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跨领域技术火花DNA测序将用于页岩气开发

发布时间:2016-06-07 11:02:45   来源:石油圈    点击:

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在过去20多年里,DNA测序技术已经被广泛应用于刑事取证和医疗健康领域。加利福尼亚的一家新兴技术公司Biota Technology相信,DNA测序技术将很快融入到页岩气工业当中。

Biota公司成立于2013年,他们认为DNA测序技术能够有效指导运营商合理布井以及如何进行完井作业,从而实现页岩气水平井产量最大化开采。

Biota 公司首席执行官Ajay Kshatriya说,“我们目前正在处理的是客户在多重尺度上无法解决的问题,比如,每个压裂段的甜点和主力层的位置,每口井的裂缝高度,多井之间连通性如何?”

迄今为止,Biota已经将该技术成功应用到了美国六家油气生产商的60口井上。该方法的新奇之处,主要是通过分析分布在地下岩石中与油、水共存的微生物的DNA。地层中生活着成千上万种微生物,但是只有一些特定的微生物种群与碳氢化合物保持着密切的关系。

Biota公司根据微生物特征和在井眼中的分布情况,绘制出一个沿井筒的生产剖面,邻井就可以根据该剖面来设计完井工程方案或识别出进行重复压裂的时机。

“我们把DNA作为一种追踪装置,” Kshatriya说,“它相当于能够在全井生命周期内,提供4D分析的高分辨率数据源,该技术既不会造成任何环境危害,也不需要借助任何井下工具。”

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在钻井作业过程中,一口井中可能需要采集多达600个样品。这些样品主要来自钻井泥浆和岩屑,提供了可以用来描述一口井开始生产时的基准数据,样品中同时混合了所有微生物的DNA。

大多数的样品来源于完井作业以及生产过程中的油、水混合物。为了避免DNA被污染,Biota采集了多种来源的DNA样品,其中就包括了作业过程中作业人员和井场污垢可能流入井筒的DNA。

所有这些信息将会由公司的数据专家进行编译和筛选,并且采用机器学习软件来寻找其中的重要联系。

作为Biota最大的投资者之一,Illumina公司市值超过了数十亿美元,具备领先的DNA研发技术。该公司作为行业先驱,在五年内把单个样品的测序成本从100000美元降低到了100美元。

Biota公司不断创建新的记录,同时也奠定了公司自身在石油行业中的价值,目前Biota公司尚有待于披露它自身的价格体系。

但是公司指出,目前新的出乎意料低的价格,其初衷就是想让页岩油气生产商都能够采用DNA测序技术作为每口井的诊断技术进行作业,这同时也是公司希望能够在相关竞争技术领域中独树一帜。

生产测井的代价往往是比较昂贵的,它通常需要关井一段时间直到工具下入才能完成作业。

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Biota的取样作业在地面进行,比如从振动筛或管线中取样,而且不需要关井或下入任何工具。

“示踪剂和微地震技术同样也是很好的技术工具”,Kshatriya说,“但是很难得到全井生命周期的4D“快照”,而只能获得初始时间点的信息,这也是示踪剂和微地震技术的真正局限性”

Biota 认为该技术仅次于井下光纤系统,该系统是业界公认的具有传输高分辨率数据的能力。和DNA测序一样,光纤系统安装完毕后,在设备完好的情况下可以几个月持续性传输数据,但是最大的缺点是成本高。单次的安装费用在100万美元左右,因此光纤系统通常只用于试点项目和科学井。

在数据输出上,也许与DNA测序技术最为相似的是地球化学测试技术。DNA测序和地球化学测试一样,可以在任何时间点对油井的生产液流组分进行分析,并且借助有机物质的情况总结出有用的结论。

Biota 称在每一个单项研究中,DNA数据都能够与地球化学测试数据一致。但该公司指出,DNA测序技术提供了1000多倍于地球化学测试的数据,这使其可以在生产行为中探测到更细小的变化。

该公司还将DNA测序技术在常规井和海上生产设施上的应用进行了研究。短期内,Biota公司目标是将DNA数据和公司常规使用的井下数据进行整合。沿着这个方向,它希望研究出一种新的技术手段能够实现对DNA数据进行实时分析,而目前从现场采集数据直到实验室结果分析需要2 - 3周的时间。

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