Способ анализа образцов горных пород



Способ анализа образцов горных пород
Способ анализа образцов горных пород
Способ анализа образцов горных пород

 


Владельцы патента RU 2554654:

муниципальное бюджетное образовательное учреждение "Общеобразовательное учреждение лицей N 1" (RU)

Изобретение относится к спектрохимическим способам анализа образцов горных пород, а именно к способам определения нефтепродуктов при геологоразведке углеводородного сырья, основанным на молекулярной люминесценции пород. Способ заключается в том, что образцы горных пород измельчают, измельченную породу обрабатывают бензо-спиртовым растворителем (4:1), выдерживают 18-20 часов при температуре 60°C, отстаивают и фильтруют. Полученную вытяжку облучают УФ светом с резонансными линиями ртути 184,9 и 253,6 нм, регистрируют люминесценцию фотометром с набором абсорбционных светофильтров, определяют легкие и тяжелые фракции углеводородных соединений, устраняют помехи люминесценции горных пород сдвигом измеряемой полосы люминесценции в более коротковолновую область. Изобретение позволяет повысить точность определения насыщенности нефтяными веществами горных пород за счет повышения точности анализа в вытяжке по калибровочным графикам. 3 ил.

 

Изобретение относится к спектрохимическим способам анализа образцов горных пород, а именно к способам определения нефтепродуктов при геологоразведке углеводородного сырья, основанным на молекулярной люминесценции.

Известен способ флуоресцентной идентификации и мониторинга почв и их загрязнений, заключающийся в обнаружении различных веществ по отклику люминесценции, возбуждаемой излучением полупроводникового лазера в диапазоне 350-525 нм (заявка №2010104557, МПК G01N 21/64 - аналог).

Спектр люминесценции нефтепродуктов находится в более коротковолновой области (300-400 нм). Поэтому к поиску нефтепродуктов он мало пригоден. Для возбуждения люминесценции нефтепродуктов нужен более коротковолновый источник. Сам по себе изложенный в изобретении метод сложен и академичен, пригоден для научных исследований в биологии, растениеводстве и других отраслях естествознания. Громоздкость, несоответствие возбуждаемой области люминесценции нефтепродуктов делают упомянутую методику непригодной в геологоразведке нефтепродуктов, особенно в полевых условиях.

Наиболее близким является способ анализа образцов горных пород, отобранных при бурении скважин, путем обработки породы растворителем, получения из нее вытяжки нефти, облучения УФ-светом и регистрации люминесценции вытяжки, при этом образец породы разрезают перпендикулярно оси, смачивают растворителем плоский срез образца, осуществляют вытяжку нефти плотным контактированием среза с фильтровальной бумагой, облучают УФ-светом отпечаток вытяжки на фильтровальной бумаге, сопоставляют интенсивность люминесценции центральной и периферийной частей, по соотношению которых судят о загрязнении образца промывочным раствором (авт. свидетельство №1040387, МПК G01N 21/64 - прототип).

В способе описан метод смачивания растворителем среза керна с последующим облучением УФ-светом, после чего сравнивают люминесцирующие участки бумаги и по ним судят о наличии нефтепродуктов в образцах горной породы. Этот способ является качественным показателем на случайно сделанных срезах и не может рассматриваться представительным. Недостатком этого способа является низкая точность определения углеводородных веществ, а также помехи, вызванные люминесценцией горной породы.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности определения насыщенности нефтяными веществами горных пород за счет повышения точности анализа в вытяжке по калибровочным графикам.

Технический результат достигается тем, что в качестве источника возбуждения люминесценции нефтяных веществ используются резонансные линии ртути 184,9 и 253,6 нм калибровочных растворов тяжелых и легких фракций углеводородных соединений, а также абсорбционные фильтры и фотоэлементы с усилителем, способные обнаруживать люминесценцию малых количеств нефтяных соединений и при этом снизить помехи люминофоров горных пород.

