KR101993344B1 - Method for assessing original total organic carbon using molybdenum - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기총유기탄소 대 몰리브덴/알루미늄(Mo/Al)의 상관관계식을 이용하여 열을 받은 셰일(mature shale)의 초기총유기탄소(original total organic carbon, 이하 TOCo로 약칭함)를 평가할 수 있는 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an initial total organic carbon evaluation method using molybdenum, and more particularly, to an initial total organic carbon evaluation method using molybdenum, and more particularly to an initial total organic carbon evaluation method using molybdenum The present invention relates to an initial total organic carbon evaluation method using molybdenum which can evaluate the total organic carbon (TOCo).
유기물을 포함하는 퇴적물이 열변질을 받게 되면 유기물의 일부는 변환되어 탄화수소(원유 및 가스)를 형성한다. 탄화수소를 형성하는 암석은 셰일로 근원암으로 지칭된다. 근원암에서 형성된 탄화수소는 저류암으로 이동하여 저장되고 개발된다. 셰일에 형성된 탄화수소의 양과 질은 초기 유기물의 함량과 밀접한 연관성이 있으며 초기 유기물의 함량은 TOCo로 평가된다. 기존 연구에서는 TOCo와 유사한 거동을 보이나 열 변질을 받지 않는 미량원소(Mo/Al)을 이용하여 TOCo의 함량 평가를 시도하였다. When sediments containing organic matter are thermally altered, some of the organics are converted to form hydrocarbons (crude oil and gas). Rock forming hydrocarbons is referred to as shale root cancer. The hydrocarbons formed in the source rocks are transferred to reservoir rocks and stored and developed. The amount and quality of hydrocarbons formed in the shale are closely related to the contents of initial organic matter and the initial organic matter content is evaluated as TOCo. In previous studies, TOCo contents were evaluated by using trace elements (Mo / Al) which behaved similar to TOCo but did not undergo thermal decomposition.
열변질 받지 않은 셰일(immature shale)과 원유를 형성할 수 있을 정도의 열변질 받은 셰일(mature shale)을 서캐나다 분지에 분포하는 머스크와(Muskwa)층의 근원암으로부터 확보하였다. immature shale의 TOCo vs. Mo/Al의 상관관계식을 이용하여 mature shale의 TOCo을 평가하였다. The immature shale and mature shale, which is capable of forming crude oil, were obtained from the root canals of the Muskwa layer in the western Canada basin. TOCo vs. immature shale The TOCo of the mature shale was evaluated using the correlation formula of Mo / Al.
도 1은 열변질 받지 않은 셰일에서의 TOC vs. Mo/Al의 상관관계를 나타낸 그래프이다. Fig. 1 shows the TOC vs. the shale in the untreated shale. Mo / Al. ≪ / RTI >
도 1을 참조하면, immature shale들은 상당히 좋은 TOC vs. Mo/Al 상관관계를 나타내고 있음을 알 수 있다. immature shale의 TOCo vs. Mo/Al 상관관계식은 다음의 수학식 1과 같다. Referring to FIG. 1, the immature shales have a fairly good TOC. Mo / Al correlation. TOCo vs. immature shale The Mo / Al correlation equation is expressed by
immature shale의 TOC vs. Mo/Al의 상관관계식을 이용하여 계산된 mature shale의 TOCo는 잔류하는 총유기탄소(total organic carbon, 이하 TOC로 약칭함)와 비슷하거나 심지어 낮은 값을 나타내었다. 이는 머스크와층과 같은 경우 immature shale의 TOC vs. Mo/Al의 상관관계식을 이용하여 mature shale의 TOCo 평가가 어렵다는 것을 나타낸다. TOC vs. immature shale The TOCo of the mature shale calculated using the correlation formula of Mo / Al showed similar or even lower value than the total organic carbon (TOC). In the case of musk and layer, TOC vs. immature shale. It is shown that TOCo evaluation of mature shale is difficult using Mo / Al correlation.
