Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990 - Gluvexlab

Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990 - Gluvexlab

Это исследование демонстрирует анализ углеводородов в ходе газотехнического каротажа с помощью платформы системы газовой микрохроматографии Agilent 990.

Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990

Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990

Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990

Быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990

Газотехнический каротаж — это процесс, позволяющий получить информацию о литологии и содержании жидкости в зоне бурения. Одна из важнейших задач газотехнического каротажа — сбор данных о типе и количестве газа. Точные данные о типе и количестве газа, собранные в ходе бурения, очень важны для правильной оценки параметров резервуара и могут указать на потенциально не замеченные зоны месторождения.

Газовая хроматография — это основной метод качественного и количественного анализа газа при газотехническом каротаже. Основной компонент газа каротажных скважин — метан. Более тяжелые углеводороды, такие как этан (C2), пропан (C3) и бутан (C4), могут указывать на месторождения нефти или жирного газа. Также в ходе каротажа следует отслеживать тяжелые углеводороды до C7.

В ходе газотехнического каротажа очень важна скорость анализа, так как чем больше подробной информации собирается на каждый метр глубины скважины, тем точнее можно выполнить оценку параметров резервуара.

Газовый микрохроматограф Agilent — это идеальный прибор для быстрого и надежного анализа газа каротажных скважин. Газовый микрохроматограф Agilent 990 унаследовал все характеристики предыдущего поколения оборудования — компактность, низкое энергопотребление и высокую скорость анализа. Кроме того, работать с ним значительно легче. Установка аналитического канала стала намного проще. Это требует всего трех шагов и отнимает всего несколько минут.

Полноцветный сенсорный экран отображает состояние прибора и основные настройки, такие как параметры сети, доступные лицензии и версию прошивки. Исполнение со стандартным отсеком поддерживает до двух аналитических каналов. Исполнение с увеличенным отсеком легко собирается из двух стандартных корпусов, объединенных с одной материнской платой и одним сенсорным ЖК-экраном. Система с увеличенным отсеком легко вмещает в себя до четырех каналов. Специально для этой системы был разработан модуль динамической электронной системы управления газом (DEGC), управляющий давлением и обеспечивающий высокую точность и стабильность потока газа.

Это исследование демонстрирует анализ углеводородов в ходе газотехнического каротажа с помощью платформы системы газовой микрохроматографии Agilent 990. Для определения углеводородов от C1 до C5 применялась стандартная система с двумя аналитическими каналами. Система с увеличенным отсеком и тремя установленными каналами использовалась для определения более тяжелых компонентов (до C8).

В табл. 1 и 2 приведены условия проведения эксперимента для каждого из каналов. Для верификации конфигурации использовался искусственный каротажный газ. Подробная информация о пробе приведена в табл. 3.


Стандартный анализ каротажного газа

Определялись углеводороды от C1 до C5. Для определения пропана, бутана, изобутана, пентана и изопентана применялся канал CP-PoraPLOT Q длиной 4 м (прямой, с модулем DEGC и без предколоночной обратной продувки). Для определения углеводородов C1 и C2 использовался канал CP-PoraPLOT Q длиной 10 м с функцией обратной продувки. Обратная продувка применялась для выдувания тяжелых компонентов из предколонки до того, как они попадут в аналитическую колонку, что помогло снизить продолжительность анализа. В противном случае из-за того что тяжелые компоненты поздно элюируются из колонки PPQ длиной 10 м, анализ занял бы больше времени.


Расширенный анализ каротажного газа

Определялись углеводороды вплоть до C8. Углеводороды C1 и C2, а также CO2 определялись с помощью канала CP-PoraPLOT Q длиной 10 м (с модулем DEGC и функцией обратной продувки). Для определения углеводородов от C3 до C5 применялась колонка CP-Sil 5CB длиной 4 м с функцией обратной продувки. В этом канале соединения тяжелее C5 выдувались с помощью обратной продувки до попадания в аналитическую колонку, что обеспечило быстрый анализ и чистую базовую линию для следующего эксперимента. Углеводороды от C6 до C8 определялись с помощью канала CP-Sil 5CB длиной 4 м (прямой, с модулем DEGC).


Оборудование

Таблица 1. Условия проведения стандартного анализа каротажного газа
Условия проведения стандартного анализа каротажного газа
Таблица 2. Условия проведения расширенного анализа каротажного газа
Условия проведения расширенного анализа каротажного газа
Таблица 3. Искусственный каротажный газ
Искусственный каротажный газ


Результаты и их обсуждение

На рис. 1 приведена хроматограмма разделения метана и этана в канале CP-PoraPLOT Q длиной 10 м с функцией обратной продувки. В искусственном каротажном газе CO2 не было. Для определения положения пика CO2 выполнялся анализ стандарта природного газа, имеющего в составе метан, CO2 и этан. Хроматограмму на рис. 1В можно использовать в качестве эталонной при анализе реальных проб каротажного газа с CO2 в составе.

Рис. 1A. Стандартный анализ каротажного газа, канал 1 для определения метана и этана: CP‑PoraPLOT Q длиной 10 м, с обратной продувкой
Стандартный анализ каротажного газа, канал 1 для определения метана и этана: CP‑PoraPLOT Q длиной 10 м, с обратной продувкой
Рис. 1B. Стандартный анализ каротажного газа, канал 1: определение местоположения пика CO2 анализом стандарта природного газа в канале CP‑PoraPLOT Q длиной 10 м, с обратной продувкой
Стандартный анализ каротажного газа, канал 1: определение местоположения пика CO2 анализом стандарта природного газа в канале CP‑PoraPLOT Q длиной 10 м, с обратной продувкой

На рис. 2 приведена хроматограмма 3 до C5, полученная с помощью канала CP-PoraPLOT Q длиной 4 м. Основная трудность ГХ-анализа в ходе газотехнического каротажа — скорость разделения. Система газовой микрохроматографии Agilent 990 решает проблему разделения всей пробы, анализируя ее части в разных каналах.

