Η σημασία της εκτίμησης του ορυκτού αργίλου σε πετρελαιοπηγές
Τα ορυκτά αργίλου αποτελούνται από ένα λεπτόκοκκο υλικό το οποίο ταξινομείται ανάλογα με την κρυσταλλική τους δομή σε τέσσερις μεγάλες ομάδες:καολινίτη, χλωρίτη, ιλίτη και σμηκτίτη. Αυτά τα ορυκτά είναι σημαντικά συστατικά σε πολλούς τύπους πετρωμάτων, όπως σχιστόλιθοι και ψαμμίτες. Το τελευταίο θεωρείται ένας πολύ κοινός τύπος πετρώματος ταμιευτήρα για πετρέλαιο και φυσικό αέριο.
Η παρουσία αργίλου στα πετρώματα των ταμιευτήρων, όπως οι ψαμμίτες, μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ικανότητα κάποιου να εξάγει πετρέλαιο από αυτές τις δεξαμενές. Αυτό συμβαίνει επειδή πολλές ιδιότητες των πετρωμάτων συνήθως εξαρτώνται από την περιεκτικότητα σε άργιλο εντός του χώρου πόρων του βράχου. Η εμφάνιση αργίλων συνεπάγεται λανθασμένες μετρήσεις των φυσικών ιδιοτήτων που είναι σημαντικές για την εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου. Επομένως, χωρίς τη γνώση των τύπων αργίλου και την κατανομή του στους πόρους των βράχων, αγωνίζεται κανείς να περιγράψει την ποιότητα των ταμιευτήρων. Για παράδειγμα, πετρώματα με υψηλό πορώδες και υψηλή διαπερατότητα είναι πολλά υποσχόμενοι υποψήφιοι για πετρώματα ταμιευτήρα.
Μελέτες αποκάλυψαν σοβαρή μείωση στις ενδείξεις διαπερατότητας και πορώδους λόγω της παρουσίας σμηκτιτών. Το ίδιο φαινόμενο μειώνεται σημαντικά όταν το ορυκτό της αργίλου είναι ο καολινίτης. Έτσι, εάν ένα δείγμα βράχου είναι γεμάτο με σμηκτίτη, θα πρέπει να γνωρίζει κανείς τα αναφερόμενα προβλήματα και να είναι πολύ προσεκτικός κατά τον καθορισμό της περιοχής εξερεύνησης.
Πώς να αναγνωρίσετε ορυκτά αργίλου σε πετρώματα
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον εντοπισμό διαφορετικών τύπων ορυκτών αργίλου, που βασίζονται κυρίως στην ανάλυση των διαφορετικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων κάθε τύπου αργίλου. Ένα πολύ σημαντικό είναι η ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων, η οποία αναφέρεται εδώ ως CEC, η οποία είναι η ικανότητα ενός ορυκτού αργίλου να προσροφά κατιόντα σε ένα αλατούχο διάλυμα. Κάθε ομάδα ορυκτών αργίλου παρουσιάζει διαφορετική απόκριση CEC όταν τοποθετείται σε αλατούχο διάλυμα, όπως φαίνεται στον πίνακα.
Δυστυχώς, οι εργαστηριακές μετρήσεις της CEC είναι οικονομικά απαιτητικές και στις περισσότερες περιπτώσεις, τα δείγματα πετρωμάτων ενός στόχου δεν είναι διαθέσιμα για τέτοιες μελέτες.
Τι προτείνεται σε αυτήν τη μελέτη;
Για να επιλύσουν τα μειονεκτήματα που αναφέρθηκαν προηγουμένως, μερικοί ερευνητές πρότειναν εναλλακτικές εμπειρικές μεθόδους για τον υπολογισμό των τιμών CEC χωρίς την ανάγκη δειγμάτων πετρωμάτων και εργαστηριακών μέτρων. Σε αυτή την έρευνα, ελήφθη μια εμπειρική έκφραση από παλιές μετρήσεις CEC που συλλέχθηκαν από δείγματα πετρωμάτων στον Μεξικανικό Κόλπο. Η ιδέα συνίσταται στη χρήση ενός όγκου δεδομένων σχιστόλιθου, ο οποίος αποκτάται εύκολα σε μια έρευνα καταγραφής καλά, σε σύγκριση με τα εργαστηριακά δεδομένα για να χωρέσει μια εκθετική καμπύλη του τρόπου με τον οποίο η CEC ανταποκρίνεται στον αναμενόμενο όγκο σχιστόλιθου. Αυτή η μεθοδολογία εφαρμόστηκε στη συνέχεια στο Namorado Oilfield, ένα από τα πιο σημαντικά πεδία εξερεύνησης της λεκάνης Campos, που βρίσκεται στη Νοτιοανατολική Βραζιλία.
Οι μελέτες που έγιναν από την ομάδα μας αποκάλυψαν ότι υπάρχει μαζική επικράτηση του καολινίτη στο επιλεγμένο διάστημα βάθους, με λεπτά στρώματα ιλίτη και χλωρίτη σε ρηχές ζώνες. Το πιο σημαντικό είναι ότι δεν υπάρχει παρουσία σμηκτίτη στην περιοχή που μελετήθηκε, κάτι που είναι πολλά υποσχόμενο για την εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου στην περιοχή. Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η εμπειρική μέθοδος λειτούργησε καλά για την περιοχή που μελετήθηκε και θα μπορούσε να ληφθεί υπόψη για άλλες παρόμοιες περιοχές στον κόσμο.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Εκτίμηση ορυκτών αργίλου από ένα εμπειρικό μοντέλο για την ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων:Ένα παράδειγμα στην πετρελαιοπηγή Namorado, Campos Basin, Βραζιλία, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Applied Clay Science . Αυτό το έργο διηύθυνε οι Monique Lopes da Silva, Jorge Martins, Mario Ramos και Rodrigo Bijani από το Observatório Nacional.
