Sự giống nhau về vật chất hữu cơ – Biomakers – Sự hiện diện của porphirin – Sự phân cực của ray-light – Vết tích của cacbon đồng vị

VẾT TÍCH CỦA CACBON ĐỒNG VỊ

Giá trị ở châu thổ( 13C)

Cacbon của manti trên

-2 to -20

• ( đá magma, khí núi lửa??, kim cương, và cacbbon của đá trong thời

•

tiền sử hoặc trong các đá thiên thạch) Cacbon trong cơ thể sinh vật hoặc trong các vật chất hữu cơ -15 to -30 Thực vật biển và động vật (không xương sống ) -12 to -30 -23 to -28 Thực vật trên cạn, than đá và chất mùn -22 to -36 Dầu thô -35 to -55 Liên quan đến khí dầu mỏ -45 to –65 Không liên quan đến khí dầu mỏ

• • • • •

Requirements for Petroleum Accumulation

The task of finding a petroleum field is not a simple one. • First, there must be a rock containing original organic matter- a source rock . Usually this is a mudrock or shale, which is a very common rock type and makes up about 80% of the world's sedimentary rock volume. However, even an average shale contains only about 1% to 2% organic matter, and this number can vary widely. Many shales have very low organic content and make poor source rocks.

• Then, the source rock must be buried deeply so that

temperature and time can cause the organic matter to mature into petroleum. This usually requires deposition into sedimentary basins, depressed areas thickly filled by sediments. Our search for petroleum is further limited, since over half of the world's continental areas and adjacent marine shelves have sediment covers either too thin or absent.

Những điều kiện cho sự tích lũy dầu mỏ Công tác tìm kiếm dầu khí không phải là một quá trình đơn

giản.

• Trước hết, phải có một loại đá chứa các vật chất hữu cơ gốc- đá sinh. Thường là đá bùn hoặc đá sét, loại đá phổ biến và cấu thành nên 80% lượng đá trầm tích trên thế giới. Tuy nhiên, một loại đá sét trung bình chỉ chứa khoảng 1% đến 2% vật chất hữu cơ và con số này còn có thể thay đổi rất lớn. Nhiều loại đá sét có hàm lượng hữu cơ rất thấp và tạo nên những đá sinh nghèo.

• Sau đó, đá sinh phải được vùi sâu để nhiệt độ và thời

gian có thể biến đổi vật chất hữu cơ đủ trưởng thành để trở thành dầu mỏ. Điều này đòi hỏi phải cần có các chất lắng đọng thành các bồn trầm tích, những vùng bị nén được làm đầy hơn nhờ sự trầm tích, khu vực nghèo hơn thì được làm giàu hơn bởi sự trầm tích. Sự tìm kiếm của dầu mỏ của chúng ta còn có giới hạn, bởi vì hơn một nữa bề mặt của lục địa và những dải đá ngầm gần kề đại dương thì trầm tích bao phủ rất mỏng và hầu như không có

Requirements for Petroleum Accumulation (cont)

• Even where the organic matter can become mature, not all of it becomes petroleum. In a typical example (Figure 1) a normal marine shale with only 1% original organic matter will have less than a third of it converted to the hydrocarbon molecules that make up oil and natural gas (Waples, 1981). The rest remains behind as an insoluble organic residue.

• Thậm chí những nơi chất huwux cơ có thể

trưởng thành nhưng không phải tất cả chúng có thể trở thành dầu mỏ. Trong 1 ví dụ tiêu biểu đá sét ử biển bình thường chỉ với 1% chất hữu cơ gốc sẽ có ít hơn 1/3 lượng đó có thể biến đổi thành phân tử hydrocacbon tạo nên dầu và khí gas tự nhiên. Phần còn lại phía sau là chất bã hữu cơ không được hòa tan

Figure 1

• Five factors, therefore, are the critical risks to

petroleum accumulation (Figure 2): (1) a mature source rock, (2) a migration path connecting source rock to reservoir rock, (3) a reservoir rock that is both porous and permeable, (4) a trap, and (5) an impermeable seal.

