Daşlar

Amerika Birləşmiş Ştatları Neft-Şist Depozitləri



Yenidən nəşr: Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı Elmi Tədqiqatlar Hesabatı 2005-5294 John R. Dyni tərəfindən
Amerika Birləşmiş Ştatları neft şisti

ABŞ neft şisti: ABŞ-ın Kolorado, Yuta və Vayominq şəhərlərində Yaşıl Çayın meydana gəlməsi (Dyni, 2005) və ABŞ-ın şərqindəki (Metyusdan sonra və digərləri 1980-ci ildən sonra) Devon neft şistinin əsas sahələrinin xəritəsi. Xəritəni böyütmək üçün vurun.

Precambriandan Üçüncü yaşa qədər olan çox sayda şist yataqları ABŞ-da mövcuddur. Ən vacib iki yataq Kolorado, Vayominq və Yuta ştatlarında Eocene Green River Formation və ABŞ-ın şərqindəki Devonon-Missisipiya qara şistlərindədir. Pensilvaniya dövrünə aid kömür yataqları ilə əlaqəli neft şisti də ABŞ-ın şərqindədir. Digər yataqların Nevada, Montana, Alyaska, Kanzas və başqa yerlərdə olduğu bilinir, lakin bunlar ya da çox kiçik, çox aşağı səviyyədədir və ya hələ yaxşı tədqiq edilməmişdir (Russell, 1990, s. 82-157). bu hesabatın məqsədləri üçün mənbələr hesab olunur. Böyüklüyünə və dərəcəsinə görə əksər araşdırmalar Yaşıl çay və Devonon-Missisipiya yataqlarına yönəldilmişdir.

Yağlı şist - Ölkə Menyu

Yaşıl çayın əmələ gəlməsi:


-Geologiya

Yaşıl Çay Formasiyasının lakustrine çöküntüləri orta Eocene dövründə erkən Kolorado, Vayominq və Utahdakı bir neçə çöküntü-struktur hövzələrində 65.000 km2 ərazini tutan iki böyük göldə yatdı. Uinta dağının yüksəlməsi və şərqə doğru uzanması, Axial hövzəsi antiklin, bu hövzələri ayırır. Yaşıl çay göl sistemi isti və mülayim bir subtropik iqlim dövründə 10 milyon ildən çoxdur mövcud idi. Tarixinin bir hissəsi ərzində göl hövzələri bağlandı və sular çox duzlu oldu.

Çaydan axan suların miqdarındakı dalğalanmalar göllərin genişlənməsinə və daralmasına səbəb olmuşdu. Buna görə, maral lakustrat təbəqələrinin torpaq mənşəli qum və gil daşları ilə uzanan sıxlığı sübut edilmişdir. Arid dövrlərdə göllər daraldı və sular getdikcə duzlu və qələvi halına gəldi. Göldə suda həll olunan natrium karbonatların və xlorun miqdarı artdı, daha az həll olunan bölücü Ca + Mg + Fe karbonatları isə üzvi zəngin çöküntülərlə çökmüş oldu. Ən quraq dövrlərdə göl suları naholit, halit və trona çarpayılarını çökdürmək üçün kifayət qədər şoranlıqlara çatdı. Çöküntü məsamələri suları, digər autigenik karbonat və silikat mineralları ilə birlikdə naxolit, shortite və dawsonitin yayılmış kristallarını çökdürmək üçün kifayət qədər duzlu idi (Milton, 1977).

Mineralogiyanın diqqətəlayiq bir cəhəti, aftigenik sulfat minerallarının tamamilə olmamasıdır. Göllərə axan sularda sulfat böyük bir anion olmasına baxmayaraq, sulfat ionu, güman ki, göldəki sulfat azaldıcı bakteriya və çöküntü sularından tamamilə ümumiləşdirilmiş oksidləşmə-azalma reaksiyasına əsasən istehlak edilmişdir:

2O + SO4-2 ? 2HCO3-1 + H2S

Qeyd edək ki, azalmış hər mol sulfat üçün iki mol bikarbonat əmələ gəlir. Yaranan hidrogen sulfid ya mövcud Fe ++ ilə reaksiya verə bilər və ya dəmir sulfid mineralları kimi çökə bilər və ya qaz kimi çöküntülərdən çıxa bilər (Dyni, 1998). Karbonatın digər əsas mənbələrinə kalsium karbonat ifraz edən yosunlar, silikat minerallarının hidrolizi və axan axınlardan birbaşa giriş daxildir.

