CHƯƠNG 3 109 tinh thể của khóang vật. Khí H 2 S cũng tăng cao do tách S từ khóang vật có chứa sulphat hay sulfid - gơtit chuyển sang hematit. Do biến chất và nén ép mạnh, vì vậy xuất hiện các loại đá tướng sét phiến xanh và amphibolit. Lúc này, kết thúc giai đoạn tạo than antracit tương ứng với R 0 = 4,0 ÷ 4,8% và tạo grafit (vì không còn hydrogen). Như vậy, nếu ở giai đoạn diagenez xảy ra khử oxygen tự do, sau đó khử oxygen trong các sulfat, nitrat bởi vi khuẩn, dẫn đến giải phóng H 2 O, CO 2 , CH 4 , NH 4 ,….thì chuyển sang giai đoạn catagenez là bắt đầu các quá trình hóa học tức là đứt vỡ mạch nhánh OH, COOH, các hợp chất chứa N, S và O. Sau đó là quá trình đứt mạch carbon C=C (C–C) ở các mạch nhánh tạo thành các HC alifatic và mỗi phân đoạn đứt vỡ tiếp các mạch carbon C=C để tạo thành các cấu tử HC trung bình và nhẹ. Khi chuyển sang giai đoạn metagenez xảy ra đứt vỡ tiếp nối gắn kết C-C (cracking ở điều kiện nhiệt độ cao) tạo thành các phân tử HC nhẹ và khí metan từ các HC nặng và thậm chí cả HC trung bình. Do tác động của các sulfat với vật liệu hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao nên lưu huỳnh tự do được sinh ra và tác động với mêtan tạo thành khí H 2 S. Khi hydrogen cạn kiệt sẽ có điều kiện tạo thành graphit. Lúc này, độ rỗng, độ thấm của đá giảm đáng kể. Song trong một số trường hợp xảy ra quá trình hình thành đới bở rời. Đá rắn chắc trở nên dòn hơn và chòu tác động của hoạt động kiến tạo chủ yếu do nén ép và trượt cũng như nhiệt dòch tạo nhiều khe nứt và hang hốc. Do đó, độ rỗng, độ thấm của đá được cải thiện rất nhiều. Tóm lại quá trình chuyển hóa VLHC sapropel cũng như humic có tính giai đoạn. Mỗi giai đoạn biến chất sinh ra một số loại sản phẩm tương ứng. Các loạt khí, lỏng rồi lại khí và khi cạn kiệt hydrogen sẽ cho sản phẩm cuối cùng là grafit. Vì vậy một số nơi trên thế giới có các mỏ grafit. Như vậy có thể tóm tắt sự tiến hóa của VLHC trong quá trình chôn vùi như sau (H.3.10). ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU 110 Hình 3.10: Sơ đồ tóm tắt sự tiến hóa của VLHC trong quá trình chôn vùi (Shimanski V.K. thành lập và H.D. Tiến bổ sung) Khi nghiên cứu quá trình sinh dầu khí của VLHC, Tegelaar và Noble 1994 còn phát hiện rằng : - Nếu vật liệu hữu cơ phong phú lưu huỳnh (S) thường là kerogen loại 1, dầu được sinh ra sớm thường R 0 =0.57÷0.61%. - Nếu vật liệu hữu cơ chứa hàm lượng lưu huỳnh trung bình thì thường sinh dầu muộn hơn (R 0 =0.73÷0.85%). - Nếu vật liệu hữu cơ nghèo lưu huỳnh thì dầu được sinh ra còn muộn hơn tức là khi đạt (R 0 = 0.87÷0.96%) Còn Mukhopadhyay và nnk lai tìm thấy sự tương ứng ngưỡng sinh dầu của ba loại trên là phong phú S ( R 0 =0.6÷0.9%), S trung bình (R 0 =0.7÷1.0%) và nghèo S (R 0 =0.8÷1.1%). Có