• If any one of these factors is missing or inadequate, the prospect will be dry and the exploration effort will be unrewarded. Not surprisingly then, less than half of the world's explored sedimentary basins have proved productive, (Huff, 1980) and typically only a fraction of 1% of the petroleum basin's area, and at most 5% to 10%, is actually prospective (Weeks, 1975).

Requirements for Petroleum Accumulation

• Năm nhân tố quan trọng cho sự tích lũy dầu khí: đá sinh đã trưởng thành, con đường di chuyển từ đá mẹ đến đá chứa, đá chứa phải có tính xốp và tính xốp, bẫy, đá chắn không thấm nước. • Nếu 1 trong các nhân tố này không có mặt hoặc thiếu, việc điều tra thăm dò sẽ gặp khó khăn và những nổ lực khai thác sẽ không có kết quả. Và không ngạc nhiên hơn, ít hơn một nữa những nghiên cứu của thế giới đã cho thấy các bồn trầm tích chứng minh điều này một cách hữu hiệu và điển hình là một phần nhỏ của con số 1% các bồn dầu , tối đa 5% đến 10%, thì trên thực tế là ở tương lai

PETROLEUM CHEMISTRY (self reading in Petroleum geochemistry)

• Strictly speaking, hydrocarbons are

compounds that contain only two elements, hydrogen and carbon. Consequently, petroleum is quite simple in its elemental composition. It contains relatively few impurities, mainly atoms of nitrogen, sulfur, and oxygen. Table 1, shows the average composition of petroleum in all three of its natural states of matter, as natural gas, liquid crude oil and solid or semi-solid asphalt.

Hóa học về dầu khí

• Nói đúng ra, hidrocacbon là những hợp chất bao gồm hai nguyên tố là hidro và cacbon. Do vậy, dầu khí hoàn toàn đơn giản với những hợp chất cấu tạo nên bản thân nó, nó chứa vài tạp chất có liên quan, chủ yếu là nguyên tó nito, sunfua và oxy. Bảng 1 cho thấy cấu tạo bình thường của dầu mỏ ở trạng thái tự nhiên của vật chất, khí tư nhiên, dầu thô lỏng và rắn, nhựa đường nữa rắn.

AVERAGE COMPARISION OF CRUDE OIL, NATURAL GAS, ASPHALT

Element Crude oil Asphalt Natural gas

% Weight

65 – 80 1 – 25 trace – 0.2 1 – 15

Carbon Hydrogen Sulfur Nitrogen Oxygen

82.2 – 87.1 11.7 – 14.7 0.1 – 5.5 0.5 – 1.5 0.1 – 4.5

80 – 85 8.5 – 11 2 – 8 0 – 2 -

Table 01

So sánh trung bình về thành phần của dầu thô, khí tự nhiên, nhựa đường

Nguyên tố Dầu thô Asphalt khí tự nhiên

% Weight % Weight

% Weight

65 – 80 1 – 25 trace – 0.2 1 – 15

80 – 85 82.2 – 87.1 Carbon Hydrogen 11.7 – 14.7 8.5 – 11 0.1 – 5.5 Sulfur Nitrogen 0.5 – 1.5 0.1 – 4.5 Oxygen

2 – 8 0 – 2 -

Table 01

• “A mixture of hydrocarbons that existed in the liquid phase in natural underground reservoirs and remains liquid at atmospheric pressure after passing through surface separating facilities”

• primary hydrocarbon molecules with a C/H ratio

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF CRUDE OIL

• Crude oil varies in chemical composition and physical

properties;

• Crude oil ranges in color from transparent through colors of greenish – yellow, reddish, and brown to typical black.

usually 6 – 8;

Tính chất vật lí, hóa học của dầu thô

• Là một hỗn hợp hidrocacbon tồn tại ở pha lỏng ngầm trong bể chứa và vẫn còn ở dạng lỏng dưới áp suất khí quyển sau khi đi qua bề mặt phân cách một cách dễ dàng.

• Những phân tử hidrocacbon nguyên thủy có tỉ lệ

• Những loại dầu thô khác nhau thì khác nhau về

tính chất vật lí và hóa học.

• Màu sắc của dầu thô đi từ trong suốt đến hơi xanh- vàng và nâu rồi tới màu đen đặc trưng.

