TOWARDS AN INDUSTRY-ORIENTED AND UNIFIED GEOLOGICAL - PowerPoint PPT Presentation

¡ TOWARDS ¡AN ¡INDUSTRY-­‑ORIENTED ¡AND ¡UNIFIED ¡ GEOLOGICAL ¡NOMENCLATURE ¡OF ¡OIL ¡SHALES ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Väino ¡Puura, ¡Alvar ¡Soesoo, ¡ ¡ Mare ¡Konsa, ¡Margus ¡Voolma ¡ ¡ Tallinn ¡University ¡of ¡Technology, ¡ ¡ ENEFIT ¡ vainopuura@gmail.com ¡ ¡

Quality ¡and ¡composiPon ¡of ¡oil ¡shale ¡are ¡of ¡primary ¡ interest ¡when ¡planning ¡to ¡develop ¡a ¡deposit ¡ Beside ¡the ¡size ¡of ¡resources, ¡and ¡thickness ¡and ¡depth ¡ of ¡the ¡seam, ¡and ¡environmental ¡etc. ¡issues. ¡ n Here, ¡our ¡interest ¡is ¡concentrated ¡on ¡the ¡OS ¡quality ¡ and ¡related ¡topics. ¡ n NB! ¡ Oil ¡shale ¡has ¡long ¡had ¡marginal ¡economic ¡ ¡value, ¡ and ¡most ¡deposits ¡will ¡remain ¡like ¡this ¡for ¡a ¡long ¡ Pme ¡

The ¡rise ¡of ¡interests ¡inthe ¡development ¡of ¡OS ¡provokes ¡ a ¡need ¡for ¡adequate ¡informaPon ¡on ¡new ¡deposits ¡ n However, ¡it ¡appears ¡to ¡be ¡insufficient ¡ ¡when ¡an ¡operator ¡ starts ¡to ¡select ¡a ¡deposit ¡for ¡development. ¡Both ¡the ¡operator ¡ and ¡local ¡geo-­‑authority ¡feel ¡the ¡shortage ¡of ¡data. ¡ ¡ n Overview ¡publicaPons ¡and ¡geological ¡reports ¡yield ¡ insufficient ¡informaPon, ¡because ¡the ¡survey ¡has ¡been ¡too ¡ restricted ¡ ¡ n OXen ¡an ¡addiPonal ¡preliminary ¡survey ¡is ¡the ¡basic ¡opPon ¡and ¡ ¡ method ¡of ¡preparaPon ¡of ¡MOU ¡and ¡a ¡Concession ¡Agreement.

Feasibility ¡reserves ¡ D ¡DD ¡ ¡ ¡ ¡ FS ¡ From ¡inferred ¡resources ¡towards ¡the ¡proved ¡reserves ¡ ¡ ¡F1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡E1 ¡ Proven ¡ ¡ DISAPPO-­‑ Economic ¡ reserves ¡ ¡ INTMENTS ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡F2 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡E2 ¡ ¡ Probable ¡reserves ¡ OF ¡OPERA-­‑ MOU ¡/ ¡Concession ¡agreement ¡ PotenFal ¡ TORS ¡ ¡ ¡???? ¡ Economic ¡ F3 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡E3 ¡ Geological ¡ Resources ¡ Intrinsical ¡ DetExpl-­‑ GenExpl-­‑ Pros-­‑ Reconn-­‑ Economic ¡ raFon ¡ raFon ¡ ¡ pecFng ¡ aissance ¡ ¡ G1 ¡ G2 ¡ ¡ G3 ¡ study ¡ G1 ¡ ¡-­‑ ¡ ¡G4 ¡ measured ¡ indicated ¡ Inferred ¡ G4 ¡ ¡