thể tóm tắt các đặc điểm đó trong bảng 3.4. , H 2 S…. CHƯƠNG 3 111 Nguồn vật liệu ban đầu Dong tảo bám đáy, phiêu sinh (plancton), lipid của vi khuẩn, diatomei (sét biển), cỏ biển, VLHC bò phân hủy bởi vi khuẩn Hỗn hợp phong phú – hydrogen, sáp, dầu thực vật (dong tảo nước ngọt, vi khuẩn, sét đầm hồ, vũng vònh, sét vôi biển, carbonat), zooplancton, fitoplancton. Thực vật là bào tử, nhựa cây, biểu bì, vỏ cây, sáp, bào tử, hạt, củ, quả (sét delta, paralic), xác thực vật trên cạn. Lignin, cellulose (sét lục đòa, delta, đồng bằng alluvia, chủ yếu xác thực vật trên cạn) Gỗ hay lignin, cellulose bò oxy hóa trước khi chôn vùi ( phong phú C, nghèo H) Sản phẩm dầu, khí Chủ yếu là dầu Chủ yếu dầu, có condensat ở T o C cao khi Ro > 1,3 % Chủ yếu là condensat và khí khô Chủ yếu than Bắt đầu sinh hydrocacbon (% Ro) 0,6 – 0,9 0,6 – 0,9 0,7 -1,1 0,85 – 1,15 1,3 – 1,5 HI mgHC/Corg > 700 400 -700 150– 400 250 -150 < 25 rO/rC < 0,1 0,1 0,2 0,3 > 0,3 rH/rC 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,5 <0,5 Cấu trúc phân tử Đa số là lipide với mạch alifatic, phong phú H 2 , một ít đa vòng aromat và naften, oxy chỉ có một trong mối gắn kết efir phức tạp Chủ yếu cấu trúc naften (cyclan) và n-alkan, một ít đa vòng aromat (aren), có nhóm efir phức tạp Đa số vòng thơm, nhóm phong phú dò nguyên tố và aromat đa vòng, một ít naften và n-alkan, vắng nhóm efir phức tạp Đa số là vòng thơm (aromat) Maceral chủ yếu Alginite (Saprolelinite I algodetrinite) Exinite Sporinite Resiite Cutinite (Sapropelinite II) Liptodetrinite Vitrnite Collotelinite Telinite Propelinte Gelinite Micrinite Fusinite Semi – fusinite Inertodetrinite Bảng 3.4: Phân loại maceral chủ yếu theo kerogen của than (Theo Tissot B.P và Welte D.H., 1978, Hòang Đình Tiến bổ sung và sửa đổi) Loại kerogen Loại I Alginitic Loại II Liptinitic – Exinitic Loại III Vitrinitic – Huminitic Loại IV Inertinitic ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 112 3- Cơ chế chung sinh dầu khí Từ cơ chế sinh dầu khí của từng loại vật liệu hữu cơ có thể tóm tắt sơ đồ sinh dầu khí chung như sau: Sự chuyển hóa vật liệu hữu cơ trong đá trầm tích cho sinh ra dầu khí dưới tác dụng của trường nhiệt do dòng nhiệt của dưới sâu đưa lên. Tầng đá mẹ càng chìm sâu nhiệt độ càng tăng tác động tới vật liệu hữu cơ. Quy trình này có thể phục hồi trong phòng thí nghiệm. Song điều khác biệt với phòng thí nghiệm là ngoài tự nhiên tốc độ tăng nhiệt rất chậm có thể đạt từ 1,5 đến 4 o C/ triệu năm. Vì vậy, quá trình phân hủy kerogen và sinh ra sản phẩm dầu khí và khí khác diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với điều kiện phòng thí nghiệm. Ví dụ, ở tự nhiên nhiệt độ thích hợp để sinh ra các bitum dạng dầu và hydrocacbon kết thúc ở 150÷160 o C (MK 