TOC vs. Mo/Al의 상관관계식은 유기물의 종류에 차이와 같은 외부 요인들에 의해서 영향을 받기 때문에 열변질 받지 않은 셰일의 TOCo vs. Mo/Al의 상관관계를 직접적으로 적용하여 열변질 받은 셰일의 TOCo를 평가하는 기존 방식은 정확한 TOCo 평가에 한계가 있다. TOC etc. Since the correlation of Mo / Al is influenced by external factors such as differences in types of organics, The existing method of evaluating the TOCo of the heat affected shale by directly applying the correlation of Mo / Al is limited in the accurate TOCo evaluation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 초기총유기탄소 vs. 몰리브덴/알루미늄의 상관관계식을 이용하여 열을 받은 셰일(mature shale)의 초기총유기탄소량(original total organic carbon, 이하 TOCo로 약칭함)을 평가할 수 있도록 하여 석유 또는 가스를 포함하는 셰일층의 탄화수소 형성 및 저장 잠재성을 높은 정확도로 평가할 수 있도록 하는 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, By using the correlation formula of molybdenum / aluminum, it is possible to evaluate the initial total organic carbon (hereinafter abbreviated as TOCo) of the heat shale mature shale, so that the hydrocarbon formation of the shale layer containing oil or gas and And to provide an initial total organic carbon evaluation method using molybdenum, which enables evaluation of storage potential with high accuracy.
상술한 목적을 달성하기 위한 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법은, 열을 받은 셰일(mature shale)에 대한 원유와 가스를 형성하는 탄소(generative organic carbon, 이하 GOC라 칭함)와 원유와 가스를 형성하지 못하는 탄소(non-generative organic carbon, 이하 NGOC라 칭함)로 구성되는 총유기탄소량(original total organic carbon, 이하 TOC로 약칭함) 평가 방법으로서, The initial total organic carbon evaluation method using molybdenum for achieving the above object is a method for evaluating the initial total organic carbon by using generative organic carbon (GOC), crude oil and gas for forming a crude oil and gas against heat shale (Hereinafter abbreviated as TOC) composed of non-generative organic carbon (hereinafter referred to as " NGOC "),
상기 mature shale에 있는 상기 GOC를 계산하는 제1 계산단계; A first calculation step of calculating the GOC in the mature shale;
상기 mature shale에 있는 상기 NGOC를 계산하는 제2 계산단계; A second calculation step of calculating the NGOC in the mature shale;
immature shale에 GOCo vs. Mo/Al 상관관계식을 이용하여 mature shale의 GOCo를 복원하는 열변질 과정 복원 단계; GOCo vs. immature shale A step of restoring the thermodynamic process of restoring the GOCO of the mature shale using the Mo / Al correlation equation;
상기 복원된 mature shale의 GOCo에 상기 제2 계산단계에서 얻는 NGOC를 가산하여 TOCo을 계산하는 제3 계산단계;를 포함하여 구성된다. And a third calculation step of calculating TOCo by adding NGOC obtained in the second calculation step to GOCo of the restored mature shale.
상기 제1 계산단계의 상기 GOC는, Wherein the GOC of the first calculation step comprises:
다음의 수학식에 따라 계산하도록 구성될 수 있다. Can be configured to calculate according to the following equation.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값임Here, S 1 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the petroleum ratio of petroleum produced in the mature shale, S 2 is the carbon ratio of the cogen in the mature shale is estimated by Rock-Eval analysis
상기 제2 계산단계의 상기 NGOC는, Wherein the NGOC of the second calculation step comprises:
다음의 수학식에 따라 계산하도록 구성될 수 있다. Can be configured to calculate according to the following equation.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이며, TOC는 총유기탄소값을 나타냄 Here, S 1 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the petroleum ratio of petroleum produced from the mature shale, S 2 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the carbon ratio of the cesium in the mature shale, Represents the total organic carbon value
상기 제3 계산단계의 상기 TOCo는, Wherein the TOCo of the third calculation step includes:
다음의 수학식에 의해 구하도록 구성될 수 있다. Can be obtained by the following equation.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, Mo/Al은 mature shale에서의 알루미늄과 몰리브덴의 비율을 나타낸 값이며, TOC는 총유기탄소값을 나타냄 Where S 1 is the estimated value of the carbon fraction of the petroleum produced in the mature shale from the Rock-Eval analysis, S 2 is the value estimated from the Rock-Eval analysis of the carbon ratio of the cesium in the mature shale, Mo / Al is the ratio of aluminum to molybdenum in the mature shale, and TOC is the total organic carbon.