Поставленная задача достигается тем, что в способе анализа образцов горных пород, отобранных при бурении скважин, путем обработки породы растворителем, получения из нее вытяжки нефти, облучения УФ-светом и регистрации люминесценции вытяжки, образцы горных пород измельчают, измельченную породу обрабатывают бензо-спиртовым растворителем (4:1), выдерживают 18-20 часов при температуре 60°C, отстаивают и фильтруют, полученную вытяжку облучают УФ светом с резонансными линиями ртути 184,9 и 253,6 нм, регистрируют люминесценцию фотометром с набором абсорбционных светофильтров, определяют легкие и тяжелые фракции углеводородных соединений, устраняют помехи люминесценции горных пород сдвигом измеряемой полосы люминесценции в более коротковолновую область.

Способ анализа образцов горных пород, отобранных при бурении скважин, представлен на чертежах.

На фиг.1 - блок-схема флуориметра; на фиг.2 - графики зависимости отклика флуориметра (фототока) от концентрации люминесцирующего нефтепродукта (мг/л); на фиг.3 - таблица содержания нефтепродуктов в кернах горных выработок.

Флуориметр содержит источник ультрафиолетового излучения 1, светофильтр 2 света, возбуждающего люминесценцию, кювету 3 с раствором люминесцирующего вещества, светофильтр 4 люминесценции, приемник 5 люминесценции, усилитель 6 светового сигнала люминесценции, измеритель 7 фототока.

В качестве источника УФ излучения 1 использовалась ртутная лампа, излучающая резонансные линии на длинах волн 184,9 нм и 253,6 нм (кварцевая лампа типа ПРК, полученная путем удаления люминесцирующего кожуха с ламп типа ДРЛ-250). Светофильтры 2 для возбуждения люминесценции пропускают свет только в области поглощения исследуемого вещества и не пропускают свет в области люминесценции. Светофильтр 4 люминесценции пропускает люминесценцию, но возбуждающий свет полностью поглощается.

Светофильтры 2 и 4 являются абсорбционными, их действие основано на неодинаковом поглощении света в различных областях спектра. Светофильтры выбирают исходя из спектра поглощения определяемого вещества так, чтобы спектральная область максимального поглощения лучей и область максимального пропускания лучей светофильтром была одной и той же, то есть максимум поглощения раствора должен совпадать с максимумом пропускания (минимумом поглощения) светофильтра.

В соответствии со спектром люминесценции подбирались и абсорбционные светофильтры для источника возбуждения и самой люминесценции нефтепродуктов.

На фиг.2 представлены графики зависимости отклика флуориметра (фототока) от концентрации люминесцирующего нефтепродукта (мг/л). Ими служили растворы авиационного бензина АИ-92 и моторного масла М-Г8 в четыреххлористом углероде. В зависимости от интенсивности люминесценции прибор позволяет проводить измерения в различных диапазонах.

Многие органические вещества, в том числе нефтепродукты, люминесцируют в ультрафиолетовом свете, что позволило использовать это явление в количественном анализе.

Способ анализа образцов горных пород осуществлялся следующим образом.

Керны пород углеводородного сырья были измельчены, затем емкости с 20 г измельченного продукта заливались растворителем (4:1), смесью бензола 80% и 20% спирта, выдерживались 18-20 часов при температуре 60°C. В отфильтрованном растворе находились нефтепродукты двух фракций: легких, бензинов - C8H18 и тяжелых, масел - С10H22. От каждого раствора по 5 мл заливалось в кювету флуориметра и измерялась интенсивность люминесценции. Предел измерений малых количеств нефтепродуктов составил для легких и тяжелых фракций соответственно 3 и 10 мкг/дм3. По градуированным калибровочным графикам стандартных растворов находилось содержание люминесцирующих нефтепродуктов. Зная концентрацию в растворах, легко определить содержание нефтепродукта в кернах (таблица на фиг.3).

