of x

SỰ SINH THÀNH DẦU KHÍ

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 2 | Lần xem: 0 | Page: 31 | FileSize: 0.81 M | File type: PDF
0 lần xem

SỰ SINH THÀNH DẦU KHÍ. Vật chất hữu cơ là thành phần bắt buộc của hầu hết các trầm tích chôn vùi và hiện đại (đặc biệt là trầm tích nguồn gốc thuỷ sinh). Sự sống xuất hiện trên trái đất vào thời xa xưa, cách đây vào khoảng 3 - 3,5 tỉ năm trước. Từ đó đến nay, suốt cả một thời gian địa chất dài, trong các bồn nước diễn ra quá trình tích tụ vật chất hữư cơ nguồn gốc khác nhau.. Cũng như các tài liệu khác được thành viên giới thiệu hoặc do sưu tầm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích nghiên cứu , chúng tôi không thu tiền từ người dùng ,nếu phát hiện nội dung phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho website ,Ngoài thư viện tài liệu này, bạn có thể tải đề thi, giáo trình phục vụ tham khảo Vài tài liệu download mất font không hiển thị đúng, có thể máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn download các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/su-sinh-thanh-dau-khi-f2e2tq.html

Nội dung

Tài Liệu Miễn Phí xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc tài liệu SỰ SINH THÀNH DẦU KHÍ.Để cung cấp thêm cho bạn đọc nguồn thư viện Kỹ Thuật - Công Nghệ,Hoá dầu giúp đỡ cho công tác giảng dạy.Trân trọng kính mời các bạn đang cần cùng tham khảo ,Thư viện SỰ SINH THÀNH DẦU KHÍ trong chủ đề ,Kỹ Thuật - Công Nghệ,Hoá dầu được giới thiệu bởi user hoa-dau đến học sinh/sinh viên nhằm mục tiêu học tập , thư viện này đã chia sẽ vào chuyên mục Kỹ Thuật - Công Nghệ,Hoá dầu , có tổng cộng 31 trang , thuộc định dạng .PDF, cùng chủ đề còn có tài liệu dầu khí thủy, luận văn dầu khí thủy, giáo trình dầu khí thủy, tìm hiểu dầu khí thủy, giáo án dầu khí thủy, vật liệu hữu cơ ,bạn có thể tải về miễn phí , hãy giới thiệu cho cộng đồng cùng tham khảo . Để download file về, đọc giả click chuột nút download bên dưới
Vật chất hữu cơ là thành phần đề nghị của hầu hết những trầm tích chôn vùi và hiện đại (đặc biệt là trầm tích nguồn gốc thuỷ sinh), kế tiếp là Sự sống xuất hiện trên trái đất vào thời xa xưa, cách đây vào khoảng 3 - 3,5 tỉ năm trước, bên cạnh đó Từ ấy tới nay, suốt cả một thời gian địa chất dài, trong những bồn nước diễn ra quá trình vật chất hữư cơ nguồn gốc khác nhau, thêm nữa S sinh thành d u khí GVHD: Th,còn cho biết thêm S Bùi Th Lu n S SINH THÀNH D U KHÍ Nhóm 1 Trang 3, nói thêm S sinh thành d u khí GVHD: Th, kế tiếp là S Bùi Th Lu n Chương I: NGU N G C V T LI U H U CƠ I, ngoài ra 1, kế tiếp là NGU N G C L C A: V t ch t h u cơ là thành ph n b t bu c c a h u h t những tr m tích chôn vùi và hi n i ( c bi t là tr m tích ngu n g c thu sinh), kế tiếp là S s ng xu t hi n trên trái t vào th i xa, bên cạnh đó xưa, cách ây vào kho ng 3 - 3,5 t năm trư c, ngoài ra T ó n nay, su t c m t th i gian a, thêm nữa ch t dài, trong những b n nư c di n ra quá trình tích t v t ch t h ư cơ ngu n g c khác nhau, bên cạnh đó Theo s li u c a N, nói thêm là M, ngoài ra Strakhov, do ho t ng s ng c a những sinh v t, bi n Kaspi, nói thêm tron
  1. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n S SINH THÀNH D U KHÍ Nhóm 1 Trang 3
  2. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Chương I: NGU N G C V T LI U H U CƠ I.1. NGU N G C L C A: V t ch t h u cơ là thành ph n b t bu c c a h u h t các tr m tích chôn vùi và hi n i ( c bi t là tr m tích ngu n g c thu sinh). S s ng xu t hi n trên trái t vào th i xa xưa, cách ây vào kho ng 3 - 3,5 t năm trư c. T ó n nay, su t c m t th i gian a ch t dài, trong các b n nư c di n ra quá trình tích t v t ch t h ư cơ ngu n g c khác nhau. Theo s li u c a N.M. Strakhov, do ho t ng s ng c a các sinh v t, bi n Kaspi trong m t năm tích lu 134 tri u t n v t ch t h u cơ khô, ó là không k n v t ch t h u cơ d ng hoà tan hay huy n phù, do các dòng ch y mang t i. i u ki n thu n l i tích lũy v t ch t h u cơ g p nh ng b n nư c nông; nh ng ph n sâu b n nư c, kh i lư ng v t ch t h u cơ tr m l ng gi m áng k . Hình 1: S v n chuy n v t li u h u cơ t l c a. Nhóm 1 Trang 4
