三維定量熒光技術(shù)學(xué)習(xí)交流

1、中石化華北石油工程有限公司中石化華北石油工程有限公司徐徐 銳銳1二二一三年十二月一三年十二月一、前言一、前言二、定量熒光錄井的基本原理二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用2目目 錄錄石油的熒光性石油的熒光性 石油及其大部分產(chǎn)品，除輕汽油和石蠟外，無(wú)論石油及其大部分產(chǎn)品，除輕汽油和石蠟外，無(wú)論其本身或溶于有機(jī)溶劑中，在紫外光照射下均可發(fā)光

2、，其本身或溶于有機(jī)溶劑中，在紫外光照射下均可發(fā)光，稱為熒光。稱為熒光。 由于石油具有熒光的特性，國(guó)外地質(zhì)學(xué)家于由于石油具有熒光的特性，國(guó)外地質(zhì)學(xué)家于2020世世紀(jì)紀(jì)3030年代將熒光檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于鉆井現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)鉆井中年代將熒光檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于鉆井現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)鉆井中返出巖屑進(jìn)行紫外光照，以了解地層巖屑是否含油，返出巖屑進(jìn)行紫外光照，以了解地層巖屑是否含油，從而判斷地層的生油及儲(chǔ)藏特性。從而判斷地層的生油及儲(chǔ)藏特性。 常規(guī)熒光檢測(cè)技術(shù)作為地質(zhì)錄井技術(shù)的一種方法，常規(guī)熒光檢測(cè)技術(shù)作為地質(zhì)錄井技術(shù)的一種方法，是在現(xiàn)場(chǎng)將巖屑樣品放入暗箱中通過(guò)紫外燈照射，用是在現(xiàn)場(chǎng)將巖屑樣品放入暗箱中通過(guò)紫外燈照射，用肉眼觀察記

3、錄巖屑的熒光現(xiàn)象（顏色和級(jí)別）。肉眼觀察記錄巖屑的熒光現(xiàn)象（顏色和級(jí)別）。 前前 言言3常規(guī)熒光燈是用波長(zhǎng)常規(guī)熒光燈是用波長(zhǎng)365nm365nm的紫外光照射石油，的紫外光照射石油，不能充分激發(fā)不能充分激發(fā)輕質(zhì)油的熒光。輕質(zhì)油的熒光。用肉眼觀察只能看到波長(zhǎng)用肉眼觀察只能看到波長(zhǎng)410nm410nm的可見(jiàn)光，而輕質(zhì)油、煤成油、的可見(jiàn)光，而輕質(zhì)油、煤成油、凝析油發(fā)出的熒光波長(zhǎng)為小于凝析油發(fā)出的熒光波長(zhǎng)為小于400nm400nm的不可見(jiàn)光，因此常規(guī)熒光的不可見(jiàn)光，因此常規(guī)熒光檢測(cè)方法觀察不到，檢測(cè)方法觀察不到，容易漏掉輕質(zhì)油、煤成油和凝析油顯示層。容易漏掉輕質(zhì)油、煤成油和凝析油顯示層。4前前 言言常規(guī)

4、熒光錄井的局限性常規(guī)熒光錄井的局限性 輕質(zhì)油不可見(jiàn)光定量熒光錄井儀與普通熒光儀熒光波長(zhǎng)對(duì)比圖前前 言言 常規(guī)熒光錄井用氯仿或四氯化碳浸泡進(jìn)行系列對(duì)比，而氯仿對(duì)常規(guī)熒光錄井用氯仿或四氯化碳浸泡進(jìn)行系列對(duì)比，而氯仿對(duì)人體健康有害，四氯化碳則對(duì)熒光有猝滅作用，會(huì)降低儀器檢測(cè)人體健康有害，四氯化碳則對(duì)熒光有猝滅作用，會(huì)降低儀器檢測(cè)的靈敏度，的靈敏度，不是理想的熒光試劑。不是理想的熒光試劑。 常規(guī)熒光錄井不能消除泥漿中熒光類常規(guī)熒光錄井不能消除泥漿中熒光類有機(jī)添加劑的熒光干擾，有機(jī)添加劑的熒光干擾，在特殊施工井中影響地質(zhì)資料的準(zhǔn)確錄取。在特殊施工井中影響地質(zhì)資料的準(zhǔn)確錄取。 常規(guī)熒光用肉眼觀察和描述，常

