定量荧光录井.

定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
二维荧光分析
在原QFT荧光仪的工作原理上加以改进，采用分光技术， 将发射波长从原来固定的320nm光波改为260-800nm进行 波长扫描，并给出每次扫描的二维荧光图谱（横坐标为发 射波长，纵坐标为荧光强度）。
二维荧光分析采用定激发波长(254nm)， 不定发射波长(200—800nm)，可测取以波 长为横轴、以荧光强度为纵轴的二维荧光 图谱，也能给出定波长下的荧光强度。
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
定量荧光分析技术是近几年来发展的录井新技术，继承常规荧 光录井方法的的优点，弥补了肉眼分辨范围的局限性。
目前在国际国内的石油工业生产中所使 用的荧光录井仪主要有三种类型。它们 是单点测定型、二维型和三维型。
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
单点荧光分析：
单点定量荧光录井仪的特点是仪器 简单，但能够提供的数据信息量极 其有限。单点测定，采用定激发波 长(254nm)，固定发射波长(320nm)。
定量荧光录井在储集层性质判断，乃至油源对 比追踪等油藏地球化学应用方面有较高的价值。
荧光录井仪器性能对比
仪器名称 对比项目 激发波长 发射接收方式 发射接收波长 灵敏度 分析时间 信息显示方式 强度采集方式 荧光扫描 常规 紫外荧光灯录井 365nm 人眼直接观察 混合光 0.6mg/l 5－10级较准确 8hr. 肉眼观察记录 肉眼比较 单点定量荧光仪 （QFT为例） 254nm 单点 320nm（强度） 0.25μ g/l 15min 强度数字显示 单点 无 二维荧光分析仪（OFAII型为例） 254nm 自动谱图记录 200-600nm （波长、强度） 0.1mg/l 15min 二维谱图、强度、波长、 含烃浓度 单点 有 三维荧光分析仪 （FAD、LYC－B型为例） 200-800nm 自动谱图记录 200-800nm （波长、强度） 0.1mg/l 30min 二维、三维谱图、强度、波长、 含烃浓度 光谱面积积分 有
常规荧光的局限性
Hale Waihona Puke Baidu
• 常规荧光灯是用波长365nm的紫外光照射石油，不能 充分激发轻质油的荧光。 • 用肉眼观察只能看到波长＞410nm的可见光，而轻质油、 煤成油、凝析油发出的荧光波长为小于400nm的不可见光， 因此常规荧光检测方法观察不到，容易漏掉轻质油、煤成 油和凝析油显示层。 • 常规荧光录井用氯仿或四氯化碳浸泡进行系列对比， 而氯仿对人体健康有害，四氯化碳则对荧光有猝灭作用， 会降低仪器检测的灵敏度，不是理想的荧光试剂。 • 常规荧光录井不能消除泥浆中荧光类有机添加剂的荧 光干扰，在特殊施工井中影响地质资料的准确录取。 • 常规荧光用肉眼观察和描述，人为影响因素太大。
前 言
由于石油具有荧光的特性，国外地质学家于20世纪30 年代将荧光检测技术应用于钻井现场，对钻井中返出岩屑 进行紫外光照，以了解地层岩屑是否含油，从而判断地层 的生油及储藏特性。
常规荧光检测技术作为地质录井技术的一种方法，是 在现场将岩屑样品放在暗箱中的紫外灯照射下，通过肉眼 观察记录岩屑的荧光现象（颜色和级别）。
400nm--紫色光 500nm—蓝色光 500nm－桔色光 700nm－红色光 760nm
1.2 荧光的产生原理
当紫外光照射到某些物质的时候，这些物质 会发射出各种颜色和不同强度的光，而当紫 外光停止照射时，这种光线也随之消失，物 质发出的这种光线称为荧光。
物质的荧光特征
物质的荧光是指该物质在紫外光照射下，电子由基态吸 收能量跃迁至激发态，再由激发态释放能量回到基态的 反复过程，此时所释放的能量即以荧光的形式表现出来。
1.2 荧光的产生原理
传统理论从分子结构方面讲，有机物产生荧光的基本条件是 分子间存在共轭π键，而且共轭π键的共轭度越大，产生的荧光强 度越大，荧光峰向波长长方向移动。原油中荧光物质（如芳香烃） 中存在1-n个共轭π键，当其吸收电磁辐射后，会打乱内部的电子 结构而处于受激状态，当其回到原始状态时将以发射光波的形式 释放过剩的能量，产生荧光。其发光的颜色即是石油所具有的荧 光颜色，其能量不同发出荧光波长也就不同。当石油中荧光物质 及其衍生物的浓度越大时，其光电子数就越多，荧光的浓度也就 越大。
激发扫描 淬取剂使用 消除污染方式 脱机情况 四氯化碳 无 无
无 异丙醇 人工判断 可脱机
无 正已烷 计算机自动扣除 脱机/联机
有 正已烷／异丙醇 计算机自动扣除 不可脱机
第一节 荧光录井的基本原理
1 相关基础理论知识 1.1电磁波谱 γ-射线 x-射线 光学区 远紫外真空紫外区 近紫外区 可见区 近红外区 中红外区 远红外区 微波 无线电波 0.0005－0.14nm 0.01-10nm 10nm-500μm 10-200nm 200-400nm 400-760nm 760nm-2.5μm 2.5-50μm 5-500μm 0.5mm-1mm ＞1mm
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
美国德士古石油公司在80年代后期对荧光录井 技术进行了深入的研究，推出了QFT单点定量荧光 录井技术；90年代初推出了QFT二维定量荧光录井 技术；90年代后期推出了三维定量荧光技术—— TSF。 我国近年来引进了该项技术的设备，目前仍处 于对应用技术的试验研究发展阶段。
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
二维荧光分析 •能够检测从凝析油气到重质油的各种油类； •能够直观地反映原油的油质特点； •能够有效地辨别天然原油和钻井液添加剂的 荧光干扰；
•能够在钻井现场的环境下使用。
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
三维荧光分析
根据与二维荧光分析同样的原理，对激发波长也采用分光技术， 当用不同波长的激发光对样品进行照射时就测得了不同的二维光 谱，多个二维光谱叠加就生成了三维光谱，经处理可得到样品的 荧光指纹图，从而产生了三维荧光仪。 三维荧光谱图，采用不定激发波长（200—800nm），不定 发射光波长(260—800nm)，可测取“激发波长—发射光波 长—荧光强度”的三维荧光谱图。
定量荧光技术在油气勘探中的应用现状
定量荧光录井就是在石油钻探过程中利用荧光录井仪定
量检测岩样中所含石油的荧光强度，利用邻井相同层位的
油所作的标准工作曲线计算当量烃浓度，根据烃含量的多
少和油质情况来判断地层含油情况进行油气储层评价的方
法。
依据所用荧光录井仪的类型和方法不同，在有些情况下，
定量荧光录井技术还可以粗略地给出地层中反映油质轻重 的油性指数及含油饱和度等。