1-2 ) khi đó trong phòng thí nghiệm cần tác động nhiệt độ tới 300÷550 o C mới sinh ra các sản phẩm này. Trong tự nhiên, cường độ sinh khí metan mạnh vào cuối giai đoạn apocatagenez (AK 1-2 ) (nhiệt độ khoảng 250 o C và cực đại là 300 o C). Còn trong phòng thí nghiệm phải đạt tới 850÷900 o C. Điều đó phản ánh yếu tố thời gian đòa chất đóng vai trò quan trọng tạo điều kiện phản ứng phân hủy xảy ra từ từ. Trong khi đó ở phòng thí nghiệm, phản ứng xảy ra tức thì (thời gian rất ngắn). Từ các kết quả nghiên cứu hiện trường và mô hình hóa ở phòng thí nghiệm rút ra kết luận là đối với các bể trầm tích cổ paleozoi, mezozoi, đặc biệt ở vùng nền bằng có thời gian đủ dài để vật liệu hữu cơ cảm nhận được chế độ nhiệt độ của bể và đủ điều kiện để sinh ra dầu, khí ở chế độ nhiệt độ thấp. Ví dụ, bể trầm tích Paleozoi chỉ cần nhiệt độ tăng từ 60-135 o C- 140 o C đã sinh ra lượng dầu và kết thúc pha chủ yếu sinh dầu. Trong khi đó bể trầm tích Cenozoi cần chế độ nhiệt khắc nghiệt hơn, tức là nhiệt độ đạt tới 80-150 o C thì vật liệu hữu cơ mới trải qua pha chủ yếu sinh dầu. Đối với bể trầm tích trẻ vào cuối Cenozoi (tức là vào hệ Neogen) lại có tốc độ tích lũy trầm tích lớn như bể Sông Hồng và Nam Côn Sơn (vào giai đoạn miocen, pliocen - đệ tứ) thì càng đòi hỏi chế độ nhiệt khắc nghiệt hơn. Tức là pha chủ yếu sinh đầu ở đây chỉ có thể xẩy ra khi đạt được nhiệt độ từ 90 thậm chí 100 o C÷115 o C tới 160 o C thậm chí tới 200 o C vì thời gian ngắn. Như vậy, bể trầm tích càng trẻ, có tốc độ tích lũy trầm tích nhanh càng đòi hỏi chế độ nhiệt cao CHƯƠNG 3 113 thì vật liệu hữu cơ mới đủ điều kiện chuyển hóa sinh ra dầu và khí. Như vậy sự chuyển hóa VLHC sang các dạng dầu khí lệ thuộc vào 3 yếu tố chính: nhiệt độ, thời gian và áp suất, và tùy thuộc vào loại VLHC. Quan hệ chuyển hóa VLHC sang HC với nhiệt độ và thời gian (tuổi trầm tích) được thể hiện ví dụ ở bảng sau: Bể trầm tích Tây Cana Đông Sahara Paris Tây Phi Los – Angieles Mỹ Ký hiệu D 3 J 1 KZ 1 KZ 2 Tuổi đòa chất Triệu năm 350 180 35 10 Nhiệt độ bắt đầu của đới chủ yếu sinh dầu 50 60 70 115 Độ sâu (m) 1200 2000 2250 3200 (Theo số liệu của Tissot B., Deroo G. Espitalie J. năm 1975) Cũng cần lưu ý rằng ở vùng nền bằng tốc độ tích lũy trầm tích chậm, hoạt động kiến tạo cũng yếu, vì vậy chế độ nhiệt tăng chậm cùng với chế độ tích lũy trầm tích. Do đó, quá trình sinh dầu sẽ chậm hơn và muộn hơn. Tuy nhiên, ở vùng tạo sơn đặc biệt ở ven rìa mảûng (rìa lục đòa) nơi có các bể trầm tích thuộc chế độ kiến tạo hoạt động mạnh và đa pha nên tốc độ tích lũy trầm tích lớn với áp lực đòa tónh lớn. Do tách giãn theo các đứt gãy sâu, hoặc sau đó lại chòu sự nén ép – lực ma sát lớn đều cung cấp lượng nhiệt lớn thúc đẩy quá trình chuyển hóa VLHC mạnh mẽ nhanh