用于石油录井的原油同步荧光光谱分析技术研究
本论文以探索将新的荧光光谱技术和数据分析方法应用到石油勘探中去为目的，希望能解决目前荧光录井中目前存在的问题。
论文首先从荧光光谱和发光的原理、光谱探测技术、国内外荧光石油勘探和同步荧光技术的历史及现状等方面介绍了本论文理论依据和实验方法。作者的主要工作包括：①对比分析了不同光谱技术所获取的光谱信息对浓度量的反映特点、②建立了基于同步三维荧光确定原油样品浓度的两种新方法、③实现了可变角同步荧光法最优路径选取的计算机模拟三部分，构成了论文的4～6章。
鉴于实验涉及不同样品不同浓度下不同荧光技术的大量光谱数据的获取，第三章对试剂的选取，样品的制备及光谱数据的采集和处理方法进行了全面介绍。
第四章介绍的是为新的光谱技术的实现所进行的探索。可变角同步荧光法(VASF)是基于三维荧光光谱和同步荧光光谱发展起来的荧光光谱技术，该章尝试着引入二维三次卷积插值法对该光谱技术进行了计算机模拟，通过Matlab软件实现了三维荧光光谱数据的生成，编写了用于模拟所选扫描路径下的可变角同步荧光光谱的VASFS程序。此程序为三维荧光光谱生成提供了方法，也为可变角荧光分析中光谱的获取和分析以及最优扫描路径的选取提供了一种快捷、方便的途径。同时其插值方法也应用于第六章中浓度三维数据库的建立。
第五章应用同步扫描、三维发射以及目前石油荧光仪所采用的二维发射荧光分析技术对胜利油田20个井区31种原油样品在10-4g/L～10g/L浓度范围内进行了光谱采集，对比分析了不同光谱技术所获取的光谱信息与浓度之间的相应关系。结果表明，、对于原油这种多组分样品，二维发射光谱难以满足分析要求；三维光谱信息丰富但数据采集与提取困难。同步扫描光谱具有简单快捷、光谱特征丰富明显、干扰小等特点，选择△λ为40nm获得的原油同步扫描光谱可反映三维光谱的主要信息。与二维发射光谱和三维光谱相比，同步荧光法在原油样品分析中显现出较大优势和发展空间，可望发展成为石油录井中对岩屑、岩芯样品含油量的定量分析的新方法。
传统的石油荧光录井中所采用的二维发射荧光方法是依靠线性范围内单一峰值进行浓度定量分析，存在测量范围窄，准确度不高的问题。第六章针对在对胜利油田原油样品进行不同浓度下的△λ为40nm的同步扫描荧光光谱的测量中，发现不同的浓度下光谱不仅表现为峰高变化，峰位也有显著变化的现象，综合整个光谱的峰高峰位等多因素，建立由拟合出来的强度-浓度关系式来确定浓度的方法和由浓度三维同步荧光光谱图对浓度进行谱形识别下的定量方法。在10-4g/L～1.0g/L浓度范围内误差小于3％。本论文所提出的确定原油样品含油量的光谱方法可望在石油录井中得到应用。作为论文的最后一部分，第七章在对论文工作进行总结的基础上，从技术方法和数据处理两个方面提出了进一步努力的方向：新的化学计量学方法的引入，样品池的进一步改进、进一步的数据挖掘、仪器的初步构想以及将本论文中实现的方法向其它领域扩展的设想。
总之，本论文通过实验的尝试和探索，认为同步荧光光谱技术在有望成为石油录井中取代二维发射光谱技术对岩芯、岩屑样品进行定量分析的新方法。
荧光录井;荧光光谱;三维荧光;石油录井;数据分析;石油勘探
中国海洋大学
硕士
光学工程
郑荣儿
2005
中文
TE142;P618.130.8
100
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）