【安裝案例】助力油氣成藏研究的前沿利器（Picarro水同位素分析儀）

更新時間：2025-06-18 點擊次數(shù)：180

在油氣勘探與地質(zhì)研究領(lǐng)域，精準的水同位素分析是揭示油氣成藏機理的關(guān)鍵技術(shù)之一。中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所（以下簡稱“無錫所"）近期引入了Picarro L2130-i水同位素分析儀，為深層-超深層油氣成藏示蹤與機理研究提供了強有力的技術(shù)支持。今天，我們將通過這個安裝案例，帶您深入了解Picarro L2130-i在油氣地質(zhì)研究中的應(yīng)用與價值。

項目背景：油氣成藏研究的前沿需求

油氣藏的形成與地層水的運移密切相關(guān)。地層水不僅承載著油氣的運移，還與烴類及儲層礦物發(fā)生復(fù)雜的組分交換。因此，水的氫氧同位素組成成為判斷地層水來源、儲層封閉性以及油氣藏保存條件的關(guān)鍵科學(xué)參數(shù)。

無錫究所下轄的油氣成藏重點實驗室專注于“深層-超深層海相"和“頁巖油氣"兩大領(lǐng)域，致力于油氣勘探地質(zhì)地球化學(xué)應(yīng)用技術(shù)的研究。為了滿足對深層樣品氫氧同位素的高精度分析需求，實驗室引入了Picarro L2130-i水同位素分析儀。與傳統(tǒng)的同位素質(zhì)譜儀相比，Picarro L2130-i在操作便攜性、測樣效率和使用維護成本上具有顯著優(yōu)勢。

安裝過程

（1）高效、精準的設(shè)備配置，以下是設(shè)備的主要配置功能介紹：

名稱	功能
?核心設(shè)備：Picarro L2130-i
Picarro L2130-i水同位素分析儀	高精度測量固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)樣品中氫同位素（δD）和氧同位素（δ1?O）的比值，可連續(xù)在線監(jiān)測
配套組件：全方位支持樣品處理
高精度汽化室	將樣品中的水分快速轉(zhuǎn)化為水蒸氣，為同位素分析提供穩(wěn)定可靠的氣態(tài)樣品
自動進樣器	自動、精準地抽取，最大130位可7天無人值守，提高實驗效率
MCM微燃燒模塊	通過高溫燃燒和催化氧化方法去除樣品中的有機物干擾，確保同位素測量的準確性
真空泵	提供穩(wěn)定的真空環(huán)境，確保樣品傳輸和測量過程的高效與高精度
全自動真空抽提裝置	高效提取固體和渾濁樣品中的水分，為后續(xù)分析提供純凈的水樣

（2）安裝細節(jié)：專業(yè)團隊與技術(shù)支持

Picarro公司為無錫所提供了專業(yè)的安裝服務(wù)。工程師團隊在設(shè)備到達實驗室后，迅速完成了設(shè)備的安裝與調(diào)試工作。安裝過程中，無錫所的相關(guān)技術(shù)人員全程參與，確保設(shè)備的每一個環(huán)節(jié)都符合實驗要求。

設(shè)備安裝調(diào)試：

培訓(xùn)現(xiàn)場：

應(yīng)用實踐：從樣品處理到數(shù)據(jù)分析

Picarro L2130-i水同位素分析儀的引入，不僅擴展了實驗室的檢測方法，還優(yōu)化了樣品處理和數(shù)據(jù)分析的全流程。

（1）樣品處理：多樣化預(yù)處理方案

無錫所的樣品主要來源于地層中液態(tài)水，并初次對頁巖固態(tài)樣品中吸附水進行成功抽提和測試分析。對于大部分樣品，無需做復(fù)雜的前處理即可進行樣品中氫氧同位素的測量。

不同類型樣品的預(yù)處理方式如下：

液體樣品

對于常規(guī)渾濁度不高的液體樣品，經(jīng)過0.22μm過濾后即可直接進行測量。

而對于高鹽高有機物樣品，則需要經(jīng)過萃取、過濾、靜置結(jié)晶等步驟，以降低鹽度和有機物的干擾。

頁巖固體樣品

固體樣品經(jīng)過碎樣、分篩后，采用真空抽提裝置提取潔凈水樣，最終收集至2ml樣品瓶中進行測量。

（2）數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)校準與質(zhì)量控制

為了確保所測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，Picarro L2130-i測定的氫氧同位素比值需經(jīng)過至少3個梯度的國家一級標樣校準后才能對數(shù)據(jù)做進一步分析。

經(jīng)過國家一級標樣校準后的數(shù)據(jù)通過繪制同位素特征圖與全球大氣降水線、局部大氣降水線進行對比等方式進行數(shù)據(jù)處理分析。

示例圖：地表水、地層水、常規(guī)井采出水、非常規(guī)井返排液/采出水和壓裂液H-O同位素特征對比（據(jù)，倪云燕，2022）

通過以上方法并結(jié)合蒸發(fā)模型和同位素混合模型等一系列方法，科研人員能夠確定地層水來源、判斷儲層封閉性，并預(yù)測油氣藏的保存條件。

試運行效果：提升科研效率與質(zhì)量

自Picarro L2130-i安裝試運行以來，設(shè)備的高精度和高效率可以滿足實驗室快速處理大量樣品的需求，為油氣成藏研究提供了有力支持。

此外，Picarro L2130-i的低維護成本也減輕了實驗室的運營負擔(dān)，與傳統(tǒng)質(zhì)譜設(shè)備相比，兼顧低維護成本的同時更具有操作更加簡便，維護更加簡單等優(yōu)勢，提高了實驗室的整體運行效率。

未來展望：助力油氣勘探技術(shù)升級

無錫所引入Picarro L2130-i水同位素分析儀，不僅擴展了實驗室的檢測方法，更為深層-超深層油氣成藏研究提供了有力支持。未來，科研人員將繼續(xù)優(yōu)化樣品處理方法，拓展研究領(lǐng)域，進一步挖掘Picarro L2130-i的潛力。

隨著油氣勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，水同位素分析將在油氣成藏示蹤、儲層評價等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。無錫所的這一成功案例，為國內(nèi)油氣地質(zhì)研究領(lǐng)域提供了寶貴的經(jīng)驗和借鑒。

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