[發明專利]一種對碳酸鹽巖中有機酸鹽分析的方法

在審

• 申請號: 201510063441.0
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104730022A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 孫敏卓;王國倉;孟仟祥;鄭建京;房嬛
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N30/02
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術領域

本發明屬于地質學技術領域，涉及一種對碳酸鹽巖中的有機酸鹽分析的方法。

背景技術

有機酸普遍存在于沉積有機物中，前人研究表明它們是石油和天然氣重要的生烴母質。同時地層中存在著眾多的Ga²⁺和Mg²⁺等金屬離子，這些金屬離子與有機酸形成有機酸鹽，以二聚體有機酸鹽形式存在。在六十年代，有機酸鹽—這一概念進入石油地質學領域，認為烴源巖中可能存在有機酸鹽，并指出有機酸鹽可能成為一種重要的生烴母質。許多中外學者對其均有研究，如傅家謨(1989)、黃杏珍(1993)及中國科學院蘭州地質所等單位(1979)均指出有機酸鹽對生烴的貢獻和意義。George?F.Vandegrift等(1980)和Kimitaka?Kawamura等(1992)在沉積物中發現有機酸鹽。海相碳酸鹽巖層系中可能存在以有機酸鹽形成的有機鹽類，是目前碳酸鹽巖層系烴類、特別是天然氣的潛在新型烴源，因其低溫條件下的穩定性，對高演化階段氣態烴的來源有重要意義而為勘探和研究者重視。伍天洪(2005)等學者從材料力學、分子拓撲體積和熱力學等的角度定性分析了有機酸鹽在碳酸鹽巖中可能存在的理由，但是沒有從定性和定量兩個方面對碳酸鹽巖中有機酸鹽的量進行研究。現有的方法不能精確測定碳酸鹽巖中的有機酸鹽。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對碳酸鹽巖中有機酸鹽分析的方法，解決了目前碳酸鹽巖中有機酸鹽分析方法復雜，難以對機酸鹽精確測定的問題。

本發明所采用的技術方案是按照以下步驟進行：

步驟1：首先將碳酸鹽巖樣品粉碎至小于0.147mm，經索氏抽提后，分為可溶有機質和巖渣；

步驟2：將可溶有機質經柱色層分離后得到樣品的游離有機酸，對游離有機酸進行GC/MS分析；

步驟3：將巖渣密封在玻璃管中，在馬弗爐加熱至280℃后恒溫12h，使樣品中的干酪根網絡被打破，網絡結構中的干酪根有機酸被氣化；

步驟4：將密封的玻璃管在10％的NaOH和10％的CH₃OH的混合水溶液中打開，將巖渣和氣化的干酪根有機酸在70℃皂化3h(稱為第一次皂化)，得到皂化液，生成干酪根有機酸鈉；

步驟5：在皂化液中加入稀鹽酸，生成氯化鈉和干酪根有機酸，用乙醚萃取，分離出干酪根有機酸，對干酪根有機酸進行GC/MS分析；

步驟6：經過第一次皂化后的濾渣(稱為酸化前樣品)，首先做紅外光譜鑒定，判識酸化前樣品中是否存在有機酸；

步驟7：若紅外光譜檢測結果證實酸化前樣品中無有機酸，則用稀鹽酸將酸化前樣品酸化，過濾，將濾渣(稱為酸化后樣品)再進行紅外光譜鑒定，鑒定酸化后樣品中是否存在有機酸，若存在有機酸，說明這里的有機酸不是游離有機酸和干酪根有機酸，而是樣品中的有機酸鹽與鹽酸發生置換反應生成的有機酸(稱為有機酸鹽轉化酸)；

步驟8：將酸化后樣品用10％的NaOH和10％的CH₃OH水溶液在70℃下皂化3h，將有機酸鹽轉化酸變為鈉鹽而進入水相；

步驟9：在水相中加入鹽酸，用乙醚萃取，分離出有機酸鹽轉化酸，即樣品中的有機酸鹽以有機酸的形式分離出來，對有機酸鹽轉化酸進行GC/MS分析。

本發明的有益效果是對碳酸鹽巖中的有機酸鹽分析方法簡單，能夠對碳酸鹽巖中的機酸鹽進行精確測定。

附圖說明

圖1是有機酸鹽/TOC值與TOC的關系圖；

圖2是有機酸鹽與TOC的關系圖；

圖3是有機酸鹽/TOC值與碳酸鹽含量的關系圖；

圖4是有機酸鹽與碳酸鹽含量的關系圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明核心是利用相似相溶原理，有機酸易溶于有機溶劑，而不溶于水；有機酸的鈉鹽易溶于水，而不溶于有機溶劑。

本發明的方法為：

步驟1：首先將碳酸鹽巖樣品粉碎至小于0.147mm，經索氏抽提后，分為可溶有機質和巖渣；

步驟2：將可溶有機質經柱色層分離后得到樣品的游離有機酸，對游離有機酸進行GC/MS分析；

步驟3：將巖渣密封在玻璃管中，在馬弗爐加熱至280℃后恒溫12h，此過程稱之為熱模擬，目的是在高溫下，樣品中的干酪根網絡被打破，網絡結構中的干酪根有機酸被氣化；