توسعه اولیه در استفاده از آنالیزایزوتوپهای پایدار در حوزه ژئوشیمی صورت گرفت و جهت حل مشکلات مرتبط با انرژی بکار گرفته شد. امروزه آنالیز ایزوتوپهای پایدار بخش جدایی­ ناپذیری از فعالیتهای اکتشافی نفت و گاز می­ باشد. کاربردهای آنالیز ایزوتوپی در بخش نفت و گاز را می­توان بصورت زیر دسته­ بندی کرد:

آنالیز Mudgas اطلاعات ارزشمندی به­ شرح ذیل ارائه می­کند:

• تمایز بین گازهایی با منشاء بیولوژیک و گازهایی با منشاء ترموژنیک
• ارتباط بین سنگ مخزن- نفت- گاز
• وجود ارتباط بین گاز و نفت موجود در چاهها
• ارزیابی بلوغ سیالات و سنگ مخزن
• تشخیص وجود نشت در مخزن

گازی که در حین حفاری همراه با گل و لای به سطح می­ آید اطلاعات مفیدی در خصوص سیالاتی که در سنگها نفوذ می­ کنند به کاوشگران می ­دهد. آنالیز این گازها در گذشته تنها اطلاعاتی در خصوص غلظت هیدروکربن­ های سبک موجود در این گازها ارائه می­ کرد که گرچه مفید بودند ولی باید توجه داشت که غلظت این اجزاء شدیدا تحت تاثیر عوامل ثانویه­ای نظیر سرعت حفاری، وزن گل و لای خروجی و ایجاد انسداد قرار داشته که باعث کاهش کیفیت اطلاعات بدست آمده می­ شود. آنالیز ایزوتوپی در فواصل مشخص در حین حفاری، فهم کاوشگران نفتی را از سیالاتی که در طی انجام عملیات حفاری با آن برخورد کرده­ اند را افزایش می­ دهد. به عنوان مثال آنالیز ایزوتوپی گازهای خروجی منشاء آنها( بیوژنیک یا ترموژنیک) را مشخص کرده و وجود ارتباط آنها با نفت را نشان می­ دهد.

 

آنالیز ایزوتوپی کربن و هیدروژن در اجزاء گازهای C₁ تا C₅ در گازهای طبیعی می­تواند چهارده پارامتر ایزوتوپی متفاوت ایجاد نماید. این داده­ ها به همراه اطلاعات موجود در خصوص غلظت این اجزاء در مخلوط گازی یک اثر انگشت بسیار اختصاصی جهت ایجاد تمایز بین گازهایی که در ظاهر شبیه هم هستند ایجاد می­کند. اطلاعات مفیدی که این آنالیز تولید می­ کند به شرح ذیل می­ باشد:

• ارزیابی پیوستگی مخزن
• آب بندی مخزن
• جانمایی مکان تولید
• پایش عملکرد تولید
• درک بهتر از معماری مخزن

نفت و گاز

آنالیز ایزوتوپهای پایدار یک تکنیک اساسی برای تعیین پروفایل چاه در حین عملیات اکتشاف نفت می­باشد. درک منشاء نفت و گاز موجود در هر مخزن جدید یک نیاز اساسی برای تعیین امکان­ پذیری و مناسب بودن آن مخزن جهت استخراج می­ باشد که در این ارتباط آنالیز ایزوتوپی گاز نقش تعیین کننده­ای را ایفا می­ کند.

نمونه ­های قابل اندازه­ گیری در این روش عبارتند از : نفت، گازهای طبیعی، اجزاء اشباع و غیر اشباع نفت، کروژن، آسفالت، شیل، رسوبات، کربنات­ها، سولفایدها و نیترات­ها