Rock- eval 6

ObjetivoLos datos aportados por el análisis Rock- eval ayuda a la interpretación de:

a) El potencial petrolífero de la roca.

b) El tipo de materia orgánica que ha entrado en su formación.

c) El grado de evolución sufrido en la roca.

d) Determinar el contenido de carbono orgánico total.

e) Evaluar la madurez térmica de la misma.

f) Calcular el contenido de hidrocarburos libres.

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Técnica de pirolisis en las muestras de roca

La pirolisis se usa para medir el índice de hidrocarburos residuales a través de la cual la roca (muestra obtenida a través de perforación) se somete a altas temperaturas durante 25 minutos hasta alcanzar 550ºC.

En la prueba se visualizan 3 picos: S1, S2 y S3.

La cuantificación de los picos S2 y S3 se usan para predecir el tipo de kerógeno presente en una roca

Pirolisis (Rock-Eval)Consiste en un sistema en el cual los productos procedentes del pirolizador son separados y enviados, una parte al detector de ionización de llama (FID) y por otra, al detector de conductividad térmica (TCD).

Las muestras son calentadas bajo una atmósfera inerte de helio.

Los detectores infrarrojos (IR) sensibles miden el CO el CO2 durante los procesos de pirolisis y oxidación.

El aparato Rock- eval utiliza hornos de pirólisis y hornos de oxidación para calentar las muestras en una serie programada de etapas que oscilan entre 100°C y 850°C

Los análisis de las muestras son automatizados, y los resultados se computan antes de ser tabulados y volcados en una grafica llamada pirograma.

Las muestras de rocas son calentadas en etapas e inicialmente se mantienen a una temperatura constante de 300°C durante varios minutos, seguida por un período de calentamiento programado de 25°C por minuto hasta alcanzar una temperatura máxima de 850°C aproximadamente.

Durante Ia primera etapa, cualquier volumen de petróleo y gas libre generado previamente por el bitumen es destilado y liberado de Ia roca.

Durante la etapa siguiente, se generan los compuestas de hidrocarburos a través del craqueo térmico del kerógeno insoluble.

A medida que las temperaturas aumentan, el kerógeno libera CO2 además de hidrocarburos .

Equipo

Laptop (Un software integrado ‘Rocksix’)Dos micro-hornos (oxidación y pirolisis)Detector de FIDUn crisol Intervalos de temperatura

Características del equipo Rock Eval 6Rango de temperatura (horno) 100°C hasta 850°C

Rata de temperatura (horno) Ajustable desde 0.2 hasta 50C/mm, con 0.1 °C por etapa

Programa de temperatura (horno) Programa de rtas múltiples con 5 pendientes posibles

Capacidad Auto Muestra 50 muestras, manejado por un motor de dos etapas y un actualizador linear

Detector FID Sensibilidad 100 pA hasta 1 μA

Sensibilidad de la Célula IR CO: 12 ppm, CO2:25 ppm

Alimentación 220 VAC,50 Hz

TOC “Carbón orgánico total”Es la primera clasificación para la cuantificación de Ia riqueza orgánica.

Los valores del TOC sólo proporcionan una escalasemi-cuantitativa del potencial de generación depetróleo.

El valor indica la cantidad, pero no la calidad, de la materia orgánica.

Si esta prueba demuestra que existe suficiente contenido orgánico, la roca debe someterse a más pruebas para

establecer Ia calidad y madurez de la materia orgánica.

HI “Índice de Hidrogeno”Parámetro utilizado para caracterizar el origen de la

materia orgánica.

Los organismos marinos y algas, en general, se componen de materia orgánica y lípidos ricos en proteínas, donde la relación de H a C es mayor que en los componentes ricos en carbohidratos de las plantas terrestres.

HI= (S2/TOC)*100

Este parámetro mide la riqueza de oxígeno de una roca y en conjunto con el índice de hidrógeno, sirve para estimar la calidad y la madurez térmica de las rocas de origen.

Los valores altos de OI (> 50 mg / g) son característicos de hidrocarburos inmaduros.

OI “Índice de Oxigeno”

OI= (S3/TOC)*100

S1 “Hidrocarburos libres (Generadores)”

S1 registra los hidrocarburos libres que son liberados de la muestra de roca, sin separar el kerógeno, durante la primera etapa de calentamiento a una temperatura de 300°C.

El pico S1 representa cuántos miligramos de hidrocarburos libres pueden destilarse por efectos de la temperatura a partir de un gramo de Ia muestra.

S2 registra los hidrocarburos que son liberados de la muestra durante la segunda etapa de aplicación de calor programado del proceso de pirolisis.Estos hidrocarburos son generados a partir del craqueo de los hidrocarburos pesados y la descomposición térmica del kerógeno.

El pico S2 representa los miligramos de hidrocarburos residuales contenidos en un gramo de roca, por lo que indica Ia cantidad potencial de hidrocarburos que podría seguir produciendo la roca generadora si continuara el proceso de maduración térmica.

S2 “Hidrocarburos no generados”

El pico S3 representa el CO2 que se libera a partir del craqueo térmico del kerógeno durante la pirolisis, expresado en miligramos por gramo de roca.

Después de Ia pirolisis, el carbono orgánico residual se oxida en un horno independiente para producir el pico S4.

El pico S5, refleja el dióxido de carbono derivado de la descomposición de los minerales de carbonatos presentes en Ia muestra.

S3,S4 y S5

Tmax ”Temperatura máxima de pirolisis”

Temperatura a la que se produce la liberación máxima de hidrocarburos a partir de craqueamiento de kerógeno durante la pirolisis (parte superior del pico S2). Tmax es una indicación de la etapa de maduración de la materia orgánica.

Los parámetros de adquisición para el método

básico

Estadística descriptiva

Diagrama de Van Krevelen del material orgánico colectado en las distintas estaciones (sedimentos)

Diagrama de HI vs TMAX, indica el estado de madurez de la materia orgánica en las distintas estaciones.La línea discontinua indica que el valor límite de la materia orgánica inmadura (Lallier-Vergés et al., 1993).

Referencias bibliográficas

0 http://wwwodp.tamu.edu/publications/tnotes/tn30/tn30_11.htm

0 http://www.dcnr.state.pa.us/topogeo/econresource/oilandgas/marcellus/sourcerock_index/sourcerock_quantity/sourcerock_rockeval/index.htm

0 http://wiki.aapg.org/Rock-Eval_pyrolysis

0 http://eprints.ucm.es/15353/1/Tesis_JEL(23-01-06).pdf

0 http://estudiosgeol.revistas.csic.es/index.php/estudiosgeol/article/viewFile/589/612