[發明專利]一種基于時間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關鍵時刻的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710611948.4
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107290322B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 王春艷;黃小東;樊心民
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李江;張儉偉

1.一種基于時間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關鍵時刻的方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1，激光誘導時間分辨熒光光譜測量系統的搭建步驟；

步驟2，基于時間分辨熒光的“微觀油”及“宏觀油”多維光譜數據的數據挖掘步驟；包括特征提取和分類識別訓練方法；還包括非線性內核PARAFAC方法；

步驟3，油氣成藏關鍵時刻的確定步驟；利用顯微時間分辨熒光光譜技術引入時間參量，基于不同多環芳烴其熒光壽命不同獲得石油包裹體及其對比樣品的三維時間分辨熒光光譜，針對反映了波長、熒光強度、時間綜合信息的新數據特點，利用多維相關技術針對進行數據挖掘，借鑒支持向量機的核函數方法將非線性的數據處理方法引入三線性的平行因子分析法中，實現石油包裹體內多環芳烴的成分分析，在此基礎上對單個石油包裹體進行顯微熒光光譜測量，分析成巖礦物中單個石油包裹體有機成分組成，并與現今油藏中原油的有機成分組成進行對比，重構整個成藏過程，進而厘定油氣成藏的關鍵時刻的方法。

2.如權利要求1所述的一種基于時間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關鍵時刻的方法，其特征在于：所述步驟2，基于時間分辨熒光的“微觀油”及“宏觀油”多維光譜數據的數據挖掘步驟；包括特征提取和分類識別訓練方法；

基于特征提取和分類識別的模式訓練的方法，將光譜數據進行分類識別；

利用PCA，PLS，Gabor，Wavelet對光譜數據進行特征提取，根據訓練樣本集確立特征提取的方式；在此基礎上對優化的特征量進行SVM和ANN分類識別；調試并選擇最優特征提取和模式識別方法，進行不同類型的包裹體“微觀油”與“宏觀油”分類識別，確定油藏原油與包裹體特定期次“原油”的親緣關系；

所述ANN包括BP，RBF，ELMAN，PNN，GRNN，LVQ，SOM。

3.如權利要求1所述的一種基于時間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關鍵時刻的方法，其特征在于：所述步驟2，基于時間分辨熒光的“微觀油”及“宏觀油”多維光譜數據的數據挖掘步驟；包括非線性內核PARAFAC方法，

實現各獨立芳烴組分的識別和定量分析，確立包裹體“微觀油”的關鍵成藏時刻；由于平行因子對所分析數據的三線性的要求，要求芳烴含量與其熒光強度之間滿足線性關系，當不能滿足時，其數據的準確性降低；SVM在小樣本的情況下，選擇恰當的核函數以解決對非線性數據的分類識別問題，借鑒SVM的分類器對時間分辨光譜數據進行核函數矯正，以解決非線性數據應用平行因子分析誤差較大的問題。

4.一種用于實現如權利要求1所述的基于時間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關鍵時刻的方法的裝置, 其特征在于：包括時間分辨熒光光譜測量系統、延時系統、顯微成像系統；

所述時間分辨熒光光譜測量系統包括光柵光譜儀(17)和檢測裝置 (18)；

光柵光譜儀(17)用于對發射熒光進行分光處理；

檢測裝置(18)用于接收不同波長的光信號，獲取不同發射光波長、時間、發射光強度三維時間分辨光譜；

所述檢測裝置(18)包括快速探測器；所述快速探測器選用超快探測器，快速探測器針對ns超短熒光，需要ps量級的超快探測器，同時由于單個包裹體體積小，熒光弱的特性，將包裹體發射的熒光經光柵光譜儀(17)分光，光纖耦合接單光子計數器可以實現弱熒光檢測；

單光子計數器可實現ps量級的光子計數。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于：所述時間分辨熒光光譜測量系統還包括激光光源(11)，激光光源(11) 包括脈沖光源，所述脈沖光源包括飛秒脈沖激光器或脈沖氙燈光源，所述脈沖光源經過非線性晶體LBO倍頻后得到波長為200-400nm的脈沖激發光源。