5、規(guī)熒光用肉眼觀察和描述，人為影響因素太大。人為影響因素太大。原油中紫外線照射下的發(fā)光物質(zhì)芳香烴類別芳香烴類別激發(fā)波長(zhǎng)激發(fā)波長(zhǎng)發(fā)射（接收）波長(zhǎng)發(fā)射（接收）波長(zhǎng)（苯）單環(huán)（苯）單環(huán)265265280-290280-290（萘）雙環(huán)（萘）雙環(huán)265265310-320310-3203-43-4環(huán)芳烴環(huán)芳烴265265340-380340-3805 5環(huán)以上稠芳烴環(huán)以上稠芳烴2652654004005常規(guī)熒光錄井的局限性常規(guī)熒光錄井的局限性 前前 言言6定量熒光技術(shù)現(xiàn)狀定量熒光技術(shù)現(xiàn)狀 根據(jù)檢測(cè)硬件的發(fā)展過(guò)程，熒光錄井技術(shù)的發(fā)展歷程具體根據(jù)檢測(cè)硬件的發(fā)展過(guò)程，熒光錄井技術(shù)的發(fā)展歷程具體可分為以下兩個(gè)階

6、段：可分為以下兩個(gè)階段： 1 1、定性觀測(cè)階段（、定性觀測(cè)階段（5050年代至今年代至今, ,使用常規(guī)熒光檢測(cè)儀）使用常規(guī)熒光檢測(cè)儀） 2 2、定量分析階段（、定量分析階段（9090年代至今年代至今, ,使用定量熒光檢測(cè)儀）使用定量熒光檢測(cè)儀） 其中，定量熒光檢測(cè)儀因測(cè)試性能的差異又可分為二維和三其中，定量熒光檢測(cè)儀因測(cè)試性能的差異又可分為二維和三維（單波長(zhǎng)激發(fā)、多點(diǎn)激發(fā)）熒光檢測(cè)儀。維（單波長(zhǎng)激發(fā)、多點(diǎn)激發(fā)）熒光檢測(cè)儀。一、前言一、前言二、定量熒光錄井的基本原理二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程四、三維定量熒光儀分析工作流

7、程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用7目目 錄錄當(dāng)紫外光照射到某些物質(zhì)的時(shí)候，這些物質(zhì)會(huì)發(fā)射出各種顏色和不同強(qiáng)度的光，而當(dāng)紫外光停止照射時(shí)，這種光線也隨之很快消失，這種光線稱為熒光。物質(zhì)的熒光是指該物質(zhì)在紫外光照射下，電子由基態(tài)吸收能量躍遷至激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)釋放能量回到基態(tài)的反復(fù)過(guò)程，此時(shí)所釋放的能量即以熒光的形式表現(xiàn)出來(lái)。8二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理1 1、原油熒光產(chǎn)生的機(jī)理、原油熒光產(chǎn)生的機(jī)理 激發(fā)波長(zhǎng)激發(fā)波長(zhǎng)釋放能量釋放能量接收波長(zhǎng)接

8、收波長(zhǎng)9根據(jù)朗伯比爾定律，熒光物質(zhì)在較低濃度下（可測(cè)濃度下），熒光強(qiáng)度與發(fā)光物質(zhì)的濃度成正比：Int熒光強(qiáng)度；IO激發(fā)光強(qiáng)度；r熒光相對(duì)效率；熒光分子摩爾吸光系數(shù)；L被檢測(cè)溶液的通路長(zhǎng)度；C能發(fā)出熒光分子的濃度。就熒光分析而言，對(duì)于某一特定分子，由于熒光分析儀用的Io和L值是固定的，所以熒光強(qiáng)度F變化只與混合物的濃度C有關(guān)，熒光強(qiáng)度與混合濃度成比例變化。2 2、熒光強(qiáng)度的計(jì)算、熒光強(qiáng)度的計(jì)算CLrIIntO二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理3 3、定量熒光光譜、定量熒光光譜熒光光譜表示在所發(fā)射的熒光中各種波長(zhǎng)組份的組成及其相對(duì)強(qiáng)

9、度。熒光光譜可用于鑒別熒光物質(zhì)，并作為在熒光測(cè)定時(shí)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)和濾光片的根據(jù)。使激發(fā)光的波長(zhǎng)保持不變，而讓熒光物質(zhì)所產(chǎn)生的熒光通過(guò)發(fā)射光濾波器后照射于檢測(cè)器上，掃描發(fā)射光濾波器并檢測(cè)各種波長(zhǎng)下相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。然后通過(guò)記錄儀記錄熒光強(qiáng)度對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線，所得到的圖譜稱為二維熒光光譜。最佳接收波長(zhǎng)最佳接收波長(zhǎng)360360最佳激發(fā)波長(zhǎng)最佳激發(fā)波長(zhǎng)1011二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理3 3、定量熒光光譜、定量熒光光譜將激發(fā)光的波長(zhǎng)做程序性改變，而讓熒光物質(zhì)所產(chǎn)生的熒光通過(guò)發(fā)射光濾波器后照射于檢測(cè)器上，在各個(gè)激發(fā)光的波長(zhǎng)下，掃描發(fā)射光濾波器并檢測(cè)各種波長(zhǎng)下相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。

