Монголын шатдаг занарын геологийн асуудалд

Б.Эрдэнэцогт, Н.БайгалмааМонгол Улсын Их Сургууль

Шинжлэх Ухааны Сургууль

Геологи, Геофизикийн тэнхим

Агуулга

• Оршил• Кероген, газрын тосны үүсэл

• Шатдаг занарын ангилал• Гарал үүслийн болон минералогийн ангилал

• Монголын шатдаг занарын геологи• Сав газрууд, юра болон цэрдийн шатдаг занар, хуримтлалын орчин

• Монголын шатдаг занарын чанар• Органик нүүрстөрөгч, керогений төрөл, занарын давирхай

• Монголын шатдаг занарын нөөц• Шатдаг занар ба шатдаг занарын давирхайн нөөц

• Дүгнэлт

ОршилКероген, газрын тосны үүсэл

SEM of Barnet shale, 1000xK.McCarthy et al., 2011, Oil field review

Tissot and Welte, 1984Рroposed molecular models for kukersite

Petersen et al., 2008, Int. Jour. of Coal Geol.

Шатдаг занарын ангилал

• Дэлхийн томоохон шатдаг занар ордуудын занар Lamsonite, Marinite байдаг.

Shale mineralogy, Allix et al., 2011, Oil field review

Classification of oil shale, Hutton, 1987

Дэлхийн дунджаар авч үзвэл, шаварлаг эрдэсийн агуулга

өндөртэй, тодорхой хэмжээгээр кварц, хээрийн

жонш агуулна. Харин кальцит, доломитийн агуулга маш

бага.

Монголын шатдаг занарын геологи Судалгааны түүх

• Монголын шатдаг занарын тухай анхны мэдээлэл – Өвөржаргалант, Tenner, 1931

• Геологийн судалгаа 1940-д он

• 1980-д онд лабораторийн судалгаа, Эстони

• 1990-д онд лабораторийн судалгаа, Япон

• 1994 онд, шатдаг занарын мужлал (Бат-Эрдэнэ Жаргал)

• Сүүлийн жилүүдэд хувийн компаниуд• MAK, Нарантуул, Жени Ойл Шейл Монголиа

Монголын шатдаг занар геологиШатдаг занарын сав газрууд

Шатдаг занарын 13 сав газар1.Нууруудын хөндий2.Говь-Алтай3.Онги гол4.Төгрөг5.Өмнөговь6.Дундговь7.Өгий нуур8.Өвөржаргалант9.Нялга10.Чойбалсан11.Тамсаг12.Дорноговь13.Сүхбаатар

Нийт талбай 312,000 км кв.

Монголын шатдаг занарын сав газар, орд, илрэлБат-Эрдэнэ, Жаргал, 1994

Доод цэрдийн Шинэхудаг формаци

Бараан саарал цаасан занар, саарал карбонатлаг занар, цайвар шаргал, бор карбонат салаавчилсан

Доод цэрдийн шатдаг занарШинэхудаг, Шаазангийн говь

Шинэхудаг формац (Aptian), Шинэхудаг, Ando et al., 2011

Дунд юрийн шатдаг занарЭэдэмт (Хөөтийн хотгор)

Дунд юрийн Ээдэмт формац

Бараан саарал цаасан занар, саарал карбонатлаг занар, алевролит, элсэн чулуу, конгломерат салаавчилсан

Юрийн шатдаг занар агуулсан хурдас, Хөөт, Ando et al., 2011

Дунд юрийн шатдаг занарНасны үндэслэл

Li et al., 2014

Сonchostracans on the bedding surfaces from the Shinekhudag Formation (A) and the Eedemt Formation (B), Ando et al., 2011

Юра болон цэрдийн шатдаг занар

• Юра, цэрдийн шатдаг занар агуулсан хурдсын зүсэлтэнд цаасан занар ба карбонатууд салаавчилсан

• Юрийн шатдаг занар юрийн нүүрсний дээр

• Цэрдийн шатдаг занар цэрдийн нүүрсний доор

• Одоогийн байдлаар мэдэгдэж буй юрийн шатдаг занарууд

• Хөөт, Цагаан-Овоо, Баянтээг, Шарын гол…

Хөгшин гол (K1), Өвөрхангай

Баян-Эрхэт (K1), Төв

Цагаан-Овоо (J), Дундговь

• Өмнө хийгдсэн органик геохимийн судалгааны үр дүн (Yamamoto et al., 1998; Sladen and Traynor, 2000; Johnson et al., 2003)

• Түрүү цэрдийн шатдаг занар нь

• Замаг болон фитопланктон амьтад бүхий

• Давстай болон цэнгэг уст нуурт (ёроолын ус

нь аноксик нөхцөлтэй) хуримтлагдсан.

Монголын шатдаг занарын геологи Хуримтлалын нөхцөл

Hasegawa and Ichinnorov, 2014

• Шатдаг занар ба карбонат чулуулаг салаавчилсан байдаг. Уг салаавчлал нуурын усны төвшин болон тундасын хэмжээтэй холбоотой (Hasegawa and Ichinnorov, 2014).

• Карбонат – усны төвшин бага үед

• Шүлтлэг найрлагатай ус; ууршилт; микроорганизмын оролцоо бүхий тундасжилт

• Шатдаг занар – усны төвшин их үед

• Зөөгдөн ирэх тундас их; их хэмжээний замаг

• Тундас хуримтлалын хэмжээ 6.5 см/м.ж.