Eocene Yaşıl Çay göllərinin isti qələvi göl suları, neft şlanındakı üzvi maddələrin əsas önləyicisi olduğu düşünülən mavi-yaşıl yosunların (siyanobakteriya) böyüməsi üçün əla şərait yaratdı. Suyun təravətləndirdiyi dövrlərdə göllərdə müxtəlif balıqlar, şüalar, bivalves, gastropodlar, ostrakodlar və digər su faunaları yerləşirdi. Göllərə periferik olan ərazilər quru bitkilərinin, həşəratların, amfibiyaların, bağa, kərtənkələlərin, ilanların, timsahların, quşların və çox sayda məməli heyvanların (McKenna, 1960; MacGinitie, 1969; və Grande, 1984) böyük və müxtəlif birləşmələrini dəstəklədi.

-Tarixi inkişaflar

Kolorado, Yuta və Vayominqdə Yaşıl Çay Formasiyasında neft şistinin meydana gəlməsi illərdir məlumdur. 1900-cü illərin əvvəllərində Yaşıl Çay yataqlarının şist yağının əsas mənbəyi olduğu açıq şəkildə müəyyən edildi (Woodruff and Day, 1914; Winchester, 1916; Gavin, 1924). Bu erkən dövrdə Yaşıl çay və digər yataqlar, Montana'nda Perm əsrindəki dəniz fosforlarının meydana gəlməsi (Bowen, 1917; Condit, 1919) və Elko, Nevada (Winchester, Winchester) yaxınlığındakı Üçlü göl yataqlarında neft şisti də araşdırıldı. 1923).

1967-ci ildə ABŞ Daxili İşlər Nazirliyi Yaşıl çayın neft-şist yataqlarının ticarəti araşdırması üçün geniş bir proqrama başladı. OPEK-in 1973-74-cü illərdəki neft embarqosu nəticəsində yaranan neft qiymətlərinin kəskin artması 1970-ci illərdə və 1980-ci illərin əvvəllərində neft şisti fəaliyyətlərinin yenidən canlanmasına səbəb oldu. 1974-cü ildə Kolorado, Yuta və Vayominqdəki bir neçə ictimai neft şisti torpaqları Federal Prototip Neft Şist Lizinq Proqramı çərçivəsində rəqabət təklifi üçün verildi. İki traktat Koloradoda (C-a və C-b) və Yuta ştatında (U-a və U-b) neft şirkətlərinə icarəyə verildi.

Şaquli vallar, otaq və sütun girişləri və dəyişdirilmiş in-situ limanları da daxil olmaqla böyük yeraltı mədən qurğuları C-a və C-b traktlarında inşa edildi, lakin az və ya çox olmayan bir şist yağı istehsal edildi. Bu müddət ərzində Unocal Oil Company, Piceance Creek hövzəsinin cənub tərəfindəki özəl torpaq sahələrində neft şist qurğularını inkişaf etdirirdi. Qurğulara yerüstü girişli bir otaqlı və sütunlu mina, gündə 10,000 barrel (gündə 1460 ton) geri çəkilmə və modernləşdirmə qurğusu daxildir. Unocal mülkündən bir neçə mil şimalda olan Exxon Corporation, yerüstü giriş, daşqın yollar, tullantı qaya zibili və su anbarı və anbarı olan bir otaqlı və sütunlu bir mədən açdı.

1977-78-ci illərdə ABŞ Mədən Bürosu, Piceance Creek hövzəsinin şimal hissəsində neft şistinin daha dərin yataqları üzərində tədqiqat aparmaq üçün 723 m dərinlikdə bir neçə otaq və sütun girişi olan eksperimental bir mina açdı. naholit və dawsonit ilə birləşən Sayt 1980-ci illərin sonlarında bağlandı.

Yuta ştatındakı U-a / U-b traktatına üç enerji şirkəti tərəfindən 313 metr dərinliyində şaquli şaftın batması və yüksək dərəcəli neft şisti zonasına daşınma yolunun çəkilməsi və bir neçə kiçik girişin açılması üçün 80 milyon dollar xərcləndi. Digər qurğulara mina xidmətləri binası, su və kanalizasiya təmizləyici qurğular və su saxlama anbarı da daxil idi.