10、然后通過(guò)記錄儀記錄熒光強(qiáng)度對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線，即可得到激發(fā)光波長(zhǎng)發(fā)射光波長(zhǎng)熒光強(qiáng)度的三維熒光光譜圖。 二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理3 3、定量熒光光譜、定量熒光光譜輕質(zhì)油輕質(zhì)油中質(zhì)油中質(zhì)油重質(zhì)油重質(zhì)油 由于不同油質(zhì)的原油中所含的熒光物質(zhì)（烴類）具有不同的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)，其反映在熒光圖譜中的表現(xiàn)為：不同油質(zhì)原油在圖譜中的最大熒光強(qiáng)度值所在的波長(zhǎng)區(qū)間不同。樣品的熒光圖譜中最大熒光強(qiáng)度值所對(duì)應(yīng)的峰即稱為該樣品的特征峰。12通過(guò)對(duì)比圖譜特征，得到三種油質(zhì)原油圖譜所對(duì)應(yīng)的主峰波長(zhǎng)范圍如下：輕質(zhì)成分主峰在Ex290 nmEx310 nm，Em330 nmEm350 nm之間；中質(zhì)成

11、分主峰在Ex340 nmEx350 nm，Em374 nmEm384 nm之間；重質(zhì)成分主峰在Ex380 nmEx390 nm，Em409 nmEm427 nm之間。二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理3 3、定量熒光光譜、定量熒光光譜輕質(zhì)油輕質(zhì)油中質(zhì)油中質(zhì)油重質(zhì)油重質(zhì)油 13二二 定量熒光錄井的基本原理定量熒光錄井的基本原理3 3、定量熒光光譜、定量熒光光譜輕輕重質(zhì)油重質(zhì)油次峰次峰主峰主峰中中重質(zhì)油重質(zhì)油次峰次峰主峰主峰當(dāng)一種原油樣品中含有不同油質(zhì)的熒光物質(zhì)時(shí)，其圖譜會(huì)表現(xiàn)出多峰位特征。圖譜中最大熒光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的峰位（即顏色暖，峰寬較寬的峰）為圖譜主峰，另一峰位（顏色較冷，峰寬較

12、窄的峰）為圖譜的次峰。14TK7205YT2-21TK925AT13S70TP242HS216TH12434HYQ5-4中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex340 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex380 / Em421中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex350 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / E423中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex350 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / Em419中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex340 / Em377重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / Em419中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex350 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / E413中中

13、 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex340 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / E419中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex340 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / Em417中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex340 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex390 / Em427中中 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex350 / Em384重重 質(zhì)質(zhì) 峰峰 位位Ex380 / E40915一、前言一、前言二、定量熒光錄井的基本原理二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義五、定量熒光錄井參

14、數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目目 錄錄1617三三 定量熒光分析儀器介紹定量熒光分析儀器介紹 為解決常規(guī)熒光錄井的不足，在為解決常規(guī)熒光錄井的不足，在9090年代初年代初由美國(guó)德士古石油公司率先開(kāi)發(fā)了由美國(guó)德士古石油公司率先開(kāi)發(fā)了QFTQFT定量熒定量熒光分析儀，光分析儀，9090年代末期，北京石油勘探開(kāi)發(fā)科年代末期，北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院、北京中石油技術(shù)公司、上海三科儀學(xué)研究院、北京中石油技術(shù)公司、上海三科儀器有限公司聯(lián)合研制了中國(guó)首臺(tái)器有限公司聯(lián)合研制了中國(guó)首臺(tái)OFA-IOFA-I型石油型石油定

15、量熒光分析儀，之后又相繼研制了定量熒光分析儀，之后又相繼研制了OFA-IIOFA-II、IIIIII 、OFA-3DIOFA-3DI型石油定量熒光分析儀型石油定量熒光分析儀, ,并開(kāi)發(fā)并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件操作系統(tǒng)，該儀器在全國(guó)石油系了相應(yīng)的軟件操作系統(tǒng)，該儀器在全國(guó)石油系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，展示了可喜的發(fā)展前景。統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，展示了可喜的發(fā)展前景。 該儀器采用的方法是借助儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)熒光該儀器采用的方法是借助儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)熒光數(shù)據(jù)的檢測(cè)和分析，根據(jù)熒光強(qiáng)度與石油濃度數(shù)據(jù)的檢測(cè)和分析，根據(jù)熒光強(qiáng)度與石油濃度成正比的關(guān)系，來(lái)繪制隨井深變化的石油濃度成正比的關(guān)系，來(lái)繪制隨井深變化的石油濃度熒光錄井圖熒光錄井圖