  3. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Theo I.M. Gubkin, s hình thành nh ng t ng t á t o ra hydrocacbon d u m (nh ng t ng này ông g i là i p sinh d u ) di n ra “… ph n ven bi n – trong nh ng vũng, v nh cũng như ngoài khơi không xa b , nơi các v t ch t h u cơ tích t không trong nư c ng t, mà trong nư c m n, có nghĩa là nơi k t thúc cu c u gi a bi n và t li n , nơi di n ra s chuy n ti p tr m tích: tr m tích d ng sét giàu v t li u h u cơ u c thay th b i tr m tích thô hơn – cát , cu i s i, v sò…”. Trong thành t o d u…”có s tham gia c a tàn tích ng v t cũng như th c v t, chính tàn tích c a các cơ th plankton, th c v t dư i nư c, cơ th bentos, tàn tích th c v t b c cao trên b , cũng như tàn tích ng v t và các ch t khoáng…” Bùn h u cơ ngu n g c sinh v t và nh ng t á ư c chúng t o thành là v t li u, theo quan ni m c a I.M. Gubkin, sinh d u. ây, s tích t v t ch t h u cơ - v t li u ban u t o thành d u - trong i u ki n t nhiên di n ra d ng phân tán trong kh i khoáng ch t v n c.Ti p theo, nh ng i u ki n sinh hoá tương ng, quá trình t o thành d u khí b t u cùng v i s phân hu v t ch t h u cơ trong bùn sinh v t ngay trư c lúc chúng b chôn vùi và ti p t c sau ó khi có tác ng tích c c c a vi khu n y m khi trong su t giai o n t o á. II. VLHC NGU N G C BI N: II.1. Sơ lư c v môi trư ng sinh s ng c a các sinh v t bi n: Tuỳ theo c i m c a các sinh v t này mà chúng s ng các môi trư ng khác nhau t môi trư ng bi n nông cho n môi trư ng bi n sâu có th chia ra như sau: • Nhóm sinh v t áy: bao g m t t c sinh v t s ng trên áy bi n, có th di chuy n t do ho c bám ch t m t áy. M t s ông bò lê trên m t áy, cũng có khi yên t i ch trong kho ng th i gian dài. Chúng thư ng là nh ng ng v t ăn xác, ăn bã. Trong nhóm sinh v t áy ngư i ta l i chia ra nh ng nhóm nh hơn: - ng v t áy s ng t do: chúng có th di chuy n trên áy bi n ho c bơi l i t ng nư c sát áy, thu c nhóm sinh v t này có: các lo i giáp sát, sao bi n, b ba thuỳ, c u gai, chân rìu… - ng v t s ng c nh: g m các lo i như tay cu n san hô d ng l t ng, d ng b t bi n, d ng rêu… Nhóm 1 Trang 5
  4. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n - ng v t s ng áy chui rúc g m s ông các lo i giun, thân m m, m t s c u gai… • Nhóm sinh v t bơi l i t do g m nh ng lo i ng v t có th s ng t do trong nư c bi n nh ng sâu khác nhau. Ph n l n chúng có kh năng săn b t m i ho c lư m th c ăn. Trong s chúng có nh ng loài ăn th t ho c ăn th c v t, cũng có lo i ăn l c. Cá và m t s ng v t khác chi m ưu th trong nhóm, ngoài ra còn có m t s ng v t chân u. • Nhóm sinh v t trôi n i: còn ư c g i là sinh v t phù du, là m t nhóm r t ông o, chi m ưu th tuy t i trong môi trư ng bi n. Chúng g m nh ng sinh v t nh nh không có kh năng di chuy n tích c c. Chúng b dòng nư c ho c sóng bi n ưa i t nơi này n nơi khác. M t s nhóm sinh v t trong nhóm sinh v t t n i do r t nh và không có kh năng di chuy n (ví d như m t s trùng l ). M t s khác gi trôi n i. Thư ng bám vào nh ng v t n i trong nư c nên cũng ư c di chuy n m t cách th ng trong nư c, thu c v nhóm này là ph n ông các vi sinh v t ( ng v t nguyên sinh, t o ơn bào), ngoài ra cũng có nhi u i di n thu c thân m m, chân kh p và ph n l n u trùng c a các ng v t áy như san hô tay cu n. II.2. Ngu n g c h u cơ t nh ng sinh v t ơn bào (Single-celled): II.2.1. Vi khu n: G m nh ng sinh v t ơn bào, b t ng ho c di ng nh thân roi. T bào c a vi khu n thư ng liên k t thành nh ng qu n t a d ng, vi khu n có th s ng trong nh ng i u ki n c bi t, như