Seep Ridge layihəsi Geokinetics, Inc və ABŞ Enerji Departamenti tərəfindən maliyyələşdirilən U-a / U-b traktatlarının cənubunda, dayaz bir yerdən geri çəkilmə üsulu ilə şist yağı istehsal etdi. Bir neçə min barel şist yağı istehsal edildi.

Unocal neft-şist zavodu, Yaşıl Çay Formasiyasından şist yağı istehsal edən sonuncu böyük layihə idi. Bitki inşasına 1980-ci ildə başlandı və mina, retort, modernləşdirmə zavodu və digər obyektlərin tikintisi üçün kapital qoyuluşu 650 milyon dollar təşkil etdi. Unocal, 657.000 ton (təxminən 4.4 milyon barel) şist yağı istehsal etdi və ABŞ hökumətinin qismən subsidiya verdiyi bir proqram çərçivəsində yanacaq və digər məhsulların daşınması üçün Çikaqoya göndərildi. İstehsalın son aylarında orta hasilat sutkada təxminən 875 ton (5.900 barel) şist yağı idi; obyekt 1991-ci ildə bağlandı.

Son bir neçə ildə Shell Oil Company, şist yağını xüsusi bir in-situ üsulu ilə bərpa etmək üçün təcrübi bir sahə layihəsinə başladı. Layihə ilə bağlı bəzi təfərrüatlar açıq elan edildi və nəticələr (2006) davam etdirilən araşdırmalara üstünlük verir.

-Şale-Neft Resursları

Koloradodakı Green River neft-şist yataqları daha yaxşı məlum olduqda, ehtiyatın qiymətləndirmələri 1916-cı ildə təxminən 20 milyard bareldən, 1961-ci ildə 900 milyard barelə və 1989-cu ildə 1.0 trilyon barel (~ 147 milyard tona) qədər (Winchester, 1916, s. 140; Donnell, 1961; Pitman və başqaları, 1989). Litoloji bölmə və Piceance Creek hövzəsindəki neft-şist zonalarına dair mənbələrin xülasəsi Şəkil 17-də göstərilmişdir.

Yuta və Vayominqdəki Green River neft-şist ehtiyatları Koloradodakı qədər məşhur deyil. Trudell və başqaları (1983, s. 57) təqribən 5200 km ərazidə şist neftinin ölçülmüş və təxmin edilən ehtiyatlarını hesablamışlar2 Şərqi Uinta hövzəsində, Utah, 214 milyard barel (31 milyard ton) olacaq, bunun təxminən üçdə biri zəngin Mahogany neft-şist zonasındadır. Culbertson və başqaları (1980, s. 17) Vayominqin cənub-qərbindəki Yaşıl Çay Hövzəsindəki Yaşıl Çay Formasındakı neft-şist ehtiyatlarını 244 milyard barel (~ 35 milyard ton) şist nefti hesabladı.

Əlavə mənbələr Vayominqin cənub-qərbindəki Yaşıl çay hövzəsinin şərqindəki Washakie hövzəsindədir. Trudell və başqaları (1973), Washakie hövzəsinin qərb tərəfindəki Kinney Rim üzərindəki Yaşıl çay meydana gəlməsinin bir neçə üzvünün üç əsas çuxurda aşağı və orta dərəcəli neft şistinin ardıcıllığını ehtiva etdiklərini bildirdi. Laney Üzvündə iki ardıcıl şist, 11 və 42 m qalınlığında, ortalama 63 l / t və bir kvadrat kilometrə 8,7 milyon ton şist nefti təşkil edir. Washakie hövzəsindəki mənbənin ümumi qiymətləndirilməsi barədə məlumat verilmədi.

-Digər mineral ehtiyatları

Fosil enerjisinə əlavə olaraq Koloradodakı Yaşıl Çay neft-şist yataqlarında nakolit (NaHCO) daxil olmaqla natrium karbonat minerallarının qiymətli ehtiyatları vardır.3) və dawsonite NaAl (OH)2CO3. Hər iki mineral hövzənin dərin şimal hissəsində yüksək dərəcəli neft şisti ilə birləşir. Dyni (1974) ümumi naholit ehtiyatını 29 milyard ton səviyyəsində qiymətləndirdi. Saqqal və başqaları (1974) təxminən eyni miqdarda naholit və 17 milyard ton dawsonit ehtiva edir. Hər iki mineralın da soda külü (Na) üçün dəyəri var2CO 3) və dawsonit də alüminium üçün potensial dəyərə malikdir (Al2O3) tərkibi. Sonuncu mineral, ehtimal ki, bir neft-şist əməliyyatının əlavə məhsulu olaraq bərpa olunur. Bir şirkət, Piceance Creek hövzəsinin şimal hissəsində təxminən 600 m dərinlikdə (Day, 1998) natrium bikarbonat istehsalı üçün naxcolit dağ-mədən məhsuludur. 2004-cü ildə başqa bir şirkət məhlul naxolit həllini dayandırdı, lakin indi Vayominq trona yataqlarından əldə olunan soda külü natrium bikarbonat istehsal etmək üçün emal edir.