16、, , 較好地解決了常規(guī)熒光錄井肉眼較好地解決了常規(guī)熒光錄井肉眼觀察無(wú)法識(shí)別的熒光且受人為因素影響等一些觀察無(wú)法識(shí)別的熒光且受人為因素影響等一些難題，難題，可識(shí)別熒光波長(zhǎng)在可識(shí)別熒光波長(zhǎng)在340nm340nm以下的輕質(zhì)油；以下的輕質(zhì)油；可消除鉆井液添加劑的熒光干擾?？上@井液添加劑的熒光干擾。 OFA-3DIOFA-3DI型定量熒光分型定量熒光分析儀主機(jī)系統(tǒng)析儀主機(jī)系統(tǒng)OFA-IIOFA-II、IIIIII型定量熒光型定量熒光分析儀主機(jī)系統(tǒng)分析儀主機(jī)系統(tǒng)1 1、定量熒光儀器、定量熒光儀器 由燈源氙燈發(fā)射出的光束照射EX分光器， EX分光器每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度允許一種波長(zhǎng)的光通過(guò)，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)不同波長(zhǎng)的

17、光連續(xù)通過(guò)，照射到樣品池，樣品池中的熒光物質(zhì)吸收激發(fā)光后而發(fā)射熒光。照射于光電倍增管上，此管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后送至計(jì)算機(jī)迸行處理，以數(shù)字顯示或圖譜打印的方式提供給用戶。燈源氙燈EX處理樣品池EM分光檢測(cè)器信號(hào)處理輸出計(jì)算機(jī)樣品室三維定量熒光儀三三 定量熒光分析儀器介紹定量熒光分析儀器介紹2 2、儀器工作原理、儀器工作原理18三三 定量熒光分析儀器介紹定量熒光分析儀器介紹2 2、儀器工作原理、儀器工作原理三維定量熒光檢測(cè)是在二維檢測(cè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。其分析作業(yè)程序與二維熒光檢測(cè)類似，不同之處在于激發(fā)光的程序步進(jìn)控制，可使激發(fā)光在200800nm的范圍內(nèi)以設(shè)定的步長(zhǎng)連續(xù)對(duì)樣品進(jìn)行掃描。19三

18、三 定量熒光分析儀器介紹定量熒光分析儀器介紹3 3、儀器技術(shù)指標(biāo)、儀器技術(shù)指標(biāo)OFAOFA- -3DI3DI型型石石油油熒熒光光分分析析儀儀技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)1 1、光源：、光源：150W150W氙燈氙燈2 2、波長(zhǎng)測(cè)定范圍：激發(fā)波長(zhǎng)、波長(zhǎng)測(cè)定范圍：激發(fā)波長(zhǎng)(EX(EX）200nm-800nm200nm-800nm 發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)(EM(EM）200nm-800nm200nm-800nm3 3、光譜帶寬：激發(fā)、光譜帶寬：激發(fā)10nm10nm； 發(fā)射發(fā)射10nm10nm；4 4、波長(zhǎng)準(zhǔn)確度、波長(zhǎng)準(zhǔn)確度: :2nm2nm5 5、波長(zhǎng)重復(fù)性：、波長(zhǎng)重復(fù)性：1nm1nm6 6、掃描速度：快；中；慢。、

19、掃描速度：快；中；慢。7 7、靈敏度：、靈敏度：1 1100100可選?？蛇x。8 8、最小濃度檢測(cè)：、最小濃度檢測(cè)：0.01mg/L0.01mg/L9 9、電源、電源220V220V22V22V、50Hz+1Hz;50Hz+1Hz;額定功率額定功率300W300W1010、主機(jī)尺寸：長(zhǎng)、主機(jī)尺寸：長(zhǎng)610mm610mm、寬、寬610mm610mm、高、高270mm270mm1111、主機(jī)重量：、主機(jī)重量：55kg55kg20三三 定量熒光分析儀器介紹定量熒光分析儀器介紹 硬件：硬件： OFA-3DIOFA-3DI型熒光分析儀型熒光分析儀 高性能計(jì)算機(jī)高性能計(jì)算機(jī) 噴墨打印機(jī)噴墨打印機(jī) 軟件：軟

20、件： Windows XPWindows XP系統(tǒng)系統(tǒng) OFA-3DIOFA-3DI聯(lián)機(jī)采集分析軟件聯(lián)機(jī)采集分析軟件 熒光分析油氣解釋評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件熒光分析油氣解釋評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件過(guò)程：過(guò)程： 1 1）開(kāi)機(jī)預(yù)熱）開(kāi)機(jī)預(yù)熱 2 2）聯(lián)機(jī)）聯(lián)機(jī) 3 3）分析配制的樣品）分析配制的樣品4 4、儀器硬件配置、儀器硬件配置21一、前言一、前言二、定量熒光錄井的基本原理二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素六、影響定量熒光錄井的因素七、定量