hơn và sớm hơn. Cấu trúc phân tử của vật liệu hữu cơ rất phức tạp và không đồng nhất. Để bứt phân tử ra khỏi kerogen cần năng lượng từ 10-30 đến 100 Kcalo và có thể hơn. Tóm lại, từ đầu giai đoạn protocatagenez quá trình xử lý vi sinh đối với vật liệu hữu cơ và sinh ra lượng khí lớn, trong đó có CH 4 . - Giai đoạn một - protocatagenez trong điều kiện nhiệt độ thấp từ 30÷40 đến 80÷90 o C đặc trưng sinh ra sản phẩm khí là chính, tức là do đứt mạch của các nhóm cấu trúc ven rìa như các nhóm carbokcyl (COOH), hydrokcyl (OH-) và methyl (CH 3 ) dẫn đến sinh chủ yếu là khí, trong đó phần lớn là CO 2 có thể chiếm tới 80% còn CH 4 không vượt quá 3÷7%. Các giai đoạn sinh khí gần như nhau đối ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 114 với vật liệu hữu cơ sapropel cũng như humic. Tuy nhiên, cuối PK 3 vật liệu hữu cơ humic có phần sinh khí CH 4 mạnh hơn. Kết thúc giai đoạn một - cuối PK 3 nhiệt độ đạt 80÷90 o C ở độ sâu 1,5 ÷ 3,5 ÷ 4,0 km tùy từng bể. - Giai đoạn hai - catagenez MK 1 -MK 2 nhiệt độ đạt 150÷160 o C, ở độ sâu lún chìm thường từ 1,5÷3,5 đến 3,5÷7,5 km. Trong thời kỳ này sinh dầu là chủ yếu. Xảy ra sự phá hủy phần lớn các cấu tử polymer lipide của vật liệu hữu cơ sapropel. Sự phân hủy nhiệt dẫn đến hình thành hàng loạt chất bitum, nhựa, asfalten và tất cả các nhóm hydrocacbon dạng dầu và đạt tới 30% khối lượng ban đầu của vật liệu hữu cơ và 80% tổng hydrocacbon được sinh ra. Lượng khí metan sinh ra ít ỏi. Đối với loại vật liệu hữu cơ hỗn hợp thì lượng dầu sinh ra yếu hơn, còn đối với loại vật liệu hữu cơ humic thì lượng dầu sinh ra không rõ nét (ít). Song đối với loại vật liệu hữu cơ humic lại sinh ra lượng đáng kể khí metan và khí nặng khác (khí condensat). Sự cạn kiệt các cấu trúc phân tử polymer lipide ở nhiệt độ 150-160 o C dẫn đến tắt dần quá trình sinh dầu. - Giai đoạn ba catagenez MK 3 -MK 4 nhiệt độ đạt từ 160÷170 o C đến 250÷260 o C là pha chủ yếu sinh khí cho bất kỳ loại vật liệu hữu cơ nào. Khí metan trở thành cấu tử chính và được sinh ra nhiều hơn bất cứ giai đoạn nào trước đó. Tuy nhiên khí không sinh ra liên tục mà từng đợt: có hai đợt mạnh nhất, một ở MK 3 và một ở MK 5 -AK 2 . ở giai đoạn MK 3 khí metan và các khí khác được sinh ra mạnh đối với loại sapropel, còn loại humic thì kém hơn. Trong thành phần có khí metan và khí nặng, thậm chí hydrocacbon thấp phân tử. Vì vậy thường tạo thành condensat (MK 3-4 ) có thể hình thành dò thường áp suất. Trong điều kiện khép kín của cấu tạo còn sinh ra cả CH 4 và N 2 . Sau khi giảm cường độ sinh khí ở MK 4 thì đầu MK 5 lại bắt đầu đỉnh cao sinh khí ở AK 1 , trong đó khí metan là chủ đạo cho cả loại humic cũng như sapropel. Đỉnh cao sinh khí của loại humic có thể muộn hơn AK 2 so với loại sapropel. - Giai