상기 열변질 과정 복원 단계에서 초기수소지수(HIoc)를 계산하는 제4 계산단계; A fourth calculation step of calculating an initial hydrogen index (HIoc) in the step of restoring the thermal denaturation process;
상기 열변질 과정 복원을 통해서 예측되는 초기수조지수(HIo)와 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)와 비교하여 상기 임계값 이내에서 일치하는 지의 여부를 판단하는 단계; Determining whether the initial water tank index (HIo) predicted through restoration of the thermal alteration process and the initial hydrogen index (HIoc) calculated in the thermal degradation process restoration step are within the threshold value;
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수조지수(HIo)와 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용하는 단계; 및Accepting a TOCo evaluation when it is determined that the initial water tank index (HIo) estimated and predicted by the determining step matches the calculated initial hydrogen water index (HIoc) within a threshold value; And
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수조지수(HIo)와 상기 열변질 과정 본원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하지 않는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용하지 않는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다. The step of not accepting the TOCo evaluation when it is determined that the initial water tank index (HIo) determined in the determining step and the initial hydrogen water index (HIoc) calculated in the thermal alteration process step are not equal to each other within the threshold value ; ≪ / RTI >
상기 제4 계산단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)는 다음의 수학식으로 구하도록 구성될 수 있다. The initial hydrogen exponent (HIoc) calculated in the fourth calculation step may be calculated by the following equation.
여기서, GOCo는 열을 받은 셰일(mature shale)에 대한 원유와 가스를 형성하는 초기탄소(original generative organic carbon, 이하 GOC라 칭함)를 나타내고, TOCo는 초기총유기탄소량을 나타냄 Here, GOCo represents the original generative organic carbon (GOC) that forms the crude oil and gas for the heat shale (mature shale), and TOCo represents the initial total carbon footprint
본 발명의 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법은, 초기총유기탄소 vs. 몰리브덴/알루미늄의 상관관계식을 이용하여 열을 받은 셰일(mature shale)의 초기총유기탄소량(original total organic carbon, 이하 TOCo로 약칭함)을 평가할 수 있도록 하여 석유 또는 가스를 포함하는 셰일층의 탄화수소 형성 및 저장 잠재성을 높은 정확도로 평가할 수 있는 효과가 있다. The initial total organic carbon evaluation method using the molybdenum of the present invention is based on the assumption that the initial total organic carbon < RTI ID = 0.0 > By using the correlation formula of molybdenum / aluminum, it is possible to evaluate the initial total organic carbon (hereinafter abbreviated as TOCo) of the heat shale mature shale, so that the hydrocarbon formation of the shale layer containing oil or gas and The storage potential can be evaluated with high accuracy.
