Kerogen kinetics and the effect of rock matrix: Insights from Western Greece

Acknowledgments The authors would like to acknowledge Dr. Nikolaos Kallithrakas-Kontos for his contribution to XRF analyses, carried out at the Technical University of Crete. We also thank Mr. Konstantinos Perleros and Dr. Paraskevi Lampropoulou, from the Department of Geology, University of Patras, for their assistance with the XRD analysis. Appreciation is extended to Miss Iona Copley, from the Department of Geology and Geophysics, University of Aberdeen, for her assistance with kerogen isolation, and to Dr. Andrea Schito for his overall support with the isolation process. We also thank Dr. Spyridon Bellas for the related geological discussions. Finally, special appreciation is given to the Guest Editors, Dr. Stavros Kalaitzidis and Dr. Kimon Christanis, for their insightful comments, as well as to Dr. Paul Hackley and the second anonymous reviewer for their valuable feedback, comments, and perspectives on the manuscript.Peer reviewe

Assessing Natural Gas Versus CO2 Potential Underground Storage Sites in Greece: A Pragmatic Approach †

Although subsurface traps have been regularly explored for hydrocarbon exploration, natural gas and CO2 storage has drawn industrial attention over the past few decades, thanks to the increasing demand for energy resources and the need for greenhouse gas mitigation. With only one depleted hydrocarbon field in Greece, saline aquifers, salt caverns and sedimentary basins ought to be evaluated in furtherance of the latter. Within this study the potential of the Greek subsurface for underground storage is discussed. An overview and re-evaluation of the so-far studied areas is implemented based on the available data. Lastly, a pragmatic approach for the storage potential in Greece was created, delineating gaps and risks in the already proposed sites. Based on the above details, a case study for CO2 storage is presented, which is relevant to the West Katakolo field saline aquifer

Assessing Natural Gas Versus CO₂ Potential Underground Storage Sites in Greece: A Pragmatic Approach <xref rid="fn1-materproc-1566476" ref-type="fn">†</xref>

Although subsurface traps have been regularly explored for hydrocarbon exploration, natural gas and CO2 storage has drawn industrial attention over the past few decades, thanks to the increasing demand for energy resources and the need for greenhouse gas mitigation. With only one depleted hydrocarbon field in Greece, saline aquifers, salt caverns and sedimentary basins ought to be evaluated in furtherance of the latter. Within this study the potential of the Greek subsurface for underground storage is discussed. An overview and re-evaluation of the so-far studied areas is implemented based on the available data. Lastly, a pragmatic approach for the storage potential in Greece was created, delineating gaps and risks in the already proposed sites. Based on the above details, a case study for CO2 storage is presented, which is relevant to the West Katakolo field saline aquifer

Πετρελαϊκά Συστήματα και Έρευνες Υδρογοναθράκων - Το παράδειγμα της Δυτικής Ελλάδας

Στη παρούσα πτυχιακή εξηγούνται και αναλύονται οι όροι και ορολογία των πετρελαϊκών συστημάτων και η σημασία τους στην έρευνα και παραγωγή υδρογονανθράκων, μελετώνται σε γενικό πλαίσιο και ειδικότερα περιγράφεται η παρουσία τους στην Δυτική Ελλάδα. Επισημαίνεται επίσης η σημασία των ανάλογων συστημάτων σε γειτονικές περιοχές και πιο συγκεκριμένα για την Δυτική Ελλάδα, η σημασία των ανάλογων συστημάτων της Αλβανίας και της Ιταλίας όπου μέχρι σήμερα έχουν παραχθεί μεγάλες ποσότητες υδρογονανθράκων ( &gt;500 εκατ. βαρέλια). Σημειώνεται ότι η ύπαρξη ενεργών πετρελαϊκών συστημάτων έχει επιβεβαιωθεί από ενεργές ενδείξεις υδρογονανθράκων στην επιφάνεια και σε γεωτρήσεις. Πέντε ομάδες πετρελαίων και μητρικών πετρωμάτων με αξιόλογες ως πολύ μεγάλες δυνατότητες γένεσης υδρογοναθράκων έχουν εντοπιστεί. Αναλυτικότερα στην παρούσα εργασία, αναφέρονται θεμελιώδεις έννοιες όπως τι είναι υδρογονάνθρακες και σε ποιους τύπους και κατηγορίες διακρίνονται ανάλογα με τις ιδιότητές και την πολυπλοκότητα των μορίων, η διαδικασία γένεσης αυτών καθώς και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις κυρίως λόγω της καύσης τους. Ακόμα, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στα στοιχεία από τα οποία αποτελείται ένα πετρελαϊκό σύστημα (μητρικό πέτρωμα, ταμιευτήριο πέτρωμα, πέτρωμα κάλυμμα, παγίδες), στις διαδικασίες εξέλιξης του και τους τρόπους με τους οποίους εξορύσσεται το πετρέλαιο από αυτό. Επιπλέον, περιγράφεται λεπτομερώς η μεθοδολογία που ακολουθείται στη πετρελαϊκή έρευνα, οι επενδύσεις και το κόστος τέτοιων ερευνών ενώ γίνεται αναφορά σε ερευνητικές δραστηριότητες και παραχωρήσεις που λήφθηκαν ήδη από τις αρχές της δεκαετίας του 60 καθώς και στην εξέλιξη της Δημόσιας Επιχείρησης Πετρελαίου (ΔΕΠ).In the present Bachelor Thesis, the terminology of petroleum systems and their importance in exploration and production of hydrocarbons is analyzed. The petroleum systems are studied in general framework and specifically their presence in Western Greece is described. Moreover, the importance of analogue systems in Albania and Italy is also mentioned. In these countries, large quantities of hydrocarbons (&gt;500 million barrels) have been produced. To be more specific, in this project fundamental questions such as “What is hydrocarbon” and “In which types and categories are distinguished according to the properties and complexity of the molecules”, are answered. Furthermore, the generation process of hydrocarbons and the environmental impact due to their combustion, are mentioned. In addition, particular emphasis is placed on petroleum system’s elements (source rock, reservoir rock, seal/cap rock and traps), the evolution processes and the way in which oil is extracted from it. Last but not least, the methodology used in hydrocarbon exploration, the investments and the cost of such exploration is described in detail. Exploration activities and concessions already undertaken since the early 60&apos;s as well as the development of the Public Oil Corporation are also referred