C/H là 6-8

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF CRUDE OIL (Cont)

• Oil at the surface tends to be more viscous, most oils are

less dense than water: generally measured as the difference between its density and that of water

• The specific gravity of crude oil generally ranges from

0.780 (500 API) to 1.000 (100 API);

141.5

- 131.5

°API =

SG 60/60°F

Thus light oils have API < 10° (!!!)

• Dầu ở trên mặt thường là sền sệt, hầu hết dầu nặng

141.5

- 131.5

°API =

SG 60/60°F

hơn nhiều so với nước nói chung là do sự khác nhau khi đo lường về mật độ của nó so với nước. • Trọng lượng riêng của dầu thô biến thiên trong khoảng từ 0.780 (500 API) đến 1.000 (100 API);

• Do đó, dầu nhẹ có API < 10°

The physical and chemical properties of oil and gas

Hydrocarbon: composed of H and C

Gases

Liquid Oil, Crude

Plastic Asphalts, Coals, Kerogen

Dry methane

Wet ethane, propane

Tính chất vật lí và hóa học của dầu và khí

Hydrocarbon: bao gồm hai nguyên tố C và H

Khí

Dầu thô lỏng

Chất dẻo Asphalts, than, Kerogen

Metan khô

Ướt ethane, propane

SPECIFIC GRAVITY OF OILS

• European Beaume’ scale; • API scale (American Petroleum Institute)

Light crude oils

API gravity > 40

25 – 40 Medium crude oils

< 25 Heavy crude oils

• The relation between API gravity and density

API 30 36 33

LPG 0.876 0.860 0.845 0.570

Trọng lượng riêng của dầu

• Theo đơn vị đo lường Beaume châu Âu • Theo đơn vị đo lường của API( viện dầu mỏ Hoa

Kì)

dầu thô nhẹ

API trọng lượng riêng > 40

25 – 40 dầu trung bình dầu nặng < 25

• Mối liên hệ giữa khối lượng API và mật độ API 30 LPG 33 36

0.876 0.860 0.845 0.570

VISCOSITY () OF OILS

a fluid to flow or stress/rate of shear;

• A measure of the internal resistance or friction of

• The viscosity of crude oil depends on the

• Unit Measurement CSG – Centipoises, cP • A drilling mud has a viscosity of about 15 cp.,

molecular composition of oil, the amount of dissolved gas and temperature;

water at 200C has a viscosity of 1,005 cp., crude oil has a viscosity of 1 to 3 cP At reservoir conditions.

Độ nhớt () của dầu

• Là thước đo của bản chất bên trong về sức bền hoặc sự ma sát của một chất lỏng khi nó dịch chuyển thành dòng

• Độ nhớt của dầu phụ thuộc vào cấu tạo phân tử của bản thân nó, lượng khí hòa tan và nhiệt độ

• Đơn vị đo lường CSG- centipoise, cP • Khoan bùn có độ nhớt khoảng 15 cp, nước ở 200C có độ nhớt khoảng 1,005 cp. Dầu thô có độ nhớt vào khoảng từ 1 đến 3 cP ở điều liện bể chứa.

The chemistry of petroleum determines the types and amounts of refined HCs produced.

Table 01

Nguyên tố hóa học quyết định lượng và loại hidrocacbon được lọc ra

Table 01

CLASSIFICATION AND OCCURENCIES OF CRUDE OIL

hydrocarbons is relatively simple, there are a vast number of ways in which the atoms can be arranged

• Although the elemental composition of

paraffins, naphthenes, aromatics, and asphaltics; (Table 2)

• Types of hydrocarbon molecules in crude oil are

• Crude oil are divided into sweet and sour crudes

based on their sulfur content.

