一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法及其装置，该方法包括以下步骤：对采至不同深度的一系列油源岩样品的抽提物有机溶液进行全息荧光光谱检测；根据全息荧光光谱检测获取的TSF Intensity参数和TSF R1参数随深度的变化情况构建油源岩成熟度解释模型，并划分出油开始阶段、大量生油阶段和大量生气阶段；建立TSF Intensity参数和/或TSF R1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系，从而实现对油源岩成熟度的分析判断。本发明专利技术提供的方案适用范围广，不会受镜质体含量的限制，而且，样品用量少，检测快速、简便，可用于大量分析样品，并适用于可见荧光范围之外的样品成熟度测量。

Method and device for detecting maturity of oil source rock by holographic fluorescence

The present invention provides a method and device for measuring the maturity of oil source rock by holographic fluorescence. The method includes the following steps: holographic fluorescence spectrometry is used to detect the organic solution of the extracts of a series of oil source rock samples taken to different depths, and the parameters of TSF Intensity and TSF R1 parameters obtained by the holographic fluorescence spectrum detection The maturity interpretation model of oil source rocks is constructed with the variation of depth, and the initial stage of oil, a large number of oil generating stages and a large amount of gas phase are divided, and the relationship between the parameters of TSF Intensity parameters and / or TSF R1 and the characteristic parameters of the existing quantitative characterization of the maturity of the oil source rocks is established to realize the analysis of the maturity of the oil source rock. Break. The scheme provides a wide range of applications, is not limited by the content of the vitrinite, and has few samples, fast and simple, and can be used for a large number of samples, and is suitable for measuring the maturity of samples outside the range of visible fluorescence.

【技术实现步骤摘要】
一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法及其装置
本专利技术属于石油开采
，具体涉及一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法及其装置。
技术介绍
目前，油源岩成熟度测试方法主要分为两类：一类是研究岩石干酪根演化特征的参数，如镜质组反射率(Ro)、岩石热解、FAMM、孢粉碳化程度、热变指数、干酪根元素组成等；这类方法测试精度虽较高，但存在需要样品量大、测试流程复杂、周期长等弊端。另一类是研究油源岩可溶有机质演化特征的参数，碳优势指数(CPI)、奇偶优势比(OEP)、甾、萜烷异构化比值等生物标记化合物参数。这类方法主要用于定性评价，难以进行定量分析。镜质组反射率观测利用有机颗粒的反射率与有机分子的芳化作用及缩聚作用关系密切，它取决于折射率和吸收系数，随着碳原子双键增加而增加，即随着镜质体组芳化作用程度增强而增加。镜质组反射率的主要局限在于，镜质组组分与类脂组组份相比对生油的贡献不大，而一些非常倾向于生油的源岩缺乏或含很少镜质组。因此，镜质组反射率的应用具有局限性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法。本专利技术的另一目的是提供一种用全息荧光检测油源岩成熟度的装置。