[發(fā)明專利]一種基于時(shí)間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關(guān)鍵時(shí)刻的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710611948.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107290322B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春艷;黃小東;樊心民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 李江;張儉偉

本發(fā)明公開了一種基于時(shí)間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關(guān)鍵時(shí)刻的方法，包括激光誘導(dǎo)時(shí)間分辨熒光光譜測(cè)量系統(tǒng)的搭建步驟；基于時(shí)間分辨熒光的“微觀油”及“宏觀油”多維光譜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘步驟；油氣成藏關(guān)鍵時(shí)刻的確定步驟。本發(fā)明還公開了一種基于時(shí)間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關(guān)鍵時(shí)刻的裝置,包括時(shí)間分辨熒光光譜測(cè)量系統(tǒng)、延時(shí)系統(tǒng)、顯微成像系統(tǒng)。本發(fā)明可以在三維熒光光譜信息的基礎(chǔ)上，增加不同多環(huán)芳烴熒光強(qiáng)度隨著時(shí)間的變化的信息，構(gòu)成多維熒光光譜，可以有效地解決光譜重疊問題，真正意義上的實(shí)現(xiàn)包裹體內(nèi)多環(huán)芳烴的組分分析，從而確定石油包裹體成藏關(guān)鍵時(shí)刻；解決了對(duì)于單個(gè)石油包裹體有機(jī)成分提取困難等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于時(shí)間分辨熒光光譜確定石油包裹體成藏關(guān)鍵時(shí)刻的裝置及方法。

背景技術(shù)

石油包裹體，作為流體包裹體中非常特殊的一類，是油氣運(yùn)移、聚集過程中被膠結(jié)物或自生礦物所捕獲，封存在礦物晶格缺陷或裂隙中的原始成藏化石樣本，并在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里沒有與外界發(fā)生物質(zhì)交換，所以它記錄了宿主礦物形成時(shí)成礦介質(zhì)的各種物理、化學(xué)信息，對(duì)油氣的運(yùn)移具有重要的示蹤作用。

油氣充注歷史的研究，在傳統(tǒng)上，主要是依據(jù)圈閉形成時(shí)間、生排烴史分析以及露點(diǎn)壓力/飽和壓力法確定，其理論基礎(chǔ)是盆地分析、油氣運(yùn)聚機(jī)理及生排烴理論，主要是對(duì)油氣藏形成的宏觀研究，能定性或半定量地給出大致的成藏時(shí)刻范圍或者成藏的最早時(shí)間，但無法確定具體的成藏年代，并且研究的對(duì)象也不是油藏本身，而是基于圈閉發(fā)育史或生排烴史對(duì)成藏時(shí)間的外推，屬于間接的成藏期研究方法。

石油包裹體的成分研究與相應(yīng)的包裹體形成期次、均一溫度相結(jié)合以及與油氣藏的地球化學(xué)組成相對(duì)比，可對(duì)具體油氣藏的成藏年代做出更為準(zhǔn)確的判斷。通過對(duì)包裹體烴類組分的分析可以研究烴類母質(zhì)特征和成熟度，進(jìn)而認(rèn)識(shí)油氣的來源和運(yùn)移方向，而運(yùn)用流體包裹體特征研究油氣注入史已證明是研究油氣成藏過程的一個(gè)有效途徑和手段。

目前研究主要集中于包裹體群體分析和無機(jī)成分的研究和技術(shù)。群體包裹體分析存在著次生流體包裹體和其他世代流體包裹體的干擾，打開流體包裹體后與外界物質(zhì)可能發(fā)生物質(zhì)交換和化學(xué)反應(yīng)，浸取過程中的污染等不確定因素的困擾，使得分析的結(jié)果無法表征單一具體油氣藏的成藏特點(diǎn)。因此，人們不斷嘗試用各種新的分析技術(shù)測(cè)定單個(gè)流體包裹體成分，這些方法應(yīng)用到石油（有機(jī)）包裹體主要有顯微激光拉曼光譜技術(shù)以及顯微熒光掃描技術(shù)。其中顯微激光拉曼光譜由于強(qiáng)熒光干擾而難以實(shí)際測(cè)定，通常主要用于測(cè)定儲(chǔ)層樣品中各種不發(fā)熒光的無機(jī)包裹體以及含有低環(huán)烷烴的氣體包裹體。石油包裹體的強(qiáng)熒光性導(dǎo)致測(cè)不到拉曼散射的精細(xì)譜圖，因此失去拉曼光譜的優(yōu)勢(shì)。

雖然油氣包裹體的顯微熒光觀察是鑒別石油包裹體和含烴包裹體的最重要和常規(guī)手段，并且熒光也是石油包裹體最顯著的光譜特征，但是以往的工作僅僅局限于利用熒光顯微技術(shù)，即將熒光顏色作為區(qū)分油氣不同時(shí)代和含油的成熟度的輔助手段，石油流體被紫外光激發(fā)，會(huì)在可見光范圍內(nèi)（380nm－760nm）發(fā)熒光，而主要發(fā)熒光的成分是芳香烴，石油包裹體熒光演化方向與預(yù)計(jì)之成熟度演化方向相反，石油包裹體散發(fā)出的熒光反映了重要的成分指紋信息。

國(guó)外對(duì)熒光顯微光譜技術(shù)有一些報(bào)道，但存在數(shù)據(jù)信息單一，熒光光譜重疊嚴(yán)重等問題。對(duì)于熒光光譜重疊嚴(yán)重這一難題，引入其他的熒光信息參量，無疑是一個(gè)非常有意義的探索方向。

時(shí)間分辨光譜技術(shù)商用化的儀器已經(jīng)日趨成熟，對(duì)原油相關(guān)樣品的研究方興未艾，但針對(duì)單個(gè)包裹體需結(jié)合微區(qū)定位及顯微成像技術(shù)，在空間分辨率上有了更高的要求。

目前的國(guó)內(nèi)外關(guān)于時(shí)間分辨光譜研究主要是基于時(shí)間-熒光強(qiáng)度二維光譜的分析，對(duì)于單質(zhì)化合物的或者簡(jiǎn)單配比混合溶液非常有效，但是針對(duì)石油這種復(fù)雜系統(tǒng)，單一的熒光強(qiáng)度—時(shí)間光譜反映的是不同的多換芳烴組分的不同信息加和，單純利用單波長(zhǎng)激發(fā)，單波長(zhǎng)接收的熒光壽命的不同不足以區(qū)分復(fù)雜混合物中的不同組分。

發(fā)明內(nèi)容