Vayominqin cənub-qərbindəki Yaşıl Çay Hövzəsindəki Yaşıl Çayın Formasiyasının üzvü olan Wilkins Peak Üzvü yalnız neft şistini deyil, həm də dünyanın ən məşhur təbii sodyum karbonatını trona (Na) olaraq tanıyır.2CO3.NaHCO3.2H2O). Trona ehtiyatı, qalınlığı 1,2 ilə 9,8 m arasında dəyişən 22 çarpayıda 115 milyard tondan çox qiymətləndirilir (Wiig və başqaları, 1995). 1997-ci ildə beş mədəndən trona istehsalı 16,5 milyon ton idi (Harris, 1997). Trona soda külünə (Na) təmizlənir2CO3) şüşə və düz şüşə, çörək soda, sabun və yuyucu vasitələr, tullantı təmizləyici kimyəvi maddələr və bir çox digər sənaye kimyəvi maddələrin istehsalında istifadə olunur. Bir ton soda külü təxminən iki ton trona filizindən əldə edilir. Wyoming trona, ABŞ-ın soda kül ehtiyacının 90 faizini təmin edir; Bundan əlavə, istehsal olunan Wyoming soda külünün üçdə biri ixrac olunur.

Piceance Creek hövzəsinin daha dərin hissəsində Yaşıl Çay neft şisti potensial təbii qaz ehtiva edir, lakin onun iqtisadi bərpası şübhəlidir (Cole and Daub, 1991). Təbii qaz Vayominqin cənub-qərbindəki Yaşıl çay neft şist yataqlarında və yəqin ki, Yuta ştatındakı neft şistində də mövcuddur, lakin naməlum miqdarda. Kolorado, Vayominq və Yuta ştatlarında Yaşıl çay formalaşmasının neft şisti və mineral ehtiyatlarının xülasəsi 8-ci cədvəldə verilmişdir.

Şərqi Devon-Missisipiya neft şisti:


-Dünyalı mühit

Qara üzvi zəngin dəniz şisti və Gec Devonon və Erkən Missisipiya yaşı ilə əlaqəli çöküntülər təxminən 725,000 km altındadır2 ABŞ-ın şərqində. Bu şistlər uzun illərdir ki, təbii qaz mənbəyi kimi istismar olunur, eyni zamanda şist neft və uranın potensial aşağı dərəcəli ehtiyat mənbəyi hesab olunur (Roen and Kepferle, 1993; Conant and Swanson, 1961).

Bu illər ərzində geoloqlar bu şistlərə və əlaqəli qayalara, o cümlədən Chattanooga, New Albany, Ohio, Sunbury, Antrim və başqalarına bir çox yerli ad tətbiq etdilər. ABŞ-ın şərqindəki bu süxurların stratiqrafiyasını, quruluşunu və qaz potensialını ətraflı göstərən bir qrup sənəd ABŞ Geoloji Tədqiqatı tərəfindən nəşr edilmişdir (Roen and Kepferle, 1993).

Qara şistlər gec Devoniyan və erkən Missisipiya dövründə Missisipi çayının şərqində ABŞ-ın orta və şərq hissəsinin böyük hissəsini əhatə edən böyük bir epeirik dənizdə yatmışdı. Sahə, qərbdən Appalachian hövzəsinə şərqə doğru enən geniş, dayaz, daxili bir platformaya daxil idi. Devonon-Missisipiya qara şistlərinin dibinə qədər dərinlik Daxili Platformada yerüstü iflasdan tutmuş Appalachian hövzəsinin çökmə oxu boyunca 2700 m-dən çoxdur (de Witt və başqaları, 1993, onların s. 1).