21、熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目目 錄錄22標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 油油 樣樣鉆井液添加劑鉆井液添加劑鉆鉆 井井 液液巖巖 屑屑井井 壁壁 取取 心心鉆鉆 井井 取取 心心現(xiàn)場(chǎng)共分析現(xiàn)場(chǎng)共分析六種樣品六種樣品四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程1 1、儀器分析對(duì)象、儀器分析對(duì)象23四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程2 2、取樣原則及要求、取樣原則及要求巖屑分析：1、 取樣間距按鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。 2、 結(jié)合鉆時(shí)、氣測(cè)等錄井資料，選取具有代表性的巖樣。鉆井液分析：1、對(duì)待入井的添加劑進(jìn)行逐一取樣分析。 2、 正常錄井過(guò)程中鉆井液每100

22、m取樣分析一次，異常井段 加密取樣。井壁取心分析：砂巖及特殊巖性樣品逐一取樣分析。巖心分析：砂巖及特殊巖性的巖心10cm 取樣分析一次， 非儲(chǔ)層巖心每 20cm取樣分析一次。24四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程3 3、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備工作、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備工作1、對(duì)地質(zhì)、工程相關(guān)情況的了解在一個(gè)新井進(jìn)行熒光錄井之前，擔(dān)任此項(xiàng)工作的人員一定要對(duì)本井的地質(zhì)設(shè)計(jì)有關(guān)章節(jié)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的閱讀，以了解地質(zhì)對(duì)熒光錄井工作的要求、錄井過(guò)程中應(yīng)該注意的重點(diǎn)井段及地層層段，同時(shí)也要對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定了解。2、對(duì)泥漿體系及所用泥漿材料的了解重點(diǎn)要放在所采用的泥漿體系、所用的各種泥漿添加劑名稱及在泥漿中所起的

23、大致作用，必要的時(shí)候要對(duì)每種泥漿添加劑進(jìn)行熒光圖譜掃描，以全面掌握它們各自的熒光特性。3、背景值的確定泥漿中未加入含熒光的泥漿添加劑的井，錄井時(shí)直接用正己烷作背景；泥漿中加入了含熒光的泥漿添加劑的井，背景值的選定則要視情況而定。下面分別敘述：打開(kāi)顯示層后，若泥漿中有熒光添加劑時(shí)，取上部井段沒(méi)有顯示的白砂子，將白砂子用當(dāng)前泥漿浸泡一個(gè)遲到時(shí)間，將白砂子洗凈擦干后稱取1克放入試管加正己烷5毫升浸泡30分鐘后，掃描所得的圖譜即為正式樣的背景值。每次當(dāng)泥漿中加入對(duì)熒光錄井影響大的添加劑時(shí)，在泥漿循環(huán)兩周后，應(yīng)立即重測(cè)當(dāng)前井深的巖樣的熒光，并重新確定背景值。25配置標(biāo)配置標(biāo)準(zhǔn)油樣準(zhǔn)油樣鉆井液鉆井液變化情

24、況變化情況入井入井添加劑情添加劑情況況標(biāo)定標(biāo)定儀器儀器 儲(chǔ)儲(chǔ) 層層 評(píng)評(píng) 定定觀察分觀察分析圖譜析圖譜及數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)輸出樣輸出樣品圖譜品圖譜確定確定背景背景巖屑變巖屑變化情況化情況四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4 4、儀器分析流程、儀器分析流程26四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.14.1、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制取5個(gè)干凈試管，分別貼上1、2、3、4、5、標(biāo)簽，放在試管上待用；用萬(wàn)分之一的天平稱取臨井原油0.010g放入1號(hào)試管中，加正己烷至10ml浸泡15分鐘左右讓其完全溶解，1號(hào)試管中的溶液濃度為1000mg/l（或參照后面標(biāo)準(zhǔn)油樣

25、的制備方法）自試管1中用微量取液器取50ul溶液加入試管2中，再加正己烷至10ml搖勻，2號(hào)試管中溶液的濃度為5mg/l；自試管1中用微量取液器取100ul溶液加入試管3中，再加正己烷至10ml搖勻，3號(hào)試管中溶液的濃度為10mg/l自試管1中用微量取液器取150ul溶液加入試管4中，再加正己烷至10ml搖勻，4號(hào)試管中溶液的濃度為15mg/l自試管1中用微量取液器取200ul溶液加入試管5中，再加正己烷至10ml搖勻，5號(hào)試管中溶液的濃度為20mg/l27四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.14.1、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制28四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維

26、定量熒光儀分析工作流程4.24.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定含油濃度含油濃度靈敏度靈敏度熒光強(qiáng)度熒光強(qiáng)度不高于不高于300300樣品名稱樣品名稱稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)29四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.24.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定30四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.24.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定次峰標(biāo)定公式次峰標(biāo)定公式主峰標(biāo)定公式主峰標(biāo)定公式31四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.34.3、添加劑樣品配制、添加劑樣品配制32CMC-LVCXA-1CXB-1DBF-2HF-YJJMC-132四四 三維