도 1은 열변지 받지 않은 셰일 (immature shale)과 열변질 받은 셰일(mature shale)의 TOC vs. Mo/Al의 상관관계를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변지 받지 않은 셰일 (immature shale)과 열변질 받은 셰일(mature shale)의 GOC와 NGOC vs. Mo/Al의 상관관계를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가하는 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변질 받은 셰일에서 잔류하는 수소지수(Hydrogen Index, HI)와 본 발명의 향상된 방법을 통해서 계산된 HIoc과의 관계를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)를 이용하여 초기총유기탄소를 평가하는 과정을 나타낸 순서도. Fig. 1 shows the TOC of the immature shale and mature shale. Mo / Al. ≪ / RTI >
FIG. 2 is a graph showing changes in the GOC and NGOC of the immature shale and the mature shale according to an embodiment of the present invention. Mo / Al. ≪ / RTI >
FIG. 3 is a flow chart illustrating an initial total organic carbon evaluation process using molybdenum according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the Hydrogen Index (HI) remaining in the heat affected shale according to an embodiment of the present invention and the HIoc calculated through the improved method of the present invention. FIG.
5 is a flowchart illustrating a process of evaluating initial total organic carbon using an initial hydrogen index (HIoc) calculated in the step of recovering the thermodynamic process according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변지 받지 않은 셰일 (immature shale)과 열변질 받은 셰일(mature shale)의 GOC와 NGOC vs. Mo/Al의 상관관계를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a graph showing changes in the GOC and NGOC of the immature shale and the mature shale according to an embodiment of the present invention. Mo / Al. ≪ / RTI >
도 2를 참조하면, 미량원소의 하나인 몰리브덴(Mo)은 무산소(euxinic) 환경에서 유기물의 함량과 함께 거동하는 특징을 보인다. 따라서 무산소 환경에서 퇴적된 해양 퇴적물은 TOCo 대 몰리브덴/알루미늄(Mo/Al)은 상관관계를 보이는 경우가 많다. TOCo는 열변질을 받아 탄화수소를 형성하나 Mo/Al은 열에 의해서 변질 받지 않으므로 해양퇴적물 및 열변질 받지 않은 셰일(immature shale)의 TOCo vs. Mo/Al 상관관계식과 열변질 받은 셰일(mature shale)의 Mo/Al을 이용하면 mature shale의 TOCo을 평가할 수 있다. 그러나 TOCo vs. Mo/Al의 상관관계는 구성되는 유기물의 종류에 차이와 같은 외부 요인들에 의해서 영향을 받기 때문에 해양퇴적물 및 immature shale의 TOCo와 Mo/Al의 상관관계식을 직접적으로 적용하여 mature shale의 TOCo를 평가하는 것은 힘들다. Referring to FIG. 2, molybdenum (Mo), which is one of the trace elements, is characterized in that it coexists with an organic matter content in an euxinic environment. Therefore, TOCo to molybdenum / aluminum (Mo / Al) are often correlated with marine sediments deposited in anaerobic environments. TOCo is thermally degraded to form hydrocarbons but Mo / Al is not denatured by heat, so TOCo of marine sediments and immature shale. Mo / Al correlation and mature shale Mo / Al can be used to evaluate TOCo of mature shale. However, Since the correlation of Mo / Al is influenced by external factors such as differences in the type of organic matter, TOCo of mature shale is directly evaluated by applying correlation between TOCo and Mo / Al of marine sediments and immature shale It is hard to do.
TOC는 원유와 가스를 형성하는 탄소(generative organic carbon, GOC)와 원유와 가스를 형성하지 못하는 탄소(non-generative organic carbon, NGOC)로 구성된다. 즉 TOC는 GOC와 NGOC의 총합으로 구성된다. GOC와 NGOC는 각각의 다음의 수학식 2 및 수학식 3에 따라 계산된다.TOC is composed of generative organic carbon (GOC), which forms crude oil and gas, and non-generative organic carbon (NGOC). That is, the TOC is composed of the sum of GOC and NGOC. GOC and NGOC are calculated according to the following equations (2) and (3), respectively.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값을 나타낸다. Here, S 1 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the petroleum ratio of petroleum produced from the mature shale, and S 2 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the carbon ratio of the cogeneration at the mature shale.