Gec Devon dənizi, İsveçin Alum Şale'nin Avropaya yatırıldığı mühit kimi minimal cərəyan və dalğa hərəkəti ilə nisbətən dayaz idi. Qara şistdəki üzvi maddələrin böyük bir hissəsi amorf bitumitdir, lakin bir neçə quruluşlu fosil orqanizm Tasmanites, Botryococcus, Foerstia, və başqaları tanınıb. Conodonts və linguloid brachiopodlar bəzi çarpayılar vasitəsilə az yayılır. Üzvi maddələrin çox hissəsi amorf və qeyri-müəyyən mənşəli olmasına baxmayaraq, ümumiyyətlə bunun çox hissəsinin planktonik yosunlardan əldə olunduğuna inanılır.

Devon dənizinin distal hissələrində, üzvi maddələr, yavaş yavaş yığılan orqanizmlərdən azad olan zəif oksigenli sularda çox incə donlu gilli çöküntülərlə birlikdə toplanmışdır. Conant və Swanson (1961, s. 54), Tennessi'nin Daxili Platformasına qoyulan Chattanooga Shale'nin yuxarı hissəsinin 30 sm'inin 150.000 illik çöküntü olduğunu ifadə etdi.

Qara şistlər, hövzənin şərqində yerləşən Appalachian yüksəkliyindən Devon dənizinə tökülən artan miqdarda artan çöküntülərin sayəsində Appalachian hövzəsinə şərqdən qalınlaşır. Pirit və markasit bol avtigenik minerallardır, lakin karbonat minerallar mineral maddənin yalnız kiçik bir hissəsidir.

-Resurslar

Yağlı şist ehtiyatı Daxili platformanın qara şistlərin ən zəngin və ən yaxın olduğu yerdədir. Geri çəkdikdən sonra çoxdan neft istehsal etdiyi məlum olsa da, Devonan-Missisipiya qara şistindəki üzvi maddə üzvi maddələrin növlərindəki fərqlərə aid olduğu düşünülən Yaşıl çay neft şlanının üzvi maddəsindən təxminən yarısına qədər məhsul verir. (və ya üzvi karbon növü) hər bir yağ şlanında. Devonon-Missisipiya şisti, Green River neft şlanına nisbətən aromatik alifatik üzvi karbondan daha yüksək nisbətə malikdir və maddi balansla göstərilir ki, Fişer daha az şist yağı və karbon qalığının daha yüksək faiz qazanmasını təmin edir (Miknis, 1990).

Hidroretortinq Devonan-Missisipiya şisti, neft hasilatını Fişer təhlili ilə təyin olunan dəyərin 200 faizindən çox artıra bilər. Bundan fərqli olaraq, üzvi maddələrin hidroretortinq yolu ilə neftə çevrilməsi, Yaşıl çay neft şisti üçün Fişer təhlili dəyərinin təxminən 130 ilə 140 faizini təşkil edir. Digər dəniz neft şistləri də Fischer analizinin 300 faizi qədər və ya daha çox məhsul verərək hidroretortinqə müsbət cavab verir (Dyni və başqaları, 1990).

Matthews və başqaları (1980) şistlərin üzvi maddələrlə kifayət qədər zəngin olduğu və açıq çuxurla mina bilmək üçün səthə kifayət qədər yaxın olduğu Daxili Platformanın ərazilərindəki Devonon-Missisipiya neft şlanqlarını qiymətləndirdi. Alabama, İllinoys, İndiana, Kentukki, Ohayo, Miçiqan, şərq Missouri, Tennessi və Qərbi Virciniya ştatlarında aparılan araşdırmaların nəticələrinə görə, yaxın səthdə tapıla bilən ehtiyatların 98 faizi Kentukki, Ohayo, İndiana və Tennessi bölgəsindədir (Matthews, 1983) .

Matthews və başqalarının (1980) istifadə etdiyi Devonon-Missisipiya neft-şist ehtiyatının qiymətləndirilməsi meyarları bunlar idi:

  1. Üzvi karbon tərkibi: = 10 çəki faizi
  2. Aşırı yük: = 200 m
  3. Çarpma nisbəti: = 2.5: 1
  4. Şist yatağının qalınlığı: = 3 m
  5. Açıq qazma və hidroretorting

Bu meyarlara əsasən Devon- Missisipiya şist neft ehtiyatlarının ümumi həcmi 423 milyard barel (61 milyard ton) olduğu təxmin edildi.


Videoya baxın: How to Stay Out of Debt: Warren Buffett - Financial Future of American Youth 1999 (Avqust 2021).