đoạn bốn của catagenez, AK 3 - grafit giảm đáng kể khả năng sinh tất cả các loại khí hydrocacbon. Bên cạnh khí CH4 còn phát hiện các khí acid: CO 2 , H 2 S. Lúc này loại sapropel chỉ sinh ra 1,2% khí metan, còn loại humic sinh ra đến 6,4%. Sau khi giảm cường độ sinh khí ở giai đoạn MK 4 - cường độ sinh khí metan lại CHƯƠNG 3 115 tăng lên đối với loại humic. - Loại hỗn hợp sapropel-humic hay humic-sapropel sẽ chiếm vò trí trung gian giữa loại sapropel và loại humic. - Sau khi kết thúc catagenez chuyển sang biến chất khu vực (metamorphism) quá trình than hóa phần còn sót lại của vật liệu hữu cơ được tiếp tục và do tác động của nhiệt độ cao thường tạo thành các khí CO 2 và H 2 S, giảm hẳn khí metan. Như vậy có thể thấy rằng loại VLHC nào chứa nhiều hydrogen và cả lưu huỳnh (thường loại sapropel, sapropel-humic tức là kerogen loại I và II) thường sinh dầu sớm, còn loại VLHC nào nghèo hydrogen và lưu huỳnh thường sinh dầu muộn (humic, humic- sapropel tức là kerogen loại III). VLHC trong đá vôi chứa nhiều lưu huỳnh cũng sinh dầu sớm khi lún chìm. Từ đó có thể tính sơ bộ lại thấy rằng với tốc độ lún chìm 125m/ triệu năm để thực hiện quá trình sinh dầu ở điều kiện nhiệt độ 80- 130 o C cần khoảng 10 triệu năm. Nếu tốc độ lún chìm chậm hơn vài lần thì cần phải tới 30-50 triệu năm. Nếu tốc độ lún chìm chậm đi 6 lần và thời gian tăng gấp 5 thì nhiệt độ sinh dầu có thể thấp hơn từ 10÷15 o C (115÷120 o C). Tóm lại quá trình sinh dầu khí lệ thuộc vào tốc độ lún chìm bể và thời gian đòa chất, thường xảy ra ở khoảng nhiệt độ từ 80÷ 90 o C đến 250÷300 o C 4-Tính chất hóa học của quá trình chuyển hóa vật liệu hữu cơ Ở mỗi cấp nhiệt độ sau khi bò đứt vỡ các mạch mỗi chất mới hình thành do cân bằng hóa học các cấu trúc mới. Ví dụ: các mối gắn kết dò nguyên tố sẽ tiến tới phân bố lại các cấu trúc bên trong hay giữa các phân tử oxygen và các nguyên tố khác để tạo thành các hydrocacbon và các hỗn hợp oxy hóa khác (CO 2 , H 2 O). Để xảy ra phản ứng tạo khí CO 2 cần ít năng lượng (394kJ/mol). Phản ứng đứt mạch CH 3 của axit béo do phân hủy khung cấu trúc carbon. ở điều kiện 127 o C phản ứng phân hủy khung cấu trúc carbon chỉ cần 38kJ/mol (đứt mạch CH 3 đơn giản), nhưng nếu tạo thành CH 4 , C và CO 2 lại cần tới 580kJ/mol. Phản ứng đứt vỡ các mạch hydrogen để chuyển các cyclan thành các alkan và aren ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 116 (aromat) cần ít năng lượng. Nếu tiếp tục phá vỡ các chuỗi mạch aromat sẽ tạo thành các aren đơn chuỗi và cấu trúc đa chuỗi. Ngược lại, theo Neruchev C.G phản ứng phá hủy các cấu trúc chứa oxygen với việc tách các nhánh CH 3 , các nhóm CO (carbonil) và efir phức tạp thường kèm theo tỏa nhiệt từ 4-250kJ/mol. Tóm lại, quá trình tiến hóa vật liệu hữu