Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Разработка основ метода дистанционного лазерного зондирования веществ индикаторов месторождений нефти и газа . 10
1.1 Основные проблемы поиска месторождений нефти и газа 10
1.2 Создание геохимической модели распределения УВГ в приземном слое атмосферы над месторождением УВ . 12
1.3 Сопоставление современных научно-методических основ геохимических методов с результатами исследований - 26
1.4 Предварительная оценка расчетных характеристик параметров транспорта веществ-индикаторов из месторождения - 29
1.5 Оценка эффективности метода лазерного зондирования в сравнении с современными методами геологоразведочных работ - 34
1.6 Вывод по главе 1 39
2. Лидарные методы дистанционной лазерной спектроскопии для задач ультраспектральной селекции индикаторных веществ 40
2.1 Методы лазерного дистанционного зондирования 40
2.2 Физические основы метода комбинационного рассеяния. 42
2.3 Физические основы метода дифференциального поглощения и рассеяния. 46
2.4 Определение параметров трассы, влияющих на обнаружительную способность лидара.
2.5 Экспериментальное исследование спектров поглощение индикаторных веществ и выбор метода зондирования. 56
2.6 Экспериментальное исследование ультраспектральной селективности рамановского метода и создание базы данных стоксовых сдвигов индикаторных веществ 60
2.7 Выводы по главе 2. 73
3. Исследование ультраспектральной селективности СКР и КАРС методов для поиска изотопических сигнатур метана 75
3.1 Источники метана в атмосфере 75
3.2 Изотопный состав метана 77
3.3 Метод КАРС для измерения параметров газовой фазы углеводородов в атмосфере 80
3.4 Экспериментальное исследование изотопической ультраселективности рамановского метода 88
3.5 Выводы по главе 3. 93
4. Аппаратно-программный комплекс геолого-геохимических аэропоисков месторождений нефти и газа методом лазерного зондирования 95
4.1 Структура комплекса и назначение основных функциональных узлов 95
4.2 Модуль зондирования. Разработка лазерного канала 96
4.3 Входной оптический канал с системой сканирования и спектроанализа - 108
4.4 Модуль обработки электронных данных - 113
4.5. Исследование предельной чувствительности рамановского лидара - 122
4.6 Вывод по главе 4. - 124
Заключение - 125
Список основных публикаций по теме диссертации - 128
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц, терминов- 133
Список использованных источников. - 134
- Создание геохимической модели распределения УВГ в приземном слое атмосферы над месторождением УВ
- Оценка эффективности метода лазерного зондирования в сравнении с современными методами геологоразведочных работ
- Экспериментальное исследование ультраспектральной селективности рамановского метода и создание базы данных стоксовых сдвигов индикаторных веществ
- Входной оптический канал с системой сканирования и спектроанализа
Создание геохимической модели распределения УВГ в приземном слое атмосферы над месторождением УВ
Несмотря на активное внедрение в последнее десятилетие различных энергосберегающих технологий и развитие альтернативной энергетики, преобладающее значение – это использование нефти и газа, что предопределяет приоритетность всех вопросов, связанных с разведкой, добычей, транспортом, переработкой и использованием этих ископаемых топлив.
При проведении геологоразведочных работ (ГРР) для поисков нефти и газа по предварительно выбранной сети профилей производят сейсмические исследования в пределах всей исследуемой территории. Путем обработки и интерпретации данных сейсморазведки в геологическом разрезе территории проводится поиск ловушек, с которыми могут быть связаны залежи нефти и газа, и прогнозируют наличие залежей. Такой способ [1] поисков залежей нефти и газа весьма дорог, так как требует прокладки сейсмических профилей шириной (не менее 6 м), достаточной для прохода тяжелой колесной и гусеничной техники повышенной проходимости, в т.ч. в условиях тундры, болотистой, горно-лесистой, таежной местности и т.д., с рубкой просек, а также бурением малоглубинных скважин для проведения взрывных работ и инициации упругих волн. При этом можно успешно найти только ловушки структурного типа и с достаточно высокой степенью достоверности прогнозировать наличие залежей уникальных и крупных размеров [1] . В случае залежей средних и мелких размеров, которые в настоящее время составляют основную массу, возникают значительные трудности, так как влияние этих залежей на волновую картину соизмеримо или значительно ниже влияния геологических факторов. Кроме того, в природе существуют залежи, связанные с ловушками неструктурного типа, которые методами сейсморазведки в большинстве случаев выявить невозможно. К сожалению достоверность прогноза методов сейсморазведки, картировочного бурения, геологической съемки остается недостаточно высокой и в благоприятных условиях составляет, в лучшем случае, 30%. Особенно низка эффективность сейсморазведки при поисках неантиклинальных и сложно построенных ловушек, что характерно для районов Восточной Сибири. Поэтому на современном этапе развития нефтепоисковых работ необходим более широкий комплекс методов, имеющих различную физическую основу.
