实时甲烷碳同位素录井在实钻中的应用与认识

实时甲烷碳同位素录井是一种现场连续、实时检测钻井液中甲烷碳同位素含量的录井技术。根据现场甲烷碳同位素的测定分析，可快速提供有关天然气成因、类型、烃源岩成熟度等多方面信息，并为气、油源对比、多井对比、断层封闭性研究提供重要依据。结合甲烷碳同位素数据，在快速得出储层天然气的成因、类型、烃源岩成熟度的基础上，还对断层封闭研究和油气运移做出分析验证。

录井现场碳同位素自动进样系统的研制与应用

碳同位素录井可用于研究地下油气中碳同位素的组成和分布,进行油气成熟度判定和甜点识别。当前主要使用同位素质谱和同位素光谱进行手动注样的离线检测,由于其时效低、精度无法得到保障,不能满足实时录井需求。为此开发出一套自动进样系统,能够实时在线进行地层气甲烷、乙烷和丙烷碳同位素检测。该系统可与综合录井仪进行通信,将读取的实时地层气测数据传至碳同位素分析仪,依据气测浓度进行匹配稀释操作,配合后端碳同位素分析仪的色谱控制和光谱检测单元,完成全自动实时碳同位素测量,从而提高现场碳同位素录井分析速度和测量精度,降低现场人员劳动强度,为油气显示识别和地质断层识别提供有效的技术支撑。

实时碳同位素录井技术在琼东南盆地松涛凸起天然气成因及成藏分析中的应用

琼东南盆地松涛凸起A3构造天然气成因及来源存在多解性,加之周边区域钻井稀少,给成藏研究带来了挑战。与传统的井场取样+实验室同位素分析方式相比,实时同位素录井技术具有分析周期短、数据点多且连续的特点,可以追踪天然气运移痕迹、重现天然气成藏过程。利用实时碳同位素录井技术对松涛凸起A3构造A3-1和A3-1Sa井进行了气源对比和天然气成因及来源分析,结果表明:两口井目的层三亚组及A3-1井陵水组气测异常段天然气甲烷碳同位素主要为-50‰^-35‰,为成熟—高成熟热成因气;北侧的松东凹陷烃源岩成熟度低且没有成熟—高成熟天然气运移迹象,南侧的松南凹陷烃源岩成熟度高且成熟—高成熟天然气运移迹象明显,表明A3构造天然气来源于松南凹陷。这一研究结果不仅证实了松南凹陷的生烃能力,而且提升了松南凹陷的勘探价值。

实时同位素录井技术

石油钻探过程中的同位素检测资料是成岩、成矿作用、天然气成因研究与分类,烃源岩成熟度评估等地质综合研究中的重要依据,但以往该项资料的分析、检测因受技术及环境条件的限制,资料的获取相对滞后,影响了其应用价值,为了解决这一难题,法国地质服务公司开发了实时同位素录井技术,它具有现场连续、实时检测钻井液中稳定同位素含量的特点。该技术主要采用近红外吸收原理测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)以及氘同位素(δ2H),同时采用光腔衰荡光谱原理(CRDS)测量甲烷含量。目前,现场作业主要提供随深度连续的甲烷碳同位素和甲烷含量数据。通过相关资料的收集和研究,探讨了该项技术的原理、特点和测量参数及资料应用问题。随着研发工作的全面推进,将实现连续实时测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)和氘同位素(δ2H),从而为现场快速评价油气藏性质和成因提供重要依据,进一步提高同位素资料的应用价值。

实时同位素录井技术应用

实时同位素录井技术特点突出:实时分析甲烷碳同位素,数据点丰富;使用近红外吸收原理,数据精度高;设备可以和geoNEXT录井系统整合在同一个录井房内,非常适合现场录井作业。对以往采用该技术所钻20多口井进行分析,发现实时同位素数据结合录井色谱仪实测气体数据,即可对天然气成因、成熟度、母质类型进行分析判断,还可以帮助录井综合解释识别复杂油气藏以及对潜山储集层有无油气显示进行识别,从而为扩大实时同位素录井的应用范围、拓展其应用思路,在油气勘探中发挥越来越重要的作用提供了技术支持。

实时同位素录井在预测油气藏中的应用

斯伦贝谢公司实时同位素录井技术可以实时检测甲烷气体中的碳同位素（δ3C1），该技术具有实时、快速、测量精度高、适于现场作业等优点，已经在中海油湛江和深圳分公司大面积推广使用。通过分析δ3C1及气体组分数据，可以对全井的天然气成因进行分析；利用δ3C1结合δ3C1-R0回归方程式，判断储集层内的天然气类型。LW3X2井和BY16X1井同处于白云凹陷边缘带，通过对比BY16X1井和LW3X2井δ3C1，可以预测下伏油气藏，拓展了同位素在勘探中的应用。实时同位素录井开辟了录井技术的新领域，同位素为天然气的研究和勘探提供了大量的信息，该技术将会在未来油气勘探过程中发挥更加重要的作用。

河北省宣化东部煤系地层综合气含气性评价

通过对河北省宣化东部施工的ZY 1井的地层岩性发育特征、气测录井、含气量测定以及等温吸附试验、气体组分及甲烷碳同位素测试数据分析,对该区煤系地层综合气含气性进行评价,最终证实:该区青白口系下马岭组、中-下侏罗统下花园组地层中发育多段垂向空间叠置特征明显的暗色泥页岩、煤、致密砂岩沉积地层;气测录井发现气测异常层8层,均存在于下花园组地层中;含气量测定数据显示泥页岩层总含气量介于1.10~8.30 m^(3)/t之间,平均值3.60 m^(3)/t,煤层总含气量介于2.78~14.80 m^(3)/t之间,平均值7.17 m^(3)/t;等温吸附实验显示泥页岩兰氏体积介于3.33~6.49 cm^(3)/g之间,平均值4.78 cm^(3)/g,煤层兰氏体积介于12.29~21.67 cm^(3)/g之间,平均值17.75 cm^(3)/g;气体化学组分以甲烷为主,平均值91.27%。通过分析气体甲烷碳同位素测试数据认为,该区气成因复杂,热成因、生物成因、次生热成因均存在。综合分析,该区具有较大的煤系地层综合气资源勘探潜力。