石油とガスの探査

石油とガスの探査におけるナノ微細孔

石油やガスの探鉱の最適化には、貯留岩の微細構造の詳細にわたる理解が必要です。 シェール岩や砂岩などの貯留岩の粒子や粘土などの岩石を構成する鉱物の微細孔の隙間には、石油やガスが閉じ込められています。 微細孔がつながっているかどうかが、石油やガスの浸透率に影響します。それによって、利用できる貯留岩からの採収方法も変わってきます。 きめ細かい砂岩では、微細孔の大きさや浸透率は限られており、採収は難しくなります。 産出量を最適化して採収コストを減らすためには、貯留岩の浸透率を知ることが欠かせません。 カールツァイスのAxio Observerのような光学顕微鏡を使えば、貯留岩のサンプルの形態をすばやく調査することができます。また、カソードルミネセンス(CL)検出器とともに構成されたEVOのような走査電子顕微鏡を使えば、岩の微細構造解析を行うことができます。 イオン顕微鏡ソリューションは、ORION NanoFabでも利用することができます。ORION NanoFabは、卓越した表面の詳細イメージを3Dで提供します。また、3nm以下の細孔のサイズの定量的測定を行うことも可能です。

石油とガスの探査における貯蔵岩の3D微細孔

石油やガスの産業で、岩石の商業的価値を図るために利用されるのが、微細孔と浸透率の解析です。 Axio Scope.A1やAxio Imager 2を利用して地質の薄片の微細孔を測定することによって、含まれる石油やガスの存在を簡単に検知することができます。 共焦点レーザスキャン顕微鏡(LSM 700)の助けを借りれば、3Dイメージを取得して含まれる石油やガス体積の近似値を計算することも可能です。 さらに、AURIGA集積イオンビーム走査電子顕微鏡を使うと、貯蔵岩を理解するために必要な超高解像度イメージと強力な解析能力を得ることができます。 全自動の3DワークフローがATLAS 3Dによって実行され、5nmほどの薄さの画像スライスを生成します。これを再構築して、貯蔵岩の3Dイメージを生成することができます。 比類ない高解像イメージと独自の元素コントラスト(EsB検出器を利用する場合)によって、岩石の構造を取り込み、微細孔と粒子の間の詳細を明らかにすることが可能です。
微細孔を持つ岩石サンプルの後方散乱イメージと二次電子イメージとの比較を行って、サンプル内の微細孔の比率を測定することができます。AURIGAを使ってこの技術を3次元に拡張すれば、基質の中の石油で満たされている微細孔の体積比率を得ることも可能です。

石油とガスの探査における堆積岩のビトリナイト反射率

ビトリナイト反射率は、炭化水素を含む堆積盆地での熱成熟の指標として利用されることがあります。 これは、石油やガスに関連する埋蔵がある可能性を評価する際に、貴重な情報になります。 この技術は、岩石の薄片、ドリル屑、ケロゲン内の個々のビトリナイト粒子からの反射光の比率の測定に基づくもので、Axio Imager 2で測定することができます。さらに、粒子のテクスチャ分類を行い、ビトリナイト含有量を正確に把握することも可能です。

石炭とビトリナイト反射率

Axio Imager 2やAxio Scope.A1偏光顕微鏡を使って石炭を分類する際に、鍵となるのがビトリナイト反射率の測定です。 ビトリナイトは、石炭の主な有機成分の1つです。ビトリナイト反射率は石炭の形成履歴に関連があるため、炭化の程度とも関連があります。石炭の質や価値の指標となるのが、炭化の程度です。 ビトリナイト反射率を用いる方法は、国際標準DIN 22020-5またはISO 7404-5で定められています。従来はビトリナイト反射率を測定するために、光電子増倍管が利用されていましたが、現在では分光計とデジタルCCDカメラが利用されています。 ビトリナイト反射率とマセラルの解析は、炭化水素を含む原岩の熟成度の指標としても利用される、石油探査における重要なパラメータです。

油井分析

掘削方向を正しく判断するためには、試掘井や横井戸の両方で関心領域を定める必要があります。その際、石油やガスの油井のドリル屑の鉱物組成を理解することが重要になります。 鉱物学的情報によって、構造の変化が識別でき、もろい部分を探すことができます。そのため、最適な水圧破砕基地を選択する際の参考になります。 走査電子顕微鏡RoqSCANは、持ち運び可能で頑丈な設計となっており、リアルタイムにドリル屑を解析して直接油井に報告することができます。 RoqSCANは簡単に展開でき、高速に結果を出せるため、掘削方向をすばやく正確に決定でき、油井の実収率を最大化し、生産性を向上させることが可能です。

微化石と生層位学

石油やガスの探鉱産業では、微化石を視覚的に研究することで、層序について詳しく理解することができます。 微化石の存在によって、層序の個々の要素を識別することができます。 光学顕微鏡を透過したり反射したりするする薄い切片は、 Axio Imager 2やAxio Scope.A1などの正立顕微鏡と偏光を使って、簡単かつ高速に視覚化することができます。 走査電子顕微鏡のEVOで高解像度イメージを取得すれば、種の詳細を明確にすることが可能です。

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