طبقه بندی ژنتیکی نفت‌های میادین شرق خلیج فارس با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز نمونه‌های آسفالتین
محورهای موضوعی : ژئوشیمیمرتضی طاهری نژاد 1 , مرتضی آسمانی 2 , احمدرضا ربانی 3 *
1 - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
کلید واژه: آسفالتین طیف سنجی مادون قرمز تطابق نفت- نفت خلیج فارس ایران,
چکیده مقاله :
آسفالتین موجود در نفت خام همواره به عنوان یک مشکل در صنعت نفت مطرح است، اما آسفالتین ها از ترکیبات مطلوب در مطالعات ژئوشیمیایی خصوصا تطابق نفت- نفت هستند. یکی از موضوعات مهم در مطالعات ژئوشیمیایی، تطابق نفت- نفت می باشد که این امکان را فراهم می‌آورد که نفت ها از نظر ژنتیکی طبقه بندی شوند. آسفالتین ها بدلیل شباهت ساختاری به کروژن و همچنین عدم تاثیر یا تاثیر کم از فرآیندهای ثانویه به عنوان ترکیبی ارزشمند در مباحث ژئوشیمیایی مطرح می‌باشند. لذا در این مقاله از ویژگی های ساختاری آسفالتین به عنوان پارامتر تطابق بهره گرفته شد. در این مقاله ویژگی‌های ساختاری آسفالتین 5 نمونه نفت از میادین شرقی خلیج فارس با استفاده از روش طیف سنجی مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفته است. از نمودارهای دوبعدی و سه بعدی تعریف شده براساس ترکیبات آلیفاتیک و آروماتیک (ترکیبات غالب در ساختار آسفالتین ها) و گروه های سولفوکسید و کربونیل (بیانگر فراوانی عناصر گوگرد و اکسیژن در آسفالتین ها) به منظور مقایسه ساختار آسفالتین ها در نمونه های مختلف مورد استفاده قرار گرفت. براساس نتایج حاصله از نمودارهای تعریف شده، نمونه های نفتی مورد مطالعه دو خانواده با خصوصیات ژنتیکی متفاوت را تشکیل می‌دهند. خانواده اول شامل نفت میدان‌های سلمان و رشادت و خانواده دوم شامل نفت میدان‌های رسالت، سیری E و سیری D می‌باشد. به منظور تایید نتایج حاصل از روش طیف سنجی مادون قرمز، از سایر روش-های متداول ژئوشیمیایی مانند پارامترهای بایومارکری و داده های ایزوتوپ استفاده گردید که این روش ها نتایج بدست آمده را کاملا تایید نمودند. براساس پارامترهای بایومارکری خانواده اول دارای سنگ منشا مارنی بوده و خانواده دوم از سنگ منشا کربناته تولید شده است.
Asphaltene is always considered as a problem in oil industry. But, asphaltenes are desirable compounds in geochemical studies specially in oil-oil correlation. Oil-oil correlation is one of the most important issues in geochemical studies that enables to classify oils genetically. Asphaltenes due to their structural similarity with kerogen and unaffected and/or little affected from secondary processes are known as valuable compounds in geochemical studies. So, in this paper the structural characteristics of asphaltenes were considered as a correlation parameter. For this study 5 oil samples were collected from the Persian Gulf eastern part oil fields. Structural characteristics of these asphaltenes were investigated by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. 2D and 3D graphs based on aliphatic and aromatic compounds (predominant compounds in asphaltenes structure) and sulfoxide and carbonyl functional groups (which are represent of sulfur and oxygen abundance in asphaltenes) were used for comparison of asphaltenes structure in different samples. According to the results of these defined graphs, the studied oil samples comprise two oil families with distinct genetic characteristics. The first oil family consists of the Salman and Reshadat oil samples, and the second oil family consists of the Resalat, Siri E and Siri D oil samples. To validation and complement the obtained results, the other common geochemical techniques such as stable carbon isotope and biomarkers parameters, were employed and these techniques completely confirmed previous results. According to biomarker parameters, the first oil family originated from marl source rock and the second oil family was sourced from carbonate source rock.
ربانی، ا. (1392)، "زمین شناسی و ژئوشیمی نفت خلیج فارس،" انتشارات دانشگاه تفرش.#
Asemani, M., & Rabbani, A. R. (2016). Oil-oil correlation by FTIR spectroscopy of asphaltene samples. Geosciences Journal, 20(2), 273-283.#
ASTM D 2007 – 03; Standard Test Method for Characteristic Groups in Rubber Extender and Processing Oils and Other Petroleum-Derived Oils by the Clay-Gel Absorption Chromatographic Method, An American National Standard, Reapproved 2008.#
Behar, F., & Pelet, R. (1985). Pyrolysis-gas chromatography applied to organic geochemistry: structural similarities between kerogens and asphaltenes from related rock extracts and oils. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 8, 173-187.#
Behar, F., Pelet, R., Roucache, J., 1984. Geochemistry of asphaltenes. Organic Geochemistry 6, 587–595.#
Di Primio, R., Horsfield, B., Guzman-Vega, M. A., 2000, Determining the temperature of petroleum formation from the kinetic properties of petroleum asphaltenes. Nature, 406, 173-176.#
IP 143/84, Asphaltene precipitation with n-heptane: Standards for Petroleum and its Products, Institute of Petroleum London, UK, 1984.#
Macko, S. A., Engel, M. H., & Parker, P. L. (1993). Early diagenesis of organic matter in sediments. In Organic geochemistry (pp. 211-224). Springer US.#
Moschopedis, S.E., Parkash, S. and Speight, J.; “Thermal decomposition of asphaltenes”, Fuel, 57, p. p. 431-434, 1979.#
Permanyer, A., Douifi, L., Dupuy, N., Lahcini, A., & Kister, J. (2005). FTIR and SUVF spectroscopy as an alternative method in reservoir studies. Application to Western Mediterranean oils. Fuel, 84(2), 159-168.#
Pelet, R., F. Behar, and J. C. Monin. "Resins and asphaltenes in the generation and migration of petroleum." Organic Geochemistry 10.1-3, p. p. 481-498, 1986.#
Peters, K.E., Walters, C. C., and Moldowan, J. M., 2005, The Biomarker Guide: Biomarkers and Isotopes in Petroleum Systems and Earth History. Second volume, 2th edition, Cambridge University Press, New York, 475- 482.#
Rabbani, A. R., Kotarba, M. J., Baniasad, A. R., Hosseiny, E., & Wieclaw, D. (2014). Geochemical characteristics and genetic types of the crude oils from the Iranian sector of the Persian Gulf. Organic Geochemistry, 70, 29-43.#
Rubinstein, I., C. Spyckerelle, and O. Strausz, Pyrolysis of asphaltenes: a source of geochemical information. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1979. 43(1): p. 1-6.#
Semple, K. M., Cyr, N., Fedorak, P. M., & Westlake, D. W. (1990). Characterization of asphaltenes from Cold Lake heavy oil: variations in chemical structure and composition with molecular size. Canadian journal of chemistry, 68(7), 1092-1099.#