열변질을 받게 되면 NGOC는 변화하지 않고 GOC가 탄화수소를 형성하면서 감소하게 된다. 따라서 열변질을 받게 되면 TOC가 감소하게 되는데 이러한 원인은 GOC가 감소하기 때문이다. 머스크와(Muskwa)층의 경우 mature shale에서 GOC의 일부는 원유 및 가스로 변형되면서 손실되기 때문에 mature shale의 Mo/Al에 대한 GOC의 비율은 immature shale에 비해서 낮은 값을 나타낸다. 반면에 mature shale의 Mo/Al에 대한 NGOC의 비율은 immature shale에 비해서 높은 값을 나타낸다. When subjected to thermal degradation, the NGOC does not change and the GOC is reduced as it forms hydrocarbons. Therefore, when thermolysis is applied, TOC is decreased because GOC is decreased. In the case of the Muskwa layer, the proportion of GOC to Mo / Al of the mature shale is lower than that of the immature shale because some of the GOC in the mature shale is lost as it is transformed into crude oil and gas. On the other hand, the ratio of NGOC to Mo / Al of mature shale is higher than that of immature shale.
immature shale과 mature shale이 동일한 Mo/Al대한 NGOC의 비율을 갖는다면 immature shale의 TOCo vs. Mo/Al 상관관계식을 이용하여 mature shale의 TOCo을 평가할 수 있다. 그러나 머스트와층과 같이 immature shale과 mature shale 사이에 Mo/Al에 대한 NGOC의 비율에 차이를 보이는 경우(도 2의 (b)), TOCo vs. Mo/Al 상관관계식을 직접적으로 사용하게 되면 열변질에 의해서 변화하지 않는 NGOC가 함께 변동하기 때문에 정확한 TOCo 평가할 수 없게 된다. 따라서 immature shale의 GOCo vs. Mo/Al의 상관관계식을 이용하여 mature shale의 GOCo을 복원하고 (도 2의 (a)), GOCo에 NGOCo을 더하여 TOCo을 평가할 수 있다. 이를 위하여 각각 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 TOCo를 평가할 수 있다. If the immature shale and the mature shale have the same ratio of NGOC for Mo / Al, then TOCo vs. immature shale. The TOCo of mature shale can be evaluated using Mo / Al correlation. However, the difference in the ratio of NGOC to Mo / Al between the immature shale and the mature shale such as the must and layer (Fig. If the Mo / Al correlation is used directly, NGOCs that do not change due to thermal degeneration fluctuate together, and accurate TOCo evaluation becomes impossible. Therefore, GOCo vs. immature shale. The GOCo of the mature shale is restored using the correlation formula of Mo / Al (Fig. 2 (a)), and TOCo can be evaluated by adding NGOCo to GOCO. For this purpose, TOCo can be evaluated using the following equations (4) and (5), respectively.
NGOC는 열변질에 의해서 변화하지 않으므로 mature shale의 NGOCo는 앞에서 제시된 NGOC 계산식을 통해서 다음의 수학식 6으로 다시 기록될 수 있다. Since NGOC does not change by thermal degeneration, the NGOCo of the mature shale can be rewritten to the following equation (6) through the NGOC equation given above.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가하는 과정을 나타낸 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating an initial total organic carbon evaluation process using molybdenum according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 먼저 본 발명의 방법은 미도시된 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 평가될 수 있으며 또는 다수의 컴퓨터가 연결된 네트워트 형태로 처리될 수 있다. 따라서, 하기의 방법에서는 처리의 주체를 별도로 표시하기 않을 것이다. Referring to FIG. 3, the method of the present invention may be evaluated by a computer or a processor not shown or may be processed in the form of a network in which a plurality of computers are connected. Therefore, in the following method, the subject of processing will not be separately shown.
S202단계에서 mature shale에 있는 GOC를 계산한다. GOC를 계산하는 계산식은 전술한 수학식 3에 의해 계산할 수 있다. In step S202, the GOC in the mature shale is calculated. The calculation formula for calculating the GOC can be calculated by the above-described equation (3).
