Peculiarities of the total content of metals in oil deposits of the Dnipro-Donetsk depression

Authors

  • В.В. Ішков Author
  • Є.С. Козій Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • М.А. Козар Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Київ, Україна Author
  • А.М. Єрофєєв Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Харків, Україна Author
  • С.Є. Барташевський Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • О.С. Дрешпак Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.098

Keywords:

oil, metals content, linear regression equations, correlation coefficient, petrogenesis, normalized content, cluster analysis, elements of impurities

Abstract

Purpose. To establish the peculiarities of the total content of metals in oil deposits of the Dnipro-Donetsk depression and to develop a classification of deposits by this indicator. Methodology. The factual basis of the research was the results of analyzes of metals in oil from 36 deposits of the Dnipro-Donetsk depression. With the help of X-ray fluorescent analysis, at least 30 oil samples from each deposit for metals content were investigated. The deposits are selected according to the principles of maximum completeness of geochemical information, their finding in different oil and gas areas of the Dnipro-Donetsk depression, different composition of the oil system, different geological types of traps, different structure of deposits and different ages of oil collectors. X-ray fluorescent analysis was performed on the energy-dispersive spectrometer "SPRUT" SEF 01. The time of accumulation of the spectrum 600 sec. Preparation and analysis were carried out according to the standard of ASTM D 4927 - "Determination of the elemental composition of components of lubricants by X-ray fluorescent spectroscopy with dispersion by wavelength". Correlation and regression analysis was carried out by methods that were implemented in the most popular professional statistical software platforms "Statistica" and "SPSS" and their analysis in geological concepts. Findigs. To evaluate the central characteristics of the total content of metals in oil, the deposits considered more correctly use not the arithmetic mean, but the median. It is proved that the total content of metals in oil considered is associated with a reverse correlation connection with resin content, the values of the modern temperature of the productive horizon, the modern depth of productive horizon, the mineralization productive horizons; and direct correlation with the concentrations of nickel, manganese, mercury, chromium, vanadium, aluminum, cobalt, zinc, iron, paraffin, asphalt, sulfur and oil viscos boiling and oil density. Scientific novelty. It consists in the development of the natural classification of oil deposits by the overall content of metals, and to establish a connection of this indicator with the concentration of individual elements of impurities, the main components of oil and the main geological and technological indicators of deposits of the Dnipro-Donetsk depression. Practical significance. Is to establish the concentrations and the possibility of forecasting the total content of metals in the Dnipro-Donetsk depression, which in turn provides the opportunity to solve the topical problems of practical direction. The solution of a number of industrial-raw materials based on the assessment of oil as an ore raw material, since the content of some elements in them sometimes exceeds ore concentrations, so there is a possibility of their concomitant industrial removal from by-products during processing processes. The solution of technological issues, which are caused by the negative impact of some elements contained in oil, on the geological environment, production technologies and the equipment used in the course of their extraction and processing.

References

1. Єрофєєв, А. М., Ішков, В. В., Козій, Е. С., & Барташевський, С. Є. (2021). Дослідження методів кластеризації родовищ нафти Дніпровсько-Донецької западини з метою створення їх класифікації за вмістом металів (на прикладі V). Наукові Праці ДонНТУ. Серія Гірничо-Геологічна , 1 – 2 (25–26), 83-93. https://doi.org/10.31474/2073-9575-2021-1(25)-2(26)-83-93

2. Єрофєєв А.М., Ішков В.В., & Козій Є.С. (2021). Вплив основних геолого-технічних показників Качалівського, Куличихінського, Матлаховського, Малосорочинського та Софіївського родовищ на вміст ванадію у нафті. Український гірничий форум: Матеріали міжнар. наук.-техн. конф ., 177-185.

3. Yerofieiev, A.М., Ishkov, V.V., Kozii, Ye.S., & Bartashevskiy, S.Ye. (2021). Geochemical features of nickel in the oils of the Dnipro-Donetsk basin. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics", 160 , 17-30.

4. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Деякі особливості розподілу берилію у вугільному пласті k5 шахти «Капітальна» Красноармійського геолого-промислового району Донбасу. Вісник ОНУ. Сер.: Географічні та геологічні науки, 25 (1(36)), 214-227. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2020.1(36).205180

5. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2017). Про розподіл токсичних і потенційно токсичних елементів у вугіллі пласта с 7 н шахти "Павлоградська" Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Вісн. Київ. нац. ун-ту. Геологія, 79 (4). 59-66. https://doi.org/10.17721/1728-2713.79.09

6. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2017). Про розподіл токсичних і потенційно токсичних елеме-нтів у вугіллі пласта с 10 в шахти «Дніпровська» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району Донбасу. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 133 , 213-227.

7. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2021). Розподіл арсену та ртуті у вугільному пласті k 5 шахти "Капітальна", Донбас. Мінералогічний журнал, 43 (4), 73-86. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.04.073

8. Ишков, В.В., & Козий, Е.С. (2013). Новые данные о распределении токсичных и потенциально токсичных элементов в угле пласта с 6 н шахты "Терновская" Павлоград-Петропавловского геолого-промышленного района. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, 41 , 201-208.