27、定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.34.3、添加劑樣品配制、添加劑樣品配制鉆井液添加劑樣品光譜特征與影響程度鉆井液添加劑樣品光譜特征與影響程度添添 加加 劑劑代代 號(hào)號(hào)主主 峰峰次次 峰峰濃濃 度度影影 響響 程程 度度羥甲基纖維素-高粘CMC-HV501/486/111.8無(wú)200g/L無(wú)羥甲基纖維素-低粘CMC-LV370/401/241.1無(wú)200g/L弱微凝膠高溫高壓降失劑CXA-1340/382/344.1390/417/342.7200g/L較弱-CXB-1310/349/91.9無(wú)200g/L很弱高分子包被劑DBF-2330/370/17.9390/400/14

28、.820mg/L較強(qiáng)鉆井液用無(wú)鉻木質(zhì)素高效稀釋劑GMP-3380/384/30.2無(wú)200g/L弱聚丙乙烯酰油基泥漿膠體結(jié)構(gòu)劑HF-YJJ300/330/159.8無(wú)200g/L較強(qiáng)聚丙烯酸鉀K-PAM310/372/62.5無(wú)200g/L弱抗溫抗鹽降濾失劑MC-1390/420/570.3無(wú)10g/L強(qiáng)銨鹽NH4PAN370/406/151.3無(wú)200g/L較弱磺甲基瀝青SAS380/414/263.7330/369/257.820mg/L極強(qiáng)磺甲基褐煤SMC330/363/568.2390/417/249.120g/L強(qiáng)磺甲基酚醛樹脂SMP-2360/390/515.9300/330/47

29、4.6200g/L強(qiáng)乳化劑Span-8390/402/599.4390/451/306.51g/L極強(qiáng)無(wú)熒光潤(rùn)滑劑WFT-666330/364/577.3385/416/245.7200g/L強(qiáng)油基降濾失劑-380/407/862.4無(wú)1g/L極強(qiáng)33四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.44.4、巖屑及鉆井液樣品配制、巖屑及鉆井液樣品配制稱量巖屑稱量巖屑清洗巖屑清洗巖屑樣品萃取樣品萃取二次分析二次分析入樣品池入樣品池入比色皿入比色皿34四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.44.4、巖屑及鉆井液樣品配制、巖屑及鉆井液樣品配制（1）樣品處理樣品用

30、清水漂洗，并用濾紙吸干。儲(chǔ)集層樣品稱取1000（10.02）mg。將樣品倒入干凈的試管中，加入5ml的正己烷。輕輕搖動(dòng)試管，靜置20min30min。 （2）樣品分析將一次樣品直接進(jìn)行分析，若分析曲線超過(guò)記錄范圍，則將一次樣品稀釋至記錄范圍之內(nèi)，并記錄稀釋倍數(shù)。含油（即樣品在熒光及以上含油級(jí)別的）樣品應(yīng)進(jìn)行二次分析，二次分析操作與正常分析過(guò)程相同； 二次分析樣品的稀釋倍數(shù)應(yīng)與一次分析相同。 35四四 三維定量熒光儀分析工作流程三維定量熒光儀分析工作流程4.44.4、巖屑及鉆井液樣品配制、巖屑及鉆井液樣品配制一次分析一次分析二次分析二次分析超過(guò)測(cè)量范圍超過(guò)測(cè)量范圍36四四 三維定量熒光儀分析工作

31、流程三維定量熒光儀分析工作流程4.44.4、巖屑及鉆井液樣品配制、巖屑及鉆井液樣品配制（2）樣品分析填寫分析記錄。錄井過(guò)程中，每連續(xù)工作24h應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行一次穩(wěn)定性檢測(cè)。鉆井液添加劑樣品只作一次分析，其分析過(guò)程同巖樣的一次分析。對(duì)于巖樣的一次分析圖譜曲線，選取相同稀釋倍數(shù)的鉆井液背景曲線進(jìn)行背景值扣除。打印分析數(shù)據(jù)、譜圖。資料處理解釋。37一、前言一、前言二、定量熒光錄井的基本原理二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素六、

32、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目目 錄錄38五五 定量熒光錄井參數(shù)及意義定量熒光錄井參數(shù)及意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)（1）原油熒光波長(zhǎng)（）： 原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；其所反映的為原油中組成成份的不同，單位(nm)。 （2）原油熒光強(qiáng)度(F)： 原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光的強(qiáng)弱，原油熒光強(qiáng)度極大值用INT表示；其所反映的為同一原油樣品中不同組成成份含量的高低。在分析圖譜中，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)小于330nm的輕質(zhì)油和波長(zhǎng)在330nm380nm之間的中質(zhì)油分別選取熒光強(qiáng)度極大值INT和對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)。 一次分析參數(shù)分別記為： 0、INT0（

