定量荧光录井技术基础

1、定量荧光录井技术稳稳态态当紫外光照射到某些物质时，由于组成这些物质的分子吸收紫外光的能量而能级跃迁到亚稳态这一不稳定状态，由亚稳态返回时，这些物质会把吸收的能量以光波的形式释放出来，发射出各种颜色和不同强度的光线，这些光被成为荧光。亚稳态荧荧光光 在石油构成物质中，芳香族化合物（芳烃）均有较强的发生荧光能力；脂肪族有机化合物（饱和烃）发生的荧光很弱；沥青质和非烃成分也有一定的发生荧光能力。芳烃三维荧光分析谱图饱和烃三维荧光分析谱图沥青质三维荧光分析谱图非烃三维荧光分析谱图常规荧光录井的局限性原油激发出的荧光波长分布范围很宽，但主要集中在300-600nm之间，且随原油密度的减小，荧光波长减小，

2、到凝析油时，主要集中在300-400nm之间。而人眼只能识别波长在400-800nm之间的光线。由此，在实际工作中对轻质油、凝析油层的荧光录井就变得十分困难，经常会不知觉的漏掉油气层。 肉眼观察范围石油组分与石油荧光强度峰值波长的对应关系表石油组分凝析油 轻质油 中质油 重质油石油荧光主峰波长(nm)300400凝析油三维荧光分析谱图 定量荧光录井的优势由于定量荧光分析仪利用光电元件检测岩样中原油在紫外光照射下激发出的荧光，并与标准样品进行对比，从而定量评价岩石储集的原油浓度。仪器采用的光电元件对荧光的波长没有特殊的要求，可以全面检测各波长段的荧光，并特别侧重于小波长轻质油的检测，不论油质轻重

3、都不会漏掉，因此可以弥补其它录井方法的不足。 工作原理目前在国际国内的石油工业生产中所使用的荧光录并仪主要有三种类型。它们是单一波长型、二维型和三维型。 单一波长型单一波长型：是指仪器内只安装有一个单一波长的激发滤光片和一个单一波长的发射滤光片，所以它只能在单一指定波长处（例如 320um）测定样品的荧光强度，它的特点是仪器简单，但能够提供的数据信息量极其有限。 二维型：一般是在仪器内安装有一个单一波长：一般是在仪器内安装有一个单一波长的激发滤光片和一个连续的接收光栅，它可以的激发滤光片和一个连续的接收光栅，它可以给出以波长为横轴、以荧光强度为纵轴的二维给出以波长为横轴、以荧光强度为纵轴的二维

4、荧光图谱，也能给出定波长下的荧光强度，它荧光图谱，也能给出定波长下的荧光强度，它的特点是：的特点是： 1.能够检测从凝析油气到重质油各种油气显示；能够检测从凝析油气到重质油各种油气显示；2.能够直观地反映原油的油质特点；能够直观地反映原油的油质特点；3.能够在复杂工况干扰下有效地识别油气显示；能够在复杂工况干扰下有效地识别油气显示； 4.仪器适应性强，能够在钻井现场环境使用仪器适应性强，能够在钻井现场环境使用。 三维型三维型：与二维型相比较，只是激发端也与二维型相比较，只是激发端也采用光栅，可以进行连续激发，与计算机采用光栅，可以进行连续激发，与计算机联用，可以给出激发波长、发射波长和荧联用，

5、可以给出激发波长、发射波长和荧光强度的三维荧光图谱。它的特点是信息光强度的三维荧光图谱。它的特点是信息量大，但分析周期长、样品处理较繁琐。量大，但分析周期长、样品处理较繁琐。在国内的现场录井生产中主要使用的是二在国内的现场录井生产中主要使用的是二维型和一维型荧光录井仪。维型和一维型荧光录井仪。 三维定量荧光是利用不同波长光对物质进行激发扫描，同时利用不同波长发射光对其进行扫描接收，根据其表现出不同的荧光强度对荧光物质进行扫描测定。 三维定量荧光测定描述出来的是荧光物质整个发光范围的“山丘”状三维立体图形，是对荧光物质发光全貌的描述。 利用不同烃类物质荧光强度值、激发光波长与发射光波长及谱图特征

