同位素基本概念

具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素。同位素又分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。

常見同位素及其自然豐度

碳同位素標(biāo)量

碳主要的兩種穩(wěn)定同位素：¹²C和¹³C

碳同位素分餾

定義：¹²C和¹³C在物理、化學(xué)和生物反應(yīng)過程中以不同比例分配于各個物質(zhì)中的現(xiàn)象叫碳同位素分餾。

分類：1）化學(xué)分餾(動力學(xué)分餾)：因¹²C化學(xué)鍵和¹³C強(qiáng)度差異，造成輕重同位素分子化學(xué)反應(yīng)速率的差異而導(dǎo)致的分餾，如植物光合作用和溫度壓力生烴作用等。

                  2）物理分餾（質(zhì)量分餾）：因質(zhì)量差異造成蒸發(fā)、凝聚、升華和擴(kuò)散等過程中¹²C和¹³C的分異。

碳同位素在油氣勘探中的應(yīng)用

基于碳同位素錄井的油氣勘探新應(yīng)用

同位素錄井是油氣鉆探過程中所實(shí)施的實(shí)時(shí)碳同位素檢測技術(shù)，檢測的樣品主要包括泥漿氣、泵抽流體氣、生產(chǎn)氣等，測量組分主要為為氣態(tài)烴和CO₂等含碳組分。通過大量、連續(xù)、立體的同位素?cái)?shù)據(jù)，不僅能夠分析油氣成因與成熟度、油氣藏的后期改造和次生變化等地質(zhì)成藏特征，在非常規(guī)油氣方面還能指導(dǎo)古潛山、頁巖油氣的勘探，為非常規(guī)資源勘探潛力分析和儲量評估提供依據(jù)。

優(yōu)點(diǎn)：

1)  減少取樣、運(yùn)輸過程的干擾，提高檢測質(zhì)量；

2）數(shù)據(jù)量大而連續(xù)，可用于精細(xì)地化分析；

3）實(shí)時(shí)在線測量，及時(shí)指導(dǎo)勘探；

4）構(gòu)建立體的“碳同位素場”;

5）單樣成本低。