G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 33/24 (2006.01)
Patent
CA 2746448
The invention relates to a novel geothermometer in the low temperature range of approximately 60°C to 230°C. Said range of moderate geological heating temperatures is of crucial importance in the oil industry for evaluating the maturation state of organic matter, but evaluations of the maximum temperatures reached by sediment within said range remain badly constrained. The method, which is based on measurements of magnetic properties, relies on the discovery of the appearance of pyrrhotite (Fe7S8) at low sediment heating temperatures, i.e. below 80°C. The appearance of magnetite (Fe3O4) is known to occur at slightly higher temperatures. A specific implementation reveals a novel pyrrhotite transition, referred to as Transition P, at temperatures of around 35 K. For example, the measurement of the variations in an isothermal remanent magnetism produced in a strong field, e.g. of a Tesla coil, is the result, at every temperature between ambient temperature and several Kelvin, of the combination of the magnetism provided mainly by the pyrrhotite and the magnetite. Said combination depends on the sediment heating temperature. Parameters predetermined according to magnetism variations at low temperatures, up to several Kelvin, enable the geothermometer to be calibrated for a given formation and for rocks of the same type. Based on a calibration curve, the maximum geological heating temperature reached by the rock can be determined directly with a tolerance of 15°C. The target rock contains both organic matter and iron sulphides, which is relatively common, particularly in the case of oil-source rock. The advantage of the method lies in the implementation speed, the possibility of automating the diagnosis, the sensitivity (several dozen parts per million can be detected from a sample of several mg), and ultimately the non-destructive nature of the method, which enables the sample to be used again for other analyses.
L'invention concerne un nouveau géothermomètre dans le domaine des basses températures de 60°C à 230°C environ. Ce domaine des températures de réchauffements géologiques modérés est d'un intérêt crucial dans l'industrie pétrolière pour évaluer l'état de maturation de la matière organique, mais les évaluations de températures maximales subies par un sédiment dans ce domaine restent encore mal contraintes. Le procédé, basé sur les mesures de propriétés magnétiques, s'appuie sur la découverte de l'apparition de la pyrrhotite (Fe7S8) pour des températures de chauffage géologique du sédiment faibles, inférieures à 80°C. L'apparition de la magnétite (Fe304) est connue pour se produire à des températures légèrement supérieures. Un mode opératoire spécifique met en évidence une nouvelle transition de la pyrrhotite, appelée Transition P, pour une température de 35K environ. Par exemple, la mesure des variations, d'une aimantation rémanente isotherme produite dans un champ fort, d'un Tesla par exemple, est le résultat, à chaque température entre l'ambiante et quelques kelvin, de la combinaison des aimantations portées principalement par la pyrrhotite et par la magnétite. Cette combinaison est fonction de la température de réchauffement du sédiment. Des paramètres déterminés à partir des variations d'aimantation aux basses températures, jusqu'à quelques kelvin, permettent de calibrer le géothermomètre pour une formation donnée et pour des roches de même nature. A partir d'une courbe d'étalonnage, on peut déterminer directement et à 15°C près, la température maximale du chauffage géologique à laquelle la roche a été soumise. Les roches cibles sont des roches associant la présence de matière organique et de sulfures de fer, ce qui est un cas assez général, notamment dans le cas des roches mères de pétrole. L'avantage du procédé réside dans : la rapidité de mise en oeuvre, la possibilité d'automatiser.le diagnostique, la sensibilité (quelques dizaines de parties par millions peuvent être détectées dans un échantillon de quelques mg), et enfin son caractère non destructif qui permet la réutilisation de l'échantillon pour d'autres analyses.
Aubourg Charles
Pozzi Jean Pierre
Aubourg Charles
Pozzi Jean Pierre
Robic
LandOfFree
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