[發(fā)明專利]一種基于激光拉曼Mapping測(cè)定流體包裹體氣液比的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410189449.7
• 申請(qǐng)日: 2014-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103940804A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嘉慶;李忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用激光拉曼Mapping技術(shù)測(cè)定流體包裹體氣液比的方法。

背景技術(shù)：

流體包裹體是礦物在結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)程中被捕獲并保存在礦物晶體缺陷中的原始地質(zhì)流體，是記錄成巖、成礦(藏)作用及其條件的顯微古流體樣品，通過(guò)對(duì)保存在礦物中流體包裹體分析研究，可以揭示不同時(shí)期成巖成礦(藏)物化條件、流體成分、物質(zhì)來(lái)源和地質(zhì)作用過(guò)程等。按組成性質(zhì)的不同，流體包裹體劃分為烴包裹體、含烴鹽水包裹體和無(wú)熒光的鹽水包裹體。氣液比是指一個(gè)流體包裹體在某一溫度(通常為室溫)時(shí)氣體部分和液體部分的體積比，是由特定流體體系PVT性質(zhì)決定的。重構(gòu)含油氣盆地古壓力歷史的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)就是流體包裹體的氣液比，所以流體包裹體氣液比的準(zhǔn)確性對(duì)包裹體捕獲溫度和捕獲壓力的計(jì)算有很大的影響。

激光拉曼光譜是一種非破壞性測(cè)定物質(zhì)分子成分的微觀分析技術(shù)，是基于激光光子與物質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞后，改變?cè)腥肷漕l率的一種分子散射光譜。Mapping是激光拉曼儀一種新的成像技術(shù)，其利用軟件控制自動(dòng)樣品平臺(tái)(X、Y和Z軸三個(gè)方向)移動(dòng)，樣品被逐點(diǎn)記錄，每個(gè)點(diǎn)會(huì)在檢測(cè)器上成像，從而可以實(shí)現(xiàn)空間上更精細(xì)的成像測(cè)試分析。

目前獲取流體包裹體氣液比的方法都存在不足：①目估法，此方法誤差大；②共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)，其原理是根據(jù)包裹體液相部分和氣相部分熒光特征的不同刻畫出氣相、液相的展布，由于液相部分發(fā)出的熒光會(huì)照亮氣泡邊緣部分，使氣泡看起來(lái)變小，這會(huì)使包裹體的氣液比減小，且此方法只適用于烴類包裹體，而對(duì)于在地質(zhì)樣品中大量存在的鹽水包裹體由于不發(fā)熒光，無(wú)法應(yīng)用此方法計(jì)算；③透光+熒光聯(lián)合分析，需人工勾畫，操作難度大，且不精確。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種有效的、具有可操作性的基于激光拉曼Mapping技術(shù)獲得流體包裹體精確氣液比的方法，提高了儲(chǔ)層古溫壓模擬分析的有效性，同時(shí)也解決了不發(fā)熒光的流體包裹體(如鹽水包裹體)的氣液比無(wú)法精確求取的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

步驟1：對(duì)巖石樣品進(jìn)行制片，磨制兩面拋光薄片，獲取常規(guī)流體包裹體薄片；

步驟2：進(jìn)行顯微鏡下流體包裹體觀察分析；

步驟3：對(duì)激光拉曼光譜儀進(jìn)行標(biāo)樣校正；

步驟4：對(duì)流體包裹體在拉曼儀器上進(jìn)行氣相、液相成分的測(cè)試分析；

步驟5：選定Mapping范圍，設(shè)置步長(zhǎng)，進(jìn)行X-Y軸方向的Mapping分析，獲得流體包裹體氣相和液相的光譜分布，然后通過(guò)Model功能定義氣相和液相這兩種組分光譜，從而得到氣相和液相組分在該二維平面上的展布；

步驟6：選定Mapping范圍，設(shè)置步長(zhǎng)，進(jìn)行X-Z軸的Mapping分析，獲得流體包裹體氣相和液相的光譜分布，然后通過(guò)Model功能定義氣相和液相這兩種組分光譜，從而得到氣相和液相組分在此二維平面上的展布；

步驟7：在上述步驟5、步驟6分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建了流體包裹體三維立體空間上氣相、液相組分展布，通過(guò)拉曼光譜儀讀取流體包裹體氣相和液相的分布情況，得到流體包裹體氣相和液相三維空間的體積，求得流體包裹體的氣液比。

與以往獲得流體包裹體氣液比的目估法或者共聚焦激光掃描顯微鏡方法等相比，本發(fā)明具有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：1)立足于激光拉曼Mapping分析技術(shù)，易于操作，分析精度高，為流體包裹體氣液比的精確獲取提供了一種新的技術(shù)手段；2)提出的方法不僅限于烴類包裹體氣液比的測(cè)定，而且也可以應(yīng)用到鹽水包裹體，解決了不發(fā)熒光的流體包裹體氣液比無(wú)法精確獲取的科學(xué)難題。

附圖說(shuō)明

圖1是基于激光拉曼Mapping測(cè)定流體包裹體氣液比的流程圖。

圖2是流體包裹體氣相、液相部分的拉曼分析圖，其中氣相組分為CO₂，液相組分為H₂O。

具體實(shí)施方式

下面以一地質(zhì)樣品為例，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)驗(yàn)采用的激光拉曼光譜儀型號(hào)為L(zhǎng)abRAM?Aramis(法國(guó)HORIBA?JobinYvon公司制造)。具體步驟如下：

第一步：樣品準(zhǔn)備

對(duì)巖石樣品進(jìn)行制片，磨制兩面拋光薄片，厚度為0.1～0.3mm，獲取常規(guī)流體包裹體薄片。

第二步：顯微鏡下觀察流體包裹體

進(jìn)行顯微鏡下流體包裹體觀察分析，包括大小、類型、產(chǎn)狀、熒光特征等。

第三步：對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)樣校正