• The smell ranges from gasoline (normal, sweet

• Crude oil often contains significant amount of

crude) to foul (normal, sour crude) to fruity (aromatic crude);

dissolved natural gas;

Phân loại và sự tập trung của dầu

• Mặc dù những nguyên tố cấu tạo nên dầu khá

đơn giản, nhưng có rất nhiều cách sắp xếp của các nguyên tửcác loại phân tử hidrocacbon trong dầu là parafin, napthalin, các chất thơm và alphat

• Dầu thô được chia là 2 loại là ngọt và chua tùy

thuộc vào lượng sunfua mà nó chứa

• Mùi thì biến thiên từ mùi xăng( bình thường, dầu tinh khiết), đến hôi( bình thường, bẩn), rồi mùi trái cây( mùi dầu thơm)

• Dầu thô thường chứa một lượng các nguyên tố

quan trọng khí thiên nhiên hòa tan

Crude Oil Classifications

• Crude oils may be classified by their

relative enrichment in the four primary hydrocarbon groups. One method, proposed by Tissot and Welte (1978) plots paraffins, naphthenes and the combination of aromatic and NSO compounds as three axes of a triangular graph and divides the graph into fields that represent six crude oil classes (Figure 1).

Phân loại dầu thô

• Dầu được phân loại dựa vào sự giàu 4

nhóm hidrocacbon nguyên thủy. Tissot và Welte đã đưa ra một phương pháp vào năm 1978, biểu đồ parafin, napthalin và sự kết hợp của chất thơm và hợp chất NSO như ba nhánh của biểu đồ tam giác và chia biểu đồ thành những trạng thái mà nơi đó có mặt của 6 loại dầu.

• Most normal crude oils fall within only three of

these fields.

• They can be either:

(1) rich in paraffins (paraffinic oil); (2) they can have nearly equal amounts of

paraffins and naphthenes which together make up more than 50% of the crude (paraffinic- naphthenic oil); or

(3) they can have subequal amounts of paraffins and naphthenes, which total less than 50%, and the composition is dominated by the aromatics, resins and asphaltenes (aromatic intermediate oil).

• Hầu hết các loại dầu thô rơi vào 1 trong 3 trạng

thái

- Giàu parafin - Lượng parafin và napthelin bằng nhau và chiếm nhiều hơn 50% trong dầu - Nó có thể chứa một lượng gần bằng nhau parafin và napthelin nhưng tổng lượng cả hai loại này ít hơn 50% và cấu tạp của chúng chứa đa số là chất thơm, nhựa và asphat ( dầu thơm trung gian)

• Chúng có thể:

• Oil may degrade into heavy oil and tar as a result

of bacterial action and of flushing by fresh meteoric waters of surface origin.

• This oil falls into one of two classes (aromatic-

asphaltic or aromatic-naphthenic), both of which are enriched in aromatics.

• Some may contain naphthenes (aromatic-

naphthenic oil) but the paraffin content is always very low. Deep burial, however, usually has the opposite effect in altering crude oil. It tends to make an oil less dense and more paraffinic, through processes involving both thermal maturation and the precipitation and removal of asphaltic molecules

• Dầu có thể rã ra thành dầu nặng hoặc hắc ín là do sự hoạt động của vi khuẩn hoặc sự rửa trôi do nước khí quyển của bề mặt nguyên sinh

• Dầu này rơi vào 1 trong 2 trạng thái( asphat thơm hoặc napthalin thơm), cả hai trạng thái này đều giàu chất thơm.

• Một vài loại có thể chứa napthalic thơm, loại chứa

parafin thì rất ít

• Tuy nhiên, việc vùi sâu có ảnh hưởng trái ngược đến quá trình biến đổi dầu, nó có xu hướng biến dầu rất nặng thành dầu chứa nhiều parafin thông qua quá trình nung do nhiệt, sự kết tủa và phá hủy phân tử asphat

Four important HC series in petroleum chemistry — the paraffins, naphthenes, aromatics, and resins and asphaltenes

Table 02

THE NONHYDROCARBON CONSTITUENTS OF OIL AND NATURAL GAS

• Sulfur and its compounds • Nitrogen • Oxygen compounds • Organometals in crude oils

– Nikel – Vanadium – Argon – Radon – Thorium

CÁC LOẠI PHÂN TỬ KHÔNG HIDROCACBON CẤU THÀNH NÊN DẦU VÀ KHÍ

• Sunfua và hợp chất của nó • Ni tơ • Oxy • Những nguyên tố kim loại trong dầu

niken vanadi argon radium thorium

SULFUR AND ITS COMPOUNDS • Crude oil containing detectable amount of H2S are called “sour crudes” If the sulfur is in other form than H2S, the oil should be called a high sulfur crude and not a sour crude. Sulfur content (%)

< 0.2 0.2 – 0.6 0.6 – 1.7 > 1.7 Very sweet crudes Low sulfur crudes Intermediate High sulfur crudes

Sunfua và hợp chất của nó

• Dầu thô chứa 1 lượng H2S có thể nhận ra gọi là dầu chua. Nếu lưu huỳnh ở dạng khác H2S thì dầu sẽ được gọi là dầu thô với hàm lượng sunfua cao mà không phải là dầu chua.

