[發明專利]氣體及礦物包裹體中氣態烴同位素在線提取裝置及方法

在審

• 申請號: 202011130012.8
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112881593A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 金貴善;劉漢彬;張建鋒;韓娟;李軍杰;張佳;石曉;姜華
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/34;G01N30/02;G01N30/72
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發明屬于氫同位素測定技術領域，具體公開一種氣體及礦物包裹體中氣態烴同位素組成在線提取裝置及方法，該裝置包括該裝置包括第一六通閥、與其連通的水阱，十通閥、與其連通的水樣收集管、二氧化碳阱、高溫反應管、水阱，第二六通閥、與其連通的石英管、穩定同位素質譜儀，十通閥分別與第一六通閥、第二六通閥連通；方法如下：礦物包裹體裝樣，礦物包裹體加熱去氣，礦物包裹體中氣態烴氧化、氣體收集，H₂O汽化進樣及同位素測試，CO₂升華進樣及同位素測試，標準同位素測試，氣體中氣態烴氧化、氣體收集測試。本發明解決了氣態烴含量從幾個ppm到100％均可以同時測試碳、氫同位素組成及氣體、礦物包裹體在一套裝置上富集測試的技術難題。

技術領域

本發明屬于氣體及礦物包裹體同位素組成測定技術領域，具體涉及一種用于氣體及礦物包裹體中氣態烴碳、氫同位素組成在線連續流分析提取裝置及方法。

背景技術

煤層氣、油氣藏、溫泉氣、土壤、空氣及流體包裹體中均可能含有單一或者混合的氣態烴，測試這些氣態烴的碳、氫同位素組成，可以探討煤層氣形成的烴源巖性質和熱成熟度，研究天然氣成因及成藏模式，判斷氣體來源與特征、溫室效應，討論成礦流體性質、流體來源和油氣運/聚時空特征。

現有的氣態烴碳、氫同位素組成測試方法包括真空球磨法、壓碎法、傳統爆裂法、改進的密封石英管爆裂法、氣相色譜-質譜聯用法，由于氣體或者流體包裹體中氣態烴的含量從幾個ppm到接近100％，上述測試方法要么只能單獨測試氣態烴碳或者氫同位素組成，要么只能測試低濃度或者高濃度的氣態烴，另外氣態烴的標準較少且不易保存以及標準進樣問題沒有很好的解決，造成氣態烴碳、氫同位素組成的測試存在制樣成本高、效率低、定值困難等缺點，并且目前尚未見到某一實驗技術能夠同時用于氣體及礦物包裹體中氣態烴碳、氫同位素組成同時測試分析。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣體及礦物包裹體中氣態烴同位素組成在線提取裝置及方法，解決了氣態烴含量從幾個ppm到100％均可以同時測試碳、氫同位素組成及氣體、礦物包裹體在一套裝置上富集測試的技術難題，提高分析測試精度及分析測試效率。

實現本發明目的的技術方案：一種氣體及礦物包裹體中氣態烴同位素在線提取裝置，該裝置包括第一六通閥、與第一六通閥連通的多路水阱、十通閥、與十通閥連通的水樣收集管、與十通閥連通的二氧化碳阱、與十通閥連通的高溫反應管、與十通閥連通的多路水阱、第二六通閥、與第二六通閥連通的石英管、與第二六通閥連通的穩定同位素質譜儀，十通閥分別與第一六通閥、第二六通閥連通。

所述的第一六通閥第六端口T依次與石英反應管、第一水阱、第一氦氣進氣口連通。

所述的第一六通閥第一端口O、第四端口R依次與三通接頭、第四水阱、第三氦氣進氣口連通。

所述的第一六通閥第二端口P依次與氣體收集管、第五水阱、第四氦氣進氣口連通。

所述的氣體收集管兩端分別設有第一閥門、第一閥門，第一閥門位于氣體收集管與第五水阱之間，第一閥門位于氣體收集管與第二端口P之間。

所述的第一閥門與第五水阱之間設有第一金屬閥門，第一閥門與第二端口P之間設有第二金屬閥門。

所述的第一六通閥的第一端口O與十通閥的第一端口A之間依次設有第二水阱、二氧化碳阱、進樣柱頭、氧化銅反應管。

所述的石英反應管安裝在第一溫控加熱爐內，氧化銅反應管安裝在第二溫控加熱爐內。

所述的十通閥第九端口I依次與第三水阱、第二氦氣進氣口連通。

所述的十通閥第五端口E依次與第六水阱、第五氦氣進氣口連通。

所述的十通閥第八端口H、第六端口Z分別與高溫反應管的兩端連通。

所述的十通閥第七端口G、第十端口J分別與水樣收集管的兩端連通。