trong các ngu n nư c nóng (110 – 140c), trong nư c h m n v i mn cao. D a vào c i m ch t ngư i ta có th chia ra làm hai lo i: vi khu n hi u khí và vi khu n k khí. Nhóm hi u khí c n n oxy duy trì s s ng, ngư c l i nhóm k khí s ng trong i u ki n không có oxy. Loài vi khu n r t khó ư c b o t n do ó chúng ít t o ra ngu n v t li u h u cơ tuy nhiên chúng gi vai trò quan tr ng trong viêc chuy n v t li u h u cơ thành các hydrocacbon. II.2.2. T o (Algae) T o có c u t o ơn gi n và a d ng. Nh ng loài ti n hoá có kh năng chuy n ng ho c không, s ng ơn l ho c t p oàn. T o phân b r ng kh p ch c n có m , nư c Nhóm 1 Trang 6
  5. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n và ánh sáng là t o có th s ng ư c. Do ó t nh ng vùng bi n nông cho n nh ng vùng i dương sâu u có t o sinh s ng tuỳ thu c vào i u ki n khí h u, a hình và c tính lý hoá c a t ng môi trư ng mà ta có th g p nhi u lo i c a m t hay nhi u nghành t o, ho c ch g p vài loài trong m t môi trư ng nh t nh. M t s lo i t o như: t o , khuê t o, t o nâu,…chúng s ng trong nhi u môi trư ng khác nhau t áy bi n sâu n c vùng nư c ng t và nư c l . Hình 2: T o . Hình 3: T o nâu. II.2.3. Sinh v t nguyên sinh (Protozoan): ng v t nguyên sinh là nh ng ng v t ơn bào có kích thư c 50 - 150 micromet. Hình d ng có th không n nh, t bào ng v t ơn bào có c u trúc ph c t p, có kh năng m nhi m nh ng ch c năng khác nhau c a m t cơ th s ng, như tiêu hoá bài ti t, trao i vn ng, sinh s n. Ph n l n chúng s ng trong các bi n có m n trung bình ngoài ra chúng cũng s ng c trong môi trư ng nư c ng t, m t s ít s ng trong các thu v c có m n cao ho c th p hơn. II.3. Ngu n g c h u cơ t ng v t b i n: II.3.1. Sinh v t s p dư i bi n (Sponges): Chúng s ng ơn l ho c thành nh ng qu n th trong bi n, trong các thu v c nư c l ho c nư c ng t d ng b t bi n là nh ng sinh v t áy s ng c nh ho c t do trong áy nư c, các d ng b t bi n hoá th ch tu i Paleozoi ch y u thu c lo i Hình 4: T p oàn san hô. Nhóm 1 Trang 7
  6. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n bi n nông, ch trong Mesozoi d ng b t bi n m i b t u chi m sâu l n hơn, i a s là nh ng sinh v t s ng bám áy, có ít lo i s ng t do trên áy chúng có cơ th r t a d ng. D ng b t bi n có quy lu t ph n b theo sâu, nên hoá th ch c a chúng thưòng s d ng khôi ph c hoàn c nh c a lý c a bi n, c th là xác nh sâu c a bi n c . II.3.2. ng v t chân t: ây là nghành ng v t có s lư ng ông o n h t, ng v t chân kh p thích nghi v i nhi u loài môi trư ng s ng khác nhau t l c a cho n bi n sâu. Cơ th ng v t chân kh p có các l p cuticun b n v ng bao b c l p này thành t o m t l p c ng. II.3.3. Giun: Hình 5: ng v t chân t. Giun b c th p không có kh năng di chuy n nhanh nh n, chúng không có l p v c ng b o v . ng b c ti n hoá cao hơn ru t khoang, giun b c th p s ng các môi trư ng khác nhau: môi trư ng bi n, trong nư c ng t, trong t… II.3.4. ng v t thân m m: Thân m m là ng v t ông th hai sau nghành chân kh p, chúng có trên 100000 loài. Nghành này g m nh ng nghành ng v t s ng bi n trong nư c ng t, và trên c n, v thư ng c u t o t ba l p: m t l p ch t h u cơ và hai l p vôi. ng v t thân m m sinh s n h u tính. Chúng thư ng là nh ng cá th ơn tính ít khi lư ng tính. Quá trình phát tri n cá th c a ng v t thân m m Hình 6: ng v t thân m m gi ng v i giun t vòng. II.3.5. ng v t da gai: Nghành da gai g m nh ng sinh v t ơn l s ng trong bi n, hi n nay chúng s ng trong các bi n có m n v a ph i kh p các vĩ và sâu, chúng là nh ng ng v t Nhóm 1 Trang 8
