同位素基本概念

具有相同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素。同位素又分為穩定同位素和放射性同位素。

常見同位素及其自然豐度

碳同位素標量

碳主要的兩種穩定同位素：¹²C和¹³C

碳同位素分餾

定義：¹²C和¹³C在物理、化學和生物反應過程中以不同比例分配于各個物質中的現象叫碳同位素分餾。

分類：1）化學分餾(動力學分餾)：因¹²C化學鍵和¹³C強度差異，造成輕重同位素分子化學反應速率的差異而導致的分餾，如植物光合作用和溫度壓力生烴作用等。

                  2）物理分餾（質量分餾）：因質量差異造成蒸發、凝聚、升華和擴散等過程中¹²C和¹³C的分異。

碳同位素在油氣勘探中的應用

基于碳同位素錄井的油氣勘探新應用

同位素錄井是油氣鉆探過程中所實施的實時碳同位素檢測技術，檢測的樣品主要包括泥漿氣、泵抽流體氣、生產氣等，測量組分主要為為氣態烴和CO₂等含碳組分。通過大量、連續、立體的同位素數據，不僅能夠分析油氣成因與成熟度、油氣藏的后期改造和次生變化等地質成藏特征，在非常規油氣方面還能指導古潛山、頁巖油氣的勘探，為非常規資源勘探潛力分析和儲量評估提供依據。

優點：

1)  減少取樣、運輸過程的干擾，提高檢測質量；

2）數據量大而連續，可用于精細地化分析；

3）實時在線測量，及時指導勘探；

4）構建立體的“碳同位素場”;

5）單樣成本低。