Evaluation of Gas Generation Potential Using Thermal Maturity Modelling&mdash;The Katakolo Case: A Probable Pathway to Energy Transition

It is evident that the increased focus on energy transition, will increase the demand for gas as it is the transitional fuel to the net zero CO2 emission era. The West Katakolo field is the only oil and gas discovery in Western Greece, and it is operated by Energean. The three offshore West Katakolo wells have defined both the oil and the gas zones, while onshore exploration wells have penetrated biogenic gas-saturated Plio-Pleistocene sands. This study assesses the gas generation potential of the local Plio-Pleistocene and Triassic sources using thermal maturity modelling based on the available legacy data, with limitations being addressed by running several case-scenarios. In conclusion, this study supports the generation of thermogenic and biogenic gas from the Triassic and Plio-Pleistocene sources respectively, demonstrating the importance of maturity modelling in hydrocarbon exploration, applied on the Katakolo case; a potential gas source to facilitate the energy transition in Greece

Evaluation of Gas Generation Potential Using Thermal Maturity Modelling—The Katakolo Case: A Probable Pathway to Energy Transition

It is evident that the increased focus on energy transition, will increase the demand for gas as it is the transitional fuel to the net zero CO2 emission era. The West Katakolo field is the only oil and gas discovery in Western Greece, and it is operated by Energean. The three offshore West Katakolo wells have defined both the oil and the gas zones, while onshore exploration wells have penetrated biogenic gas-saturated Plio-Pleistocene sands. This study assesses the gas generation potential of the local Plio-Pleistocene and Triassic sources using thermal maturity modelling based on the available legacy data, with limitations being addressed by running several case-scenarios. In conclusion, this study supports the generation of thermogenic and biogenic gas from the Triassic and Plio-Pleistocene sources respectively, demonstrating the importance of maturity modelling in hydrocarbon exploration, applied on the Katakolo case; a potential gas source to facilitate the energy transition in Greece

Evaluation of Plio-Pleistocene formations in Katakolo (Greece) as sources of biogenic gas