S204단계에서 mature shale에 있는 상기 NGOC를 계산한다. NGOC를 계산하는 계산식은 전술한 수학식 4에 의해 계산할 수 있다. In step S204, the NGOC in the mature shale is calculated. The calculation formula for calculating NGOC can be calculated by the above-described equation (4).
S206단계에서 immature shale의 GOCo vs. Mo/Al 상관관계식을 이용하여 mature shale의 GOCo를 복원한다. 상관관계식은 전술한 도 2에서와 같이 immature shale의 GOCo vs. Mo/Al의 상관관계식을 이용하여 mature shale의 GOCo을 복원하는 것이다. mature shale의 GOCo를 복원하는 것을 수학식으로 나타내면, 전술한 수학식 4와 같다. In step S206, the GOCo vs. immature shale. The GOCo of the mature shale is restored using the Mo / Al correlation equation. The correlation equation is GOCO vs. immature shale as shown in Fig. And to restore the GOCO of the mature shale using the correlation formula of Mo / Al. The restoration of the GOCO of the mature shale is expressed by the following equation (4).
S208단계에서 복원된 mature shale의 GOCo에 상기 제2 계산단계에서 얻는 NGOCo를 가산하여 TOCo을 계산한다. 이를 수학식으로 나타내면 전술한 수학식 5와 같다. 또한, 전술한 수학식 5에서 NGOCo를 수학식 3의 결과값으로 대체하면 전술한 수학식 6으로 나타낼 수 있다. The TOCo is calculated by adding NGOCo obtained in the second calculation step to the GOCo of the restored mature shale in step S208. This can be expressed by the following equation (5). In the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변질 받은 셰일에서 잔류하는 수소지수(Hydrogen Index, HI, 적색점)와 본 발명의 향상된 방법을 통해서 계산된 HI(황색점)과의 관계를 나타낸 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the hydrogen index (HI, red dot) remaining in the heat affected shale according to an embodiment of the present invention and the HI (yellow point) calculated through the improved method of the present invention to be.
도 4를 참조하면, 적색 점선은 셰일에 잔류하는 HI의 열변질 과정 복원을 통하여 예측한 HIo 범위를 나타낸다. Referring to FIG. 4, the red dotted line represents the HIo range predicted through restoration of the heat denaturation process of HI remaining in the shale.
본 발명에 따라 제시된 방법으로 계산된 GOCo와 TOCo의 평가 결과를 테스트하기 위하여 초기수소지수(original Hydrogen Index, HIo)를 계산한다. 계산된 초기수소지수(HIoc)는 GOCo/TOCo의 비율을 이용하여 계산할 수 있으며 다음의 수학식 7로 나타낼 수 있다. The original Hydrogen Index (HIo) is calculated to test the results of the GOCo and TOCo calculations calculated using the method presented in accordance with the present invention. The calculated initial hydrogen index (HIoc) can be calculated using the ratio of GOCo / TOCo and can be expressed by Equation (7).
도 4에서 열변질 받은 셰일에서 잔류하는 수소지수(Hydrogen Index, HI, 붉은점)와 향상된 방법을 통해서 계산된 초기수소지수(HIoc, 노란점). 붉은 점선은 셰일에 잔류하는 수소지수(Hydrogen Index, HI)의 열변질 과정 복원을 통하여 예측한 초기수소지수 HIo 범위를 지시한다. 계산된 HIoc는 열변질 과정 복원을 통해서 예측되는 HIo와 유사한 값의 범위를 나타낸다. In Figure 4, the residual hydrogen index (HI, red dot) and the initial hydrogen index (HIoc , yellow dot) calculated from the improved method are shown in the shaded heat affected shale. The red dotted line indicates the range of initial hydrogen exponent HIo predicted by restoration of the thermodynamic process of the Hydrogen Index (HI) remaining in the shale. The calculated HIoc represents a range of values similar to HIo predicted through the reconstruction of the thermodynamic process.
