Page 19 - Geology and Geochemistry of Oil and Gas

xviii CONTENTS

Isotope composition of natural gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Hydrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Sulfur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Nitrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Inert gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Physical properties of natural gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Gas density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Combustion heating value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Compressibility of natural gases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Deviation of pressure at bottom of gas column. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Gas viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Hydrate formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Solubility of gases in water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Solubility of hydrocarbon gases in crude oils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Phase transformation and condensates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Chapter 7 DISPERSED ORGANIC MATTER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Organic matter insoluble in organic solvents: Kerogen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Insoluble Portion of Organic Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Organic matter soluble in organic solvents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Combined studies of soluble and insoluble portions of organic matter. . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Chapter 8 ORIGIN OF OIL AND NATURAL GAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Initial organic matter and its transformation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Stagewise nature and cyclic transformation of organic matter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Role of energy in the oil generation process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Chapter 9 FORMATION OF HYDROCARBON ACCUMULATIONS. . . . . . . . . . . . . 147
Sedimentary basins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Hydrocarbon expulsion (‘‘Primary Migration’’), heterogeneity of the medium, dissolution in
water and gas, diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Overburden Pressure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Pore Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Rock Compaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Geochemical Non-Uniformity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Dissolution in Compressed Gases (See Retrograde Dissolution in Chapter 6). . . . . . . . . 157
Diffusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Primary accumulation and free phase migration (‘‘Secondary Migration’’). . . . . . . . . . . . . . . 158
Time of formation of hydrocarbon accumulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Paleogeologic Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Mineralogic Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Helium–Argon Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Determination Based on the Composition of Oil Fractions with Boiling Point Below 2001C 170
Volumetric Technique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Saturation Pressure Technique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Chapter 10 CLASSIFICATIONS OF OIL AND GAS ACCUMULATIONS. . . . . . . . . . 173
Classification of types of oil and gas accumulations and traps. Reserves, fluid quality, and
production rates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Classification of hydrocarbon accumulations based on the phase relationships . . . . . . . . . . . . 175
Gas accumulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175