cơ sinh dầu khí và khả năng tích lũy hydrocacbon có thể tóm tắt thành năm giai đoạn như sau: 1- Giai đoạn sinh CO 2 và phần không đáng kể CH 4 ở protokatagenez (PK 1 -PK 3 ) khó có thể có tích lũy khí công nghiệp trong giai đoạn này 2- Giai đoạn sinh dầu chủ yếu của vật liệu hữu cơ sapropel cũng như humic-sapropel ở giai đoạn đầu mezokatagenez (MK 1 -MK 2 ) trong pha chủ yếu sinh dầu. Xảy ra quá trình di cư dầu từ đá mẹ vào đá chứa rất mạnh trong giai đoạn này. 3- Sinh rất mạnh khí hydrocacbon và hệ thống khí condensat đầu tiên ở giai đoạn MK 3 và đầu MK 4 , trong pha chủ yếu sinh condensat dẫn đến hình thành các tích lũy, các mỏ condensat đầu tiên và các vỉa dầu condensat. Đối với vật liệu hữu cơ humic đỉnh sinh khí đầu tiên vào giai đoạn MK 4 . 4- Sinh chủ yếu khí mêtan ở giai đoạn MK 5 - AK 2 trong thời gian xuất hiện đỉnh cao thứ hai sinh khí của pha chủ yếu sinh khí tạo điều kiện hình thành vỉa khí khô (mêtan). Đặc biệt mạnh vào giai đoạn AK 1-2 . 5- Giai đoạn sinh khí với hàm lượng chủ yếu là khí acid (CO 2 , H 2 S) ở giai đoạn AK 3 -AK 4 sau khi hòan tất pha chủ yếu sinh khí và chấm dứt quá trình sinh khí mêtan. Khó có thể hình thành vỉa khí mêtan ở đới này. Trong điều kiện nhiệt độ cao có thể hình thành khí CO 2 , H 2 S và grafit. Trên cơ sở phân đới thẳng đứng này mà ở một số bể trầm tích phần trung tâm sinh dầu (MK 1-2 ), nhưng ở phần ven rìa vẫn có thể có các sản phẩm dầu do di cư nằm ngang hay thẳng đứng từ đới trung tâm ra ven rìa. mặn dù ở ven rìa bể mới chỉ ở đới protokatagenez. Đương nhiên là ở đới chủ yếu sinh dầu hay condensat hay khí khô nếu có bẫy chứa thì ở các đới này có nhiều khả năng tích lũy các sản phẩm của nó để tạo thành mỏ. CHƯƠNG 3 117 Theo một số nhà nghiên cứu (Socolov E.A; Uspenski; Rogozina ): - Đối với các bể thuộc nền bằng trẻ các vỉa dầu thường tích lũy ở đới MK 1 tới 50%, MK 2 tới 30%, còn ở đới PK chỉ có 13%, ở đới MK 3 chỉ 1% và MK 4 rất ít. - Đối với các bể thuộc nền bằng cổ các tích lũy dầu tới 50% ở MK 1 , > 30% ở PK, ở MK 2 giảm xuống còn 16%, MK 3 gần 4% và MK 4 thì còn ít hơn 1%. - Ở các vùng trũng miền võng, graben, đới riftơ trữ lượng dầu có thể tăng ở đới trên PK- MK 1 tơi 60÷70%, 5% ở MK 2 . Tuy nhiên, điều quan trọng là có các tầng đá mẹ đủ dầy lại lún chìm vào các pha chủ yếu sinh dầu, condensat. Cần lưu ý rằng nguyên nhân di cư phần chủ yếu hydrocacbon lên trên phần lớn do cường độ sinh khí mạnh ở đới sâu của bể, đặc biệt ở đới chủ yếu sinh khí. Các khí này tạo áp lực - hay sung lớn lao đẩy lượng dầu lên phía trên từ đới chủ yếu sinh dầu. Nguyên nhân thứ hai là có các chuyển động kiến tạo, phá hủy hình thành đứt gãy, khe nứt sẽ đẩy dầu khí lên phía trên. Tuy nhiên, ở giai đoạn cận đại các đới chủ yếu sinh dầu, sinh condensat