單個油氣包裹體檢測技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、本文綜述了近些年來單個包裹體探測的各種技術(shù),包括顯微熒光、顯微拉曼、顯微傅立葉變換紅外光譜、同步輻射x射線熒光、質(zhì)子誘導(dǎo)x射線熒光(Particle Induced X-ray Emissions)、激光剝蝕(消融)電感耦合等離子質(zhì)譜(LA-ICP-MS)。在此基礎(chǔ)上,提出一種基于普通倒置熒光顯微鏡的單個油氣包裹體的紫外-可見顯微熒光光譜測量裝置,該裝置包括倒置熒光顯微鏡、反射式顯微物鏡、微透鏡、光纖、紫外-可見熒光分光光度計和計算機(jī),

2、通過光纖基座和反射式顯微物鏡-微透鏡-光纖適配器將所有器件結(jié)合為一個整體。通過反射式顯微物鏡-微透鏡-光纖適配器上的三維位移臺(空間分辨率2μm),反射式顯微物鏡與倒置熒光顯微經(jīng)的顯微物鏡很容易共焦,最小光斑12μm。利用本裝置可對單個包裹體進(jìn)行顯微定位、顯微照相、外光源激發(fā)或顯微鏡內(nèi)置汞燈激發(fā)、紫外-可見顯微熒光光譜測量、光譜分析、包裹體色度分析等。
　　 在成功建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本文以吉林油田南部和西部斜坡區(qū)中淺層5口油

3、井鉆井取心砂巖為研究對象,通過對砂巖薄片進(jìn)行偏光/熒光顯微鏡鏡下鑒定、包裹體豐度、包裹體均-溫度、鹽度測量,發(fā)現(xiàn)5口井(白95,花5,檢22,農(nóng)29和伏4)均發(fā)育兩期包裹體。在此基礎(chǔ)上,實(shí)測了5口井38個典型第2期次油氣包裹體在外光源及顯微鏡內(nèi)置汞燈激發(fā)下的紫外-可見熒光光譜。測量結(jié)果表明汞燈激發(fā)下的熒光光譜明顯受到包裹體周圍顆粒和膠結(jié)物熒光的影響,因而該光譜不能真實(shí)地反映包裹體所含古油的信息。石英顆粒本身也會發(fā)出“背景”熒光,因而當(dāng)聚

4、焦光斑比包裹體大時,必須考濾“背景”熒光的影響。在250nm激發(fā)下,通過與標(biāo)準(zhǔn)芳烴熒光光譜的比較,可定性確定包裹體中古油芳烴主成分,油氣包裹體中古油主要以中質(zhì)油為主,含二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)或二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)芳烴,并且普遍含有五環(huán)以上重質(zhì)芳烴和非烴,依據(jù)古油主成分進(jìn)而推測古油的成熟度和母源的性質(zhì)。對365nm激發(fā)下的單個油氣包裹體的熒光光譜,我們定義了一個反映油成熟度的參數(shù)-S390-455/S455-680,并建立了S390-455/

5、S455-680與色譜-質(zhì)譜分析計算的成熟度參數(shù)Rc之間的關(guān)系。
　　 除此外,我們還測量了5口井29個原油的熒光光譜,對于250nm激發(fā)下的熒光光譜,通過與標(biāo)準(zhǔn)芳烴熒光光譜比較,可知原油普遍以二環(huán)、三環(huán)芳烴為主,另有一定量的四環(huán)芳烴,五環(huán)以上重質(zhì)芳烴和非烴遠(yuǎn)少于油氣包裹體中的古油。但農(nóng)29井泉四段列外,該層砂巖原油含一定的重質(zhì)芳烴。通過熒光峰位和半高寬定性地確定原油的成熟度,通過Qi參數(shù)確定油水界面,結(jié)果表明Qi參數(shù)對于重質(zhì)油

6、含量較多或單環(huán)芳烴含量較多的原油并非是一個很好的評價參數(shù)。對365nm激發(fā)下的原油的熒光光譜,我們也建立了S390-455/S455-680與色譜-質(zhì)譜分析計算的成熟度參數(shù)Rc之間的關(guān)系。
　　 依據(jù)色度學(xué)原理,對于單個油氣包裹體和原油在365nm激發(fā)及包裹體在自身汞燈紫光激發(fā)下的熒光光譜進(jìn)行了色坐標(biāo)計算。結(jié)果表明,原油的色坐標(biāo)均小于相應(yīng)層位的包裹體的色坐標(biāo),這表明原油的成熟度大于包裹體中古油的成熟度;外光源365nm激發(fā)下的色

7、坐標(biāo)小于顯微鏡自身汞燈紫光激發(fā)下的油氣包裹體的色坐標(biāo),原因是后者的熒光光譜不受膠結(jié)物和石英顆粒自身熒光的影響,其色坐標(biāo)更真實(shí)地反應(yīng)了油氣包裹體本身的顏色;固液包裹體或液態(tài)包裹體所含烴比氣液包裹體重;外光源激發(fā)下同一層位中不同油氣包裹體的色坐標(biāo)覆蓋的較寬范圍反應(yīng)了第2期次充注的油氣可能來自兩個成熟度不同的烴源巖。
　　 本裝置的最大特點(diǎn)是無需對顯微鏡做任何改造,通過普通倒置熒光顯微鏡和反射式顯微物鏡相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了昂貴的紫外顯微鏡在