本發(fā)明涉及流體包裹體分析技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及到一種精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法。
背景技術(shù):
油氣充注油藏流體壓力變化歷史研究目前已經(jīng)成為油氣成藏歷史分析的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注流體充注時(shí)期的壓力狀況與成藏動(dòng)力學(xué),由于流體包裹體的特殊性質(zhì),儲(chǔ)層巖石流體包裹體的地球化學(xué)特征可為古流體壓力研究提供了難得的信息。
在成藏流體的不混溶體系中形成的流體包裹體,其流體的壓力p、體積V、溫度T、流體成分x之間存在著確定的p-V-T-x熱力學(xué)方程,這成為近年運(yùn)用流體包裹體相圖重構(gòu)壓力史的理論基礎(chǔ)。在流體包裹體的p-V-T-x熱力學(xué)方程中均一溫度T可以準(zhǔn)確測(cè)量,流體成分x近年來(lái)也有新的專(zhuān)利方法可以測(cè)量,體積V(液相體積和氣相體積)是通過(guò)二維測(cè)量的面積計(jì)算替代體積,精度不夠。因此精確測(cè)量流體包裹體的體積V就成為重建流體被捕獲時(shí)壓力p的關(guān)鍵。
近年來(lái)由于測(cè)試儀器的精度提高,一些新的測(cè)試方法能夠獲取三維圖像,測(cè)試精度較二維有了很大的提高。如周振柱等利用高分辨率偏光顯微鏡和熒光顯微鏡獲取流體包裹體氣液比的方法,應(yīng)用繪圖軟件勾畫(huà)包裹體和氣泡邊界,通過(guò)不同切片的累加獲得包裹體體積及最終氣液比;王存武等利用激光掃描共聚焦顯微鏡并結(jié)合三維重建軟件獲取包裹體的氣液比,有機(jī)包裹體氣泡采用透射光深度掃描獲取最大氣泡直徑。通過(guò)對(duì)前人研究成果分析發(fā)現(xiàn),烴類(lèi)包裹體體積的測(cè)量方法較以往提高較多,但也存在一些尚未解決的問(wèn)題,即包裹體氣相邊界仍然是人的眼睛確定而導(dǎo)致測(cè)量誤差,是影響測(cè)試精度的關(guān)鍵,同時(shí)也沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)流程及驗(yàn)證方法。為此我們發(fā)明了一種新的精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法,解決了以上技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種為應(yīng)用烴類(lèi)包裹體氣液比獲取油氣成藏時(shí)期的古壓力提供重要技術(shù)參數(shù)的精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法。
本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法,該精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法包括:步驟1,采用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行掃描,獲取烴類(lèi)包裹體三維立體圖像;步驟2,在透射光及熒光下利用三向坐標(biāo)標(biāo)定三維立體圖像液相的 邊界;步驟3,根據(jù)標(biāo)定的液相邊界,計(jì)算烴類(lèi)包裹體液相的體積;步驟4,利用激光共聚焦顯微熒光光譜精確獲取烴類(lèi)包裹體中的氣相直徑d及氣相半徑R;步驟5,根據(jù)公式V=(4/3)πR3計(jì)算包裹體中氣相的體積V。
本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
步驟1包括:
步驟a,選擇合適的油氣包裹體;
步驟b,選擇激光器,并設(shè)置和調(diào)整激光器的參數(shù);
步驟c,進(jìn)行圖像掃描,保存全系列圖像,獲取烴類(lèi)包裹體三維立體圖像;
在步驟a中,選擇的油氣包裹體為包裹體形態(tài)規(guī)則,符合均一體系、封閉體系、等容體系。
步驟b包括:
選擇光電倍增管探測(cè)器PMT、透射光的光電倍增管探測(cè)器T-PMT收集信號(hào)及熒光信號(hào)顏色;
選擇激光器為488nm或639nm,設(shè)定激光強(qiáng)度為90,Pinhole為3AU,Gain值為500,F(xiàn)rame size為512×512,Speed為7,Line step為1,Bit為12,F(xiàn)rame設(shè)置為4并選擇mean模式,掃描方式設(shè)置為Unidirectional,Crop中設(shè)置掃描圖像尺寸,選擇上下周邊無(wú)其它熒光干擾的單獨(dú)存在的包裹體;
根據(jù)實(shí)時(shí)觀察情況,調(diào)整參數(shù)設(shè)置,進(jìn)行樣品的實(shí)時(shí)預(yù)覽,根據(jù)圖像中油氣熒光的強(qiáng)度調(diào)整Pinhole值、Gain值,通過(guò)調(diào)焦且根據(jù)PMT、T-PMT兩種模式下的圖像設(shè)置掃描上下限,設(shè)置層間距為0.2um。
步驟4包括:
選擇一條僅通過(guò)液相烴類(lèi)包裹體的直線1,測(cè)量其熒光強(qiáng)度,獲取純液相烴類(lèi)包裹體的熒光強(qiáng)度譜線圖;
選擇一條既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線2,測(cè)量其熒光強(qiáng)度,獲取液相且包含氣相的烴類(lèi)包裹體的熒光強(qiáng)度譜線圖,觀測(cè)圖中熒光強(qiáng)度的兩個(gè)變化拐點(diǎn),并測(cè)量?jī)蓚€(gè)拐點(diǎn)間的距離d1,精確到0.02um;
