对定量荧光技术录井技术的浅识

1、对定量荧光技术录井技术的浅识 对定量荧光技术录井技术的浅识 摘要：石油是具有荧光性的一种物质，构成石油的芳香烃及其化合物在紫外线的激发下会产生荧光。本文就荧光检测技术在钻探工程的应用进行了深刻阐述。 关键词：荧光技术 录井 检测 中图分类号：TQ617.3 文献标识码：A 我们都知道，石油具有荧光性。但是，荧光到底是什么？某些特定的物质，当有紫外线照射到其外表时，它会发射出颜色各异、强度不同的可见光；当紫外线停止或消失，可见光也跟随消失。发射出的这种可见光就是荧光。石油就是具有荧光性的一种物质，构成石油的芳香烃及其化合物在紫外线的激发下会产生荧光。在钻井施工现场，地质录井工作者们引进了荧光检测

2、技术，对于钻探工程打碎的岩屑给予紫外光照射，可以轻易简单的了解所钻地层有否含油，进而助于判断地层的储层的特征。 现今的荧光检测技术分为常规的荧光录井技术与定量荧光录井技术。其中，常规的荧光录井是相对较容易、操作简单的一种方法。清洗干净的岩屑放入不透光的暗箱，在紫外光的照射下，肉眼直接观察是否有荧光显示。常用的方法有：湿照、干照、系列比照还有点滴分析。湿照，将清洗干净的岩屑、岩心或者井壁取心放入砂样盒，放入暗箱后启动荧光灯照射；干照，顾名思义，样品必须是枯燥的，通常是晒干或者经烤箱烘干后再进行荧光检测，仔细观察显示的颜色判断荧光级别，根据情况按标准进行定性分级。干照、湿照中发现荧光显示的岩屑样品

3、挑选出来，进一步检测含油情况，简单地说是一种定性半定量的方法。而干照、湿照发现荧光以上级别的含油岩屑、岩心或者主要层段要进行荧光系列比照，如果储集层的厚度大于5m，需要按照上、中、下分段来进行系列比照。 然而，随着勘探开发难度的加大以及科技的开展，人们发现常规荧光并不是那么完善，在某些情况下有很大的局限性：一、工作人员用来照射石油的荧光灯紫外光波长为365nm，只能充分激发局部油的荧光； 二、人类肉眼所能观察到的可见光波长大于410nm，而有些油例如凝析油发出的荧光波长为小于400nm，因此常规荧光方法容易漏掉这局部的显示层；三、在进行系列比照时，常用到的氯仿或四氯化碳有机溶剂是对人体健康非常

4、有害的，另外四氯化碳会淬灭荧光，这样会减弱仪器的灵敏度，并不是最完美的的试剂； 四、在钻井施工现场，钻井液中会添加荧光类的有机添加剂，肉眼无法准确的区分真假荧光显示，这对常规荧光录井会有很大的干扰，有时可能会严重影响地质资料的准确录取，这样反而弄巧成拙；五、利用肉眼观察和描述荧光显示的常规荧光，人为影响因素较大，不能做到完全统一标准来评价。据此，新技术的出现也就势在必行。美国德克萨斯州A&M大学在80年代研制开发的新一代荧光录井仪QFT数字滤波荧光仪，成功的奠定了定量荧光录井技术的产生根底，激发了国内外的研究人员，促进了新技术的开展。 定量荧光录井，是为了在钻探的过程中，可以定量检测岩

5、样中所含石油的强度，然后结合邻井相同层位的油的一系列相关资料计算出该地层的石油含量，最后根据石油含量的多少来确定地层含油情况的。 与常规荧光录井技术相同的是，定量荧光录井分析的技术的应用也是主要依据原油的荧光性。如果所测样品浓度不算太大，样品荧光强度与浓度成线性关系，可用表达式F=2.3K···C表示。 其中：表示样品的摩尔吸光系数；C代表样品的摩尔浓度； 代表样品的荧光效率，K为常数，为激发光强度与光程长的积。 组分不同的石油具有不同的分子，因此成份结构也就各自不同，对应着吸收光的波长和发射的荧光波长也不同，根据这一原理原油性质可以判别。组分相同或者相似的石油，

6、结构组分也相似，给予同一波长的激发光照射，得到的发射光的波长也相同，也就是相同的荧光显示。同样组成的样品，如果浓度不同，荧光显示强度就会不同，显然，浓度达的样品会有强的荧光显示。正是基于这一根本理论，才开展出定量荧光录井技术，即：在钻探的过程中，可以定量检测岩样中所含石油的强度，然后结合邻井相同层位的油的一系列相关资料计算出该地层的石油含量，最后根据石油含量的多少来确定地层含油情况的。在现代的地质工作分析中，这项检测技术依赖于分子光谱分析技术，依靠着良好的理论根底以及科研工作人员的共同努力，这项技术得到了良好的开展。不仅仅在石油勘探开发领域，在医学上也有很大的开展与应用，比方病原体检测、产前诊

7、断、药物疗效考核、肿瘤基因检测等等都有涉略。在环境检测上，依靠定量荧光技术灵敏度高、特异性强的特点，也发挥巨大作用。在科技迅速开展的今天，不管是这项技术的理论根底还是重要方法，都取得可喜的长足开展，在不同的科学领域内，都将发挥巨大作用。 在数字滤波器的根底上开展出了二维定量荧光分析仪、三维定量荧光分析仪。后两项分析仪可以获得较单一波长分析仪可获得更加丰富的地层信息。二维定量荧光分析技术简称为OFA。石油的芳香烃在最正确激发波长为250-330nm时会产生荧光；而在这一激发波长范围内激发荧光产生的发射波长为260-600nm，其中300-400nm为主峰，OFA将260-600nm设定为波长检测

8、范围，用254nm的紫外光激发产生荧光，检测器在检测范围内检测激发产生荧光强度和波长，经过转换后光信号变为电信号。经过计算机的放大处理得到以波长为横坐标、荧光强度为纵坐标的二维荧光谱图。从谱图上可以获得荧光波长、主峰波长、油性指数、应该级别、荧光强度等重要参数。三维定量荧光分析技术简称LYC，通过异丙醇萃取岩样中的物质，灯源为159w疝灯，用固定波长的光激发荧光，检测器检测后同二维仪器一样进行信号处转换，不同的是得到的是以发射波长为X轴、激发光波长为Y轴、以荧光强度为Z轴的三维谱图，获得更为全面的参数，包括油峰能量值、峰顶峰位、油质判别系数、出油指数等。不同油质的原油在LYC的分析下得到不同的谱峰特征，据此在实际的操作中，根据得到的谱峰特征以及建立的解释模型和图版，反演出所测样品的油质情况，综合软件解释，更有效的对有效油层综合解释。 综合看来，定量荧光录井技术的出现是必然的，它相当于常规荧光录井的一次革命，不但增加了荧光的检测范围，也增强了检测的准确性。在原油性质上的判别、轻质油层的显示、储层性质的判断、油源比照分析等方面做出了巨大的奉献。尤其是三维定量荧光分析技术具有更加明显的优势，因为它设备更为可靠、性能更加优越。现如今的定量荧光录井技术在某种程度上还是有缺乏和缺陷的，但是越来越多的油田和勘探研究人员接受这项技术，其替代常规荧光录井也事在必然。在科学技术飞速开展的现代社会下