KFUPM ePrints

A Geochemical investigation of a suite of Central Arabian crude oils

Al-Khadhrawi, Mohammad Radhi (2000) A Geochemical investigation of a suite of Central Arabian crude oils. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
5Mb

Arabic Abstract

اكتشف بترول بنوعية عالية الجودة (يحتوي على نسبة كبريت تقل عن أو تساوي 0.1% وكثافة حسب درجات معهد البترول الأمريكي تزيد على أو تساوي 40) في المنطقة الوسطى من المملكة العربية السعودية في أواسط الثمانينات الميلادية . ومنذ أن تحققت تلك الاكتشافات ركزت الدراسات التي تم نشرها تركيزاً كبيراً على مسألة تحديد الوحدات الصخرية الأساسية التي استخرجت منها تلك الزيوت والمكثفات . وقد ظهر من البحوث السابقة التي أجريت على تلك الزيوت أن محتواها من المؤشرات الحيوية مثل مركبات الهوبينات والستيرينات العضوية قليل جداً وأن تلك المركبات التي تم تحديدها غير محددة بعامل خاص (مثل الستيرينات المتغيرة وثلاثيات الحلقات) . أن الهدف من هذا البحث هو دراسة مجموعة من أنواع الزيت المستخرجة من المنطقة الوسطى من المملكة العربية السعودية لمعرفة وجود أو عدم وجود المؤشرات الحيوية من الهربينات والستيرينات العادية إضافة إلى المؤشرات غير العادية مثل الفينانثرينات ومتشاكلاتها الممثيلة . بما أنه لم يكن من المعروف ما إذا كانت تلك الزيوت الخفيفة تحتوي على أية مؤشرات حيوية ذات فائدة فقد أجريت تحليلات إضافية عليها لأغراض المضاهاة بما في ذلك أساليب مشاهاة الهيدروكربونات الخفيفة وأساليب المضاهاة لمدى متوسط وبحجم دقيق . تم جمع زيوت ومكثفات تعود إلى العهد القديم والعصر الجيوراسي من عدة حقول في المنطقة الوسطى من المملكة العربية العسودية إضافة إلى المنطقة الشرقية (لأغراض المقارنة) . وجرى تحديد الخواص الحجمية مثل الكثافة حسب درجات معهد البترول الأمريكي والنسبة المئوية للكبريت ومحتوى النيتروجين في تلك الزيوت . ثم تمت تجزئة الزيوت والمكثفات إلى أصناف المركبات الرئيسية مثل المركبات المشبعة والعطرية والقطبية والأسفلتية . وتم تحليل أصناف المركبات المشبعة والعطرية باستخدام طريقة الفصل الكروماتوغرافي بالغاز وطريقة الفصل الكروماتوغرافي بالغاز - قياس الطيف الكتلي . وقد ظهر من الخواص الحجمية ومعدلات البريستينات/ الفينينات ومعدل فيتانثرينات المثيل والنسبة المئوية للانعكاس المحسوبأن زيوت العهد القديم المستخرجة من المنطقة الوسطى من المملكة تختلف كثيراً عن زيوت العصر الجيوراس المستخرجة من المنطقة الشرقية ، حيث أن الزيوت والمكثفات الأولى ذات كثافة عالية ومحتوى منخفض جداً من الكبريت ومحتوى منخفض من النتروجين والمعادن ، كما أن معدلات لابريستينات/ الفينينات فيها أكبر من (واحد) منا يدال على توفر كمية قليلة من الأوكسجين في وقت ترسب صخورها المصدرية . وتدل معدلات الفينانثرينات لامثيلية والنسبة المئوية للانعكاس المحسوب بها على اختلافات في وقت استخراجها من الصخر المصدر وفي نضجها وربما أن الأهم مما سبق هو دلالتها على التغير التالي للاستخراج بسبب الغسل بالماء مثلاً . أما زيوت العصر الجيوراسي في المنطقة الشرقية فهي ذات كثافة متوسطة ومحتوى عال من الكبريت ومحتوى عال من النتروجين . أما معدلات البريستينات/ الفينينات بها فتقل عن (واحد) مما يدل على أن ظروف الاختزال كانت عالية في وقت ترسب الصخور المصدرية الخاصة بها . وتدل معدلات الفيتانثرينات المثيلية والنسبة المئوية للانعكاس المحسوب على استخراجها من صخور مصدرية تحتوي على زيوت في مرحلة قصوى من النضج (Vre = 0.80 to 1.0%) .

English Abstract

High quality (sulfur < 0.1%, API gravity > 40⁰) petroleum was discovered in Central Arabian in the mid-1980s. Ever since these discoveries, published studies have concentrated largely on idetifying the source rock unit(s) from which these oils and condensates were generated. Previous research work conducted on these petroleums indicated that they are very lean in convetional biomarkers such as hopanes and steranes and that the biomarkers such as hopanes and steranes and that the biomarker compounds, where identified, are non-specific (e.g. diasteranes and tricyclics). The goal of the present thesis is to investigate a suite of oils from Central Arabia and inspect them for the presence of conventional hopane and sterane biomarkers, as well as non-conventional markers such as phenanthrene and its methylated isomers. Because it was not known whether useful biomarkers would be found in these light oils, additional analyses were performed on the oils for correlation purposes. These include light-hydrocarbon and mid-range micro-scale correlation techniques. Paleozoic and Jurassic oils and condensates from several fields from Central Arabia as well as the Eastern Province (for comparison) were collected. Bulk properties, such as API gravity, percent sulfur, and nitrogen content of these oils were determined. The oils and condensates were then fractionated into their major compound classes: saturates, aromatics, polars and asphaltenes. The saturate and aromatic fractions were analyzed by gas chromatography (GC) as well as by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Bulk properties, pristane/phytane ratios, MPR, and % Rc values showed that paleozoic oils from Central Arabia differ significantly from Jurassic oils from the Eastern Province. Central Arabian Paleozoic oils and condensates are: high-API-gravity, exceedingly low sulfur, low nitrogen and low metals crude oils. They have pristane/phytane ratios that are greater than on indicating dysoxic conditions at the time of deposition of their source rocks. Their MPR and %Rc values are indicative of differences in timing of generation from the source rock as well as in maturity and, perhaps most significantly, indicative of post-generative alteration such as, water washing. Eastern Province Jurassic oils are: medium-gravity, high sulfur, high nitrogen crude oils. They have pristane/phytane ratios that are less than one indicating highly reducing conditions at the time of source rock deposition. Their MPR and %Rc values are indicative of generation from a source rock that was at peak oil maturity (VRe = 0.80 to 1.0%).



Item Type:Thesis (Masters)
Date:January 2000
Date Type:Completion
Subjects:Chemistry
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Creators:Al-Khadhrawi, Mohammad Radhi
Committee Advisor:Ali, A. F. M. Abdul
Committee Members:Perzanowski, Herman and Halpern, H. I.
ID Code:10064
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:55
Last Modified:25 Apr 2011 09:59

Repository Staff Only: item control page