캐나다 데본기 비투멘 탄산염암의 무기 및 유기 지화학적 특성 연구

• 영문명: Inorganic and Organic Geochemical Characteristics of Devonian Bitumen Carbonate in Alberta, Canada
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 최지영(Jiyoung Choi) 김지훈(Ji-Hoon Kim) 길영우(Yong-Woo Kil) 이성동(Sung-Dong Lee) 박명호(Myong-Ho Park)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』44권 1호, 21~35쪽, 전체 15쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2011.02.28

국문 초록

이 연구는 캐나다 Core Research Center 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4를 이용하여 Rock-Eval 열분석, 원소분석, 바이오마커 (biomarker) 분석을 실시하여 비투멘을 함유한 캐나다 앨버타주 데본기 탄 산염암의 무기 및 유기 지화학적 특징을 규명하고, 탄산염 저류층에 대한 지화학적 기초자료를 구축하는데 목적이 있 다. 대부분 분석된 시료의 총무기탄소 함량은 높고 총질소와 총황의 함량은 매우 낮게 나타났으며 Rock-Eval 열분석 결과는 산화부분에서 돌로마이트를 많이 함유할 때 나타나는 이산화탄소 이중 피크가 관찰되었다. 이러한 결과는 비 투멘을 함유한 퇴적암이 속성작용에 의해 형성된 돌로마이트로 주로 구성된 탄산염암임을 의미한다. 비투멘을 함유한 돌로마이트는 대부분 반자형 내지 타형의 결정구조를 보이며, 간혹 자형의 결정체를 띠기도 한다. 유기용매를 이용한 비투멘 추출 결과, Saleski 03-34-88-20w4는 3.6~19.0%, Saleski 08-01-88-20w4는 5.0~16.4%의 비투멘 함량분포 를 보였다. 일반적으로 두 코어에서 시료의 색상이 어두울수록 비투멘과 총유기탄소의 함유량이 높게 나타났다. 바이 오마커 분석 결과, 레진 (resins)과 아스팔텐 (asphaltenes)의 함유량이 포화 탄화수소 (saturated hydrocarbon)의 함 유량보다 5~28% 높게 나타났다. 이러한 분석 결과는 비투멘이 강한 생분해작용 (biodegradation)을 받았음을 의미한 다. 비투멘의 각 성분에 대한 탄소 동위원소 분석결과, 아스팔텐에서 가장 높은 탄소 동위원소 비를 보이고 포화 탄 화수소에서 가장 낮은 탄소 동위원소 비를 보였지만 각 성분의 분석값은 거의 일정하였다. 일반적으로 모든 원유에서 탄소 동위원소 비는 -18~-30嶽« 좁은 범위를 가지며, 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4의 분석값도 이 범위 안에서 변하였다.

영문 초록

Inorganic and organic geochemical characteristics of Devonian bitumen carbonates in Alberta were studied using two drilling cores, Saleski 03-34-88-20w4 and Saleski 08-01-88-20w4, taken from the Core Research Center of Canada. The results of elements analyses showed high Total Inorganic Carbon, low Total Nitrogen and Total Sulfur, and Rock-Eval pyrolysis showed double CO2 peaks in the oxidation part. These mean that the Devonian bitumen carbonates are mainly composed of dolomite formed by diagenesis, and its crystal texture is dominantly subhedral to anhedral but often euhedral. Bitumen contents were 3.6~19.0% in Saleski 3-34-88-20w4 and 5.0~16.4% in Saleski 08-01-88-20w4, respectively. As samples color become dark, bitumen and Total Organic Carbon contents are generally increasing in two cores. The results of biomarker analyses showed that the contents of resins and asphaltenes were 5~28% higher than those of saturated hydrocarbon, inferring that the bitumen has been heavily biodegradated. According to the results of carbon isotope analyses in each component of bitumen, asphaltenes had highest values and the others had constant values. However, their values were varied in the range of normal crude oil (-18~-30‰).

목차

1. 서 론

2. 지질 및 연구지역

3. 시료 전처리 및 분석방법

4. 결 과

5. 토 의

6. 결 론

키워드

탄산염암 비투멘 지화학 바이오마커 데본기 앨버타 carbonate bitumen geochemistry biomarker Devonian Alberta