实时同位素录井技术简介(培训材料)ppt课件

1、China-France BOHAI GEOSERVICES Co.,Ltd,实时同位素录井技术介绍,主要内容,同位素基础,实时同位素录井系统简介,实时同位素录井质量控制,资料应用,同位素定义,同位素分类,碳同位素,稳定同位素 12C: 6 质子/ 电子 + 6 中子 13C: 6 质子/ 电子 + 7 中子 放射同位素 14C: 6 质子/ 电子 + 8 中子,标准碳同位素意义,以美国南卡罗莱纳州白垩系Pee Dee组拟箭石化石(简称PDB)作为标准品,自然界碳同位素分布,同位素在不同领域运用,碳同位素分馏作用,利用13C-C1趋势解释,国内标准（据王国建等,主要内容,同位素基础,实时同位素

2、录井系统简介,实时同位素录井质量控制,资料应用,传统同位素测量-GC-IRMS,GC-IRMS流程,取样品方式-Isotube,运送问题 周期长（几周-几月）； 存在安全隐患。 样品质量的不确定性 受取样人员影响； 漏气、凝析作用。 取样品点离散，不连续,现场同位素测量基本条件,利用红外光吸收原理测量稳定碳同位素比值 (13C/12C,工作原理,Determination of the transmitted intensity on specific 13CH4 and 12CH4 wavelengths,I/Io = exp(-alc,I : Intensity after cell Io

3、 : Incident intensity l : length of cell c : concentration l : wavelength k : extinction coefficient,a = 4pk/l,利用CRDS原理测量CH4浓度,工作原理（CRDS,T = mirror transmissivity L = mirror losses c = concentration = sample absorption coefficient l = cavity length,对固定波长光波，特定气体组分同位素信号衰减时间只与其浓度有关,实时同位素技术优势,能直接提供连续实时甲

4、烷同位素录井图； 甲烷值在0.05%-25%之间测量精度1； 严格的质量控制体系； 不需要增加人员!,实时同位素设备组成,Ethene Sensor,实时同位素录井流程,FLEX脱气,负压传送,样气预处理,实时检测,资料解释,实时显示截图,技术特点,实时同位素录井技术的技术特点主要表现在以下几方面： 抽屉式，体积小，便于现场安装、搬运； 直接与FLAIR等气体设备配套使用，无需单独脱气器； 气体在亚真空状态下，被传送到分析仪； 不用色谱仪，不燃烧，直接测量并计算稳定碳同位素比率； “连续、实时”进行样品分析，可在10秒到100秒之间自由选择分析周期，保证每10秒到每100秒有一个测量点； 能自

5、动稀释，分析浓度0.1-5%,最大15； 设备稳定，重复性好，测量精度高，200ppm至500ppm浓度样气，测量精度小于3， 500ppm至50000ppm浓度样气，测量精度小于1,实时同位素录井优势,同位素录井与Isotubes对比,主要内容,同位素基础,实时同位素录井系统简介,实时同位素录井质量控制,资料应用,设备的稳定性 样品处理和分析不合规 Ethane（乙烷） Ammonia（NH3） Methanol（甲醇） Ethene （乙烯,实时同位素影响因素,稳定性对比实验,时间 (分钟,甲烷稳定碳同位素比 (,标样 : -54.5 ；标准偏差 : 0.3 ；平均值 : -55.2 ；最

6、大与最小值差 : 1.3,同位素稀释检查,CH4 浓度超过8000 ppm，将会被设备稀释至8000ppm， 最后delta 值在 +/- 1 波动 ， 自动稀释系统正常,12CH4,13CH4,Injection: 2,500 ppm C1 in N2; 13C = -38.3,影响因素1纯净甲烷,12CH4,13CH4,Injection: 100% C2,Interference: 13C enrichment,影响因素2纯净乙烷,12CH4,13CH4,Interference: 13C depletion,Injection: 4% NH3,影响因素3NH3,12CH4,13CH4,

7、Injection: Methanol vapor into 10,000 ppm C1,Interference: extreme 13C depletion,影响因素4甲醇,12CH4,13CH4,Injection: 0.1% C2H4 in N2,Interference: extreme 13C enrichment,影响因素5乙烯,100% Propane,1,000 ppm Butane in N2,1,000 ppm Benzene in N2,100 ppm MCH in CO2,影响因素6其它,Ethane Linear relationship mathematical

