Genesis of hydrogen sulfide in carbonate reservoirs

Abstract

The article presents the problem of hydrogen sulfide (H 2 S) occurring in hydrocarbon deposits and copper mines. The presence of this gas is an immense problem due to the necessity of removing it from liquid and gaseous deposits, threat to miner's life, a negative impact on the equipment and the need of its utilization. The authors try to determine the origin of hydrogen sulfide in sedimentary basins on the basis of literature data concerning Polish and foreign deposits. The main processes of hydrogen sulfide formation are bacterial sulfate reduction (BSR) and thermochemical sulfate reduction (TSR). Because of similar products of these reactions, the unequivocal identification of the process of hydrogen sulfide formation is a difficult problem to solve. It is necessary to use additional geological and geochemical indicators to identify the origin of this gas. In this article Polish and foreign deposits with documented symptoms of the presence of hydrogen sulfide are compared. In addition, major mechanisms of H 2 S generation and criteria necessary for the occurrence of BSR and TSR processes are presented. The knowledge gained is essential at the stage of planning the exploitation of the reservoirs in order to predict the hydrogen sulfide presence.

Analiza porównawcza metod badania zawartości siarki w rdzeniach wiertniczych, węglu i ropach naftowych

“…Przedmiotem badań jest też mechanizm tworzenia siarkowodoru, w związku z jego niepożądaną obecnością w ropach naftowych i gazie ziemnym (Matyasik et al, 2018). Siarkowodór ze względu na swą toksyczność stwarza zagrożenie dla ludzi, a jego własności redukcyjne są powodem korozji instalacji przemysłowych.…”

Geochemical studies of gases from oil and gas fields in the southern part of the caspian basin and their correlation with the results of oil geochemistry

“…Биогенным происхождением сероводорода можно считать термохимическое восстановление сульфатов (thermochemical sulfate reduction or TSR), которое происходит в карбонатных резервуарах, где температура пласта составляет выше 90 °С. Другое биогенное происхождение -бактериальное восстановление сульфатов (bacterial sulfate reduction), которое использует сульфаты (SO 4 ) в воде или растворимых ангидридах, и происходит в мелких резервуарах (до 2500 м), где температура не превышает 80 °С[4]. Например, в резервуаре серосодержащие минералы-ангидриды (CaSO4 ) на Баккенском месторождении (США) вступали в реакцию с УВ, тем самым образуя H 2 S [3] по следующей реакции: CaSO 4 +CH 4 =CaCO 3 +H 2 S+H 2 O. По результатам исследований [3], было выявлено, что газы со значением изотопного состава серы δ 34 S > 10‰ имеют термогенное, а значение δ 34 S < 10‰ -биогенное происхождение.…”