  7. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n h p m n không có kh năng thích ng v i nư c b nh t. Do ó chúng không có th y xu t hi n trong môi trư ng bi n có m n th p trong s các lo i ng v t da gai hi n i thì sao bi n, c u gai, d ng uôi r n h i sâm có cu c s ng di ng còn i a s hu bi n s ng bám vào các giá th dư i áy bi n. III.3.6. ng v t có dây s ng: Bao g m nh ng ng v t d ng cá bi n ã ư c chuy n hoá. III.4. ng v t có vú: G m nh ng ng v t ã hoàn toàn thích nghi v i i s ng bi n, m t kh năng lên c n. Chúng có hình d ng gi ng cá thân, d ng cá không có eo c . Các chi Hình 7: ng v t có dây s ng. trư c b bi n d ng thành chân bơi, các chi sau b teo, da không có l p ph , dư i da có l p m dày dùng sư i m cơ th và gi m t tr ng. ng v t d ng cá voi không răng ch y u ăn các sinh v t bi n nh ( ng v t thân m m, cá con), chúng không có răng mà có nhi u t m s ng g n trên nóc vòm mi ng. Hình 8: ng v t có vú. Nhóm 1 Trang 9
  8. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Chương II: MÔI TRƯ NG TR M TÍCH V t li u tr m tích sau khi hình thành s ư c v n chuy n i nơi khác, n u g p môi trư ng thu n l i s tích t l i, ây là i u ki n quan tr ng t o á tr m tích và là giai on u tiên hình thành nên d u khí sau này. Môi trư ng tr m tích r t a d ng và phong phú, chúng phân b t l c a ra t i bi n khơi. D a vào c i m này, ngư i ta chia ra m t s môi trư ng tr m tích sau: • Môi trư ng tr m tích l c a. • Môi trư ng tr m tích trung gian gi a l c a và bi n. • Môi trư ng tr m tích bi n khơi. II.1. Môi trư ng tr m tích l c a: ây là vùng tr m tích thư ng liên quan t i các m l y, sông h ư c tích lũy v t li u h u cơ d ng th c v t b c cao (thân g ). c trưng c a môi trư ng này là s oxi hóa m nh, r t khó b o t n v t ch t h u cơ (VCHC). Hình 9: Môi trư ng tr m tích l c a. Nhóm 1 Trang 10
  9. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Nét c trưng c a tr m tích môi trư ng l c a ó chính là tr m tích sông h , nó óng vai trò quan tr ng và là ngu n tr m tích ch y u cung c p v t li u cho các môi trư ng khác. N m trong môi trư ng l c a này, còn có m t d ng tr m tích n a ó là d ng tr m tích gió, tuy nhiên n u xét trên khía c nh ngu n g c sinh thành d u khí thì d ng tr m tích này óng m t vai trò r t nh , không quan tr ng. II.2. Môi trư ng tr m tích trung gian gi a l c a và bi n: Ti u bi u cho môi trư ng này ó chính là các tr m tích tam giác châu (delta). ây là môi trư ng tích t c a m t con sông nơi giao v i b bi n. Tuy nhiên không ph i t t c c a sông u t o tam giác châu. Tam giác châu khác v i môi trư ng tr m tích khác do ho t ng c a các quá trình tr m tích ph c t p và các tích t tam giác châu là h n h p c a nhi u môi trư ng tr m tích. Tác ng quan tr ng nh t là nư c sông, th m chí v i tr m tích huy n phù, t tr ng nh hơn nư c bi n nên có khuynh hư ng n i lên trên. Mt c i m n a ó chính là s tr i r ng v t li u tr m tích nhanh chóng khi nư c sông ti p giáp nư c bi n b i s gi m v n t c dòng nhanh chóng. i u này ã gây ra s tích t tr m tích tam giác châu. V t li u tr m tích do sông v n chuy n ư c tích t u tiên là thô nh t và m n h t s tăng d n khi tr m tích ư c tích t càng xa b . Trong môi trư ng này m t lư ng l n VCHC ư c v n chuy n t i và tích t v i s a d ng v ngu n g c v t li u, có c VLHC ngu n g c l c a , g c nư c l và c g c bi n cũng ư c l ng ng ây. Nhóm 1 Trang 11
  10. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Hình 10: Môi trư ng tr m tích tam giác châu. Tam giác châu thư ng b s p lún b i s nén ép, cũng như ki n t o b n, chính i u này ã t o i u ki n h t s c thu n l i các v t li u ư c ti p t c tích t thành t o các t p tr m tích dày và sâu, m t trong nh ng i u ki n quan tr ng trong sinh thành d u khí. Chính trong môi trư ng tam giác châu, nhi u doi cát, chùy cát, bar cát ư c thành t o, ây có th là nh ng c u trúc r t thu n l i hình thành b y d u khí sau này. II.3. Môi trư ng tr m tích bi n: ây là môi trư ng tích t VCHC cũng như v t li u tr m tích nhi u nh t trong t t c môi trư ng. Theo tính toán c a tác gi Romanskievich E. A thì vùng tr m tích bi n tích lũy ư c kho ng 25-70 t t n, trong ó cacbon h u cơ chi m t i 18-40 t t n. VLHC t n t i Nhóm 1 Trang 12