Hàm lượng sunfua (%)

< 0.2 0.2 – 0.6 0.6 – 1.7 > 1.7 dầu rất ngọt dầu thô với lượng sunfua thấp dầu ở dạng trung gian dầu có hàm lượng sunfua cao

ALTERATION OF CRUDE OIL

• THERMAL MATURATION

• DEGRADATION BY WATER WASHING

• DEASPHALTING

(BIODEGARADATION).

• DEGRADATION BY BACTERAL ACTION

(Figure 04)

Sự biến đổi của dầu thô

• Sự biến đổi trong điều kiện nhiệt độ

• Sự giảm sút do rửa trôi bởi nước

• DEASPHALTING

hủy sinh học).

• Sự giảm sút do hoạt động của vi khuẩn (phân

(Figure 04)

THERMAL MATURATION

• Alteration of crude oil by thermal maturation takes

place with increasing depth of burial and increasing time. Crude oils become lighter and more paraffinic due to the cracking of their heavier components and increases in their gas content • Old shallow oils, because of their maturity, are

comparable to young deep crudes both in density, viscosity and paraffin content. Like young shallow oils, however, they may have relatively high sulfur, depending on source environment. Deep old oils tend to have the lowest viscosity, the lowest density and the lowest sulfur content.

Sự biến đổi trong điều kiện nhiệt độ

• Sự biến đổi của dầu dưới tác nhân nhiệt độ diễn ra do sự gia tăng về độ sâu chôn vùi và thời gian. Dầu thô có thể nhẹ hơn và nhiều parafin hơn do hiện tượng phá vỡ các hợp phần nặng hơn và gia tăng trong hàm lượng khí

• Dầu có tuổi già ở vị trí nông, do bởi tính trưởng thành của nó, có thể so sánh với dầu ở dưới sâu về tỷ trọng, độ nhớt và lượng parafin. Tuy nhiên, những dầu nông có tuổi trẻ, có hàm lượng sunfua cao tùy thuộc vào môi trường của nguồn. Dầu ở sâu xu hướng có độ nhớt thấp, tỷ trọng thấp, lượng sunfua thấp

DEASPHALTING

• Gas deasphalting, as in thermal maturation,

• Deasphalting, whereby asphaltenes precipitate by the dissolution of massive amounts of gas and are left behind as a residue. Deasphalting primarily occurs in heavy to medium crude oils.

results in oils becoming lighter. Gas deasphalting tends to occur together with thermal maturation and the two processes are often difficult to distinguish from each other.

DEASPHALTING

• Deasphalting, do đó asphat kết tủa do sự phân hủy của một lượng khí thô để lại bên cạnh những chất cặn. Deasphalting diễn ra trước hết ở dầu nặng rồi tới trung bình. • Deasphalting khí, trong điều kiện ủ nhiệt,

làm cho dầu trở nên nhẹ hơn. Deasphalting khí có xu hướng diễn ra đồng thời cùng với quá trình ủ nhiệt và phân biệt nhau rõ rệt,

• Groundwater flushing causes various degrees of

•

degradation of oils, since flushing removes the lighter and more mobile components of the oils. In addition, oil at the surface and at very shallow depths may be degraded due to the action of aerobic bacteria, a process termed "biodegradation".

• Although groundwater flushing and biodegradation may

act independently, they apparently act together in producing degradation. (Figure 3) , by means of gas chromatographs, illustrates how the lighter hydrocarbon compounds in crude oil are broken down by bacterial oxidation over a 21-day period.