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，该方法包括以下步骤：对采至不同深度的一系列油源岩样品的抽提物有机溶液进行全息荧光光谱检测；其中，所述抽提物有机溶液的浓度为0.01ppm-1000ppm；优选浓度为1ppm-100ppm；获取全息荧光光谱的TSFIntensity参数和TSFR1参数；所述TSFIntensity为：全息荧光光谱中最大的荧光强度值，所述TSFR1为：发射光为270nm时，荧光光谱在360nm的强度与320nm强度的比值；根据全息荧光光谱检测获取的TSFIntensity参数和TSFR1参数随深度的变化情况构建油源岩成熟度解释模型，并划分出油开始阶段、大量生油阶段和大量生气阶段；其中，划分的标准为：TSFR1参数从上升转为平稳时，为生油开始阶段的初始位置；TSFR1参数从平稳转为下降时，为大量生油阶段的初始位置；TSFIntensity参数从平稳转为下降时，为大量生气阶段的初始位置；建立所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系，从而实现对油源岩成熟度的分析判断。全息荧光扫描技术(TSF)是利用波长连续变化的激发光扫描得到的发生光谱，其结果可以三维或等值线的形式显示，x、y、z坐标分别为激发波长(excitation，nm)、发射波长(emission，nm)和荧光强度(TSFintensity，pc)，又称之为三维荧光光谱。专利技术人在研究中发现，在一定浓度下，全息荧光中的TSFIntensity和TSFR1两个参数与油源岩的成熟度呈现一种特定的线性关系，通过该特定线性关系可以定量判别油源岩不同成熟阶段。据此，提出了全息荧光检测油源岩成熟度的方法，该方法适用范围广，不会受镜质体含量的限制，而且，样品用量少，检测快速、简便，可用于大量分析样品，并且可适用于可见荧光范围之外的样品成熟度测量。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的方法中，优选地，所述建立所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系的方法为：建立用现有定量表征油源岩成熟度的特征参数约束所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数的标定曲线。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的方法中，优选地，该方法还包括，建立不同地区标定曲线数据库，从而直接用TSFR1指示成熟度的步骤。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的方法中，优选地，所述现有定量表征油源岩成熟度的特征参数包括：镜质组反射率、岩石热解、孢粉碳化程度或热变指数。由于镜质组反射率为目前确定油源岩成熟度的比较可信的参数，因此，在有镜质组反射率时，最好尽量将TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与镜质组反射率建立关系。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的方法中，对于未知的烃源岩(即可能处于生油开始阶段之前的烃源岩)，由于需要参考TSFIntensity和TSFR1两个参数，其中TSFIntensity参数有可能受到抽提物有机溶液的浓度影响，即采用较小的溶液浓度范围，建议采用的优选浓度为1ppm-100ppm；对于已知的烃源岩(即已经处于生油开始阶段之后的烃源岩，此类占分析样品大多数)，烃源岩成熟度增大，TSFR1参数减小，TSFR1参数经过Ro等参数标定后可以仅通过TSFR1参数定量判断成熟度，不用参考TSFIntensity参数，TSFR1参数受抽提物有机溶液的浓度影响较小，即溶液浓度适用范围较大，为0.01ppm-1000ppm。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的方法中，优选地，制备所述抽提物有机溶液的过程为：将质量为Mr的待测样品粉碎后，加入有机溶剂进行至少两次超声抽提；抽提结束后稀释至预设浓度，制得所述抽提物有机溶液。在本专利技术提供的一优选实施方式中，制备所述抽提物有机溶液的具体过程为：(1)从待测样品中部取未被污染的样品，将样品颗粒粉碎至一定粒级；(2)选取0.1g-1g待测岩石样品，测定质量Mr，放入10mL有机溶剂(包括但不限于二氯甲烷)，超声抽提10分钟；(3)静置10分钟，再次超声抽提10分钟；(4)静置一定时间，取出V1mL(0.001mL-0.1mL)放入分析皿，并加入3mL有机溶剂；(5)将分析皿放入荧光光谱仪中进行测试，测定荧光光谱TSFIntensity原始参数和TSFR1参数；将所述TSFIntensity原始参数乘以0.1*3/(Mr·V1)进行修正，(为了统一，归一化到0.1g样品溶于10mL有机溶剂的浓度，由于步骤4相当于将溶液稀释了3/V1倍，再将Mr归一化到0.1g，将其还原)，获得TSFIntensity参数。