[发明专利]利用荧光测量来估算油的比重

说明书

本发明涉及测定地下地层的烃含量和组成的技术。特别是，本发明涉及荧光测量装置及其在鉴定油/提取油以确定不同来源的油的共性时的应用。而且本发明特别涉及一种使用一便携式荧光计现场测量液体烃美国石油学会标准(API)比重范围(±5°)可靠的值的方法。

几十年来荧光用作测井技术以探测钻屑中的油。在这么长时间里测定钻屑中油存在的这种方法比较粗略。操作时操作者把钻屑样品暴露在广谱紫外线内以便看到指示油存在的荧光。

紫外荧光光谱测量用作探测芳香烃由来已久。该技术的重要应用包括在例如钻屑岩芯和土壤样品中通过这些固体的溶剂提取物进行荧光检测来测量石油烃。

在《仪器分析原理)》，Skoog，Douglas所著，Sanders大学出版，Philadelphia(第三版，1985)，第225-240页中一般讨论了分子荧光。该参考书中的讨论指出了最强荧光效应发生在包含芳香族官能团的化合物中，而且书中还给出大量苯衍生物的乙醇溶液的紫外荧光波长的表。另外，公布了几种烃的分析性能图，图中绘制在多个激发和发射波长作用下的荧光强度。

荧光分光光度测定法还用于通过遥感或近地面取样方法来探测油。在U.S.G.S.公开文件报告(Open-File Reprot 84-385，34页(1984)，在M.E.HENRY和T.S.Donvan写的名为“荧光特性和地质勘探”的文章中讨论应用了这种技术。在由C.F.Hebert写的名为“利用烃的荧光技术对油气进行地质勘探”的文章中，3RD SouthernMethodist大学，Symp.-探测石油和天然气及处理的特殊方法，(1984)40-58页，讨论了用于地质勘探的荧光技术的应用。

已经研究并记录了在不同波长包括低于400毫微米的紫外波长作用下原油样品发射的荧光。在Bartlesville能源技术中心例如曾作过“指纹”研究，该中心记录下在不同激发波长作用下不同类型原油发射的荧光。能源部的这种型式的研究与为了控制污染矿业局试图通过发射的荧光来辨别原油的这种早期工作有关。这可参见Chisholm B.R.，Eldering H.6.，GieringL.P.，和Horning，A.W.“六种脱轻原油的整体荧光等值光谱”，BETC/RI-76/15，于1976年11月为了在Bartlesville，Oklahoma的Bartlesville能源研究中心的REDA准备的论文；以及Brownrigg，J.T.，和Horning A.W.，六种脱轻原油的低温整体荧光等值光谱及其真空蒸馏和残油分馏物，BETC/RI-78/13，于1978年7月为在Bartlesville，Oklahoma的Bartlesville能源技术中心的DOE准备的论文。

最近几年的几项专利公开了利用荧光测量来检测烃的存在或确定其浓度或可生产性的方法。

美国专利No.4,609,821公开了检测钻屑中烃存在的方法。该方法只适用于油基底泥浆钻屑。该钻屑受一较宽范围的紫外波长的辐射激发且在一较宽范围的波长内记录所发射的辐射，获得一化学分析曲线。将该曲线在多个激发和发射辐射的波长下的强度与以前的曲线相比较以便测定与油泥浆基底无关的烃的存在。

美国专利No.4,977,319(其全文在此作为参考)公开了一种测定地层中烃存在和其浓度的方法。该方法包括的步骤有：使一样品在一已知体积的溶剂中形成溶剂化物，测量在低于约400毫微米下受激发的样品发射的荧光，再将发射的荧光与以前的校正曲线比较，该校正曲线来自在溶剂中样品的已知烃含量和已知样品发射的荧光。

美国专利4990,773中的方法(其全文在此作为参考)包括通过使用两种溶剂以确定在地层中存在的任何烃的可生产性，其中一种溶剂可使各种石油级分、包括沥青质溶解，而另一种溶剂在基本上不使沥青质溶解情况下使大多数原油级分溶解。通过将两种溶解的样品发射的荧光的比率与以前的校正曲线相比较可以获得可生产性或粘度的表征。

油或油样的一种特性是油的API比重，该特性对于技术人员来说是一种很有价值的工具。在油开采勘探的进程中在设计时任何有关API比重的信息都是极其有价值的，然而，在现场或油田开采勘探时通常不可能获得准确的API比重。