Geneza gazu ziemnego w utworach dolomitu głównego w wybranych obszarach polskiego basenu permskiego: badania izotopów trwałych i pirolizy wodnej
Celem rozprawy jest wyjaśnienie genezy gazu ziemnego akumulowanego w utworach dolomitu głównego (Ca2) w SW części polskiego basenu permskiego. Pochodzenie gazu ziemnego zostało określone przy wykorzystaniu wyników analiz składu cząsteczkowego i składu trwałych izotopów C, H i N w gazie ziemnym i analiz składu cząsteczkowego i trwałych izotopów C i H w gazie wygenerowanym w czasie eksperymentów pirolizy wodnej. W celu scharakteryzowania typu i stopnia przeobrażenia macierzystej materii organicznej wykorzystano wyniki analizy Rock-Eval próbek skalnych pochodzących z profilu Ca2, analiz składu izotopowego (12,13C) i elementarnego kerogenu oraz pomiarów refleksyjności rozproszonej materii organicznej.
Stwierdzono występowanie dwóch grup genetycznych gazów węglowodorowych. Pierwsza grupa obejmuje gazy węglowodorowe związane z rozproszoną materią organiczną Ca2. Gazy te powstały albo w wyniku procesów mikrobialnych i termogenicznych, albo wyłącznie w wyniku procesów termogenicznych. Druga grupa obejmuje termogeniczne gazy węglowodorowe, które nie są genetycznie związane z rozproszoną materią organiczną utworów Ca2.
Wyróżniono dwie grupy genetyczne CO2. Pierwsza grupa obejmuje CO2
wygenerowany z utworów Ca2 w wyniku albo termogenicznej dekarboksylacji kerogenu, albo w wyniku procesów mikrobialnej i/lub termochemicznej redukcji siarczanów, które mogą być odpowiedzialne za współwystępowanie H2S w badanym gazie. Druga grupa to gaz
wygenerowany w wyniku termicznej dekompozycji węglanów.
The origin of natural gas accumulated in the Zechstein Main Dolomite (Ca2) strata in the SW part of the Polish Permian Basin was determined by means of analytical and experimental methods of petroleum geochemistry including molecular and stable C, H and N isotope compositions of natural gas, molecular and stable C and H isotope compositions of gases generated during hydrous pyrolysis (HP) experiments.
The type and maturity of source organic matter is determined based on the results of Rock-Eval pyrolysis of Ca2 carbonate source rocks, stable carbon isotope and elemental compositions of kerogen as well as results of measuring of random reflectance.
In the study area two independent genetic groups of hydrocarbon gases have been distinguished. The first comprises natural gases of either microbial and thermogenic origin or of only thermogenic origin. The second comprises thermogenic hydrocarbon gases not genetically related to dispersed organic matter of the Ca2 strata, which migrated to the Ca2 reservoir.
Two genetic groups of CO2 have been identified. The first comprises CO2 generated within Ca2 carbonates during thermal decarboxylation of kerogen and may contain CO2 originated from microbial sulphate reduction and/or thermochemical sulphate reduction processes, which could be responsible for H2S occurrences in the analysed natural gas. The second group of CO2 comprises natural gases with CO2 genetically not related to the Ca2 carbonates that was generated from thermal decomposition of carbonates.
Molecular nitrogen in analysed natural gases was generated mainly during thermal decomposition of organic matter.