• Литологийн өөрчлөлт

• ~1.5 м, 7 м, 26 м

• ~20 м.ж., 100 м.ж., 400 м.ж.

• Миланковичийн циклтэй холбоотой

Монголын шатдаг занарын чанар

• Органик нүүрстөрөгчийн хэмжээ (TOC)

• Юрийн шатдаг занар >15%

• Цэрдийн шатдаг занар ~10%

• Керогены төрөл

• С27, С28, С29 стеран, моноароматик стеройд

• Цагаан-Элс, Зүүнбаян, Эрээний газрын тосны ордуудын тос ижил гарал үүсэлтэй.

Johnson et al., 2003

Yamomoto et al., 1998

Монголын шатдаг занарын чанар

• Шатдаг занарыг аажим халаахад давирхайн (занарын тос, хий) чанар илүү сайжирна.

• Монголын шатдаг занарын пиролизийн үр дүн (Жени ойл шейл Монголиа)

Allix et al., 2011

Gantsog, 2014 Gantsog, 2014

Gantsog, 2014

Монголын шатдаг занарын нөөц

Шатдаг занарын таамаг нөөц 787.5 тэрбум тн (Бат-Эрдэнэ, Жаргал, 1994)

• Шатдаг занарын савуудын нийт талбайн 19.2%-д бодсон

•Хөгшин гол (Өгий нуурын сав)

• Шатдаг занарын үеийн тоо >28

• Зузаан < 11.5 м

•Баянжаргалан (Нялгын сав)

• Шатдаг занарын зузаан <70.4 м

•Төгрөг (Нялгын сав)

• Шатдаг занарын үеийн тоо >10

• Зузаан <14.0 m

•Bayan-Erkhet in Nyalga

• Шатдаг занарын зузаан <127.9 м

•Shavart-Ovoodeposit in Middle Gobi basin

• Шатдаг занарын үеийн тоо >16

• Зузаан <100.0 м

Монголын шатдаг занарын давирхайн нөөц

Дүгнэлт

• Шатдаг занарын геологийн судалгааны төвшин маш сул байна.

• Өмнөх судалгаагаар Монголд шатдаг занар зөвхөн доод цэрдийн хурдастай холбоотой үүссэн гэж үзэж байсан.

• Сүүлийн үеийн судалгаагаар дунд юра болон доод цэрдэд шатдаг занар үүссэн болохыг тогтоов.

• Шатдаг занар нь газрын тосны эх чулуулаг тул юрийн шатдаг занарыг судлах шаардлагатай.

• Цаашид анхаарах зүйлс

• Шинээр цугларсан мэдээллийг нэгтгэх

• Шатдаг занарын мужлалыг шинэчлэх

• Шатдаг занарын баялагийг дахин үнэлэх

Анхаарал тавьсанд баярлалаа

Шатдаг занарыг боловсруулахТүүх

• Газрын тосны үнэ, нийлүүлэлтээс хамаардаг.

1920 он, Allix et al., 2011, Oil field review

Utah, 1920s, NOSA

• 1851 (-1962) Шотланд

• 1800 оны дунд – Франц, Канад, АНУ

• 1920-д он Хятад, Фушун

• 1930-д он Эстони

• 1960-д он Бразил, Ирати

• 1970-1980 АНУ

• 2005 оноос АНУ

Шатдаг занарыг боловсруулах

• Эстони, Бразил, Хятад улсууд шатдаг занарыг сүүлийн хэдэн арван жилийн турш ашиглаж байна.

Ex-situ oil shale plant in Estonia, 2009

In-situ oil shale pilot plant in Colorado, Shell, 2009

Шатдаг занарыг боловсруулах

• Газрын гүнд (in-situ) боловсруулах

• Shell болон АМSO компанийн технологи

Shell, Colorado, pilot AMSO, Colorado, pilot

ОршилКероген, газрын тосны үүсэл

• Дулааны нөлөөгөөр кероген нь битум, улмаар тос, хий болно.

• Керогены 4 төрөл байна.

• I ба II – шингэн газрын тос

• III - байгалын хий

• IV – тос, хий үүсгэхгүй

Thermal transformation of kerogen, Tissot et al., 1974, AAPG Bull.

ОршилШатдаг занар, хийтэй ба тостой занар, занарын хий ба тос

• Шатдаг занар - Oil shale• Кероген агуулсан чулуулаг

• Хийтэй занар – Gas-bearing shale

• Shale gas / Tight gas• Нэвчимж муу агуулагчид буй хий

• Тостой занар – Oil-bearing shale

• Shale oil / Tight oil• Нэвчимж муу агуулагчид буй тос

• Шатдаг занарын давирхай

• Шатдаг занарын тос / Шатдаг занарын хий

• Shale oil / Shale gas • Шатдаг занарыг боловсруулан гарган

авсан тос, хий

Petroleum system, K.McCarthy et al., 2011, Oil field review

шилжилтшилжилт

Ара

б,

карб

онат

Спр

абер

ри

Шав

арла

г э

лсэн

ч.

Ш.З

анар

эх

чулу

у

Дав

с

Бер

и, э

лс