도 4와 같이 열변질 과정 복원을 통해 계산된 HIoc값(350-450 mg HC/g TOC)은 열변질 과정 복원을 통해서 예측되는 HIo와 유사한 값의 범위를 나타낸다. As shown in FIG. 4, the HIoc value (350-450 mg HC / g TOC) calculated through thermal decomposition restoration shows a range of values similar to HIo predicted through thermal decomposition process restoration.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)를 이용하여 초기총유기탄소를 평가하는 과정을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of evaluating the initial total organic carbon using the initial hydrogen index (HIoc) calculated in the step of recovering the thermodynamic process according to an embodiment of the present invention.
S302단계에서 상기 열변질 과정 복원 단계에서 초기수소지수 (HIoc)을 계산한다. 도 4에서는 계산된 초기수소지수(HIoc)는 황색의 점으로 표시되어 있다. In step S302, the initial hydrogen index (HIoc) is calculated in the step of recovering the thermodynamic process. In FIG. 4, the calculated initial hydrogen index (HIoc) is indicated by a yellow dot.
S304단계에서 상기 열변질 과정 복원을 통해서 예측되는 초기수소지수(HIo)와 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)와 비교하여 상기 임계값 이내에서 일치하는 지의 여부를 판단한다. In step S304, it is determined whether or not the initial hydrogen exponent HIo predicted through the decomposition of the thermal decomposition process is equal to or less than the initial hydrogen exponent HIoc calculated in the decomposition process.
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수조지수(HIo)와 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용한다(S306단계). 즉, TOCo평가가 올바르게 이루어진 것으로 판단한다. If it is determined that the initial water tank index HIo and the calculated initial hydrogen water index HIoc predicted by the determining step coincide with each other within the threshold value, the TOCo evaluation is accepted (step S306). That is, it is judged that the TOCo evaluation is correctly performed.
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수조지수(HIo)와 상기 열변질 과정 본원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하지 않는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용하지 않는다(S308단계). 즉, TOCo평가가 올바르게 이루어지 않는 것으로 판단한다. 이때, 임계치는 5% 내지 10% 중 선택된 값으로 설정하여 예측되는 초기수조지수(HIo)와 상기 열변질 과정 본원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)가 5% 내지 10% 범위 내에서 일치하는 경우에는 일치하는 것으로 간주할 수 있다. The TOCo evaluation is not accepted when it is determined that the initial HIo calculated by the HIO and the initial HIOC calculated in the previous step are not equal to each other within the threshold value S308). That is, it is judged that the TOCo evaluation is not performed correctly. At this time, the threshold value is set to a value selected from 5% to 10%, and the initial hydrogenation index HIo predicted by the thermal denaturation process coincides with the initial hydrogenation index (HIoc) within the range of 5% to 10% In this case, it can be regarded as a match.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도식된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (6)
상기 mature shale에 있는 상기 GOC를 계산하는 제1 계산단계;
상기 mature shale에 있는 상기 NGOC를 계산하는 제2 계산단계;
immature shale의 GOCo vs. Mo/Al 상관관계식을 이용하여 mature shale의 GOCo를 복원하는 열변질 과정 복원 단계; 및
상기 복원된 mature shale의 GOCo에 상기 제2 계산단계에서 얻는 NGOC를 가산하여 TOCo을 계산하는 제3 계산단계;를 포함하는 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법. The amount of initial total carbon monoxide (CO2), which consists of crude oil and gas forming generic organic carbon (GOC) and non-generative organic carbon (NGOC) for heat shale original total organic carbon, TOCo)
A first calculation step of calculating the GOC in the mature shale;
A second calculation step of calculating the NGOC in the mature shale;
GOCo vs. immature shale A step of restoring the thermodynamic process of restoring the GOCO of the mature shale using the Mo / Al correlation equation; And
And a third calculation step of calculating TOCo by adding NGOC obtained in the second calculation step to GOCo of the restored mature shale.
