The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation
In this work, we have a specific task, namely: what effect do petroleum products have on the physical properties of sediments when they replace the moisture contained in them, and is it possible to register the accumulation (localization) of petroleum products on the bottom of certain areas of the B...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/295608 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543589414207488 |
|---|---|
| author | Korchin, Valeriy Karnaukhova, Olena Burtnyi, Petro Kravchuk, Myroslava |
| author_facet | Korchin, Valeriy Karnaukhova, Olena Burtnyi, Petro Kravchuk, Myroslava |
| author_sort | Korchin, Valeriy |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-04-27T19:53:51Z |
| description | In this work, we have a specific task, namely: what effect do petroleum products have on the physical properties of sediments when they replace the moisture contained in them, and is it possible to register the accumulation (localization) of petroleum products on the bottom of certain areas of the Black Sea using geophysical methods. In other words, it is necessary to evaluate changes in the elastic, magnetic, and electrical parameters of bottom sediments in connection with filling them (or replacing them with seawater) with organic gas-liquid media. For the first time, the results of complex laboratory studies of the influence of hydrocarbons on the propagation velocities of longitudinal waves, magnetic susceptibility, specific electrical resistance and relative electrical permeability in bottom sediments are presented. Possible signs of hydrocarbons in geophysical fields are outlined.
As a result, two opposite effects of the influence of hydrocarbons on elastic-density properties (propagation of elastic longitudinal waves) in the upper and deeper horizons of sediments under normal temperature conditions were established. The effect of different stages of diagenesis (in conditions of conditionally high temperatures, heating more than 100°C) in the presence of saturation of the sample with petroleum product leads to an increase in the propagation speed of elastic waves in muds. This effect can take place in natural conditions during the formation of localization - at depths corresponding to these temperatures. It is possible to outline the localization of petroleum products by sediment hardening zones, areas with higher VP and ρ, and, therefore, an intense reflection of the seismoacoustic signal, which can be search signs for the search for petroleum product localizations in layers of unconsolidated sediments. The results of the research show that an increase in temperature even in samples not saturated with carbohydrates leads to a small change in magnetic susceptibility. Saturation of sediments with carbohydrates leads to an increase in the intensity of this process. It was established that under the influence of hydrocarbons, the specific electrical resistance of marine sediment samples increases by several orders of magnitude, and the relative dielectric constant decreases by several units. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:13:57Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-295608 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:13:57Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2956082024-04-27T19:53:51Z The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation Вплив вуглеводнів на фізичні властивості осадів Чорного моря в умовах високих тисків і температур Korchin, Valeriy Karnaukhova, Olena Burtnyi, Petro Kravchuk, Myroslava Black sea bottom sediments hydrocarbons physical properties Чорне море донні осади вуглеводні фізичні властивості In this work, we have a specific task, namely: what effect do petroleum products have on the physical properties of sediments when they replace the moisture contained in them, and is it possible to register the accumulation (localization) of petroleum products on the bottom of certain areas of the Black Sea using geophysical methods. In other words, it is necessary to evaluate changes in the elastic, magnetic, and electrical parameters of bottom sediments in connection with filling them (or replacing them with seawater) with organic gas-liquid media. For the first time, the results of complex laboratory studies of the influence of hydrocarbons on the propagation velocities of longitudinal waves, magnetic susceptibility, specific electrical resistance and relative electrical permeability in bottom sediments are presented. Possible signs of hydrocarbons in geophysical fields are outlined. As a result, two opposite effects of the influence of hydrocarbons on elastic-density properties (propagation of elastic longitudinal waves) in the upper and deeper horizons of sediments under normal temperature conditions were established. The effect of different stages of diagenesis (in conditions of conditionally high temperatures, heating more than 100°C) in the presence of saturation of the sample with petroleum product leads to an increase in the propagation speed of elastic waves in muds. This effect can take place in natural conditions during the formation of localization - at depths corresponding to these temperatures. It is possible to outline the localization of petroleum products by sediment hardening zones, areas with higher VP and ρ, and, therefore, an intense reflection of the seismoacoustic signal, which can be search