Genèse des hydrocarbures des séries infrasalifères de la partie Est du bassin Précaspien (Kazakhstan)

Texte intégral accessible uniquement aux membres de l'Université de LorraineAims of the thesis are the characterization of source rocks, of degree of maturity of the organic matter, the building of the genesis of hydrocarbons in the subsalt formations (Devonian, Carboniferous, Permien) of eastern part of the Precaspian Basin. This study allowed to determinate two facies of slope, the first (calciturbidites and breccia) during the Carboniferous and the second (turbidites) with downlap on the Carboniferous carbonated platform during the early Permian. The following formations were classed as source rocks : the calciturbidites of Serpukhovian, Bashkirian and Moscovian with organic matter (OM) of type II (marine); the turbidites of early and mid-Visean, and early Permian with OM of type III (continental) and mixture of type II and III. The turbiditic source rocks from Visean and early Permian are the most significant source of hydrocarbons. The source rocks correlate with the oil of the same age of reservoirs. The studied samples own generally a low maturity with Vitrinite reflectance lower than 0.75, Tmax lower than 435°C. The Precaspian basin seems the coldest, the Preuralian basin is the hottest under the thrust of Ural where these rocks are inside the gas window. This fact is confirmed by the Petromod modelling. After all these data, we can distinguish four zones in which the depths of the beginning and end of the oil window are different: the western zone (basin) from 4 - 9 km, the zone of slope and border from 3 - 5 km, Preuralian basin from 2,8 - 5 km, and the eastern zone under the thrust of Ural (Izembet) from 2 - 4 km. The ages of trapping of fluid inclusions correspond to Permien, which allow to estimate the periode of oil migration.Objectifs de la thèse sont la caractérisation des roches mères, du degré du maturation de la matière organique, la reconstruction de la génération des hydrocarbures dans les formations antesalifères (Devonien, Carbonifère et Permien) de la partie Est du bassin Précaspien. Cette étude a permis de déterminer les faciès de pente au Carbonifère et leur progradation sur la plate-forme carbonatée d'âge Carbonifère pendant le Permien inférieur. Trois séries ont été identifiées comme roches mères : les calciturbidites du Serpukhovien-Moscovien à matière organique (MO) de type II marin (1) ; les turbidites du Viséen inférieur-moyen (2) et du Permien inférieur (3) à MO de type III continental et d'origine mixte - II/III. Les roches mères du Viséen et du Permien inférieur sont les sources les plus importantes d'hydrocarbures. Les roches mères ont été corrélées avec les huiles des réservoirs de même âge. Les échantillons étudiés ont généralement une faible maturité avec des PRV < 0,75 et des Tmax < 440°C. Le bassin Précaspien semble assez froid, le bassin Préouralien est plus chaud sous le chevauchement où les roches mères étudié ont atteint les conditions de la fenêtre à gaz. Ceci est confirmé par la modélisation Petromod 1D. Quatre zones dans lesquelles les profondeurs du début et de fin de la fenêtre à huile sont différentes ont été distinguées : la zone Ouest (bassin) : de 4 - 9 km ; la zone de pente et de Bordure : de 3 - 6 km ; le bassin Préouralien : de 2,8 - 5 km; la zone Nappe (Izembet) : de 2 - 4 km. Les âges éventuels de piégeage d'inclusions aqueuses et hydrocarbonées correspondent au Permien, ce qui permet d'estimer la période de migration du pétrole

A thermodynamic and experimental study of the geochemical cycle of sulfur in sedimentary basins

