Geokimia Petroleum adalah penerapan prinsip-prinsip kimia untuk studi asal, migrasi, akumulasi, dan perubahan minyak dan penggunaan pengetahuan dalam eksplorasi dan pemulihan minyak dan gas bumi.
Ekplorasi ini pertama dilakukan oleh wildcatters dengan pengetahuan geologi sedikit atau hampir tidak ada. Akhirnya, bagaimanapun, prinsip geologi berkembang dan digunakan yang pertama paling utama adalah teori Anticlinal. Lain sederhana, karena minyak lebih ringan daripada air, yang mencari bagian tertinggi dari struktur lipatan bawah tanah. Jadi lebih menguntungkan untuk mengebor minyak pada suatu antiklin daripada di suatu sinklin.
Lebih dari 100 tahun penyelidikan dan penelitian telah menunjukkan bahwa sebagian besar minyak dunia terbentuk dari dekomposisi dari bahan organik diendapkan dalam cekungan sedimen. Saat ini sudah ada sejumlah besar data geokimia menunjukkan bahwa pada dasarnya semua petroluem hidrokarbon minyak dan gas bumi berasal dari materi oraganic disimpan dalam batuan sedimen. Teori Rasio karbon adalah konsep geokimia pertama bahwa minyak terkait dan akumulasi gas untuk metamorfosis. ladang minyak memberi jalan untuk gas dimana isi karbon tetap batubara melebihi 60%, dan ladang gas tidak dapat ditemukan dimana nilai melebihi 70%. Sumber batuan sekarang didefinisikan sebagai belum matang, dewasa, atau sudah matang untuk generasi minyak dan gas, berdasarkan sejumlah indikator kematangan, dimana reflektansi vitrinit adalah yang paling banyak digunakan.
Karbon dan Asal-usul Kehidupan
Karbon (dari carbo, yang berarti “arang”) adalah terdapat pada kelompok keempat dari tabel periodik unsur, yang berarti bahwa ia memiliki empat elektron di kulit elektron terluar. Elemen yang paling stabil, atau kombinasi dari unsur-unsur, adalah mereka yang mengandung delapan elektron dikulit terluar. Karbon mengasumsikan konfigurasi ini dengan membentuk ikatan kovalen, yaitu dengan berbagi elektron dengan unsur-unsur lainnya. Sebagai contoh, karbon mudah dikurangi dengan hidrogen, atau teroksidasi dengan oksigen, dua senyawa karbon yang paling umum dalam kerak bumi adalah metana dan karbon dioksida.
Bumi Primitif
Bumi diyakini setua meteorit tertua dan memimpin terestrial, sekitar 4,6 Ga (109 tahun yang lalu) (Patterson 1956). Pada awalnya, bumi mungkin terdiri dari sekitar 90% besi, oksigen, silikon, dan magnesium dan 10% semua elemen alam lainnya. Salah satu model yang nyata bumi memanas selama milyaran tahun pertama karena energi dampak dari planet jatuh, kompresi bumi karena gravitasi, dan diintegrasikan unsur radioaktif. Kenaikan suhu menyebabkan permukaan mencair dan tenggelam ke pusat sedangkan bahan yang lebih ringan mengapung ke permukaan.
Sebagai bumi yang panas dan material yang lebih ringan naik ke permukaan, vulkanisme menyumbang banyak sekali uap air, karbon dioksida, nitrogen, hidrogen sulfida, dan hidrogen ke atmosfer. Hidrogen sulfida dan juga sulfida besi dihancurkan oleh reaksi fotokimia, sehingga tekanan parsial akan rendah. Hidrogen secara bertahap menyebar ke luar angkasa, dan uap air kental, meninggalkan nitrogen dan karbon dioksida atmosfer sebagai komponen utama. Amonia dan metana tidak mungkin hadir dalam jumlah banyak karena juga telah dihancurkan oleh reaksi fotokimia.
Dalam suasana tanpa oksigen, hidup terbatas pada organisme uniseluler yang bisa hidup dalam kondisi mengurai. Kehidupan seperti yang kita tahu sekarang tidak berkembang tanpa adanya oksigen dan atmosfer untuk itu menjadi komponen yang penting.
