C123单体同位素分析仪

C123同位素分析仪由气象色谱和红外光谱两部分组成，它是世界上首台实现气象色谱与红外光谱联用测量碳同位素的仪器。该仪器突破性地使用当今世界上最先进的光学测量技术量子级联激光器（QCL）和空心波导技术（HWG）来测量不同碳组分的同位素比率（δ¹³C-C_1-6）。

C123同位素分析仪使用简单、便携。首次实现了碳同位素的野外/现场实时监测分析。同时在实验室条件下，测量精度可匹敌主流同位素质谱仪。完全适用于石油天然气、页岩气、煤层气和天然气的现场测量以及实验室分析。

技术原理

量子级联激光器（QCL）和空心波导技术（HWG）

主要特点

l 无需高真空和特殊供电系统

l 系统稳定性高，无需频繁使用标准样品

l 高分辨率分离C1-C6组分

l 实时得到碳同位素测量结果

l 精度高，与质谱精度一致

l 适用于所有种类的天然气、页岩气、煤层气的现场/实验室测量

性能指标

碳化合物体积浓度	0.05-100%
δ13C精度	0.4‰
分析频率	5分钟分析每个样品中的甲烷、乙烷和丙烷（C123）
色谱峰标准方差	＜0.3‰
工作温度范围	0℃-35℃
功率和电压	3 kW峰值功率/1 kW平均功率，220V/110V可选

 

 

 

 

非常规油气藏——勘探

1. 分析富集规律与勘探潜力

同位素现场实时录井能够及时准确的获得大量的连续同位素数据，用以分析非常规油气的演化阶段与富集规律。针对页岩气区块，配合软件可以进一步分析页岩演化过程中残余油与排出油比例，评估页岩区勘探潜力。

 

2. 判断地质甜点

基于岩屑解析气碳同位素变化特征，依据同位素分馏原理，通过独家分析软件可得出页岩气甜点区评价的两个关键指标：

纳米孔喉发育程度：页岩中纳米孔喉相对发育程度与区域页岩气储存条件、微孔压力、游离气比例等密切相关。

相对含气量：相对于高成本的岩心解析方法，同位素方法不依赖与岩心，能够更加快速简便的求算页岩相对含气量，并且在水平井中也同样适用。

直井段甜点区的判断可以指导水平井选层

水平段甜点区的判断可以帮助制定压裂方案

非常规油气藏——工程

3. 水平井地质导向

在地层垂直向上同位素值变化明显的区域，同位素录井可以用来进行水平井地质导向。单调性的同位素变化可以对常用的GR、R等波形导向指标形成有效补充。

4. 识别“隐形”断层或隔挡层

 

同位素值在短距离内小幅度的错断或跳跃往往预示着地层的连续性发生一定的改变，因此通过同位素录井数据可识别岩性近似的隔挡层或者隐形小断层。对后续压裂施工以及开发方案的制定提供一定参考。

非常规油气藏——开发

5. 非常规气田产量预测

页岩气及致密气田在开采的过程中会发生同位素的分馏，通过连续监测产出气同位素的变化，可以判断非常规气井目前所处的放气阶段，预估气井的产量。仅通过早期的生产曲线进行产量预测非常困难，同位素则提供了另一个维度的参考数据。

6. 重复压裂方案建议

重复压裂是页岩气田提供经济采收率的一个有效手段。但并不是所有产量严重下滑的井都有重复压裂的价值，并且不同的页岩气井需要采取不同的重复压裂措施。我们可以通过页岩气井先期生产过程中的碳同位素变化特征，为重复压裂方案的选择提供参考。

非常规油气藏——页岩油

7. 识别页岩油“隐形甜点区”

页岩油往往油质较轻易挥发，现场Rock-eval很多时候测不到明显的S1、S2异常；且由于其储层致密，气测异常也不明显。页岩油的“隐形”特征给甜点区的识别带来较大困难。

以中Bakken页岩油为例，Rock-eval和气测特征都不明显，现场甜点识别困难。

储层抽屉物色谱分析表明Bakken中部页岩油质偏轻，以中分子量烃为主。

 

 

同位素录井在中Bakken的底部发现了一个岩屑罐顶气同位素与组分的异常区，可为页岩油现场甜点识别提供依据。

 

 

常规油气藏

1. 油气成因及成熟度

GOR-Isotopes软件集合了世界范围内大量油区烃源岩的热力学参数，结合一套独特的同位素分馏动力学算法能够准确模拟不同类型烃源岩油气产物的生产量和同位素值。将测得的结果与当地实测结果相对比，可以判断天然气成因、判识油气的成熟度。

2. 判别是否发生充注

原生天然气的碳同位素随埋深规律性变化。当某一地层的气碳同位素值异常偏重，则意味着该区域很可能发生了深层油气的充注。深层油气的充注增加了油气资源量也提高了气油比。单井数据可以分析充注发生的层位，多井数据则可以分析充注范围。

生产厂家：美国 ArrowGrand