[發(fā)明專利]一種生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的定量分析方法

有效

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• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103592380A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張水昌;王匯彤;翁娜;張斌;朱光有;蘇勁;陳瑞銀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的定量分析方法，屬于油氣地球化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

沉積盆地烴源巖成烴潛力與資源評價是石油天然氣研究中的核心科學(xué)問題之一，生排烴模擬實驗是目前廣泛應(yīng)用的烴源巖成烴潛力與區(qū)域油氣資源評價的重要技術(shù)手段。生排烴模擬實驗的產(chǎn)物包括氣態(tài)產(chǎn)物和液態(tài)產(chǎn)物。氣態(tài)產(chǎn)物是指常溫常壓下為氣體的成分，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及二氧化碳等。液態(tài)產(chǎn)物是指碳數(shù)分布從C₅至C₄₀的烴類及膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。C₅-C₁₅的烴類組分稱為輕烴，經(jīng)由液氮冷卻收集；C₁₅以上的組分滯留在生排烴模擬實驗系統(tǒng)的管道、內(nèi)壁中，或者被烴源巖中的粘土礦物吸附，用有機溶劑沖洗、抽提得到。利用各類烴源巖在不同演化階段的氣、液態(tài)烴產(chǎn)率，結(jié)合沉積盆地的具體地質(zhì)條件（埋藏歷史、受熱歷史和熱演化生烴史），進行盆地模擬，可以估算盆地的油、氣生成量，在此基礎(chǔ)上進一步預(yù)測油氣資源。近年來在迅速發(fā)展的頁巖氣、致密砂巖油和氣等非常規(guī)油氣資源的勘探和開發(fā)實踐中，非常規(guī)油氣原地資源量的估算迫切需要通過生排烴模擬實驗來解決富有機質(zhì)烴源巖中殘余油的評價和估算、烴源巖排油效率等關(guān)鍵問題。因此，對生排烴模擬實驗的產(chǎn)物進行準確定量在油氣勘探中具有重要的實際意義，尤其對以生成輕烴為主的煤系腐殖型母質(zhì)和高成熟及過成熟烴源巖顯得更為重要。

目前，生排烴模擬實驗的氣體產(chǎn)物收集和定量方法比較成熟，但液態(tài)產(chǎn)物全組分的定量一直沒有很好的方法，主要是因為對輕烴組分的定量困難所致。輕烴組分經(jīng)由液氮冷卻收集后，往往含有大量的水（10毫升左右），而輕烴的量一般在幾百毫克左右，如何使油水完全分離、輕烴又無揮發(fā)損失是個難題。張文正等（張文正，裴戈.熱模擬中輕烴的收集及石油地質(zhì)意義.天然氣地質(zhì)研究論文集.北京：石油工業(yè)出版社，1989：118-125）提出的油水分離稱重方法操作難度高，輕烴在油水分離過程及恒重過程中揮發(fā)嚴重，油水完全分離非常困難。輕烴中混入微量的水或者少許的輕烴留在水中都會帶來很大的誤差，所以實驗結(jié)果很難重復(fù)，得到的輕烴定量結(jié)果準確性無法確定。在收集輕烴的容器中加入二氯甲烷等有機溶劑可避免油水分離過程的輕烴逸失，但溶劑的存在無法用稱重方法對輕烴定量。鄭倫舉等（鄭倫舉，馬中良，王強等.烴源巖有限空間熱解生油氣潛力定量評價研究.石油實驗地質(zhì)，2011，33(5):452-459）借助常規(guī)的氣相色譜方法定量輕烴，但由于所收集的輕烴組分中同時含有膠質(zhì)等成分，飽和烴和芳烴的峰重疊共餾，對標樣峰有不同程度的干擾，也無法得到準確的輕烴定量結(jié)果。即使有一個輕烴（C₁₅以下烴類）定量的結(jié)果，重烴中由于含有C₁₅以下烴類的部分成分，液態(tài)烴的量仍然無法確定。因此，在實際的生排烴模擬實驗中，往往把收集的輕烴和其它液態(tài)產(chǎn)物混在一起進行分析，由于C₁₅以下的烴類組分揮發(fā)逸失，得到的液態(tài)產(chǎn)物結(jié)果不完整，從而影響了對資源量的估算。

全二維氣相色譜（GC×GC）是上世紀90年代發(fā)展起來的分離復(fù)雜混合物的一種全新手段，它的二維正交分離系統(tǒng)能把在普通氣相色譜-氫火焰離子化檢測器（GC-FID）上無法分離的化合物在第二維色譜柱上分開。

因此，如何利用全二維氣相色譜，研發(fā)出一種生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的定量分析方法，仍是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的定量分析方法。本發(fā)明的方法是一種利用全二維氣相色譜對不同極性化合物的分離特點而建立的有效定量分析生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的方法。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的定量分析方法，其包括以下幾個步驟：

A、生排烴模擬實驗液態(tài)產(chǎn)物的收集與處理：

A1、輕烴收集：使輕烴收集容器連接于生排烴模擬實驗裝置的釜體，所述輕烴收集容器中盛放有20-30mL的二氯甲烷且所述輕烴收集容器放置在液氮冷阱中，將生排烴模擬實驗裝置的釜體溫度保持在210-220℃，打開生排烴模擬實驗裝置的產(chǎn)物出口閥門，液態(tài)產(chǎn)物中的輕烴組份隨氣態(tài)產(chǎn)物進入輕烴收集容器，氣態(tài)產(chǎn)物進入氣體收集容器，待氣體計量平衡后，輕烴收集結(jié)束，得到含有輕烴的二氯甲烷溶液（該溶液含水）；