Kehidupan Primitif
Bukti awal kehidupan adalah stromatolites ditemukan dalam 3,5 Ga Namun, sekitar 3,8 Ga ada peningkatan rasio cahaya (12C) untuk berat (13C) isotop karbon dalam bahan organik sedimen, dibandingkan dengan rasio karbon purba. Isotop karbon stabil yang bergeser ke arah 12C ringan dalam semua proses fotosintesis.
Organisme ini disebut prokariota awal karena bahan genetik mereka diobrak-abrik dalam inti sel dan mereka aseksual. Para prokariota paling awal adalah photoautothrops anaerobik. Aphotoautothrop adalah organisme yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi dan CO2 sebagai sumber utama karbon selular (CH2O).
Peristiwa kedua yang paling penting setelah asal prokariota adalah pengembangan dari “klorofil” seperti reaksi pusat dalam prokariot dengan potensi redoks mampu memisahkan air di hadapan cahaya. Chapman dan Schopf menunjukkan bahwa prekursor primitif bakteri nonsulfur ungu mungkin telah menjadi produsen oksigen pertama. Evolusinya akan memberikan naik ke cynobacteria (ganggang biru-hijau) yang memerlukan molekul oksigen untuk menghasilkan beberapa produk metabolisme mereka, seperti sterol, asam lemak, dan beberapa karotenoid. Meskipun demikian, ganggang biru-hijau diyakini menjadi penyebab utama dari akumulasi oksigen di atmosfer ini. Dalam beberatus juta tahun ganggang hijau, merah, dan coklat megaskopis yang mengisi lautan di dunia.
Potensi Petroleum Batuan Prakambrium
Pada tahun 1986 dilaporkan bahwa minyak tua berasal dari sedimen prakambrium. Kelly dan nishioka menemukan minyak terperangkap sebagai inklusi fluida primer dalam kristal kalsit prakambium, kalsit terjadi dalam urat sulfida. Usia kalsit adalah sekitar 1,05 Ga, yang juga menetapkan usia minimum untuk usia minimum untuk minyak. Ronov’s data, yang mencakup semua jenis batuan, menunjukkan bahwa TOC pengendapan lebih dari dua kali lipat dari proterozoik ke phanerozoik tersebut. Ronov dilaporkan 0,26% untuk TOC batuan proterozoik atas. Nilai-nilai ini membandingkan wiyh 0,56% wt untuk phanerozoik, termasuk 0,8% untuk cenozoik.
Ketersediaan hidrogen. Yang merupakan kunci untuk generasi minyak bumi, merupakan faktor geokimia kedua. Rasio hidrogen untuk karbon (H / C) untuk plankton di sekitar 1,6. meningkat selama kematian, plankton dikonversi menjadi minyak, dan H / C rasio metter sisa organik (kerogen) terus menurun. Hal ini karena minyak dan gas dengan rasio 1,8 dan 4, masing-masing, memerlukan lebih hydrogen.ketika H / C tetes kerogen di bawah 0,3, jumlah hidrogen yang tersedia sangat rendah sehingga tidak ada minyak dan hanya sejumlah kecil gas dihasilkan. Kombinasi TOC rendah dan H rendah / C ratio kerogen tidak kondusif untuk menghasilkan minyak. Sebelumnya studi oleh Mc Kirdy et al. (1980) dan penelitian kemudian oleh Hoering dan Navale (1987) menegaskan hal ini dehidrogenasi luas dalam kerogens kuno. Ada tidak cukup hidrogen yang tersisa di banyak dari batuan sangat tua untuk membentuk minyak dan gas.
Maka, analisis sedimen Prakambrium menunjukkan bahwa mereka tidak memiliki kualitas sumber batuan sedimen Fanerozoikum, baik dalam jumlah kerogen atau konten hidrogen. Minyak dan gas akan terus ditemukan, khususnya dalam sedimen Prakambrium tidak berubah, tetapi jumlah yang tidak akan menjadi besar kecuali batuan organik yang kaya, kerogens mereka tidak luas dehydrogenated, dan batuan reservoir yang luar biasa terjaga dengan baik.
Field Stories 