重復(fù)上一步驟,選擇不同方向進(jìn)行測(cè)量,獲取既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線3的距離,直到測(cè)量中既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線4出現(xiàn)最大值d,即認(rèn)為是氣相直徑d,氣相半徑R的計(jì)算公式為:
R=d/2。
本發(fā)明中的精確測(cè)量烴類(lèi)包裹體體積的方法,涉及到烴類(lèi)包裹體中氣相與液相體積的精確測(cè)量,實(shí)現(xiàn)為油氣成藏時(shí)的古壓力恢復(fù)提供重要參數(shù)。該方法利用高分辨率激光共聚焦顯微鏡掃描技術(shù)精確獲取烴類(lèi)包裹體三維立方圖,并通過(guò)測(cè)量包含氣相的液相熒光強(qiáng)度,得到的光譜強(qiáng)度變化差距,獲取包裹體中的氣相直徑(精度可達(dá)0.02um)。本方法避免了人為視覺(jué)確定氣相邊界帶來(lái)的誤差,并且采用了人工合成烴類(lèi)包裹體標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了驗(yàn)證,測(cè)量精度與以往的技術(shù)相比得到顯著提高。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中精確獲取烴類(lèi)包裹體中液相體積的方法流程圖;
圖2為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中利用激光共聚焦顯微熒光強(qiáng)度測(cè)量,精確獲取烴類(lèi)包裹體中的氣相直徑圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉出較佳實(shí)施例,并配合附圖所示,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
如圖1所示,圖1為本發(fā)明的一具體實(shí)施例中精確獲取烴類(lèi)包裹體中液相體積的方法流程圖。
在步驟101,選擇合適的油氣包裹體,包裹體形態(tài)規(guī)則,符合均一體系、封閉體系、等容體系。流程進(jìn)入到步驟102。
在步驟102,選擇PMT(光電倍增管探測(cè)器)、T-PMT(透射光的光電倍增管探測(cè)器)收集信號(hào)及熒光信號(hào)顏色。流程進(jìn)入到步驟103。
在步驟103,選擇激光器、激光強(qiáng)度等參數(shù)值。推薦參數(shù)值,選擇激光器為488nm(639nm或其它),設(shè)定激光強(qiáng)度為90,Pinhole為3AU,Gain值為500,F(xiàn)rame size為512×512,Speed為7,Line step為1,Bit為12,F(xiàn)rame設(shè)置為4并選擇mean模式,掃描方式設(shè)置為Unidirectional,Crop中設(shè)置掃描圖像尺寸,盡量選擇上下周邊無(wú)其它熒光干擾的單獨(dú)存在的包裹體。流程進(jìn)入到步驟104。
在步驟104,根據(jù)實(shí)時(shí)觀察情況,調(diào)整參數(shù)設(shè)置。點(diǎn)擊Live,進(jìn)行樣品的實(shí)時(shí)預(yù)覽,根據(jù)圖像中油氣熒光的強(qiáng)度調(diào)整Pinhole值、Gain值及其它參數(shù)。點(diǎn)擊Z-Stack,通過(guò)調(diào)焦且根據(jù)PMT、T-PMT兩種模式下的圖像設(shè)置掃描上下限,設(shè)置層間距為0.2um(根據(jù)儀器的空間分辨率設(shè)置)。流程進(jìn)入到步驟105。
在步驟105,選擇Start Experiment,進(jìn)行圖像掃描,保存全系列圖像,數(shù)據(jù)選擇Series。流程進(jìn)入到步驟106。
在步驟106,在透射光及熒光下利用三向坐標(biāo)標(biāo)定三維立體圖像液相邊界。流程進(jìn)入到步驟107。
在步驟107,根據(jù)標(biāo)定的液相邊界,利用3DforLSM軟件計(jì)算油氣包裹體液相的體積。流程結(jié)束。
圖2為本發(fā)明的利用激光共聚焦顯微熒光強(qiáng)度測(cè)量,精確獲取烴類(lèi)包裹體中的氣相直徑圖。在應(yīng)用本發(fā)明的一具體實(shí)施例中,包括以下步驟:
在步驟1,選擇一條僅通過(guò)液相烴類(lèi)包裹體的直線1,測(cè)量其熒光強(qiáng)度,獲取純液相烴類(lèi)包裹體的熒光強(qiáng)度譜線圖。流程進(jìn)入到步驟1。
在步驟2,選擇一條既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線2,測(cè)量其熒光強(qiáng)度,獲取液相且包含氣相的烴類(lèi)包裹體的熒光強(qiáng)度譜線圖。觀測(cè)圖中熒光強(qiáng)度的兩個(gè)變化拐點(diǎn),并測(cè)量?jī)蓚€(gè)拐點(diǎn)間的距離d(精確0.02um)。流程進(jìn)入到步驟3。
在步驟3,重復(fù)步驟2,選擇不同方向進(jìn)行測(cè)量,獲取既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線3的距離,直到測(cè)量中既通過(guò)液相又通過(guò)氣相的烴類(lèi)包裹體的直線4出現(xiàn)最大值d,即認(rèn)為是氣相的直徑。流程進(jìn)入到步驟4。
在步驟4,包裹體中氣相的體積V按下式計(jì)算
R=d/2
V=(4/3)πR3。
其中,R為氣相半徑,d為氣相直徑。
流程結(jié)束。