Le soufre est présent dans les systèmes pétroliers à la fois sous forme organique et minérale. Il est impliqué dans de nombreuses réactions d'oxydoréduction qui affectent la qualité des huiles (par des réactions de sulfuration ou de désulfuration) et du gaz naturel (par la génération de H2S en contexte de réduction thermochimique des sulfates), ainsi que la porosité des roches réservoirs (par la dissolution de l'anhydrite ou la précipitation de soufre élémentaire ou de pyrobitume). Ces réactions sont gouvernées par la température (et dans une moindre mesure la pression), les conditions d'oxydoréduction et la composition chimique globale du système. La thèse comporte trois parties : (1) une étude thermodynamique des réactions chimiques impliquant le soufre dans les bassins sédimentaires ; (2) une étude expérimentale des réactions de sulfuration et de désulfuration des composés organiques ainsi que de la réduction thermochimique des sulfates; (3) une étude pétrographique et d'inclusions fluides sur des échantillons d'un réservoir carbonaté du bassin Pré-CaspienSulfur occurs in petroleum systems as both organic compounds and minerals as well as under different oxidation states. It is involved in a number of redox reactions which may impact the quality of crude oils (through sulfurization or desulfurization reactions) and natural gas (through the generation of H2S during thermochemical sulfate reduction), as well as the petrophysical properties of reservoir rocks (through the dissolution of anhydrite and the precipitation of elemental sulfur and pyrobitumen). These reactions are controlled by temperature (and to a lesser extent pressure), the redox conditions, and the overall chemical composition of the system representing the petroleum reservoir. The thesis consists of three parts: (1) a thermodynamic study of chemical reactions involving sulfur which occur in sedimentary basins; (2) an experimental simulation of sulfurization and desulfurization reactions of organic compounds, as well as of thermochemical sulfate reduction; and (3) a petrographic and fluid inclusion study of carbonate rock samples from a sulfur-rich hydrocarbon reservoir of the northern Caspian SeaNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocSudocFranceF

Genèse des hydrocarbures des séries infrasalifères de la partie Est du bassin Précaspien (Kazakhstan)

Objectifs de la thèse sont la caractérisation des roches mères, du degré du maturation de la matière organique, la reconstruction de la génération des hydrocarbures dans les formations antesalifères (Devonien, Carbonifère et Permien) de la partie Est du bassin Précaspien. Cette étude a permis de déterminer les faciès de pente au Carbonifère et leur progradation sur la plate-forme carbonatée d'âge Carbonifère pendant le Permien inférieur. Trois séries ont été identifiées comme roches mères : les calciturbidites du Serpukhovien-Moscovien à matière organique (MO) de type II marin (1) ; les turbidites du Viséen inférieur-moyen (2) et du Permien inférieur (3) à MO de type III continental et d origine mixte - II/III. Les roches mères du Viséen et du Permien inférieur sont les sources les plus importantes d hydrocarbures. Les roches mères ont été corrélées avec les huiles des réservoirs de même âge. Les échantillons étudiés ont généralement une faible maturité avec des PRV < 0,75 et des Tmax < 440C. Le bassin Précaspien semble assez froid, le bassin Préouralien est plus chaud sous le chevauchement où les roches mères étudié ont atteint les conditions de la fenêtre à gaz. Ceci est confirmé par la modélisation Petromod 1D. Quatre zones dans lesquelles les profondeurs du début et de fin de la fenêtre à huile sont différentes ont été distinguées : la zone Ouest (bassin) : de 4 - 9 km ; la zone de pente et de Bordure : de 3 - 6 km ; le bassin Préouralien : de 2,8 - 5 km; la zone Nappe (Izembet) : de 2 - 4 km. Les âges éventuels de piégeage d inclusions aqueuses et hydrocarbonées correspondent au Permien, ce qui permet d estimer la période de migration du pétrole.Aims of the thesis are the characterization of source rocks, of degree of maturity of the organic matter, the building of the genesis of hydrocarbons in the subsalt formations (Devonian, Carboniferous, Permien) of eastern part of the Precaspian Basin. This study allowed to determinate two facies of slope, the first (calciturbidites and breccia) during the Carboniferous and the second (turbidites) with downlap on the Carboniferous carbonated platform during the early Permian. The following formations were classed as source rocks : the calciturbidites of Serpukhovian, Bashkirian and Moscovian with organic matter (OM) of type II (marine); the turbidites of early and mid-Visean, and early Permian with OM of type III (continental) and mixture of type II and III. The turbiditic source rocks from Visean and early Permian are the most significant source of hydrocarbons. The source rocks correlate with the oil of the same age of reservoirs. The studied samples own generally a low maturity with Vitrinite reflectance lower than 0.75, Tmax lower than 435C. The Precaspian basin seems the coldest, the Preuralian basin is the hottest under the thrust of Ural where these rocks are inside the gas window. This fact is confirmed by the Petromod modelling. After all these data, we can distinguish four zones in which the depths of the beginning and end of the oil window are different: the western zone (basin) from 4 - 9 km, the zone of slope and border from 3 - 5 km, Preuralian basin from 2,8 - 5 km, and the eastern zone under the thrust of Ural (Izembet) from 2 - 4 km. The ages of trapping of fluid inclusions correspond to Permien, which allow to estimate the periode of oil migration.NANCY1-SCD Sciences & Techniques (545782101) / SudocSudocFranceF