Data ¡for ¡MOU ¡and ¡Concession ¡Agreement ¡are ¡ poor ¡ In ¡numerous ¡new ¡basins ¡and ¡and ¡deposits, ¡operators ¡ meet ¡a ¡serious ¡shortage ¡of ¡informaPon ¡when ¡ searching ¡for ¡new ¡sites ¡that ¡would ¡merit ¡development: ¡ p In ¡global ¡and ¡area ¡reviews ¡ p In ¡ ¡prospecPng ¡and ¡exploraPon ¡reports, ¡ ¡ Because: ¡ £ Usually ¡in ¡prospecPng ¡or ¡reconnaissance ¡reports ¡only ¡ data ¡ ¡on ¡oil ¡yield ¡or ¡heaPng ¡value ¡are ¡available ¡ £ Basic ¡research ¡of ¡OS ¡was ¡and ¡sPll ¡is ¡declining ¡ ¡

Decision-­‑making ¡process ¡is ¡handicapped: ¡ The ¡data ¡on ¡energy ¡potenFal ¡of ¡OS ¡– ¡ ¡ p Oil ¡yield ¡ ¡ ¡ and/or ¡ ¡ ¡ ¡ p Calorific ¡value ¡ Which ¡is ¡of ¡primary ¡interest ¡for ¡developers ¡ ¡ Is ¡not ¡enough ¡for ¡ ¡the ¡assessment ¡ £ Feasibility ¡of ¡deposits ¡depends ¡on ¡a ¡ ¡number ¡ of ¡addiFonal ¡characterisFcs ¡

AddiPonal ¡properPes ¡essenPal ¡for ¡OS ¡uPlizaPon, ¡ e.g. ¡predicPng ¡their ¡economic ¡value, ¡in ¡general: ¡ A. ¡ComposiFon ¡of ¡organic ¡(OM) ¡and ¡mineral ¡maVer ¡ (MM) ¡and ¡content ¡of ¡impuriFes, ¡ B. ¡Physical ¡and ¡mechanical ¡properFes ¡of ¡OS ¡and ¡ inclusions/interbeds ¡ n The ¡properFes ¡may ¡have ¡provincial ¡or ¡basin-­‑wide ¡ importance, ¡or ¡occur ¡at ¡certain ¡deposits ¡

ComposiPon ¡of ¡OS ¡to ¡be ¡ascertained ¡for ¡ industrial ¡development ¡ A. ¡ProperPes, ¡e.g. ¡oil ¡yield ¡ ¡of ¡OM ¡ ¡ B. ¡Bulk ¡mineralogical ¡and ¡chemical ¡composiPon ¡of ¡OS ¡ and ¡interbeds/inclusions ¡ C. ¡ImpuriPes: ¡sulfur, ¡phosphate, ¡chert, ¡salts ¡ ¡ ¡ D. ¡ImpuriPes: ¡trace ¡elements, ¡including ¡radioacPve, ¡ toxic, ¡heavy ¡metals, ¡ ¡ p possibly ¡useful ¡for ¡extracPon ¡

Physical ¡properPes ¡of ¡OS ¡criPcal ¡for ¡industrial ¡ development ¡ n Strength, ¡hardness, ¡abrasiveness, ¡porosity ¡and ¡their ¡ variaPons ¡– ¡condiPons ¡of ¡mining ¡and ¡beneficiaPon, ¡ ¡ and ¡fuel ¡preparaPon ¡ n Physical ¡and ¡mechanical ¡properPes ¡separately ¡of ¡OS ¡ and ¡interbeds/inclusions, ¡etc. ¡

In ¡more ¡details: ¡geological ¡factors, ¡which ¡may ¡ complicate ¡the ¡industrial ¡use ¡of ¡OS ¡ i. Geological ¡age ¡ ii. Environments ¡of ¡formaPon ¡ ¡ ¡ iii. Origin ¡ ¡and ¡ ¡energy ¡potenPal ¡of ¡OM ¡ ¡ iv. Origin ¡and ¡composiPon ¡of ¡MM ¡ v. AlternaPon ¡of ¡different ¡lithologies ¡ vi. Sedimentary ¡structure ¡and ¡texture ¡ ¡ ¡ vii. DiagenePc ¡structure ¡and ¡texture ¡ ¡ ¡ viii. DeformaPon, ¡katagenesis, ¡metamorphism ¡ ¡ ¡ ix. Geochemistry: ¡ ¡macro ¡component ¡contents, ¡impuriPes ¡ Geochemistry: ¡trace ¡elements, ¡impuriPes, ¡ ¡ ¡ ........ ¡Etc.. ¡ x.