Вместе с тем, не каждая выявленная ловушка структурного, либо неструктурного типа, содержит промышленные скопления углеводородов (УВ). В природе встречаются так называемые «пустые ловушки», не содержащие УВ. Используемые для отбраковки таких структур методы, включая наземную геохимию, требуют наземных маршрутов, либо пеших, либо с использованием колесной и гусеничной техники повышенной проходимости и также отличаются низкой производительностью.
В связи с этим для отбраковки непродуктивных ловушек, выявленных по данным сейсморазведки, приходится бурить большое количество поисковых глубоких скважин, для проводки которых требуется не только рубка просек, а и строительство временных дорог с выравниванием рельефа местности. При этом особенности исследуемой территории, например сильная заболоченность и отсутствие проходимых дорог, могут сделать сейсморазведку весьма затруднительной и дорогой.
Геохимические методы поисков нефти и газа относятся к прямым методам поисков и позволяют надежно оценить возможность наличия залежей в недрах исследуемой территории [2]. Но они в отличие от сейсморазведки не могут показать геологическое строение территории, а только оценивают перспективы наличия залежей в недрах земли, то есть показывают картину в плане. Также к существенным недостаткам прямых геохимических методов следует отнести необходимость отбора проб на всей исследуемой территории, что затрудняет их использование в труднодоступных районах и при исследовании обширных территорий.
Комбинированным способом геологической разведки нефти и газа [3] на исследуемой территории проводят геохимическую съемку путем изучения газов, сорбированных на глинистой матрице, по результатам которой выявляют зоны углеводородных аномалий, а затем на участках площади по профилям в пределах выявленных углеводородных аномалий с выходом в нормальное поле проводят электроразведочные работы, по результатам которых судят о параметрах пласта на глубине от поверхностной геохимической аномалии до искомой залежи. Однако данный способ не пригоден для осуществления поисков нефти и газа в сильно заболоченной местности и получения точных границ залежи. Также недостатками способа является высокая трудоемкость и большие затраты на поиск углеводородных залежей.
В [4] предложен способ дистанционного зондирования земной поверхности в интересах поиска полезных ископаемых, в частности, за счет того, что многозональное ландшафтное зондирование дополнено фотографированием растительности в узких зонах электромагнитного спектра в различные сроки фаз вегетации и определения групп химических соединений, накапливающихся в биомассе растительности по величине контрастов фотоизображений.
К наиболее перспективным относятся дистанционные авиационные методы измерения содержания предельных углеводородов (метана, этана, бутана и пропана) в приземном слое атмосферы при поверхностных выходах газа со сверхмалой концентрацией и автоматизированной обработкой информации. Применение наземных и аэрогеохимических поисков месторождений углеводородов базируется на установленном факте миграции из залежей нефти и газа углеводородных и других многокомпонентных флюидов (H2S, CO, CO2, H2, He), что приводит к изменению физических свойств пород над залежью и формированию ореолов метана, пропана и других углеводородов в приповерхностных отложениях и приземном слое атмосферы. В результате, по контуру залежи наблюдаются аномальные концентрации углеводородных газов.
Недостатком работы практически всех предприятий, деятельность которых связана с аэрогеофизическими съемками искомых месторождений углеводородного сырья в приземных слоях атмосферы, является отсутствие необходимых современных диагностических средств, технологий и специалистов [5]. Для многих направлений дистанционного диагностирования повышение чувствительности и точности детектирования малых газовых примесей атмосферы остается наиболее проблемным и первичный анализ порой не может заменить непосредственных полевых наблюдений и измерений на местности. При этом одной из основной задач является разработка технических полевого авиационного лидара с ультравысокой чувствительностью и ультраспектральной селективностью, способного в комплексе с иными, традиционными средствами геологоразведки существенно повысить эффективность аэрогеохимического поиска углеводородных газов (УВГ).
