Uhlovodíky a oxid uhličitý v půdním vzduchu nad a mimo ložisko ropy a plynu

Mgr. Ondřej Prokop

Bachelor's thesis

Hydrocarbons and carbon dioxide in the soil air over and outside oil and gas field

Abstract:

V okolí zlikvidovaného vrtu bylo měřeno složení půdního vzduchu pomocí terénního přístroje Ecoprobe 5 v 36 bodech v hloubce 10 a 60 cm. Studovaná oblast byla v době měření pokryta travním porostem, měřené body byly lokalizovány v síti s rozestupem 1,86 m. Každé měření sestávalo ze 100 dílčích údajů, průměrný obsah byl cca 7 200 ppm CO2, 2 600 ppm metanu (C1) a 19 % O2 (objemové % nebo ppm). Maximální obsah těchto plynů byl 11 700 ppm CO2, 53 100 ppm C1 a 20 % O2. Byla zjištěna záporná korelace plynů O2 a CO2, jež naznačuje spotřebu kyslíku v důsledku mikrobiální aktivity a oxidací organického uhlíku v půdě. V místech výskytu metanu je pozorována přímo úměrná závislost koncentrací C1 a CO2 s výjimkou nejvyšší koncentrace metanu, která je interpretována jako projev mikrobiální oxidace metanu metanotrofními archebakteriemi. Analýza prostorových vztahů geochemie půdního vzduchu použitím vícevrstevných map pro C1, CO2, O2 a celkových uhlovodíků, umožnila rozlišit anomální projevy od lokálního pozadí. Výsledné mapové zobrazení dokládá dvou- až třímetrový dosah difuze metanu a uhlovodíkových plynů z místa zlikvidovaného vrtu do bezprostředního okolí.

Abstract:

The composition of soil air was measured in place of an abandoned borehole with field device Ecoprobe 5 in 36 spots at depth of 10 to 60 cm. The investigated area was covered by grass. Measured spots were situated in a grid with spacings of 1.85 m. Each measurement consisted of one hundered data sampled in 10 s time interval at a rate of 10 s-1, from which the average amount was calculated: cca 7 200 ppm CO2, 2 600 ppm C1 (methane) and 19 vol. % O2. The maximum values in each data set were as high as 11 700 ppm CO2, 53 100 ppm C1 and 20 % O2. Negative corelation was found for gases O2 and CO2 and indicated consumption of oxygen as a result of microbacterial activity and oxidation of organic carbon in soil. Positive corelation among methane and carbon dioxide was observed on spot of methane´s occurrence except for the place with methane maximum occurrence. This phenomenon is interpreted as a result of microbacterial oxidation of methane by methanotrophic Archeabacteria. Analysis of space releationships of soil air geochemistry using multilayer maps for C1, CO2, O2 and total petroleum provided resolution of the anomalies from the local backround. Integrateted images of the measured results showed that the radius of methane and hydrocarbon gases diffusion plume was 2 to 3 m large arround the location of the abandoned borehole.

Keywords

metan, oxid uhličitý, kyslík, půdní vzduch, Ecoprobe

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 11. 2. 2014
• Supervisor: doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geology / Geology