南海区平台石油指纹信息系统建立的初步研究
本文旨在探索南海区平台石油指纹信息系统建立的方法。目前南海区有16个正在开采的石油平台，不仅在石油开采过程中会有石油溢出，在石油运输过程中也可能发生溢油事故，因此建立南海区平台石油指纹信息系统将为科学鉴别海面溢油提供技术支持。由于荧光光谱具有灵敏度高、选择性好，而且指纹信息来源的多环化合物挥发性和水溶性都非常小，自然风化较慢，故本项目选择荧光光谱作为辨别石油平台石油的特征光谱，并以室温荧光光谱图为基础，结合同步扫描荧光光谱图等辅助鉴别技术，为鉴别油品提供大量的信息点，增加识别溢油源的可靠性。
通过对南海区平台石油进行普通荧光光谱、同步扫描荧光光谱扫描，对扫描光谱进行导数荧光技术和三维荧光技术处理，并将用于指纹系统的所有参考谱图按照统一的格式简缩后存入系统中。在进行溢油鉴别时，将未知物的谱图按程序要求与系统中参考谱图进行比较，同时算出它们的相似指数，最后按最佳匹配顺序列出检索结果，从而为科学地鉴别海上溢油的来源提供科学依据。
本研究做了以下几个方面的工作：(1)从16个正在南海海域开采的石油平台中选取6个平台作为研究对象，采集各平台经脱水处理的原油样品各一份。
(2)将各原油样品配制成统一浓度的使用液并进行荧光光谱预扫描，确定最佳实验参数和实验条件。
(3)在已确定的最佳实验参数和实验条件下，以20-3标油作为参照样，对各原油样品的使用液分别进行普通荧光光谱、同步扫描荧光光谱扫描，对扫描光谱进行导数荧光技术和三维荧光技术处理，得到一系列原油荧光光谱图。
(4)对所有原油荧光光谱图进行数字化分析，得出各光谱图的数字化参数。
(5)将标油和所有原油的荧光光谱图及其数字化特征按照统一格式存入系统。
实验结果表明：(1)普通荧光光谱图和同步扫描荧光光谱图能体现平台原油的部分特征信息，但对油源较为接近的原油分辨能力较差，由于所研究的原油均来自南海区，所以各原油的普通荧光光谱图和同步扫描荧光光谱图不能作为充分证据来鉴别溢油；
(2)导数荧光谱图是在普通荧光谱图基础上建立的，它有利于重迭谱带的分离而成为“指纹”光谱，其优点在于可减少光谱干扰，增强特征光谱精细结构和分辨能力，本研究所用原油的导数荧光谱图的峰数目有所差异，各原油之间的峰、谷距比值和峰零比值偏差均超过0.05，故可以以此作为各原油的“数字化”指纹特征；
(3)三维荧光光谱图的变更范围一般不受生物降解和水洗涤的影响，干扰因素较少，因此测定结果更能准确地反映原油样品的特征信息，从形态上来看，各原油的三维荧光谱图基本一致，但相对荧光强度有所不同，各特征峰之间的强度比值也有所差异。4号原油样品与其它原油样品相比，则具有明显的差异，说明4号原油与其它5种原油的油源和成熟度不一致，其芳烃组成也有所差异。
荧光光谱法;溢油鉴别;指纹图;石油指纹信息系统;石油开采;石油运输
中国海洋大学
硕士
环境工程
石金辉
2005
中文
X55;O657.31
56
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）