[發明專利]用于分析流體包裹體中氣態烴碳氫同位素的分析裝置

有效

• 申請號: 201710680237.2
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109387577B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 騰格爾;楊華敏;王杰;陶成;王萍;羅厚勇;把立強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;王浩

本發明提出了一種用于分析流體包裹體中氣態烴碳氫同位素的分析裝置，其包括：激光顯微取樣系統、樣品純化富集系統和樣品分離系統，其中，所述激光顯微取樣系統包括激光器和樣品室，所述激光器激發所述樣品室內的流體包裹體以提取氣態烴，所述氣態烴通過所述樣品純化富集系統以進行純化，純化后的氣態烴通過所述樣品分離系統檢測出氣態烴碳氫同位素。本發明的分析裝置能夠實現流體包裹體中微痕量樣品氣體的在線檢測，整個分析時間不超過二十分鐘，且該分析性能穩定，操作方便，能實現快速、準確地檢測流體包裹體中氣態烴碳氫同位素。

技術領域

本發明涉及油氣成藏地質勘探領域，特別涉及一種流體包裹體中氣態烴碳氫同位素分析裝置。

背景技術

石油地質勘探中，流體包裹體的研究熱門而廣泛，研究較多的是流體包裹體的特征(包裹體大小、形態及包裹體相態等)、均一溫度、冰點和成分分析。根據包裹體物理相態又可以分為：油相包裹體、氣相包裹體、含氣態烴的純水溶液相包裹體、含氣態烴-水溶液相包裹體、油-氣相包裹體、油-水相包裹體和氣-水相包裹體。包裹體中的氣態烴普遍存在。廖健德等人對準噶爾石南地區侏羅系頭屯河組砂巖儲集層中的包裹體觀察發現，根據油氣包裹體的發育程度高低及在單偏光和熒光下顏色特征，該地區氣態烴所占比例不同(5％-70％)。氣態烴主要以甲烷、乙烷、丙烷為主，甲烷含量占比最大，非烴類氣體中包含CO₂、N₂、稀有氣體等。其中氣態烴成分和同位素指標在油氣成因、油氣源示蹤、沉積環境、成藏演化等方面發揮著重要的作用。

目前氣態烴成分含量和同位素分析一般先采用機械破碎法、研磨法、熱爆裂法等提取包裹體組分，然后連接氣相色譜儀或四極桿質譜或激光拉曼光譜儀測含量，或連接同位素質譜儀測同位素比值，這對測含量來說能較容易地獲得準確的數據，但在通過高溫(熱爆裂法)打開的過程中，混合相中的非氣態烴類重質組分往往裂解成輕質組分與原始氣烴類混合，發生同位素分餾，而導致同位素數據極有可能失真。而更傳統的機械破碎法、研磨法無法滿足單個包裹體微區微量的分析，很難準確獲得同期次樣品并用于成藏期次研究。隨著激光顯微系統的逐漸普及，單體包裹體的成分分析精準度邁上一個新臺階。

因此，有必要提出一種新的流體包裹體中氣態烴碳氫同位素分析裝置。

發明內容

本發明的流體包裹體中氣態烴碳氫同位素分析裝置結構簡單，其能夠準確提取包裹體氣態烴組分，實現對包裹體中氣態烴碳氫同位素的微區原位分析，提高同位素數據的精確性。

為實現上述目的，本發明的提出了一種用于分析流體包裹體中氣態烴碳氫同位素的分析裝置，其包括：激光顯微取樣系統、樣品純化富集系統和樣品分離系統，其中，所述激光顯微取樣系統包括激光器和樣品室，所述激光器激發所述樣品室內的流體包裹體以提取氣態烴，所述氣態烴通過所述樣品純化富集系統以進行純化，純化后的氣態烴通過所述樣品分離系統檢測出氣態烴碳氫同位素。

如上所述的分析裝置，其中，所述激光器為飛秒激光器。

如上所述的分析裝置，其中，密閉的所述樣品室設于顯微鏡的樣品臺上。

如上所述的分析裝置，其中，所述樣品純化富集系統包括多個相連通的冷阱、多個相連通的冷阱、冷阱罐以及加熱爐，所述冷阱通過管線與所述樣品室相連通。

如上所述的分析裝置，其中，所述冷阱罐內填充有液氮和酒精的混合液。

如上所述的分析裝置，其中，所述樣品純化富集系統包括兩個冷阱，兩個所述冷阱通過六通閥相連通，一個所述冷阱通過所述六通閥與所述管線相連通，另一個冷阱的出氣口與所述樣品分離系統相連通。

如上所述的分析裝置，其中，所述管線上設有除水管，所述除水管設于所述樣品室和所述六通閥之間。

如上所述的分析裝置，其中，所述樣品分離系統依次包括：相連通的氣相色譜柱、氧化爐和/或高溫裂解爐、以及同位素質譜計。