다음의 수학식에 따라 계산하는 것인 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값임2. The method of claim 1, wherein the GOC of the first calculation step comprises:
The initial total organic carbon evaluation method using molybdenum is calculated according to the following formula.
Here, S 1 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the petroleum ratio of petroleum produced in the mature shale, S 2 is the carbon ratio of the cogen in the mature shale is estimated by Rock-Eval analysis
다음의 수학식에 따라 계산하도록 구성되는 것인 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이며, TOC는 총유기탄소값을 나타냄 2. The method of claim 1, wherein the NGOC of the second calculation step comprises:
Is calculated to be calculated according to the following equation: < EMI ID = 1.0 >
Here, S 1 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the petroleum ratio of petroleum produced from the mature shale, S 2 is the value estimated by Rock-Eval analysis of the carbon ratio of the cesium in the mature shale, Represents the total organic carbon value
다음의 수학식에 의해 구하도록 구성되는 것인 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법.
여기서, S1은 mature shale에서 생성된 석유의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, S2는 mature shale에서 케로젠의 탄소 비율을 Rock-Eval 분석을 통해서 평가된 값이고, Mo/Al은 mature shale에서의 알루미늄과 몰리브덴의 비율을 나타낸 값이며, TOC는 총유기탄소값을 나타냄. 2. The method of claim 1, wherein the TOCo of the third calculation step comprises:
Wherein the initial total organic carbon is calculated by the following equation.
Where S 1 is the estimated value of the carbon fraction of the petroleum produced in the mature shale from the Rock-Eval analysis, S 2 is the value estimated from the Rock-Eval analysis of the carbon ratio of the cesium in the mature shale, Mo / Al is the ratio of aluminum to molybdenum in the mature shale, and TOC is the total organic carbon.
상기 열변질 과정 복원 단계에서 초기수소지수(HIoc)를 계산하는 제4 계산단계;
상기 열변질 과정 복원을 통해서 예측되는 초기수소지수(HIo)와 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)와 비교하여 임계값 이내에서 일치하는 지의 여부를 판단하는 단계;
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수소지수(HIo)와 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서 판단하여 예측되는 초기수소지수(HIo)와 상기 열변질 과정 복원 단계에서 계산된 초기수소지수(HIoc)가 임계값 이내에서 일치하지 않는 것으로 판단되는 경우 TOCo 평가를 수용하지 않는 단계;를 더 포함하는 것인 몰리브덴을 활용한 초기총유기탄소 평가 방법. The method according to claim 1,
A fourth calculation step of calculating an initial hydrogen index (HIoc) in the step of restoring the thermal denaturation process;
Determining whether an initial hydrogen index (HIo) predicted through restoration of the thermodynamic process is within a threshold value in comparison with an initial hydrogen index (HIoc) calculated in the thermodynamic process restoring step;
Accepting a TOCo evaluation if it is determined that the initial hydrogen exponent HIo estimated and predicted by the determining step matches the calculated initial hydrogen exponent HIoc within a threshold value; And
If it is determined that the initial hydrogen exponent (HIo) determined in the determining step and the initial hydrogen exponent (HIoc) calculated in the thermodynamic reforming step are not equal to each other within the threshold value, the step of not accepting the TOCo evaluation ≪ / RTI > further comprising: < RTI ID = 0.0 > a < / RTI > molybdenum.
여기서, GOCo는 열을 받은 셰일(mature shale)에 대한 원유와 가스를 형성하는 초기탄소(original generative organic carbon,GOC)를 나타내고, TOCo는 초기총유기탄소량을 나타냄 6. The initial total organic carbon evaluation method according to claim 5, wherein the initial hydrogen index (HIoc) calculated in the fourth calculation step is calculated by the following equation.
Here, GOCo represents the original generative organic carbon (GOC) that forms the crude oil and gas for the heat shale (mature shale), and TOCo represents the initial total carbon footprint
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