Рис. 2. Стандартный анализ каротажного газа, канал 2: определение компонентов от C3 до C5 в прямом канале CP‑PoraPLOT Q длиной 4 м
Стандартный анализ каротажного газа, канал 2: определение компонентов от C3 до C5 в прямом канале CP‑PoraPLOT Q длиной 4 м

Тип неподвижной фазы, давление на входе в колонку и температура колонки подбираются и оптимизируются отдельно для каждого из подмножества определяемых веществ. Этот подход позволяет увеличить общую скорость анализа. Продолжительность анализа зависит от канала, в котором разделение занимает больше всего времени. Для стандартного анализа каротажного газа в каждом из каналов разделение можно выполнить не более чем за 30 секунд. Объединение результатов анализа для всех каналов дает качественную и количественную информацию о пробе в целом.

В табл. 4А и 4В приведены воспроизводимости времен удерживания (ВУ) и площадей пиков для 10 анализов. Для площадей пиков ОСО не превышает 0,2%, а ОСО времени удерживания находится в диапазоне от 0,003 до 0,02%. Это демонстрирует отличные характеристики системы газовой микрохроматографии Agilent 990 и гарантирует высокую надежность результатов качественного и количественного анализа.

Таблица 4A. Разброс площадей пиков в 10 последовательных анализах в каналах CP-PoraPLOT Q длиной 4 и 10 м
Разброс площадей пиков в 10 последовательных анализах в каналах CP-PoraPLOT Q длиной 4 и 10 м
Таблица 4B. Воспроизводимость площадей пиков и времен удерживания в 10 анализах в каналах CP‑PoraPLOT Q длиной 4 и 10 м
Воспроизводимость площадей пиков и времен удерживания в 10 анализах в каналах CP‑PoraPLOT Q длиной 4 и 10 м

В расширенном анализе каротажного газа канал 1 был таким же, как и в стандартном анализе, CP-PoraPLOT Q длиной 10 м с обратной продувкой. На нем определялись метан, CO2 и этан. На рис. 3 приведена хроматограмма компонентов от C3 до C5, полученная с помощью канала 2, CP-Sil 5CB длиной 4 м и с функцией обратной продувки. На рис. 4 приведена хроматограмма 6 до C8, полученная с помощью канала 3, прямого CP-Sil 5CB длиной 4 м. Последний пик, октан, элюировался не позднее 35 секунд.

Рис. 3. Расширенный анализ каротажного газа, канал 2: определение соединений от C3 до C5 в канале CP-Sil 5CB длиной 4 м, с обратной продувкой
Расширенный анализ каротажного газа, канал 2: определение соединений от C3 до C5 в канале CP-Sil 5CB длиной 4 м, с обратной продувкой
Рис. 4. Расширенный анализ каротажного газа, канал 3: определение соединений от C6 до C8 в прямом канале CP-Sil 5CB длиной 4 м
Расширенный анализ каротажного газа, канал 3: определение соединений от C6 до C8 в прямом канале CP-Sil 5CB длиной 4 м

В табл. 5 приведены значения ОСО для времен удерживания и площадей пиков для компонентов от C3 до C8, определяемых в расширенном анализе каротажного газа. ОСО времен удерживания для компонентов от C3 до C8 было не выше 0,02%, а ОСО площадей пиков — ниже 1%, что доказывает стабильность давления и температуры колонки и воспроизводимость отклика детектора по теплопроводности Agilent 990.

Таблица 5. Воспроизводимость времен удерживания и площадей пиков в расширенном анализе каротажного газа: от C3 до C5 в канале CP-Sil 5CB длиной 4 м, с обратной продувкой; от C6 до C8 — в прямом канале CP-Sil 5CB длиной 4 м
Воспроизводимость времен удерживания и площадей пиков в расширенном анализе каротажного газа: от C3 до C5 в канале CP-Sil 5CB длиной 4 м, с обратной продувкой; от C6 до C8 — в прямом канале CP-Sil 5CB длиной 4 м


Выводы

Исследование демонстрирует быстрый анализ газа каротажных скважин с помощью системы газовой микрохроматографии Agilent 990. Для определения углеводородов от C1 до C5 и от C1 до C8 применялись, соответственно, стандартная конфигурация с двумя каналами и расширенная конфигурация с тремя каналами. Скорость анализа для каждого из каналов оптимизировалась так, чтобы не превышать 35 секунд.

Система продемонстрировала великолепную воспроизводимость времен удерживания и площадей пиков, доказав, что система газовой микрохроматографии Agilent 990 — это идеальная платформа для быстрого и надежного анализа каротажного газа.

Хотите подробнее узнать о системе микро-ГХ Agilent 990? Тогда свяжитесь с представителем нашей компании по телефону: +7 (499) 270-16-62 или воспользуйтесь онлайн-формой на сайте.

Оборудование для лабораторий

от ведущих производителей Германии, Италии и Швейцарии
Посмотреть каталог

Появились вопросы? Оставьте заявку - мы Вам перезвоним!

Наши эксперты проконсультируют Вас и помогут выбрать подходящее оборудование для решения ваших задач