Summarization: Katakolon oil and gas field is geographically located in Greece, more specifically in the North-Western Peloponnesus both onshore and offshore, while geologically it lies in the external-central Ionian zone. It is a small, yet relatively known field with proven reserves. Several exploration wells have been drilled in the wider area, facing oil and gas flowing from different layers. Mainly methane hydrocarbon shows appear in the onshore area which is mainly associated with biogenic gas while in the offshore area the gas shows are predominantly catagenetic associated with condensate. The main purpose of this study is the thermal maturity modelling of source rocks in both offshore and onshore locations, in terms of gas generation. Several 1D models are created to model these petroleum systems at individual well point locations throughout the field, utilizing PetroMod 2017.1, Schlumberger software. The examined petroleum systems refer to an onshore petroleum system with Plio-Pleistocene source rocks, prone to biogenic gas generation as well as to an offshore petroleum system with Triassic source rocks, prone to both oil and gas generation. Biogenic gas generation seems to be favoured regarding all the prevailing conditions in the onshore models. Rapid sedimentation, low geothermal gradient, shallow burial depth and the immaturity of the source rocks reinforce the modelling result of ongoing biomethane generation and expulsion. Still, in one of the onshore wells (MY-1) erosion events affect negatively the generation of biomethane. Different case scenarios in terms of source rock characteristics are examined for the offshore Katakolon models, since the evaporites have not been fully penetrated yet. Calibration has been performed for all the models, showing the chief importance of the overburden sediment amount and of the paleo-heat flow trend to the maturation of the underlying source rocks. A picture of maturity and generation potential at each point location is drawn indicating that source rock layers in the offshore West Katakolon field lie in the catagenesis stage. Generation of hydrocarbons has begun from around 200Ma, while gas expulsion in most case scenarios is not initiated prior to the trap formation. Even though gas expulsion is not possible from all the studied case scenarios, the gas entrapment is achieved from the ones that are, since the trap formation takes place between Langhian and early Zancleen (16-5Ma).Περίληψη: Tο πεδίο υδρογονανθράκων του Κατάκολου βρίσκεται στην Ελλάδα και πιο συγκεκριμένα στη Βορειοδυτική Πελοπόννησο, καλύπτοντας τόσο χερσαία όσο και θαλάσσια περιοχή. Από γεωλογική σκοπιά, εντάσσεται στην εξωτερική-κεντρική Ιόνια ζώνη. Πρόκειται για ένα μικρό αλλα σχετικά γνωστό κοίτασμα με αποδεδειγμένα αποθέματα σε υδρογονάνθρακες. Αρκετές γεωτρήσεις έχουν ορυχθεί στην ευρύτερη περιοχή, με τη ροή πετρελαίου και φυσικού αερίου να παρατηρείται σε διαφορετικά γεωλογικά στρώματα. Στην χερσαία περιοχή εμφανίζονται κυρίως ενδείξεις μεθανίου οι οποίες σχετίζονται κυρίως με βιογενές αέριο, ενώ στην θαλάσσια περιοχή οι ενδείξεις αερίου αφορούν ως επί το πλείστον καταγενετικό αέριο συνδεδεμένο με αέριο συμπύκνωμα. Κύριος σκοπός αυτής της εργασίας ειναι η μοντελοποίηση της διαδικασίας ωρίμανσης του οργανικού υλικού σε μητρικούς σχηματισμούς τόσο στην θαλάσσια όσο και στην χερσαία περιοχή, εστιάζοντας στη γένεση του αερίου. Για την μοντελοποίηση δημιουργήθηκαν αρκετά μονοδιάστατα μοντέλα σε μεμονομένες θέσεις υπαρχόντων γεωτρήσεων του πεδίου, χρησιμοποιώντας το εξειδικευμένο λογισμικό PetroMod 2017.1 της Schlumberger. Τα εξεταζόμενα πετρελαικά συστήματα αφορούν ένα χερσαίο σύστημα με Πλειο-Πλειστοκαινικά μητρικά πετρώματα επιρρεπή στην δημιουργία βιογενούς αερίου καιθώς και σε ένα θαλάσσιο σύστημα με Τριαδικά μητρικά πετρώματα. Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης, όσον αφορά στην αποβολή των γεννηθέντων υδρογονανθράκων από το μητρικό πέτρωμα, ευθυγραμμίζονται με τις επικρατούσες συνθήκες στα χερσαία μοντέλα στα οποία ευνοείται η δημιουργία βιογενούς αερίου. Όσον αφορά στα θαλάσσια μοντέλα, διαφορετικές περιπτώσεις εξετάζονται ως προς τα χαρακτηριστικά του μητρικού πετρώματος, δεδομένης της απουσίας διείσδυσης εντός των εβαποριτικών σχηματισμών. H βέλτιστη προσαρμογή που πραγματοποιήθηκε σε όλα τα μοντέλα καταδεικνύει τη σημασία των υπερκείμενων στρωμάτων καθώς και της παλαιο-θερμικής ροής στην ωρίμανση των υποκείμενων μητρικών πετρωμάτων. Η δημιουργηθείσα εικόνα για την ωριμότητα και το δυναμικό γένεσης υδρογονανθράκων στα θαλάσσια μοντέλα, υποδεικνύει ότι τα στρώματα του μητρικού πετρώματος βρίσκονται στην φάση της καταγένεσης. Η γένεση των υδρογονανθράκων υπολογίζεται ότι ξεκίνησε περίπου 200 εκ. χρόνια πριν, ενώ η συνακόλουθη αποβολή του αερίου, στην πλειοψηφία των περιπτώσεων, δεν προηγείται του σχηματισμού της παγίδας καθιστώντας δυνατή την παγίδεύση τους