6、识别显示与评价。 凝析油凝析油芳烃芳烃沥青质沥青质非烃非烃磺化沥青干粉（防塌剂）磺化沥青干粉（防塌剂）FT-1A水水 常 规 荧 光 系 列 QFT 分 析 值 对 照 表 荧 光 级 别 浓 度 mg/l 赵 46 （ 轻 质 ) 塔 里 木 油 （ 轻 质 ） 吉 42 （ 重 质 ) 文 102 (中 质 ) 1 0.6 218 6.05 22.2 28.8 2 1.2 284 11.5 36.5 25.4 3 2.4 412 21.0 53.2 37.9 4 4.9 528 39.9 90.1 53.5 5 9.8 731 76.5 141 100 6 19.5 1030 144 23

7、5 172 7 39.1 2150 273 365 310 8 78.1 2620 503 619 560 9 156.3 5110 960 906 1240 10 312.5 5390 1605 1550 2390 11 625.0 11300 3440 3770 3990 12 1250.0 14300 6960 6340 7160 13 2500.0 41700 13240 16500 23000 14 5000.0 54800 23100 30100 52700 15 10000.0 104000 43600 54200 132000 从轻质油到重质油都发荧光，只是最强荧光点波长max

8、不同，轻质油的靠前，重质油的靠后；即使原油密度相近，由于原油母质的差异，其最强荧光点波长也有很大差异, 荧光强度值也有很大差异，陆相母质原油要远大于海相母质的原油。v定量荧光分析仪实际录井时,在特定区块，在特定区块，采用同一区块或相临区块的相应层位的原采用同一区块或相临区块的相应层位的原油配制标准溶液来标定仪器。油配制标准溶液来标定仪器。v不同地区、不同层位的定量荧光分析结果值就有了可比性。标准样品的使用标准样品的使用定量荧光与常规荧光录井关系定量荧光与常规荧光录井关系浓度强度换算定量荧光录井与含油级别对应关系定量荧光录井与含油级别对应关系 定量荧光录井技术可以在一定程度上解决快定量荧光录井技

9、术可以在一定程度上解决快速钻进给常规录井手段带来的困难，定量荧光录速钻进给常规录井手段带来的困难，定量荧光录井技术的高灵敏度可以弥补常规录井油气显示发井技术的高灵敏度可以弥补常规录井油气显示发现方面的缺憾，只要细碎岩屑中含有含油岩屑，现方面的缺憾，只要细碎岩屑中含有含油岩屑，就可以检测到细微的油气显示踪迹，从而准确发就可以检测到细微的油气显示踪迹，从而准确发现油气显示；定量荧光录井技术的宽检测范围可现油气显示；定量荧光录井技术的宽检测范围可以有效地检测发荧光能力弱的轻质油气，也可以以有效地检测发荧光能力弱的轻质油气，也可以检测发荧光能力强的重质油气显示，同时还可以检测发荧光能力强的重质油气显示，同时还可以将油气显示与添加剂之间的微弱荧光差别图像化将油气显示与添加剂之间的微弱荧光差别图像化呈现出来，从而有效识别真假油气显示。呈现出来，从而有效识别真假油气显示。 定量荧光录井与含油级别对应关系定量荧光录井与含油级别对应关系 定量荧光含油浓度与荧光级别关系定量荧光含油浓度与荧光级别关系 定量荧光录井与含油级别对应关系定量荧光录井与含油级别对应关系 定量荧光含油浓度与荧光级别关系定量荧光含油浓度与荧光级别关系 淀34井常规荧光与定量荧光级别对比图淀34井常规荧光与定量荧光级别对比图钻时 0 50 深度(m)岩性剖面常规荧光级别 0 15 定量荧光级别 0 15 全烃 0 5