Оценка эффективности метода лазерного зондирования в сравнении с современными методами геологоразведочных работ
Преимуществом второго способа является экспрессность как самих работ, так и получаемых результатов, необходимость герметизации и транспортировки только контрольных проб, что позволяет выполнять съемку по равномерной сети с небольшим шагом опробования и обеспечить высокую степень детализации исследуемых площадей.
Недостатком является низкая достоверностью получаемых результатов, необходимость транспортировки сложной высокочувствительной аналитической аппаратуры по пересеченной местности в различных климатических условиях, а также её настройки и калибровки по эталонным углеводородным смесям в полевых условиях и непосредственно на профилях, что не всегда может быть выполнено достаточно качественно.
Прямые геохимические методы фиксируют только факт наличия скоплений углеводородов в земной коре, в ряде случаев – фазовый состав флюида. Ни глубина, ни структурное строение залежи при этом не определяется. Поэтому любые модификации геохимических методов, хотя и являются достаточно эффективными при прогнозе нефтегазоносности, но применяться могут только в комплексе с другими методами поисков.
Косвенные методы основаны на изучении физических полей [4-8] , возбуждаемых в Земной коре либо естественным, либо искусственным путем и основываются на изучении физико-химических параметров минеральных сред, микрофлоры и геохимических элементов, не связанных прямо с залежью, но свидетельствующих о возможном ее присутствии. Данные методы также подразделяются на наземные и дистанционные. Их роль в практике геологоразведочнвых работ на нефть и газ отражена в таблице 1 в приложении А.
Особые перспективы связаны с использование аэрометодов, позволяющих оперативно проводить съемку всего района работ, независимо от его доступности. Однако до последнего времени использование аэрометодов при поиске нефти и газа носило эпизодический характер, так как эти методы в массе своей относились к косвенным – и, следовательно, полученные при их использовании результаты обладали низкой точностью.
Аэромагнитометрические и аэрогравиметрические исследования широко используются при составлении геологических карт и прогноза глубинного состава земной коры, но роль этих методов при поиске нефти и газа невелика. Аэрогамма-спектрометрия и аэроэлектроразведка отличаются несколько большей эффективностью, однако значительные изменения показателей радиогеохимических и электрических показателей не позволяет повсеместно использовать данную технологии при поиске УВ. Эффективность данных методов напрямую зависит от состава и свойств нефти, т.е. от содержания в ней попутных металлов.
Тепловая инфракрасная съемка, основанная на выделении объектов с высокой тепловой контрастностью [61, 62] , может использоваться с большей эффективностью. При ее использовании происходит автоматизированное картирование земной поверхности с выделением геотемпературных аномалий. Однако модель плотности потока теплового излучения позволяет лишь косвенно выделить потенциальные нефтегазоносные объекты, а также требует проведения весьма трудоемких исследований по сбору информации для проверки достоверности полученных этим методом данных, так как множество факторов влияет на точность дистанционных измерений и их интерпретацию. Например, геотемпературные аномалии, свойственные нефтегазоносным и пустым ловушкам, в ряде районов различаются менее чем на 1 C, а воздействие разных видов растительного покрова дает отличие на 2-3 C [27]. Выделение аномалий по дешифрированию космоснимков, в т.ч. с выделением косвенных геохимических критериев (изменение растительности, снежного покрова, цвета водной поверхности) также имеет ряд недостатков (например, недостаточно точные данные о рельефе) и не позволяет со значительной степенью достоверности выявлять залежи УВ.
Также недостаточно высока эффективность при прогнозе нефтегазоносности таких дистанционных методов, как активная или пассивная радиолокация, индуктивные методы (индуктивное профилирование, вращающееся магнитное поле, метод переходных процессов), радиокип и т.д. По ним хорошо выделяются уже закартированные наземными методами крупные геологические структуры, однако на неизученных наземными методами территориях их выделение весьма проблематично и затруднительно.
Таким образом, из всех методов наиболее точными остаются поверхностные геохимические исследования, основанные на выделении углеводородных аномалий над залежью. В отличие от перечисленных выше косвенных методов, геохимический поиск является прямым, т.е. непосредственно фиксирует наличие мигрирующих из залежи углеводородов. Многочисленные исследования, проведенные при помощи данного метода, подтверждают его точность и надежность. Анализ концентрации УВ-газов и их ассоциаций позволяет не только подтвердить сам факт наличия залежи, но и определить ее тип, размеры и фазовый состав.