  11. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n tr ng thái hòa tan và lơ l ng trong nư c bi n. M t ph n trong s chúng tr thành ngu n th c ăn cho các sinh v t bi n khác t o nên s chuy n hóa b i sinh v t s ng. Tàn tích c a chúng ư c tích lũy trong bùn áy, lư ng VLHC ây ch kho ng 3-9%, ph n còn l i b mt giai o n l ng nén do nhi u y u t khác nhau như: vi khu n, ng v t bám áy, … M ts c i m c a môi trư ng này là: • Có di n tích l n. • Sinh v t s ng và phát tri n r t a d ng và phong phú. • Lư ng tr m tích tích t nhi u k c ngu n v t li u t i ch cũng như ngu n t trong lc a v n chuy n ra. • Lư ng VCHC phong phú. c trưng c a môi trư ng bi n là có tính kh m nh, i u ki n b o t n VCHC cao • r t quan trong cho s hình thành d u khí sau này. • Là vùng thư ng có ho t ng ki n t o m nh gây s p lún t o b n trũng làm cho VLTT có i u ki n tích t dày, có nơi trên 10km, m t trong nh ng i u ki n tiên quy t sinh thành d u khí. Hình 11: Môi trư ng tr m tích bi n. Nhóm 1 Trang 13
  12. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n II.4. K t lu n: Có nhi u môi trư ng khác nhau tích t v t li u tr m tích, tuy nhiên không ph i môi trư ng nào cũng có kh năng sinh thành d u khí, ch có nh ng môi trư ng c bi t m i có kh năng này: • Môi trư ng yên tĩnh có th vùi l p và b o t n VCHC. • Các c a sông ho c các vũng v nh là nơi tr m ng nh ng s n ph m h u cơ ch y u t o nên b i các m nh v n xenlulo t li n và có th là ngu n g c c a các v a khí thiên thiên. chân c a các sư n l c a nơi mà tr m tích c a th m l c a ch ng ch t lên nhau • có th thành t o m t ngu n hydrocacbon d i dào. Nhóm 1 Trang 14
  13. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Chương III: S SINH THÀNH D U KHÍ III.1. T KEROGEN N D U KHÍ: III.1.1. nh nghĩa Kerogen: Kerogen là ph n v t ch t h u cơ (VCHC) có m t trong á tr m tích, không tan trong dung môi h u cơ. Kerogen ư c c u thành b i s polymer hoá phân t h u cơ ư c tách ra t xác sinh v t. D u và khí ư c t o thành t Kerogen trong quá trình t o á. Trong á sét: thành ph n khoáng v t chi m 99%, v t li u h u cơ chi m 1%. Và trong 1% VCHC này có n 90% kerogen, ph n còn l i (10%) là bitum – mà theo m t s nghiên c u thì Hình 12: Các lo i Kerogen ây chính là m t d ng khác c a kerogen khi ã trư ng thành v nhi t. III.1.2. Nh ng d u v t v s bi n i c a v t ch t h u cơ u tiên là kerogen n bitum và sau ó là d u khí: Y u t th c s c n thi t t o nên d u m là H và C, s bi n i bu c ph i là O và N có ngu n g c t VCHC thì di chuy n nhanh, Lipid và ph n l n VCHC giàu H thì ư c b o t n. K t qu này thì không th có ư c n u s phân hu VCHC x y ra trong môi trư ng oxy hóa. Do v y mà VCHC bu c ph i không ư c n i dài và phơi tr n trong không khí, b m t thông khí, hay nư c dư i m t t mang axit hay bazơ, nh ng h p ch t cơ b n c a S (hay núi l a, nh ng ho t ng khác có liên quan n núi l a). Trong môi trư ng nư c liên t c, VCHC không ư c v n chuy n quãng ư ng dài, tái l ng ng hay oxy hóa. Trong vài Nhóm 1 Trang 15
  14. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n tr m tích giàu ch t h u cơ, ph n l n ch t h u cơ có ngu n g c b i th c v t trên c n ư c v n chuy n b i rong. Hydro b l y h t ra kh i VCHC trư c khi n v trí l ng ng cu i cùng. N u nư c ch a oxi vư t quá 1 mg/l trong i u ki n có s phân hu VCHC x y ra nhanh hơn ngay bên trên hay bên dư i ch t tr m tích trong b m t nư c. M c dù vi khu n hi u khí vư t tr i hơn, s ti n tri n c a quá trình phân hu VCHC v n tăng do s có m t c a sinh v t áy, s khu y o do sinh v t ngày càng nhi u hay ít mãnh li t bên dư i th t s do t t c s oxi hoá trong nư c, sâu áng k hay mi n n n i u ki n bên dư i, v i hàm lư ng oxi ít hơn 0,1 mg/l. S phân hu c a VCHC thì ch m và kém hi u qu hơn i u ki n có khí. Vi khu n k khí có