33、波長(zhǎng)小于330nm）； 1、INT1（波長(zhǎng)330 nm380nm）。二次分析參數(shù)分別記為： 10、INT10（波長(zhǎng)小于330nm）； 11、INT11（波長(zhǎng)330 nm380nm） 39五五 定量熒光錄井參數(shù)及物理意義定量熒光錄井參數(shù)及物理意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)（3）相當(dāng)油含量（C）：也稱樣品含油濃度。是個(gè)派生參數(shù)，它指單位樣品中熒光物質(zhì)相當(dāng)于原油的量；其所反映的為被測(cè)樣品中的含油豐度，單位(mg/l)。按照本井工作曲線方程和一次分析、二次分析結(jié)果，分別求取一次分析含油濃度和二次分析含油濃度。含油濃度C C1 + C2 式中：C -樣品含油濃度，單位為毫克每升（mg/L）；C1

34、 -樣品一次分析含油濃度，單位為毫克每升 （mg/L）；C-樣品二次分析含油濃度，單位為毫克每升 （mg/L）。 （4）油性指數(shù)（Oc）：是個(gè)派生參數(shù)，指原油樣品中不同熒光物質(zhì)熒光強(qiáng)度的比值，其所反映的為該原油樣品不同原油成分的含量，代表著原油密度，反映原油性質(zhì)。 4041 二維油性指數(shù)（Oc）= F2/F1或F3/F1式中：F1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度； F2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度； F3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3五五 定量熒光錄井參數(shù)及意義定量熒光錄井參數(shù)及意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)42三維油性指數(shù)（Oc

35、）= f2/f1或f3/f1式中：f1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度； f2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度； f3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3f3f2f1五五 定量熒光錄井參數(shù)及物理意義定量熒光錄井參數(shù)及物理意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)43 根據(jù)整理塔河油田原油的三維定量熒光圖譜，按照?qǐng)D譜的主峰特征劃分為三種不同油質(zhì)，與其計(jì)算出的油性指數(shù)進(jìn)行對(duì)比，得到三種不同油質(zhì)原油的油性指數(shù)范圍：輕質(zhì)油油性指數(shù)：1 Oc 1.4；中質(zhì)油油性指數(shù)：1.4 Oc 1.7；重質(zhì)油油性指數(shù)：Oc 1.7。F1F2F3f3f2f1五五 定量熒光錄井參

36、數(shù)及意義定量熒光錄井參數(shù)及意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)五五 定量熒光錄井參數(shù)及意義定量熒光錄井參數(shù)及意義1 1、定量熒光參數(shù)、定量熒光參數(shù)（5） 二次分析指數(shù)（I c）：是個(gè)派生參數(shù)，指原油樣品一次分析含油濃度與樣品含油濃度的比值。二次分析指數(shù)計(jì)算 I c C1/C 式中：I c -二次分析指數(shù)，無(wú)量綱；C1 -樣品一次分析含油濃度，單位為毫克每升（mg/L）；C -樣品含油濃度，單位為毫克每升（mg/L）。（6）熒光對(duì)比級(jí)(N)：是個(gè)派生參數(shù)，指單位樣品中含有的熒光物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的熒光系列對(duì)比級(jí)別。 N=15-（4-lgC）/0.301式中：CnCC被測(cè)樣品的當(dāng)量原油濃度，mg/lC被

37、測(cè)樣品稀釋后儀器檢測(cè)的當(dāng)量原油濃度，mg/ln稀釋倍數(shù)N熒光顯示級(jí)別44五五 定量熒光錄井參數(shù)及意義定量熒光錄井參數(shù)及意義2 2、定量熒光參數(shù)的意義、定量熒光參數(shù)的意義含油濃度范圍10-4040-300300-12501250-3000 3000-50005000對(duì)比級(jí)別5-77-1010-1212-13.313.3-1414顯示級(jí)別熒光油跡油斑油浸富含油飽含油含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系波長(zhǎng)范圍含油濃度（mg/l）熒光級(jí)別(n)二次分析指數(shù)(Ic)解釋結(jié)論符合標(biāo)準(zhǔn)油樣300-125010-12Ic0.5油氣層40-3007-100.2Ic0.5差油層或油水

38、層10-40n7Ic5000對(duì)比級(jí)別5-77-1010-1212-13.313.3-1414顯示級(jí)別熒光油跡油斑油浸富含油飽含油含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系波長(zhǎng)范圍含油濃度（mg/l）熒光級(jí)別(n)二次分析指數(shù)(Ic)解釋結(jié)論符合標(biāo)準(zhǔn)油樣300-125010-12Ic0.5油氣層40-3007-100.2Ic0.5差油層或油水層10-40n7Ic0.2干層定量熒光解釋評(píng)價(jià)表定量熒光解釋評(píng)價(jià)表二次分析指數(shù)（Ic）：指原油樣品一次分析含油濃度與樣品含油濃度的比值。二次分析指數(shù)計(jì)算IcIcC1/C，式中：IcIc - 二次分析指數(shù)；C1 - 樣品一次分析含油濃度，