9. Ишков, В.В., & Козий, Е.С. (2014). О распределении золы, серы, марганца в угле пласта с 4 шахты "Самарская" Павлоград-Петропавловского геолого-промышленного района. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, 44 ,178-186.

10. Ишков, В.В., & Козий, Е.С. (2014). О классификации угольных пластов по содержанию токсичных элементов с помощью кластерного анализа. Збірник наукових праць Національного гірничого університету , 45 , 209-221.

11. Козій, Є.С. (2017). Особливості розподілу токсичних і потенційно токсичних елементів у вугіллі пласта с 10 в шахти «Сташкова» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промис-лового району. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 132 , 157-172.

12. Козій, Є.С. (2018). Миш'як, берилій, фтор і ртуть у вугіллі пласта с 8 в шахти "Дніпровська" Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Вісник Дніпропетровського ун-ту. Геол., географ., 26 (1), 113-120. https://doi.org/10.15421/111812

13. Козій, Є.С., & Ішков, В.В. (2017). Класифікація вугілля основних робочих пластів Павло-градсько-Петропавлівського геолого-промислового району по вмісту токсичних і потенційно токсичних елементів. Зб. наукових праць «Геотехнічна механіка», 136 , 74-86.

14. Лурье, М.А., & Шмидт, Ф.К. (2018). О классификации нефтей. Сернистость как генетический классификационный показатель. Нефть и газ, 4 , 115-121.

15. Нестеровський, В.А., Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Токсичні і потенційно токсичні елементи у вугіллі пласта с 8 н шахти «Благодатна» Павлоградсько-Петропавлівського гео-лого-промислового району. Вісник Київського національного університету. Геологія, 88 (1), 17-24. http://doi.org/10.17721/1728-2713.88.03

16. Нукенов, Д.Н., & Пунанова, С.А. (2001). Металлы в нафтидах и перспективы добычи ванадия в нефтях Бузачинского свода Туранской платформы. Современные проблемы геологии нефти и газа, 347-353.

17. Пунанова, С.А. (2020). Микроэлементный состав каустобиолитов и процессы нефтегенерации –от гипотезы Д.И. Менделеева до наших дней. Георесурсы, 22 (2),45-55. https://doi.org/10.18599/grs.2020.2.45-55

18. Суханов, А.А., & Петрова, Ю.Э. (2008). Ресурсная база попутных компонентов тяжелых нефтей России. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 3 , 1-11.

19. Хлібишин, Ю. Я., Шакір Абд Ал-Амері М., Гринишин, О.Б., & Почапська, І.Я. (2013). Дослідження дистилятної частини високосіркової нафти Орховицького нафтового родовища. Вісник Національного університету "Львівська політехніка", 761 , 462-465.

20. Шнюков, Е.Ф., Гожик, П.Ф., & Краюшкин, В.А. (2007). Ванадий и никель в природных нефтях Азии, Африки, Европы, Северной и Южной Америки. Допов. НАН України, 3 , 137-141.

21. Шпирт, М.Я., Нукенов, Д.Н., Пунанова, С.А., & Висалиев, М.Я. (2013). Принципы получения соединений ценных металлов из горючих ископаемых. Химия твердого топлива, 2 , 3-8.

22. Якуцени, С.П. (2010). Глубинная зональность в обогащенности углеводородов тяжелыми элементами-примесями. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 5 (2), 1-7.

23. Akpoveta, O.V., & Osakwe, S.A. (2014). Determination of Heavy Metal Contents in Refined Petroleum. IOSR J. of Applied Chemistry, 7 (6),1-2.

24. Barwise, A.J.G. (1990). Role of nickel and vanadium in petroleum classification. Energy Fuels, 4 (6), 647-652.

25. Ishkov, V. V., Kozii Ye. S., & Lozovoi А. L. (2013). Definite peculiarities of toxic and potentially toxic elements distribution in coal seams of Pavlograd-Рetropavlovka region. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, 42 , 18-23.

26. Kozar, M.А., Ishkov, V.V., Kozii, Ye.S., & Pashchenko, P.S. (2020). New data about the distri-bution of nickel, lead and chromium in the coal seams of the Donetsk-Makiivka geological and industrial district of the Donbas. Journ. Geol. Geograph. Geoecology, 29 (4), 722-730. https://doi.org/10.15421/112065

27. Kozii,Ye.S. (2021). Arsenic, mercury, fluorine and beryllium in the с 1 coal seam of the Blahodatnamine of Pavlohrad-Petropavlivka geological and industrial area of Western Donbas. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics" , 159 . 58-68. https://doi.org/10.15407/geotm2021.159.058

28. Kozii, Ye.S. (2021). Toxic elements in the с 1 coal seam of the Blahodatna mine of Pavlohrad-Petropavlivka geological and industrial area of Donbas. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics" , 158 , 103-116. https://doi.org/10.15407/geotm2021.158.103

29. Raja, B. V.R. (2007). Vanadium market in the world. Steelworld, 13 (2),19-22.

30. Wilberforce, J.O. (2016). Profile of Heavy Metals in Crude Oil Commonly Consumed for MedicinalPurposes in Abakaliki. IOSR Journal of Pharmacy and Biological Sci., 11 (3). 43-44.

Downloads

Published

2020-01-01

Issue

No. 72 (2023)

Section

Статті

License

All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.

Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.