Study of Phase Formation Processes in Li₂ZrO₃ Ceramics Obtained by Mechanochemical Synthesis

The article is dedicated to the study of the phase formation processes in Li2ZrO3 ceramics obtained by the method of solid phase synthesis. Interest in these types of ceramics is due to their great potential for use as blanket materials in thermonuclear reactors, as well as being one of the candidates for tritium breeder materials. Analysis of the morphological features of the synthesized ceramics depending on the annealing temperature showed that the average grain size is 90–110 nm; meanwhile the degree of homogeneity is more than 90% according to electronic image data processing results. The temperature dependences of changes in the structural and conducting characteristics, as well as the phase transformation dynamics, have been established. It has been determined that a change in the phase composition by displacing the impurity LiO and ZrO2 phases results in the compaction of ceramics, as well as a decrease in their porosity. These structural changes are due to the displacement of LiO and ZrO2 impurity phases from the ceramic structure and their transformation into the Li2ZrO3 phase. During research, the following phase transformations that directly depend on the annealing temperature were established: LiO/ZrO2/Li2ZrO3 → LiO/Li2ZrO3 → Li2ZrO3. During analysis of the obtained current-voltage characteristics, depending on the annealing temperature, it was discovered that the formation of the Li2ZrO3 ordered phase in the structure results in a rise in resistance by three orders of magnitude, which indicates the dielectric nature of the ceramics

Study of Phase Formation Processes in Li2ZrO3 Ceramics Obtained by Mechanochemical Synthesis

The article is dedicated to the study of the phase formation processes in Li2ZrO3 ceramics obtained by the method of solid phase synthesis. Interest in these types of ceramics is due to their great potential for use as blanket materials in thermonuclear reactors, as well as being one of the candidates for tritium breeder materials. Analysis of the morphological features of the synthesized ceramics depending on the annealing temperature showed that the average grain size is 90&ndash;110 nm; meanwhile the degree of homogeneity is more than 90% according to electronic image data processing results. The temperature dependences of changes in the structural and conducting characteristics, as well as the phase transformation dynamics, have been established. It has been determined that a change in the phase composition by displacing the impurity LiO and ZrO2 phases results in the compaction of ceramics, as well as a decrease in their porosity. These structural changes are due to the displacement of LiO and ZrO2 impurity phases from the ceramic structure and their transformation into the Li2ZrO3 phase. During research, the following phase transformations that directly depend on the annealing temperature were established: LiO/ZrO2/Li2ZrO3 &rarr; LiO/Li2ZrO3 &rarr; Li2ZrO3. During analysis of the obtained current-voltage characteristics, depending on the annealing temperature, it was discovered that the formation of the Li2ZrO3 ordered phase in the structure results in a rise in resistance by three orders of magnitude, which indicates the dielectric nature of the ceramics