Заявляемым способом достигается полнота извлечения углеводородных веществ путем измельчения образца до мелкодисперсного состояния, растворения измельченного вещества бензол-спиртовой смесью (4:1), облучением вытяжки УФ-светом с резонансными линиями ртути 184,9 и 253,6 нм, измерения возбуждаемой люминесценции с использованием системы абсорбционных светофильтров, позволяющей выделить нужную область спектра, устранить помехи люминесценции горных пород, иметь возможность судить о фракции определяемых нефтепродуктов.

Для снижения порога обнаружения люминесценция измерялась чувствительным фотоэлементом с большой полусферической улавливающей поверхностью. Растворителями при изготовлении калибровочных растворов легкой и тяжелой фракций углеводородных веществ служили дихлорэтан четыреххлористый углерод.

Таким образом, разработан недорогой, удобный в полевых условиях люминесцентный способ определения малых количеств нефтепродуктов при геологоразведке углеводородного сырья. Заявляемый способ (и его приборное обеспечение) прост, надежен, годен для эксплуатации в полевых условиях. Его надежность проверялась на нефтеносных образцах углеводородного сырья.

Способ анализа образцов горных пород, отобранных при бурении скважин, путем обработки породы растворителем, получения из нее вытяжки нефти, облучения УФ-светом и регистрации люминесценции вытяжки, отличающийся тем, что образцы горных пород измельчают, измельченную породу обрабатывают бензо-спиртовым растворителем (4:1), выдерживают 18-20 часов при температуре 60°C, отстаивают и фильтруют, полученную вытяжку облучают УФ светом с резонансными линиями ртути 184,9 и 253,6 нм, регистрируют люминесценцию фотометром с набором абсорбционных светофильтров, определяют легкие и тяжелые фракции углеводородных соединений, устраняют помехи люминесценции горных пород сдвигом измеряемой полосы люминесценции в более коротковолновую область.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно может быть использовано в комплексной мелиорации агроландшафтов при осушении почвогрунтов, строительстве дренажных систем и использовании осушаемых земель.
Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства, в частности к рекультивации земель. Способ включает использование фитоиндикаторов, их морфологические и физиологические признаки в начальные периоды роста.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов. Представлен способ определения коэффициента фильтрации плывунного грунта, по которому через образец грунта пропускают поток воды, на поверхности образца грунта размещают грузик, фиксируют начало погружения грузика, измеряют параметры образца и потока воды, рассчитывают по измеренным показателям коэффициент фильтрации грунта.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для измерения деформаций грунта при сезонном промерзании-оттаивании. Устройство представляет собой гофрированную обсадную трубу, внутри которой установлен шток, соединенный с вертикальным анкерным стержнем при помощи упругой связи, например пружины, на штоке размещены датчики перемещения, а на стенках обсадной трубы размещены магнитные марки.

Изобретение относится к области испытаний при инженерных расчетах в сельском хозяйстве, строительстве и машиностроении, в частности к способам определения физико-механических характеристик слоя почвогрунта при воздействии на него вибрационной нагрузкой.

Группа изобретений относится к экологии и санитарии. Способ оценки антропогенного и орнитогенного загрязнения окружающей среды Антарктиды с использованием биологических индикаторов, по состоянию изменений в которых делают вывод о загрязнении окружающей среды, характеризуется тем, что в качестве биологических индикаторов применяют цианобактериальные маты.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения. Способ включает нарезку канавки вдоль площадки для определения влагоемкости почвы длиной 0,5-0,7 м, шириной 0,25-0,30 м на глубину расчетного слоя почвы.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для изучения водной эрозии, и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и гидрологии.
Изобретение относится к области мелиорации, в частности к орошаемому земледелию. В способе сроки проведения очередных вегетационных поливов в условиях Северного Кавказа определяют с использованием датчика.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, лесоводству и экологии. Способ включает определение индекса ветвления как отношения числа особей с отклонениями к числу всех особей в выборке мха.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и предназначено для химического контроля питьевых вод, воды объектов, а также может использоваться в очистке сточных вод от фенолов.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способу определения в воздухе ацетона (в том числе в выдохе человека). Способ заключается в том, что сенсорный слой на основе прозрачного силикатного ксерогеля, полученного с помощью метода золь-гель синтеза в присутствии органического красителя Нильского красного, освещают светом с длиной волны 560-610 нм и регистрируют интенсивность флуоресценции сенсорного слоя в диапазоне длин волн 630-680 нм.