Thus, ¡different ¡interrelated ¡aspects ¡have ¡to ¡be ¡ ¡ integrated ¡in ¡an ¡industrial ¡classificaPon ¡of ¡OS ¡ n Origin: ¡aspects ¡of ¡accumulaPon ¡and ¡alteraPon ¡ n ComposiPon ¡and ¡physical ¡properPes ¡ ¡ ¡ ¡ n QualiPes ¡and ¡parameters ¡essenPal ¡for ¡OS ¡uPlizaPon, ¡ e.g. ¡predicPng ¡the ¡economic ¡value ¡of ¡OS ¡ ¡ Accepted ¡classifica2on ¡criteria ¡and ¡a ¡code ¡for ¡ pre-­‑MOU/pre-­‑Concession ¡ ¡survey ¡would ¡ promote ¡adequate ¡prospec2ng ¡of ¡OS ¡ ¡

Examples ¡of ¡significance ¡of ¡addiPonal ¡ factors ¡ n Kukersite ¡– ¡Estonia: ¡limestone ¡inclusions ¡ n Boltysh ¡oil ¡shale ¡– ¡Ukraine: ¡young ¡age ¡ n S-­‑ ¡and ¡trace ¡element-­‑rich ¡oil ¡shales ¡– ¡Scandinavian/ Estonian ¡OS ¡(Cambrian-­‑Ordov.) ¡and ¡Mediterranean ¡ Province ¡(Cretaceous) ¡ NB! ¡Low-­‑carbonate ¡S-­‑ ¡and ¡trace ¡element-­‑rich ¡ ¡ n DeformaPon ¡and ¡metamorphism ¡of ¡OS, ¡etc. ¡

KUKERSITE ¡-­‑ ¡ONE ¡OF ¡ ¡ THE ¡BEST ¡QUALITY ¡ ¡OS ¡ Inclusions ¡and ¡ ¡ interbeds ¡of ¡ limestone: ¡ ¡ SelecPve ¡mining ¡or ¡ beneficiaPon ¡needed ¡ ¡ Significant ¡economic ¡disadvantage ¡

BOLTYSH ¡oil ¡shale, ¡Paleogene, ¡the ¡Ukraine ¡ n High ¡quality, ¡deep ¡sebng, ¡water-­‑saturated ¡ n Young ¡age: ¡ p Poor ¡compacPon, ¡high ¡porosity ¡and ¡high ¡moisture ¡ p Low ¡strength ¡of ¡oil ¡shale ¡and ¡overburden ¡ unfavorable ¡ ¡for ¡underground ¡mining ¡

Alum ¡shale, ¡Upper ¡Cambrian, ¡Sweden ¡ Graptolite ¡argillite, ¡Lower ¡Ordovician, ¡Estonia ¡ n High ¡age, ¡well ¡compacted, ¡diagenePc ¡inclusions ¡ n Low ¡heaPng ¡value, ¡low ¡oil ¡yield ¡of ¡OS ¡and ¡OM ¡ n High ¡silicate, ¡high ¡sulfur, ¡high ¡trace ¡elements ¡ p Low ¡carbonate ¡content ¡for ¡neutralizaPon ¡of ¡and ¡secling ¡of ¡ acPvated ¡trace ¡elements ¡ Future ¡prospects: ¡co-­‑uPlizaPon ¡U, ¡Mo, ¡V ¡etc… ¡

Alum ¡shale ¡ A ¡remark ¡: ¡Laminite ¡oil ¡shale ¡is ¡the ¡ dominant ¡rock ¡type ¡of ¡both ¡marine ¡ and ¡lacustrine ¡OS ¡ Kukersite ¡ El-­‑Lajjun, ¡(a)laminite ¡mudstone, ¡(b) ¡lenses ¡of ¡ grainstone ¡and ¡diagenePc ¡chert ¡ ¡ ¡ ¡