[发明专利]一种有机质热成熟度定量表征函数的获取方法以及该函数的应用

摘要

本发明涉及一种有机质热成熟度定量表征函数的获取方法以及该函数的应用，本发明建立在有机质激光拉曼实验及有机质碳分子的一阶振动原理之上，属激光拉曼技术在石油地质领域的应用。本发明可以很好地反映有机质热演化程度。通过求取RG‑S并定义当量镜质组反射率为cvRo，通过cvRo来描述有机质热成熟度。本发明不仅可以解决油浸、海侵对镜质体反射率的抑制作用，同时还可应用于无或少镜质体的海相沉积地层；此外还具有无需区分有机质显微组分(镜质体、惰质体)；另外，该方法所需样品量小，分析时间短的优点。

主权项

一种有机质热成熟度定量表征函数的获取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一取m个陆相地层烃源岩样品为标样，对这m个标样进行编号，依次计为标样1、标样2、…标样i、…标样m；步骤二取标样1，并在标样1上选定1个扫描点，对该扫描点进行激光拉曼扫描，得到标样该扫描点的原始激光拉曼光谱图；所述标样该扫描点的原始激光拉曼光谱图具有原始D峰和原始G峰；所述原始D峰峰尖的横坐标A位于1000‐1500cm‐1之间，所述原始G峰峰尖的横坐标B位于1500‐2000cm‐1之间，且B的数值大于A的数值；激光拉曼扫描时其条件参数为：激光的波长为A1nm、激光的功率为A2mW、曝光时间为A3s、扫描波数范围为500～2000cm‐1；步骤三扣除标样1该扫描点原始激光拉曼光谱图的背景，得到标样该点扣除背景后的激光拉曼光谱图，然后采用Lorentzian公式对标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中的D峰、G峰分别进行拟合；得到标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数以及得到标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中G峰的拟合函数；标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数的图形中，横坐标为拉曼位移、其取值范围为500～2500cm‐1，纵坐标为强度，单位为无量纲；标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数的图形中，其最大纵坐标值为标样该点扣除背景后所得扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的峰高，计做D标1hight，D标1hight所对应的横坐标值计为xD标1hight；标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中G峰的拟合函数的图形中，横坐标为波数、其取值范围为500～2500cm‐1，纵坐标为强度，单位为无量纲；标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中G峰的拟合函数的图形中，其最大纵坐标值为标样该点扣除背景后所得扣除背景后的激光拉曼光谱图中G峰的峰高，计为G标1hight，G标1hight所对应的横坐标值计为xG标1hight；定义将xG标1hight代入标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数中，计算得到横坐标值为xG标1hight时，其纵坐标计算值，计为D.G标1high；在[xD标1hight，xG标1hight]取值Xi，分别将Xi代入标样该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数和G峰拟合函数中；Xi代入标样1该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中D峰的拟合函数中，计算所对应的纵坐标值DXi，Xi代入标样该点扣除背景后的激光拉曼光谱图中G峰拟合函数中，计算所对应的纵坐标值GXi；当DXi‐GXi＝0时，DXi所对应值计为S标1hight；步骤四将步骤三所得G标1hight、D.G标1high、S标1hight代入公式(1)得到所取标样该扫描点的RG‐S标1值；步骤五在步骤一所取标样上重新确定n个扫描点，对每个扫描点按步骤一到三操作，得到以n个值，其分别记做令求出步骤六以完成上述5个步骤的标样1为测量对象，测量出其镜质组反射率vRo；计为vRo标样1；步骤七重复步骤一至步骤五；分别得到标样2的标样3的…….标样i的…….标样m的重复步骤六，分别得到标样2的vRo标样2、标样3的vRo标样3…….标样i的vRo标样i…….标样m的vRo标样m；步骤八定义步骤一所取任意一个陆相地层烃源岩样品的当量镜质组反射率为cvRo标样i；令cvRo标样i＝vRo标样i；将求出的带入公式(2)中，采用最小二乘法拟合求出a、b的值；a,b的求取过程如下：对于m个标准样品，存在：对于多方程组的二元一次方程组的求解，普遍采用的是最小二乘法求取，即构建目标函数F，令当目标函数达到极小值时，对应的a，b即为满足方程的近似解；要使目标函数达到极小值，即目标函数F分别对a，b求偏导，并令偏导函数＝0；见公式(4)、公式(5)；通过(4)和(5)即可求取a和b；