8、correction C1 and C2 from ES X = Equipment specific factor (written on back of the analyzer) For client in report, plot, data only DELTA Raw values = DELTA ISO,乙烷污染的校正,NH3, CH3OH, C2H4 Removal destruction Peltier effect (NH3, CH3OH) Condensation Filter (NH3, CH3OH) Removal due to polarity PRe (NH3,

9、CH3OH, C2H4) Molecule destruction,污染的处理,Degasser, GZG,Ethene Sensor,IsotopeAnalyzer,FilterCartridge,Remove contaminants, e.g. DBM or mud (NH3, alcohols,Remove DBM contaminants, esp. C2H4 and Remaining ammonia and alcohols,Provide C1, C2 and C2H4 concentrations for d13C correction (C2/C1), calculated

10、 C2H4 concentration (C2s RSVL C2 ES,Provide C1, d13C-CH4, NH3,1500 cc mud flow, 500 cc gas flow, no heating of mud,GC, RSVL,Spot-sample port,PRE,42 sec cycle,设备组成（最佳组合）及工作流程,Calibration: start of each well section (with 3 standards) Daily injection checks Rig site procedures for high-quality acquisi

11、tion Remote service delivery support for validation of each QC step and final validation of data delivered to the client with QC flags (depending on level of service,Non valid,Valid,Reduced Accuracy,QAQC要求及操作程序,实时QAQC警报管理,Depth Ascii data ( d13C-C1 only, not filtered) Depth QC Composite log Includes

12、 automatic Qc column & d13C-C1 values (non filtered,资料提交level1,Field Depth Ascii data (d13C-C1 only, not filtered) Field Depth QC Composite log Domain Depth ASCII data (d13C-C1, d13C-C1 QC filtered, QC flag,资料提交level2,Field Depth Ascii data ( d13C-C1 only, not filtered) Field Depth QC Composite log

13、Domain Depth ASCII data (d13C-C1, d13C-C1 QC filtered, QC flag) Domain End of Section Report,资料提交level3,Special studies (Well to well comparison, multi-segment studies,资料提交level4,主要内容,同位素基础,实时同位素录井系统简介,实时同位素录井质量控制,资料应用,鉴别原油生成环境和油气母质类型研究； 判断生成天然气有机质成熟度； 对天然气进行成因分类和判识； 进行油气源对比研究； 油气运移方向研究； 研究油气的次生变化；

14、研究天然气的混合情况； 进行油气藏地球化学研究； 储层封闭及连通性研究,资料解释及应用（I,油气母质类型识别,after Bernard (1989) Whiticar (1990,气体成因分析及类型划分,Classification of gas type (biogenic / thermogenic,国内标准（据王国建等,成熟度研究,镜质体反射率（vitrinite reflectance）用符号Ro代表。镜质体是一种煤素质，但看不到植物的组织，主要是由芳香稠环化合物组成，随着煤化程度的增大，芳香结构的缩合程度也加大，这就使得镜质体的反射率增大。生油母质的热裂解过程与镜质体的演化过程密切

15、相关，所以他是一个良好的有机质成熟度指标，有机质热变质作用愈深，镜质体反射率愈大。一般认为镜质体反射率在0.5%-1.2%之间为石油成熟带。 甲烷碳同位素和其烃源岩成熟度（Ro）相关，国内外很多学者针对不同的区块提出回归方程。国内常用13C1 Ro方程如下： 油型气回归方程:13C1=15.80lgRo-42.20 （据戴金星,成熟度研究,Schoell 图版,流体类型及次生演化分析,Methane Concentration - ppm,Methane Type,10 100 1K 10K 100K 1MM,Biogenic,Thermo- genic,Mixed, Thermogenic

16、75 50 25,Methane Carbon Isotopes Per mille vs PDB,20 -30 -40 -50 -60 -70,Depth Feet,MD,10100,10300,10200,Thermal Methane Association,Dry Oil Condensate Dry Biogenic Assoc. Assoc. Hot,Thermal Methane Source Maturity Equivalent Ro,0.6 0.8 1.0 2 3 4,Interpretation,Biogenic Gas,Thermogenic Gas,实时甲烷浓度,实时甲烷分类,成熟度,气体湿度分析,实时甲烷同位素,断层隔开油藏,Connected,Connected,储层连通性分析