và khí khô ở độ sâu nào thì vẫn có ưu thế tích lũy các sản phẩm của nó như: MK 1-2 , ưu thế chỉ tích lũy dầu, MK 3 ưu thế tích lũy condensat, MK 4-5 ưu thế tích lũy khí khô. Tóm lại, từ trên xuống dưới sự phân bố hydrocacbon theo thứ tự sau: - Trên cùng là khí metan (khí sinh hóa) - Sau đó dầu nặng chứa nhiều dò nguyên tố (N, O, S) chứa nhiều hydrocacbon naftenic - Dưới nữa dầu nhẹ hơn, xuất hiện các hydrocacbon aromat và n- parafin. - Tiếp đến là dầu n-parafin và nhẹ hơn vì chứa khí - Cuối cùng là khí khô metan và các khí khác (CO 2 , H 2 S) Có thể tóm tắt quá trình sinh dầu khí trong sơ đồ sau đây (H.3.11) và bảng 3.5. ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 118 * Chiều sâu của các đới chỉ để tham khảo, vì mỗi bể có chiều sâu cụ thể tùy thuộc vào chế độ nhiệt được tạo lập của bể đó Hình 3.11: Sơ đồ khái quát về sinh thành hydrocacbon [...]... 0,655 0, 733 1,069 1,087 1,175 0,490 (Meta + Para) / O.cxylon 2 ,35 6 2, 532 3, 049 3, 165 3, 171 2,676 Kmc6 0 ,30 0 0 ,38 0 0,8995 0,764 0,860 0,440 Thành phần nhóm: Parafin 65,00 66,00 72,60 73, 00 74,00 58,75 Naften 25,80 25,00 21,70 21,00 20,80 27,47 Aromat 9,20 9,00 5,70 6,00 5,20 13, 78 Nhựa, %tt 11,59 5, 83 3,05 2 ,31 3, 90 25,01 Asfanten, %tt 1,22 1,60 0,19 0,41 0,02 3, 18 Hàm lượng lưu huỳnh, %tt 0,0 63 0,0 23 0,027... < 0,6 Phản xạ vitri nit %Ro > 1 ,35 0,80-1 ,35 Trưởng thành muộn Quá trưởng thành 0,60-0,80 < 0,6 Không trưởng thành Trưởng thành % Ro Mức độ trưởng thành 3. 5 ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA VLHC 119 CHƯƠNG 3 ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 120 3. 3 Sét phiến cháy, than đá (đá mẹ sinh và chứa dầu khí) 3. 3.1 Sét phiến cháy (đá dầu) a Tình hình chung Ngoài các loại đá mẹ của dầu khí thông thường cần phải kể đến... hợp dầu chứa lưu huỳnh (S): Lưu huỳnh có trong dầu từ vài phần nghìn tới 6-8%; có mỏ dầu S lên tới 9,6% (mỏ Etsel ở Đức), thậm chí lên tới 14% (mỏ Rozel - Point Mỹ) Phân loại dầu theo S như sau S < 0,5% dầu thuộc loại ít lưu huỳnh S = 0,5-2% dầu chứa lưu huỳnh S > 2% dầu nhiều lưu huỳnh Theo Trebin G.F trên thế giới có tới 40% mỏ dầu ít lưu huỳnh, 40% mỏ chứa lưu huỳnh trung bình còn khoảng 20% mỏ chứa... 9,0 - 10 8,0 - 9,0 7,0 - 8,0 5,5 - 7,0 Vàng Vàng chanh Vàng rơm Màu < 0 ,35 0 ,35 -0,65 > 0,65 Phy/nC18 >1 1 C 23 C26 C15÷C18 Đen hòan toàn Nâu tới đen Đỏ nâu tới nâu hòan toàn Vàng đỏ đến đỏ hòan toàn Vàng da cam và phớt đỏ III Hỗn hợp III- II II- I Khí, dầu Dầu > 30 0 150 - 30 0 0- 150 Loại Kerogen HI = (S2/Corg).100 Khí Sản phẩm Than tổ ong 1,75 - 2,2 < 3, 5 3, 5 - 5,5 < 0,6 0,6-1,6 > 1,6 Pr/nC17 Bào... các vỉa dầu lại phân bố sâu hơn (1681÷1686, 1720÷1728, 1781÷1786 và 19 23 1927 mét) ở khối “L” (GK-ĐH- 2) vỉa condensat nằm ở tập cơ sở của trầm tích pliocen và miocen trên, còn các vỉa dầu nằm trong trầm tích miocen dưới và móng Ở khu vực mỏ Rồng gặp vỉa khí condensat ở R- 3 (34 11 34 33m), sâu hơn đặc biệt ở Oligocen dưới và móng cấu tạo Bạch Hổ lại có vỉa dầu lớn Vì vậy, các tính chất lý hóa và đòa... 133 Pristan chiếm ưu thế hơn phytan, Pr/Ph = 2-4 và cao hơn, các tính chất khác được nêu trong bảng 4.2 Bảng 4.2: Chỉ tiêu của dầu ở đới chủ yếu sinh dầu Chỉ tiêu Sapropel Sapropel humic Humic ≤1 1÷2 1÷2 2 ÷ 4 và hơn 2 ÷4 và hơn 0,14 ÷ 0,24 0, 03 ÷ 0,14 0,4 ÷ 0,9 0 ,3 ÷ 0,7 0,2÷ 0 ,3 0,4 ÷ 0,7 0 ,3 ÷ 0,4 0,2 ÷ 0 ,3 Đỉnh của n-alkan C14 ÷ C19 C14÷C19 và C22 ÷ C29 C22 ÷ C29 HC lẻ /chẵn = (CPI)) S trong dầu. .. biến chất Mỏ Đối tượng nghiên cứu Bạch Hổ N1 1 P3 2 P3 Rồng 1 M P3 1 P 32 Condensat Trong phún xuất Chỉ tiêu nguồn gốc Pristane/phytane 2,480 2,520 2 ,33 0 2 ,31 0 2,200 1,520 Ki = (i-C19+ i-C20)/(n-C17+ n-C18) 0,240 0,275 0 ,30 8 0 ,30 7 - - CPI-21 1,058 1,051 1,082 1,065 1,056 1,021 (C27+C29) / 2.C28 1,10 1,02 1, 13 1, 13 1,14 Etyl benzen / SCxylon 0,100 0,071 0,079 0,081 0,090 0,110 Etyl benzen 0 ,32 8 0 ,34 7... (C 23 ÷C31) ∑ CH/CP Thành phần aren (aromat) naftalin > polyaromatic Naftalin> phenantren > polyaro-matic S trong dầu, % >0.5 0.2 ÷ 0.5 ≤ 0.2 S/N 3 5 và hơn 0.8 3. 0 < 0.1 Porfirin mg/100g dầu 40 ÷ 200 0 ÷ 35 Vắng hoặc vết CHƯƠNG 4 139 c) Theo sự tiến hóa của dầu trong vỉa ở đới chủ yếu sinh dầu và trên đường di cư (có 8 loại nguồn gốc) Bảng 4.4: So sánh các chỉ tiêu nguồn gốc và. .. n- alkan C15-C30 (đỉnh) 2 Đới phân dò ngược pha (fazo- retragrad) Đó là các tích lũy dầu khí condensat phân bố ngược không theo quy luật chung nêu ở trên, tức là càng sâu dầu càng nhẹ và chuyển dần sang condensat và khí khô Phân dò ngược nghóa là vỉa khí hay condensat phân bố ở trên còn dầu nặng lại ở dưới Ví dụ, ở mỏ TH“C” Thái Bình các vỉa khí phân bố ở rất nông vài trăm mét, các vỉa khí condensat... C15÷C27 hay 2 đỉnh (bimodal) C15÷C19 C22 ÷C30 C22÷C 23 0.4 ÷ 0.9 1÷2 5÷7 0 .3 ÷ 0.7 2 ÷ 4 và hơn 10 ÷ 20 và hơn < 0 .3 1 >1 200oC) 2.2 ÷ 4.6 2.0 ÷ 3. 9 1.8÷ - 3. 1 2.5 ÷ 3. 1 1.2÷ 2.5 1.9 ÷ 2 .3 1.0 ÷ 1.6 0.5 ÷ 1.0 0.7÷ 1.4 Thành phần . chứa khí - Cuối cùng là khí khô metan và các khí khác (CO 2 , H 2 S) Có thể tóm tắt quá trình sinh dầu khí trong sơ đồ sau đây (H .3. 11) và bảng 3. 5. ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ . Phy/nC 18 > 0,65 0 ,35 -0,65 < 0 ,35 S 2 /S 3 0 - 3 3 - 5 > 5 Pr/nC 17 > 1,6 0,6-1,6 < 0,6 Màu Vàng rơm Vàng chanh Vàng Vàng da cam và phớt đỏ Vàng đỏ đến đỏ hòan. 1,10 - 1 ,35 1 ,35 - 1,75 1,75 - 2,2 2,2 - 4,8 > 4,8 c) Các dạng sản phẩm hydrocacbon được sinh ra Sản phẩm Khí Khí, dầu Dầu ĐÁ MẸ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH DẦU KHÍ 120 3. 3. Sét phiến