Изобретение относится к новому способу получения флуоресцирующих катехоламинов, выбранных из допамина и адреналина, и их метаболитов, выбранных из гомованилиновой и ванилилминдальной кислот, методом дериватизации.

Изобретение относится к области медицинской диагностики и биоаналитических исследований и может быть использовано для анализа мембраносвязанного гемоглобина в эритроцитах с помощью спектроскопии гигантского комбинационного рассеивания (ГКР).

Группа изобретений относится к измерению и контролю присутствия гидрофобных загрязняющих веществ. Представлен вариант способа мониторинга присутствия одного или более видов гидрофобных загрязняющих веществ в процессе изготовления бумаги, включающий: a.

Изобретение предназначено для мониторинга множества дискретных сигналов флуоресценции, в частности для секвенирования ДНК посредством использования нуклеотидов с флуоресцентной меткой.

Изобретение относится к области химии металлорганических соединений, в частности к алкинилфосфиновым золотомедным комплексам, диссоциирующим в растворе с образованием ионов . Алкинилфосфиновые золотомедные комплексы способны образовывать ковалентные конъюгаты с белками, переходя при этом в водорастворимую форму, проявляют люминесцентные свойства и могут быть использованы в качестве меток для флуоресцентной микроскопии и в люминесцентном анализе.

Изобретение предлагает способ определения местоположения одного или более образцов ткани по существу круглой формы, размещенных на твердом носителе. Способ включает этапы подачи света с заданной длиной волны на образец ткани, в котором этот свет вызывает автофлуоресценцию, идентификацию положения центра образца ткани на основе использования автофлуоресцентного света, корреляцию координат положения центра образца ткани на твердом носителе на основе использования системы координат х, у и составление карты координат образца ткани на твердом носителе для различения областей, содержащих образец ткани, и незаполненных областей на твердом носителе.

Изобретение относится к области медицинской техники и касается устройства для флуоресцентной спектроскопии биологической ткани. Устройство содержит флуоресцентно-отражательный спектрометр, включающий осветительную и спектрометрическую системы, подключенные к Y-образному волоконно-оптическому щупу.

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой способ спектрального анализа флуоресцентных свойств нуклеотидных последовательностей ДНК. Предложенное изобретение может быть использовано для генетической диагностики, исследования митогенетического излучения клеток, исследования кодирования наследственной и пролиферативной информации.

Изобретение относится к способу обнаружения биологического материала в воздушном потоке, в способе воздушный поток (16) подают с помощью устройств для образцов (12), световой пучок (17) испускают в направлении воздушного потока (16), создают сигнал флуоресценции (24), описывающий флуоресценцию частицы (14), и создают сигнал рассеивания (32), описывающий рассеивание света частицей (14). Сигнал флуоресценции (24) и сигнал рассеивания (32) превращают в дискретные значения и определяют значение сигнала тревоги. Дискретные значения регистрируют кумулятивно в виде точек попадания по меньшей мере в двухмерном пространстве 1 измерения, имеющем выбранные измерения. По меньшей мере одну область индексов (56, 58, 60) предварительно выбирают из указанного пространства измерений, вычисляют кумулятивный индекс при индексной частоте по точкам попадания, накапливаемым в каждой предварительно выбранной области индексов (56, 58, 60), значение сигнала тревоги, отражающее присутствие выбранного биологического материала, определяют по указанным индексам посредством использования предварительно выбранного критерия. Изобретение позволяет упростить устройство для обнаружения биологического материала. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх