[發明專利]烴源巖中水溶性、脂溶性和難溶性有機酸分離定量方法

有效

• 申請號: 201910925059.4
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110687234B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 蔡進功;杜佳宗;雷天柱;何蓓;張生根;斯貴才;常江;劉順宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學;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: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/38;G01N30/88;G01N30/74;G01N30/96
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及烴源巖中水溶性、脂溶性和難溶性有機酸分離定量方法，包括：將烴源巖巖芯樣品充分研磨并低溫烘干；用去離子水對烴源巖樣品進行水洗，分離水溶性有機酸，并利用離子色譜進行定性和定量；用二氯甲烷對烴源巖樣品進行索氏抽提，抽提物過層析柱分離脂溶性有機酸，并利用氣相色譜?質譜進行定性和定量；對抽提殘渣進行HCl/HF混酸處理，并對混酸酸解殘渣進行紅外分析，對難溶酸進行定量。與現有技術相比，本發明利用連續分離的方法和多樣性的檢測手段保證能夠最大限度地將烴源巖中的有機酸檢測出來，檢測結果豐富性大大加強，并且檢測的有機酸有水溶性、脂溶性和難溶性三個層次。

技術領域

本發明涉及油氣地質勘探開發領域，尤其是涉及一種烴源巖中水溶性、脂溶性和難溶性有機酸的分離與定量方法。

背景技術

有機酸是烴源巖有機質的重要組成部分，定量研究不同性質有機酸對烴源巖評價、儲層孔隙預測、烴源巖生烴機理及有機無機相互作用具有重要意義。烴源巖中存在不同性質的有機酸，對不同性質有機酸的分離與定量技術可以有效的定量研究不同性質有機酸的絕對含量、相對比例等特征，為油氣勘探開發研究提供有力的實驗技術支撐。

目前烴源巖中常見的有機酸分離方法主要有柱層析法、薄層層析法、固相萃取法等色譜分離法及皂化萃取法，色譜分離法的基本原理都是利用混合物中不同餾分在固定相和流動相之間分配能力的不同達到分離目的，研究者們或配比不同極性的洗脫液，或安裝不同類型的分離柱以更好地分離樣品。皂化萃取法的理論基礎是，脂肪酸與強堿發生化學反應轉成可溶于水的脂肪酸鹽，不能皂化的有機化合物仍然保持不溶于水而易溶于脂溶性劑的性質，這樣皂化后的水溶液經過脂溶性劑萃取就能達到脂肪酸鹽與其它有機質分離的目的，此方法由于具有能夠獲取相對純凈脂肪酸組分的優點，使得它一直被沿用至今。但由于皂化后的脂肪酸鹽是一種具有特殊物理學性質的兩親分子，在水相、有機相甚至二者的界面(過渡相)中都會有有機酸鹽組分，所以目前將脂肪酸提純重點只放在水相的做法也存在一定缺陷。

目前有機酸常見的檢測方法有化學滴定法、電位滴定法、高效液相色譜法(HPLC)、離子色譜法(IC)、毛細管電泳法(CE)、氣相色譜-質譜法(GC-MS)等。滴定法應用較早，但存在萃取率低、滴定終點不易觀察、結果重復性差等缺點；液相色譜法雖然簡單快速，但易受無機物的干擾；毛細管電泳法分離有機酸的優點是快速高效且能夠避免樣品損失，但最大的缺點是對長碳鏈有機酸的檢測能力較弱；離子色譜法具有分析速度快、精度高、分辨率高等諸多優點，但離子色譜的缺點在于僅能夠對能溶于水的有機酸進行檢測。因此，利用單一方法很難對不同性質的有機酸進行分離和檢測，使研究烴源巖中不同性質的有機酸有很大的局限性。

中國專利CN103755547B公開了一種利用硅膠柱層析提取天然產物中脂肪酸的方法，采用濕法裝柱，利用兩次柱色層洗脫的工藝，提高了脂肪酸餾分的純度和回收率。在烴源巖中水溶性和難溶性有機酸也大量存在，該專利只針對脂溶性有機酸，未考慮水溶性和難溶性有機酸。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種檢測結果豐富性大大加強的烴源巖中水溶性、脂溶性和難溶性有機酸分離定量方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

烴源巖中水溶性、脂溶性和難溶性有機酸分離定量方法，該方法采用以下步驟：

(1)將烴源巖巖芯充分研磨并低溫烘干；

(2)以去離子水為溶劑對研磨烘干后的烴源巖巖芯進行沖洗，并離心分離固液兩相，收集水洗液用來測水溶性有機酸，水洗殘渣低溫烘干并充分研磨；

(3)利用硅膠柱層析將水洗后的殘渣提取加入芥酸內標的脂溶性有機酸組分，抽提殘渣低溫烘干并充分研磨；

(4)將抽提殘渣置于HCl與HF的混酸溶液中，在45℃及磁力攪拌下酸解，離心處理得到反應后的酸解液和酸解殘渣，酸解殘渣加去離子水反復洗滌并離心分離，至殘渣洗至中性，將洗至中性的殘渣低溫烘干后充分研磨；