本专利技术还提供了一种用全息荧光检测油源岩成熟度的装置，该装置包括：第一单元，所述第一单元用于对采至不同深度的一系列油源岩样品的抽提物有机溶液进行全息荧光光谱检测；其中，所述抽提物有机溶液的浓度为0.01ppm-1000ppm；优选浓度为1ppm-100ppm；并获取全息荧光光谱的TSFIntensity参数和TSFR1参数；所述TSFIntensity为：全息荧光光谱中最大的荧光强度值，所述TSFR1为：发射光为270nm时，荧光光谱在360nm的强度与320nm强度的比值；第二单元，所述第二单元用于根据全息荧光光谱检测获取的TSFIntensity参数和TSFR1参数随深度的变化情况构建油源岩成熟度解释模型，并划分出油开始阶段、大量生油阶段和大量生气阶段；其中，划分的标准为：TSFR1参数从上升转为平稳时，为生油开始阶段的初始位置；TSFR1参数从平稳转为下降时，为大量生油阶段的初始位置；TSFIntensity参数从平稳转为下降时，为大量生气阶段的初始位置；第三单元，所述第三单元用于建立所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系，从而实现对油源岩成熟度的分析判断。在上述用全息荧光检测油源岩成熟度的装置中，优选地，在所述第三单元中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：对采至不同深度的一系列油源岩样品的抽提物有机溶液进行全息荧光光谱检测；其中，所述抽提物有机溶液的浓度为0.01ppm‑1000ppm；优选浓度为1ppm‑100ppm；并获取全息荧光光谱的TSF Intensity参数和TSF R1参数；所述TSF Intensity为：全息荧光光谱中最大的荧光强度值，所述TSF R1为：发射光为270nm时，荧光光谱在360nm的强度与320nm强度的比值；根据全息荧光光谱检测获取的TSF Intensity参数和TSF R1参数随深度的变化情况构建油源岩成熟度解释模型，并划分出油开始阶段、大量生油阶段和大量生气阶段；其中，划分的标准为：TSF R1参数从上升转为平稳时，为生油开始阶段的初始位置；TSF R1参数从平稳转为下降时，为大量生油阶段的初始位置；TSF Intensity参数从平稳转为下降时，为大量生气阶段的初始位置；建立所述TSF Intensity参数和/或TSF R1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系，从而实现对油源岩成熟度的分析判断。

【技术特征摘要】
1.一种用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：对采至不同深度的一系列油源岩样品的抽提物有机溶液进行全息荧光光谱检测；其中，所述抽提物有机溶液的浓度为0.01ppm-1000ppm；优选浓度为1ppm-100ppm；并获取全息荧光光谱的TSFIntensity参数和TSFR1参数；所述TSFIntensity为：全息荧光光谱中最大的荧光强度值，所述TSFR1为：发射光为270nm时，荧光光谱在360nm的强度与320nm强度的比值；根据全息荧光光谱检测获取的TSFIntensity参数和TSFR1参数随深度的变化情况构建油源岩成熟度解释模型，并划分出油开始阶段、大量生油阶段和大量生气阶段；其中，划分的标准为：TSFR1参数从上升转为平稳时，为生油开始阶段的初始位置；TSFR1参数从平稳转为下降时，为大量生油阶段的初始位置；TSFIntensity参数从平稳转为下降时，为大量生气阶段的初始位置；建立所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系，从而实现对油源岩成熟度的分析判断。2.根据权利要求1所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，所述建立所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数与现有定量表征油源岩成熟度的特征参数之间的联系的方法为：建立用现有定量表征油源岩成熟度的特征参数约束所述TSFIntensity参数和/或TSFR1参数的标定曲线。3.根据权利要求2所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，该方法还包括，建立不同地区标定曲线数据库，从而直接用TSFR1指示成熟度的步骤。4.根据权利要求1所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，所述现有定量表征油源岩成熟度的特征参数包括：镜质组反射率、岩石热解、孢粉碳化程度或热变指数。5.根据权利要求1所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，所述现有定量表征油源岩成熟度的特征参数为镜质组反射率。6.根据权利要求1所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，制备所述抽提物有机溶液的过程为：将质量为Mr的待测样品粉碎后，加入有机溶剂进行至少两次超声抽提；抽提结束后稀释至预设浓度，制得所述抽提物有机溶液。7.根据权利要求6所述的用全息荧光检测油源岩成熟度的方法，其特征在于，制备所述抽提物有机溶液的具体过程为：(1)从待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘可禹，田华，张水昌，柳少波，赵孟军，鲁雪松，范俊佳，李秀丽，桂丽黎，卓勤功，孟庆洋，马行陟，公言杰，于志超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11