th s d ng mu i Nitrat hay mu i Sunfat trong dung d ch cho t i lúc mu i b c hơi lư ng Nito và H2S còn l i c ng v i CO2 và H2O sinh ra do s phân hu s m c a khí. c tính thi u ion SO42-. Nư c trong môi trư ng k khí các vùng ch a d u thì có S bi n i VCHC thành kerogen ti p t c sâu nông c a vi c chôn vùi t i kho ng sâu là ≤500 C. S chôn vùi hơn n a và s 1000m v i nhi t t nóng thêm nh ng phân t l n b gãy thành nh ng phân t nh hơn, ch m hơn là nh ng phân t Hydrocacbon có là 50 – 1750 C; s n ph m ban tr ng lư ng sâu 1000 – 6000 m và nhi t u là CO2 và H2O, nhi t cao hơn tách nh ng s n ph m d bay hơi (H2, CH4) và s n ph m l ng (C13 – C30). Oxy m t r t nhanh do s kh nư c và kh C. Lư ng C còn dư trong kerogen tăng lên và t l H/C gi m xu ng khi nhi t ngày càng tăng. Trong su t th i gian tr m tích s l ng ng thay i nên c u t o VCHC c a tr m tích v n bi n i d n do quá trình nhi t phân thành 2 ph n nh sau: • M t ph n s n ph m d cháy ch a nhi u H, s n ph m cu i cùng là d u và khí thiên nhiên. • Ph n còn l i là lư ng C cao như than – Bitum. S bi n i nh t o nên s n ph m d ng l ng, s bi n i m nh ã d n ư ng t o nên CH4 và ph n C còn l i tương t như s chưng c t trong s t cháy c a than. Nhóm 1 Trang 16
  15. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n III.2. SƠ CHUNG C A S HÌNH THÀNH D U KHÍ: III.2.1. S hình thành VCHC: Xác ng th c v t bi n, ho c trên c n nhưng b các dòng sông cu n trôi ra bi n, qua th i gian dài (hàng tri n năm) ư c l ng ng xu ng áy bi n. trong nư c bi n có r t nhi u các lo i vi khu n hi u khí và y m khí, cho nên các ng th c v t b ch t, l p t c b chúng phân hu . Nh ng ph n nào d b phân hu (như các ch t albumin, các hydrat cacbon) thì b vi khu n t n công trư c t o thành các ch t d tan trong nư c ho c khí bay i, các ch t này không t o nên d u khí. Ngư c l i, các ch t khó b phân hu (như các protein, ch t béo, rư u cao, sáp, d u, nh a) s d n l ng ng t o nên l p tr m tích dư i áy bi n; ây chính là các v t li u h u cơ u tiên c a d u khí. Các ch t này qua hàng tri u năm bi n i s t o thành các hydrocacbon ban u: RCOOR’ + H2 O RCOOH + ROH RCOOH RH + CO2 →  RCH2OH R’–CH=CH2 + H2 O →  R’–CH=CH2 R’–CH2–CH3 →  Theo tác gi Petrov, các axit béo c a th c v t thư ng là các axit béo không no, s R–C–C–C–C=O R–C=C–C–C–OH O O -lacton bi n i t o ra γ-lacton, sau ó t o thành napten ho c aromat: Nhóm 1 Trang 17
  16. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n O O R' R' R–C–C–C–C=O –H2O O -lacton Các xeton này có th ngưng t t o thành các hydrocacbon có c u trúc h n h p ho c thành ankyl thơm: R –H2O –2H2O CH2 O O R'' R' D a theo quá trình bi n i trên, ph i có hydro làm no các olefin, t o thành parafin. Và ngư i ta ã ưa ra hai gi thuy t v s t o thành H2: 1. Do tia phóng x trong lòng t mà sinh ra H2. Gi thuy t này ít có tính thuy t ph c . 2. Do các vi khu n y m khí dư i áy bi n, chúng có kh năng làm lên men các ch t h u cơ t o thành H2. Tác gi Jobell ã tìm th y 30 lo i vi khu n có kh năng lên men các ch t h u cơ t o H2. Các vi khu n này thư ng g p trong nư c h ao và c trong l p tr m tích; ó là ngu n cung c p H2 cho quá trình kh . Ngoài các y u t vi khu n, nhi u nhà nghiên c u còn cho r ng có hàng lo t các y u t khác n a như: nhi t , áp su t, th i gian, s có m t c a các ch t xúc tác (các kim lo i như Ni, V, Mo, khoáng sét...) trong các l p tr m tích s t o i u ki n thu n l i cho ph n ng x y ra. III.2.2. i u ki n b o t n: N u tr m tích là v t li u m n và dày thì v t li u h u cơ nhanh chóng ư c chôn vùi và tránh ư c phá h y. Nhóm 1 Trang 18
