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石油勘探中对岩屑的研究,可以获得地层地质和地球化学信息,从而判断油气显示,确定储集岩的含油、气等级,评价生油岩的成熟度、有机质类型和潜在产能。岩屑属于粉末状样品,利用红外漫反射光谱法,可以高效的对该类样品进行分析测量。与红外透射光谱相比,漫反射光谱测量具有简单快速的优势,一般不需要对样品进行预处理而直接测量。但事实上,测量前的样品预处理和测量后的数据预处理都是不可少的。
对于粉末状样品,其漫反射光谱不仅依赖于样品的化学量和物理量,而且还与样品的几何量有关,如孔隙度和颗粒度等。由于颗粒度不同常常导致吸光度光谱的峰值、峰位发生变化。因此,在利用红外漫反射光谱定量测量粉末样品时,应保持样品颗粒度的统一,尤其是保证建模时样品与待测样品的颗粒度保持一致。另外,理论和实验都表明,将粉末样品的粒度控制在适当的范围内将有利于提高定量分析的精确度。
光谱测量后的数据预处理选择了小波变换方法,作为一种快速高效、高精度的近似方法,在光谱的平滑去噪,基线校正,提高分辨率等方面显示出了很大的优势,得到了广泛的应用。
本论文的主要贡献在于:利用傅立叶变换红外光谱仪测量了含油岩屑的红外漫反射光谱;比较了不同颗粒度岩屑样品的光谱图,验证了漫反射光谱学中关于颗粒度与光谱关系的理论;运用小波变换对光谱进行平滑去噪和基线校正,提高了光谱的分辨率;首次提出利用偏最小二乘法建立基于光谱低频信息的颗粒度预测模型的方法,取得了较好的预测效果。