Однако исследования содержания УВ в почвенном и подпочвенном горизонте требуют длительного отбора образцов, что ограничивает их возможности исследованием по отдельным профилям. Кроме того, отбор, транспортировка и последующая обработка полученных образцов представляет собой трудоемкий и длительный процесс, особенно при исследовании труднодоступных регионов. Эффективность прямых геохимических поисков могла бы значительно увеличиться при использовании дистанционных аэрогеохимических методов, позволяющих быстро проводить исследования значительных по площади и труднодоступных областей.
Однако до недавнего времени разрешающая способность дистанционных геохимических методов была недостаточна для корректного определения концентрации УВ –газов (особенно тяжелых) в приземном слое атмосферы. Это обстоятельство, а также высокая стоимость работ не позволяла использовать дистанционные методы в промышленных масштабах для поисков перспективных нефтегазоносных объектов, однако требуется дополнительная информация о характере насыщенности ловушек, которую могут дать приведенные выше геохимические методы, направленные непосредственно на определение наличия в них (ловушках) углеводородов. Для эффективного и экономически выгодного комплексирования с современными геофизическими методами они должны характеризоваться достаточно высокой точностью и надежностью, относительно невысокой стоимостью выполненных на единицу полученной информации, возможностью контроля за работой регистрирующей аппаратуры и доступных способов её поверки в полевых условиях, несложной методикой проведения полевых работ, обработки и интерпретации получаемых данных. Всеми этими качествами в полной мере обладает метод лазерного зондирования при аэропоиске месторождений углеводородов (УВ).
Авиационный метод лазерного зондирования является с одной стороны прямым методом поиска, так как в его основе заложена геохимическая модель и методические приемы, основанные на общепринятых представлениях о диффузных и фильтрационных процессах миграции углеводородов к поверхности, и образованию газовых аномалий в приземном слое атмосферы.
Данный метод также относится и к геофизическим методам, так как реализован на применении лазера, работающего по принципу комбинационного рассеяния, который позволяет дистанционно проводить анализ приземного слоя исследуемой территории и выделять ореолы рассеяния, образующиеся над залежами УВ при помощи обнаружения набора индикаторных веществ.
Экспериментальное исследование ультраспектральной селективности рамановского метода и создание базы данных стоксовых сдвигов индикаторных веществ
Развитие теории, позволяющей интерпретировать данные лазерного зондирования, создание аппаратуры, использующей современные твердотельные лазеры с различными активными средами, позволяют получить важные сведения о фотохимических реакциях в атмосфере. Открываются и возможности контроля искусственно и поиска областей с повышенной концентрацией УВ-газов и их взаимодействия с окружающей средой. Однако активные методы зондирования атмосферы являются косвенными, что предопределяет зависимость достоверности интерпретации результатов измерений искомых оптико-физических атмосферных параметров от точности измерений [96].
Первоначально перед нами стояла задача определения полос поглащения ИВ, с целью выбора наиболее эффективного метода дистанционного зодирования (ДП или КР) [84].
Метан, этан, пропан, бутан и пентан являются основными индикаторами нефтегазовых месторождений [43-51]. Для выбора метода лазерного зондирования залежей углеводородов и создания информационной базы необходимо опираться на спектральные характеристики веществ-индикаторов. Для выявления специфики каждого из перечисленных углеводородов были проведены измерения спектров поглощения. Газы поочередно наполнялись в кювету длиной 50 мм с оптическими окнами из ФКИ (CaF2) . Измерения спектров поглощения проводились на спектрометре ФСМ 1201 (разрешение 2см-1).
Фурье-спектрометр ФСМ 1201 (Рисунок 2.4 ) предназначен для регистрации и исследования оптических спектров в инфракрасной области, а также для количественного анализа и контроля качества продукции в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности, осуществления экологического контроля, криминалистической и др. видов экспертиз.
Основой фурье-спектрометра является двухлучевой интерферометр Майкельсона, в котором оптическая разность хода изменяется за счет движения (сканирования) одного их зеркал в плечах интерферометра. Оптическое излучение от источника проходит через интерферометр на выходе, которого регистрируется интерферограмма, представляющая собой зависимость интенсивности светового потока от оптической разности хода. Спектр, как зависимость интенсивности излучения от волнового числа, получается путем обратного преобразования Фурье интерферограммы, выполняемого с использованием компьютера.
Сканирование зеркала в интерферометре осуществляется с помощью прецизионного механизма и системы управления, обеспечивающей стабилизацию скорости сканирования на участке регистрации интерферограммы. Оптическая разность хода определяется с помощью референтного канала, регистрирующего интерферограмму излучения He-Ne лазера на том же интерферометре. Модуль интерферометра герметизирован и заполнен инертным газом.
В кюветном отделении фурье-спектрометра поочередно устанавливались кюветы с УВГ для исследования, а также приставки для измерения зеркального и диффузного отражения и спектров МНПВО.
Управление процессом измерения осуществлялось от встроенного контроллера и отдельного IBM PC совместимого компьютера. Программа FSpec обеспечивала управление фурье-спектрометром и оптимизацию процесса измерения, а также обработку полученных спектральных данных. Таблица 2.10 - Характеристики ФСМ 12 Наименование характеристики Значение
Рабочий область спектра для модификации, см-1: ФСМ 1201 400-5000 Спектральное разрешение для модификации, не более, см-1: ФСМ1201 1,0 Пределы допускаемой абсолютной погрешности шкалы волновыхчисел, см-1 ±0,1 Пределы допускаемого отклонения сигнала 100 % пропускания от номинального значения (1950- или 4950-5050 см-1, разрешение 4см-1, 20 сканов), % ±0,5 Среднеквадратическое отклонение сигнала 100 % пропускания (1950-2050 см-1 или 4950-5050 см-1, разрешение 4 см-1, 20 сканов),не более, % 0,025 Уровень псевдорассеянного света, не более, % ±0,25 Габаритные размеры, не более, мм 550x400x250 Размеры кюветного отделения, не менее, мм 150x160x200 Условия эксплуатации: диапазон изменения температуры, С диапазон изменения атмосферного давления, кПа диапазон изменения относительной влажности, % при t=25C 10-3584-106,720-80
Из анализа полученных графиков следует, что у индикаторных веществ месторождения нефти и газа в ИК области спектра наблюдается переналожение полос поглощения. Поскольку в реальных условиях над месторождениями нефти и газа присутствуют одновременно ореолы многих гомологов углеводородов то, очевидно, для дистанционной идентификации состава индикаторных веществ нецелесообразно использовать метод дифференциального поглощения, и возникает необходимость в методе комбинационного рассеяния (КР).
В отличие от других (дифференциального поглощения, флуоресценции) рамановский метод является прямым источником информации о химическом составе сложных сред. Отсутствие переналожения спектров СКР в широком диапазоне длин волн открывает возможности селекции искомых веществ на фоне подстилающей поверхности Земли при наблюдении с борта летательных аппаратов.
Экспериментальное исследование ультраспектральной селективности рамановского метода и создание базы данных стоксовых сдвигов индикаторных веществ
Экспериментальное исследование спектров веществ – потенциальных загрязнителей – необходимо для дополнительного уточнения теоретически длин волн эхо-сигналов веществ углеводородов. Теоретический расчет рамановских спектральных сигнатур представляет собой нетривиальную физико-математическую задачу, решение которой требует создания специальных трехмерных моделей колебательных уровней, ввиду того что в спектре ИВ УВГ содержатся многоатомные молекулы (до 60 атомов и 4 элементов) и изомеров, и создание таких моделей требует большого количества времени и вычислительных способностей и не позволяет транслировать результаты моделирования на другие вещества и изомеры гомологов
Входной оптический канал с системой сканирования и спектроанализа
Одним из таких способов повышения надежности метода дистанционного лазерного поиска нефтегазовых месторождений является метод анализа изотопических рамановских сигнатур метана.
По изотопному составу метана (содержанию 13С, 14С и D) можно судить о происхождении метана и времени его образования. Анализируя данные по содержанию радиоактивного изотопа 14С, можно определить доли метана биологического и небиологического происхождения.
Из главы 1 известно, что основой геохимических методов поиска нефти и газа является теория осадочно-миграционного происхождения нефти и газа из биоорганического вещества. Процесс образования можно разделить на три фазы. Первая фаза является главным образом газовой и связана с диагенезом и протокатагенезом (градация ПК). На этой стадии образуется главным образом метан в количестве до 5,0% от общей массы органического вещества (ОВ) с характерным легким изотопным составом -13С от -30 до – 90.
Вторая фаза (ГФН) – зона среднего катагенеза (градация МК1-МК2). В итоге рождается собственно нефть. Этот этап характеризуется высоким содержанием предельных тяжелых УВГ с изотопно-относительно тяжелым метаном 13С от – 37 до - 40.
Третья фаза развивается в жестких термобарических условиях градаций катагенеза МК4-АК2 и характеризуется тем, что органические вещества преобразуются в газ и газоконденсат . Итогом этой фазы является генезис метана, но в отличие от зона среднего катагенеза газ имеет еще более тяжелый изотопный состав 13С – 30 до - 36 [21].
Таким образом, для теории и особенно практики геохимических методов поиска месторождений нефти и газа (ГПНГ) необходимы сведения о типе и степени изменения ОВ, его нефтематеринском потенциале в зоне поискового геохимического зондирования, чтобы с генетических позиций оценить природу углеводородных аномалий в верхних горизонтах осадочного разреза. Этой же цели служат данные об изотопном составе метана.
Изотоп 14С образуется в атмосфере за счет космического излучения. Присутствующие в космическом излучении нейтроны реагируют с ядрами азота 14N и превращают их в ядра изотопа 14С. Время полураспада 14С составляет 5 730 лет, что существенно превосходит время жизни большинства представителей живой природы на Земле. В дальнейшем радиоактивные ядра углерода испускают электрон и опять превращаются в стабильный изотоп 14N. Изотоп 14С реагирует с кислородом воздуха с образованием молекул углекислого газа 14Со2. Далее эти молекулы благодаря процессам фотосинтеза вместе с молекулами стабильного углерода 12Со2 включаются в процессы образования живого органического вещества. За время жизни живой организм накапливает некоторое количество радиоактивного углерода, но это накопление прекращается после смерти и захоронения организма. Начиная с этого времени количество радиоактивного углерода только падает. Поэтому, измеряя долю радиоактивного углерода относительно стабильного углерода, можно определить дату жизни организма. Так метан, поступающий из небиологических источников, например из шахт при добыче угля, имеет очень большой возраст и не содержит 14С. Обнаружено, что 21 3% атмосферного метана ископаемого происхождения. Это дает для величины потока в атмосферу примерно 100 млн т ископаемого метана в год, что представляется значительно завышенной величиной [96-98].. Содержание 13С обычно характеризуется относительной величиной (13С/12С) и выражается в промилле: где величина ( С/ С)образец (стандарт) представляет собой отношение количеств изотопов 13С к 12С в образце (стандарте). Углерод содержит, в среднем, 1,1% углерода 13С. В качестве стандарта обычно используется Pee Dee Belemnite (PDB). Для стандарта величина 13С/12С = 0,0112372. Из выражения для (13С/12С) следует, что при нулевом содержании тяжелого изотопа в смеси величина (13С/12С) равна -1 000%, а при удвоенном количестве по сравнению со стандартом - +1 000%. Таким образом, содержание тяжелого изотопа будет выше в том образце, в котором величина (13С/12С) больше.
Для атмосферного метана величина = -47,7 ± 0,2. Как видно из таблице 3.1, все биологические источники сильно обогащены легким метаном, хотя в исходном материале, подвергшемся биологической обработке, как правило, существенно больше: трава для скота имеет = -27%, -28%, для зерна = -12,6%, -14%, болотных остатков растений лежит в пределах -25%, -28%. Таким образом, в процессе биохимической переработки происходит обогащение метана легким изотопом углерода. По мере старения исходного биологического материала и его химической трансформации происходит постепенное увеличение содержания тяжелого углерода. Поэтому метан, поступающий с глубин 3-10 км, имеет более высокие . Очень высокие значения наблюдаются и для метана, возникающего при горении биомассы.
Можно было полагать, что изотопное содержание метана в атмосфере будет представлять собой среднее значение по всем источникам с учетом их мощности. Однако изотопный состав атмосферного метана ввиду его большого времени жизни в атмосфере не отражает автоматически изотопный состав его источников: реакции радикалов OH и реакция поглощения метана почвой изменяют изотопный состав атмосферного метана. В обеих реакциях более предпочтительно участие легкого метана. Следовательно, атмосферный метан будет обогащен по сравнению с метаном из его источников более тяжелым метаном. Таблица