  17. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n dư i sâu, nư c không b xáo tr n b i các dòng ch y mà ch có l p nư c trên m t ch a oxy t do. Trong nh ng b như v y, khi xu ng sâu, oxy nhanh chóng b thay th b i hydrosulfua, dư i tác d ng c a các vi khu n k khí, c bi t là vi khu n ưa lưu huỳnh. Ví d, Bi n en, v t li u h u cơ l ng ng xu ng áy không b oxy hóa mà b phá h y dư i tác ng c a các vi khu n k khí t o các hydrocacbua. M t y u khác quy t n h m c b o t n v t li u h u c ơ là c tính c a tr m tích l ng ng cùng v i v t li u h u cơ. N u tr m tích thô (cát ho c s i) và n u nư c áy bi n không hoàn toàn m t oxy, các v t li u h u cơ s không tránh kh i s phá h y c a các vi khu n ưa khí và b phá h y hoàn toàn. Trái l i, n u áy bi n là nơi tích t v t li u m n, v t li u h u cơ s nhanh chóng b chôn vùi và tránh ư c s phá h y c a các vi khu n ưa khí. Trong các bi n kín hi n nay, hàm lư ng v t li u h u cơ c a các tr m tích áy là 5- 10% i v i Bi n en (c c b có niơ lên t i 35%), 10% v nh California và 23% v nh Ph n Lan. Luisiana, lòng h Ponchartraim, nơi nư c còn ch a oxy t i áy thì lư ng v t li u h u cơ có liên quan tr c ti p v i c tính c a tr m tích vô cơ: 0,528% v i cát thô, 1,98% v i cát ch a sét, 2,68% v i sét ch a cát và 6,72% v i sét m n. i v i các tr m tích c , P. D. Trask ã ưa ra thí d sau: sét và cacbonat c a nh ng vùng ch a d u ch y u c a M ch a trung bình 2,5% v t li u h u cơ, trong lúc ó các tr m tích thô th c t không ch a chúng. Như vây, có th k t lu n r ng, hydrocacbua ư c thành t o nên trong các tr m tích m n và dày, l ng ng không ph i ven b (nơi sóng t o cho nư c có hàm lư ng oxy cc i), cũng không ph i nh ng áy bi n quá sâu (nơi v t li u h u cơ m t khá nhi u th i gian i t i do ó a s s b phân h y trư c khi t i nơi), mà l ng ng n h ng b nông ho c có sâu trung bình, ít ho c không có oxy. Nh ng d u hi u này c trưng cho các tư ng thu c i chuy n ti p gi a bi n và l c a, bao g m toàn b các tư ng v ng bi n (t nư c nh t cho n nư c m n d n): Các tư ng bi n nông bình thư ng, có tr m tích c l c nguyên l n cacbonat, các tư ng th m l c a c a ph n bi n m , sâu phát tri n c c i c a sinh v t trôi n i. Còn trong các tư ng sâu hơn thì có tư ng hydrosulfat v i b dày Nhóm 1 Trang 19
  18. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n l p nư c m t (oxy hóa) không l n. Ngoài ra, nh ng i u ki n thu n l i cho s t o d u cũng có th tìm th y các bi n n i l c a. III.2.3. Các nhân t chi ph i: a) Nhân t hóa lý: óng vai trò quan tr ng (< 2700C). • Nhi t • Áp su t tăng nhanh cùng v i s vùi l p. • Ph i có m t ch t xúc tác. • D u khí ư c hình thành nơi s p lún, càng s p lún thì nhi t và áp su t càng cao. • Các ch t h u cơ hình thành v i chi u dày tr m tích hơn 2000m. Do ó s p lún là nhân t cơ b n hình thành hydrocacbon. b) Nhân t hóa sinh: Ngư i ta nh n th y bùn ch a m t s lư ng l n vi khu n v i m c vài ch c nghìn n vài tri u trên 1cm3. M c c a chúng gi m nhanh theo chi u sâu, các vi khu n tiêu H2 b ng cách dùng H2 kh cacbonic và sunfat, cho ra CH4, các sunfua. CO2 + 4H2 CH 4 + 2 H 2 O SO4 + 4H2 = H2S + 3H2O + Bazơ Ph n ng này x y ra d dàng nh s có m t c a ch t xúc tác, bi n i ch t h u c ơ trong ch t tr m tích. VD: NH3 và CO2 làm ki m hoá ho c axit hoá môi trư ng và axit này nh hư ng hoà tan c a v t li u t o nên á tr m tích. Các nhà khoa h c cho m t bài toán: sau m t ti ng òng h , th h sau c a m t cá th vi khu n có th t o nên 40000 d u m . i u này không t n t i do các vi khu n phá hu các hydrocacbon. Ngoài ra còn b i tác d ng di t trùng c a nư c bi n và b i s lư ng v t ch t h u cơ có m t. Nhưng ngư c l i s phát tri n c a vi khu n c c kỳ nhanh. Vi khu n có 3 vai trò: 1. T o i u ki n thu n l i cho s phát tri n bán kính c a môi trư ng kh . 2. T o ra m t kh i lư ng quan tr ng ch t h u cơ làm sinh ra hydrocacbon ngay trong t bào c a chúng. Nhóm 1 Trang 20