DEGRADATION BY WATER WASHING and BIODEGARADATION

Sự giảm sút do rửa trôi bởi nước và tác nhân sinh học

• Nước chảy tràn là một trong những nguyên nhân gây

giảm sút dầu do nó làm giảm đi các hợp phần cấu thành nên dầu.

• Ngoài ra, dầu trên bề mặt ở một độ sâu rất nông có thể giảm đi do hoạt động của các loại vi khuẩn ưa khí, tiến trình bị chi phối bởi tác nhân sinh học.

• Mặc dù nước chảy tràn và tác nhân sinh học hoạt động độc lập nhau nhưng nhìn bên ngoài, chúng hoạt động cùng nhau trong quá trình rửa trôi dầu, nhờ vào khí sắc phổ, minh họa làm thế nào các hidrocacbon nhẹ trong dầu bị phá vỡ bởi các vi khuẩn ưa khí trong thời gian hơn 21 ngày

Figure 03

Figure 04

NATURAL GAS

Natural gases are classified according to their

hydrocarbon composition

• Gas composed of almost methane is dry gas. • If the proportion of ethane (C2H6) and heavier

molecules propane, and butane exceeds some of arbitral values (4 or 5%), the gas is called wet gas.

Natural gases consisting largely of methane may

have any one of three distinct origins – Petroleum gas – Coal gas – Bacteria gas

Khí tự nhiên Khí tự nhiên được phân loại theo thành phần cấu

tạo cúa các hidrocacbon hợp nên chúng

• Khí chứa hầu hết là mê ten là khí khô • Nếu tỉ lệ của ê tan (C2H6) và những phân tử propan nặng hơn, và butan vượt quá giá trị ngang bằng (4 or 5%), khí được gọi là khí ướt. Khí tự nhiên chứa một lượng lớn mêtan có thể có

một trong 3 nguồn gốc sau đây : – Khí từ dầu mỏ – Khí than – Khí sinh học

HYDROCARBON GASES

Defined based on their occurrence Free gas is a hydrocarbon gas that exists in the gaseous phase in a reservoir and remains in the gaseous phase when produced. Dissolved gas is defined as natural gas in solution in crude oil in a reservoir. The reduction in pressure when oil is produced from a reservoir often results in dissolved gas being emitted from oil as free gas. Associated gas is natural gas which occurs as a gas cap which overlies and is in contact with crude oil within a reservoir. Nonassociated gas is natural gas in reservoirs that do not contain crude oil (Figure 05)

Khí HYDROCARBON

Khí tự do là khí hidrocacbon tồn tại ở pha khí ở tầng chứa và còn lại ở pha khí khi nó được sinh ra Khí hòa tan được định nghĩa là khí tự nhiên tạo thành trong sự hòa tan của dầu thô trong tầng chứa. Sự giảm áp suất khi dầu được thành tạo trong tầng chứa là kết quá của sự phân hủy khí từ dầu cũng như là khí tự do • Khí liên quan là khí tự nhiên thường được tìm thấy như khí ở trên che phủ và thông với nguồn dầu thô ở bên dưới trong nội bộ tầng chứa. Khí không liên quan là khí tự nhiên trong tầng chứa và không liên có mặt trong dầu bên dưới (Figure 05)

Được định nghĩa dựa vào quá trình hình thành

Figure 05

LIQUIFIED GASES

NGL, natural gas liquids, are hydrocarbon liquids separated from the produced gas stream. Condensates are an important type of natural gas liquid. LPG, liquified petroleum gas, is comprised of heavier hydrocarbon gases, usually propane and butane, stored under pressure in a liquid form. LNG, liquified natural gas, is natural gas, commonly methane, which is compressed into liquid for storage and transportation.

Khí hóa lỏng

• NGL, khí tự nhiên dạng lỏng, là những hidrocacbon dạng lỏng phân li từ các dòng . Ngưng tụ là một dạng quan trọng của khí hóa lỏng tự nhiên.

• LPG, khí dầu mỏ dạng lỏng, thì bao gồm các khí hidrocacbon nặng, thường là propan hoặc butan được chứa dưới áp suất của cột chất lỏng bên trên • LNG, khí lỏng tự nhiên, là khí tự nhiên, chủ yếu là mê tan, loại khí được nén lại để tiện cho lưu trữ và vân chuyển