39、單位為毫克每升（mg/L）；C2 - 樣品二次分析含油濃度，單位為毫克每升（mg/L）；C - 樣品含油濃度，C= C1+ C2，單位為毫克每升（mg/L）。99目定量熒光錄井資料處理解釋目定量熒光錄井資料處理解釋 錄錄（3）三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)軟件）三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)軟件通過(guò)樣品圖譜中所有點(diǎn)熒光強(qiáng)度值做為分析數(shù)據(jù)，建立樣品光譜庫(kù)（導(dǎo)入的三維定量熒光數(shù)據(jù)）及定量模型（軟件分析得到樣品的基元光譜）。100未知樣品未知樣品油性指數(shù)油性指數(shù)已知樣品已知樣品樣品濃度樣品濃度預(yù)測(cè)混入原油濃度預(yù)測(cè)混入原油濃度油性指數(shù)油性指數(shù)預(yù)測(cè)地層含油濃度預(yù)測(cè)地層含油濃度定量熒光錄井資料處理解釋定量熒光錄井資料處理解釋

40、名稱：TH10-P1井名稱：TP217井實(shí)際濃度預(yù)測(cè)濃度實(shí)際濃度預(yù)測(cè)濃度54.8355.76108.37109.871516.411514.072019.352018.922528.392524.41名稱預(yù)測(cè)TH10濃度預(yù)測(cè)TP217濃度TH10+TP217(10+10)9.1716TH10+TP217(10+15)11.614.22TH10+TP217(15+10)16.1311.6TH10+TP217(15+20)19.9815.5TH10+TP217(20+15)24.4411.13名稱：順9-1井名稱：AT9-11井實(shí)際濃度預(yù)測(cè)濃度實(shí)際濃度預(yù)測(cè)濃度55.656.37109.31109.

41、461514.41512.512020.722019.362523.822524.47名稱預(yù)測(cè)順9濃度預(yù)測(cè)AT9濃度順9-1+AT9-11(10+10)10.857.87順9-1+AT9-11(10+15)8.4314.38順9-1+AT9-11(15+10)126.47順9-1+AT9-11(15+20)11.0322.89順9-1+AT9-11(20+15)13.7517.26101（3）三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)軟件）三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)軟件定量熒光錄井資料處理解釋定量熒光錄井資料處理解釋一、前言一、前言二、定量熒光分析技術(shù)介紹二、定量熒光分析技術(shù)介紹三、現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程三、現(xiàn)場(chǎng)

42、定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程四、定量熒光錄井參數(shù)及物理意義四、定量熒光錄井參數(shù)及物理意義五、定量熒光錄井資料處理解釋五、定量熒光錄井資料處理解釋六、影響定量熒光錄井的因素六、影響定量熒光錄井的因素102目目 錄錄1031、熒光物質(zhì)的猝滅現(xiàn)象、熒光物質(zhì)的猝滅現(xiàn)象不同的熒光物質(zhì)具有不同的熒光抑制點(diǎn)以及不同的熒光猝滅點(diǎn)。影響定量熒光錄井的因素影響定量熒光錄井的因素地層油地層油混入油及添加劑混入油及添加劑識(shí)別識(shí)別評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)輕質(zhì)油（單一出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）困難困難輕質(zhì)油（單一出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）容易困難輕質(zhì)油（單一出峰）

43、輕質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易容易輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）輕質(zhì)油（單一出峰）容易容易輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）困難困難輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易容易中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易困難中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）困難困難中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出

44、峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）容易容易中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易容易中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中質(zhì)油（單一出峰）中質(zhì)油（單一出峰）容易容易中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（同時(shí)出峰）容易困難重質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）輕、中質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易容易重質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一出峰）中、重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）中、重質(zhì)油（單一或同時(shí)出峰）容易困難重質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一出峰）重質(zhì)油（單一出峰）容

45、易困難104影響定量熒光錄井的因素影響定量熒光錄井的因素隨著對(duì)三維定量熒光錄井中影響因素及分析手段認(rèn)識(shí)的不斷提高，發(fā)現(xiàn)差譜法存在一些弊端，因此在使用差譜法時(shí)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)情況的不同，有針對(duì)性和選擇性（不符合線性變化規(guī)律的應(yīng)使用熒光分析軟件進(jìn)行分析）。105S70S70峰位峰位Ex/Em/INTEx/Em/INTAT13AT13峰位峰位Ex/Em/INTEx/Em/INTEx/Em/INTEx/Em/INT峰位峰位Ex/Em/INTEx/Em/INT4040F2F2340/385/511340/385/5114040F2F2340/377/289340/377/289儀器計(jì)算儀器計(jì)算340/378/340/378/800800實(shí)際測(cè)得實(shí)際測(cè)得F2F2340/378/34