  19. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n 3. Cung c p m t ph n năng lư ng c n thi t cho s t ng h p các phân t hydrocacbon. c) Nhân t phóng x : Nhân t phóng x là m t nhân t quan tr ng trong s hình thành d u m , m t s á phi n ch a h p ch t uranium, tobium và kalium ít nhi u có tính phóng x . M t khác, các axit béo b các h t b n phá làm s n sinh ra ch t l ng gi ng d u m . Nhưng ngày nay hi n tư ng phóng x không th cho ra hydrocacbon trên quy mô l n mà ch s n sinh ra dư i d ng 1% tr ng lư ng tr m tích m i. Như v y, d n d n các cơ ch thành t o d u m ư c làm sáng t tuy chưa th u áo. Trư c h t, hydrocacbon ch có th ư c sinh ra trong giai o n chuy n hoá t bào c a sinh v t và l ng ng cùng v i ch t h u cơ. Các hydrocacbon thành t o trong quá trình t o á và c bi t ngay sau khi l ng ng trong l p trên c a bùn dư i tác d ng c a vi khu n mà s sinh sôi n y n có th là ngu n g c h u cơ và hydrocacbon quan tr ng. Các quá trình sau ư c di n ra trong quá trình nén ch t mà s tăng d n nhi t s làm tăng d n quá trình chuy n hoá. Nh ng vùng: vũng, v nh, c a sông là nơi l ng ng các VCHC ch y u và s t o nên nh ng m nh v n xenlulo. ây s là ngu n g c c a các v a khí thiên nhiên. Các vùng trũng, các b n sâu ít ho c nhi u c trưng có m t môi trư ng yên tĩnh xa các ngu n nư c và ó s tr m tích khá nhanh vùi l p các ch t h u cơ. Sau cùng chân sư n l c a thì nh ng tr m tích l c a s trư t và ch ng ch t lên nhau v i hình th c nh ng dòng bùn b n có th t o thành nh ng hydrocacbon quan tr ng. III.3. NH HƯ NG C A NHI T , ÁP SU T VÀ TH I GIAN: III.3.1. nh hư ng c a nhi t : Nhi t là phương ti n trong s hình thành h u h t c a s t p trung d u khí. nh hư ng c a nhi t n quá trình hình thành d u khí nhi u nh t giai o n nhi t ti p xúc. Th c ch t c a quá trình này là bi n i thành ph n khoáng v t c a á khi tăng nhi t và áp su t. Y u t ch y u gây bi n i VCHC là do nhi t và áp su t, nhưng ch y u là do nhi t , còn áp su t óng vai trò quan trong th hai. Nhóm 1 Trang 21
  20. S sinh thành d u khí GVHD: Th.S Bùi Th Lu n Trong giai o n này x y ra phân hu nhi t áp v i các khí ư c gi i phóng là CO2, CH4, NH3, N2, H2S và các s n ph m Hydrocacbon dãy d u. C th trong các i sinh d u khí, nh hư ng c a nhi t là như sau: i diagenez và protokatagenez ( T0C < 500C), lúc - u x y ra quá trình kh oxi, kh SO4, Nox, sau ó là quá trình phân hu v t li u h u cơ do vi khu n, do thu phân cho ra các khí sinh hoá (CO2, CH4, H2O, H2S) và m t ít hydrocacbon l ng. i mezokatagenez (T0C t 50-1600C) v t li u h u cơ chuy n hoá cho ra - Sâu hơn các hydrocacbon khác nhau. giai o n apokatagenez (T0C= 160-2600C) di n ra s - Khi tt i sâu l n hơn t v các m ch ph c t p cho sinh ra condesat. V t li u h u cơ chìm sâu hơn (T0C= 260-3000C) các m ch ph c t p ti p t c b - t v , th m chí c hydrocacbon cao phân t , cho sinh ra khí khô. N u lún chìm ti p t c sâu hơn n a (T0C > 3000C) khí hydrocacbon không còn sinh - ra n a do ã b c n ki t hydrogen. Khi ó khí axit s ư c sinh ra (CO2, H2S) và grafit. - Trong th c t quá trình sinh d u khí không nh ng l thu c vào nhi t mà còn l thu c vào s phân b và c tính các l p á, t c là ph thu c vào s t n nhi t hay kh năng ti p nh n và phân tán nhi t c a chúng. Vì th , ch nhi t m t b tr m tích là r t quan tr ng và ư c th hi n b ng gradient a nhi t. Nó quy t nh s phân i sinh thành d u khí m i b nông hay sâu, r ng hay h p. Ơ ch nhi t th p (gradient a nhi t th p) i sinh d u, khí r t r ng và n m sâu l n; ngư c li ch nhi t cao (gradient a nhi t cao) i sinh d u, khí, nông và h p hơn a nhi t trung bình trên th gi i kho ng 260C/km. Gradient o nhi u. Gradient ư c trong b n tr m tích trên th gi i trong kho ng c th th p nh t kho ng 180C/km, cao nh t kho ng 550C/km. i m n a c n lưu ý là ch nhi t c mà v t li u h u cơ tr i qua m i là thư c o úng n. Ch nhi t hi n t i ôi khi m i ư c hình thành do ho t ng ki n t o ưa n (t dư i sâu theo các t gãy sâu) hay do các ai m ch magma m i xu t hi n. Nhóm 1 Trang 22
684085

Sponsor Documents