signs for the search for petroleum product localizations in layers of unconsolidated sediments. The results of the research show that an increase in temperature even in samples not saturated with carbohydrates leads to a small change in magnetic susceptibility. Saturation of sediments with carbohydrates leads to an increase in the intensity of this process. It was established that under the influence of hydrocarbons, the specific electrical resistance of marine sediment samples increases by several orders of magnitude, and the relative dielectric constant decreases by several units. У статті ставилося конкретне завдання, а саме: який вплив мають нафтопродукти на фізичні властивості осадів при заміні ними вологи, що міститься в них, і чи можна реєструвати геофізичними методами скупчення (локалізації) нафтопродуктів на дні окремих площ Чорного моря. Іншими словами, необхідно оцінити зміни пружних, магнітних, електричних параметрів донних осадів у зв’язку із наповненням їх (або заміщенням у них морської води) органічними газово-рідкими середовищами. Вперше подані результати комплексних лабораторних досліджень впливу вуглеводнів на швидкість поширення поздовжніх хвиль, магнітну сприйнятливість, питомий електричний опір та відносну електричну проникність в донних осадах. Обкреслені можливі ознаки вуглеводнів в геофізичних полях. В результаті встановлено два протилежні ефекти впливу вуглеводнів на пружнощільнісні властивості (розповсюдження пружних поздовжніх хвиль) у верхніх та більш глибоких горизонтах осадів за нормальних температурних умов. Ефект різних стадій діагенезу (за умовно високих температур, нагрівання більше 100°С) за наявності насичення зразка нафтопродуктом (НП) веде до збільшення швидкості розповсюдження пружних хвиль в мулах. Цей ефект може мати місце в природних умовах при формуванні локалізації – на глибинах відповідних цим температурам. Можливе оконтурювання локалізації НП зонами загартовування осадів, областями з більш високими VP та ρ, а, отже, інтенсивного відображення сейсмоакустичного сигналу, які можуть бути пошуковими ознаками пошуку локалізацій НП в товщах неконсолідованих осадів. Результати досліджень свідчать, що підвищення температури навіть в зразках ненасичених вуглеводами приводить до невеликої зміни магнітної сприйнятливості. Насичення осадів вуглеводами приводить до збільшення інтенсивності цього процесу. Встановлено що під впливом вуглеводнів питомий електричний опір зразків морських осадів збільшується на кілька порядків, а відносна діелектрична проникність зменшується на кілька одиниць. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2024-04-27 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/295608 10.24028/gj.v46i2.295608 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 46 No. 2 (2024) Геофизический журнал; Том 46 № 2 (2024) Геофізичний журнал; Том 46 № 2 (2024) 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/295608/294630 Copyright (c) 2024 Valeriy Korchin, Olena Karnaukhova, Petro Burtnyi, Myroslava Kravchuk https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | Black sea bottom sediments hydrocarbons physical properties Korchin, Valeriy Karnaukhova, Olena Burtnyi, Petro Kravchuk, Myroslava The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title | The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title_alt | Вплив вуглеводнів на фізичні властивості осадів Чорного моря в умовах високих тисків і температур |
| title_full | The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title_fullStr | The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title_full_unstemmed | The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title_short | The influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the Black Sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| title_sort | influence of hydrocarbons on the physical properties of sea bottom sediments of the black sea of different stages of diagenesis under conditions of high pressures and temperatures and the degree of saturation |
| topic | Black sea bottom sediments hydrocarbons physical properties |
| topic_facet | Black sea bottom sediments hydrocarbons physical properties Чорне море донні осади вуглеводні фізичні властивості |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/295608 |
| work_keys_str_mv | AT korchinvaleriy theinfluenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT karnaukhovaolena theinfluenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT burtnyipetro theinfluenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT kravchukmyroslava theinfluenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT korchinvaleriy vplivvuglevodnívnafízičnívlastivostíosadívčornogomorâvumovahvisokihtiskívítemperatur AT karnaukhovaolena vplivvuglevodnívnafízičnívlastivostíosadívčornogomorâvumovahvisokihtiskívítemperatur AT burtnyipetro vplivvuglevodnívnafízičnívlastivostíosadívčornogomorâvumovahvisokihtiskívítemperatur AT kravchukmyroslava vplivvuglevodnívnafízičnívlastivostíosadívčornogomorâvumovahvisokihtiskívítemperatur AT korchinvaleriy influenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT karnaukhovaolena influenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT burtnyipetro influenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation AT kravchukmyroslava influenceofhydrocarbonsonthephysicalpropertiesofseabottomsedimentsoftheblackseaofdifferentstagesofdiagenesisunderconditionsofhighpressuresandtemperaturesandthedegreeofsaturation |