泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法技術

本發明專利技術公開了一種泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，包括以下步驟：(1)配制標準溶液；(2)設置色譜條件；(3)繪制標準曲線；(4)空白分析；(5)樣品分析；(6)含水率計算：通過公式S＝((y樣品-y空白-b)/a/W)計算得出泥頁巖的含水率S。本發明專利技術的外標定量的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，用樣量少，快速準確，避免了其它方法分析周期過長、或試劑配制繁瑣苛刻，污染環境，損害操作人員健康等問題，能準確計算出泥頁巖的含水率，與其它測試手段相結合，得到比較可靠的流體飽和度等參數；該方法還可以通過外標定量獲得泥頁巖中C2～C6輕烴含量，一舉兩得，為泥頁巖的研究提供一種方便環保的新方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及油田勘探開發
中巖石樣品的色譜分析技術，特別是涉及到一種外標定量的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法。
技術介紹
沉積巖石是多孔介質，其孔隙性決定了單位體積巖石中的油氣儲量；巖石的孔隙中可同時存在原油、地層水或天然氣，油、氣、水的飽和度是非常重要的物性參數。實驗室測定巖石中含水率的方法主要有蒸餾抽提法、常壓干餾法、乙醇溶解色譜法及庫侖法等等，所需樣品量較大。對于普通的砂巖巖心，上述方法均是常用的常規方法，對于致密的泥頁巖，由于孔隙很小，以納米級居多，若想測得比較準確的數據，需要耗時數天甚至更多時間；庫侖法還涉及試劑配制繁瑣苛刻，污染環境，損害操作人員健康等問題。吉林大學高松等專利技術了一種快速檢測油頁巖含油率的方法(專利號201310231218.3，授權公告號CN 103293246 B)，其公開了一種快速檢測油頁巖含油率的方法：將油頁巖樣品粉末裝入多模式進樣系統進中，模擬鋁甄及工業干餾爐干餾條件，進行加熱熱解吸與干餾；以頁巖油作為標準，通過色譜峰面積外標定量法，計算得出油頁巖的含油率。該方法將樣品上樣、干餾、含量分析集成為一體，分析時間短，操作簡便快捷，能夠成批次的樣品分析；樣品用量少，樣品無須前處理；還可以分析出頁巖油品的不同沸點組分的信息；控溫控壓實現程序化控制，并可實現自動化操作，減少了手動操作誤差風險，提高了工作效率和結果的重現性。該方法存在以下不足之處：樣品解吸在色譜儀進樣口的襯管里進行，容量小，在將樣品碎至200目以下的過程中，低沸點組分大量散失，該專利技術檢測的是＞C11的烴類，從色譜圖看，nC11也損失很多，遠非地層中烴類的分布特征，nC11的沸點是195.8℃，而水的沸點100℃，即便更換檢測器和色譜柱，此方法也不能測得巖石中的含水率。
技術實現思路
針對上述現有技術，本專利技術提供一種外標定量的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，包括以下步驟：(1)配制標準溶液：以無水二甲基甲酰胺為溶劑，用去離子水分別配制0g/ml、0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液；(2)設置色譜條件：進樣口160℃，熱導檢測器200℃，色譜柱Hayesep Q(3m*1/8mm),初始溫度80℃，保持2min，以30℃/min升至180℃，恒溫50min，氦氣柱流量15ml/min，參比氦氣35ml/min，六通閥200℃；(3)繪制標準曲線，用氦氣吹掃富集裝置，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，經三通閥的進樣墊注入2微升0g/ml的水標準溶液，在氦氣吹掃下富集5min，完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管；色譜分析完成后，依次注入2微升0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液進行富集和色譜分析，以水峰面積和加入的水標準溶液中水的含量繪制標準曲線；(4)空白分析，用氦氣吹掃富集裝置，將石英樣品舟置于異徑石英管的中部，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管；(5)樣品分析：砸開新鮮巖心，從中心處砸取直徑為2mm～3mm的薄塊狀樣品，快速稱取10mg～100mg并放入管式爐中的石英樣品舟中，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管，熱釋水和輕烴隨載氣經六通閥進入填充柱進行分離；(6)含水率計算：通過公式S＝((y樣品-y空白-b)/a/W)計算得出泥頁巖的含水率S，式中：S為泥頁巖含水率(mg/g),y樣品為泥頁巖熱釋水峰面積，y空白為空白富集水峰面積，b為標準曲線y軸截距，a為標準曲線斜率，W為泥頁巖稱樣量(g)。在步驟(3)、(4)、(5)中，高純氦氣經過凈化(吸附烴氣、氧氣和水)，吹掃壓力為20psi，富集壓力為0.2psi，管線加熱溫度160℃，用預先加熱到160℃的加熱包加熱在線富集管。在步驟(4)、(5)中，管式爐加熱溫度110℃，恒溫60min。本專利技術的外標定量的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，用樣量少，快速準確，避免了其它方法分析周期過長、或試劑配制繁瑣苛刻，污染環境，損害操作人員健康等問題，能準確計算出泥頁巖的含水率，與其它測試手段相結合，得到比較可靠的流體飽和度等參數；該方法還可以通過外標定量獲得泥頁巖中C2～C6輕烴含量，一舉兩得，為泥頁巖的研究提供一種方便環保的新方法。附圖說明圖1為本專利技術的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法的流程圖。圖2為本專利技術的泥頁巖熱釋水在線色譜分析裝置示意圖。圖3為水峰面積對水含量的標準曲線。圖4為泥頁巖熱釋水的色譜分析結果圖。其中，1、放空截止閥；2、高溫硅膠塞；3、石英樣品舟；4、異徑石英管；5、管式爐；6、反吹截止閥；7、富集截止閥；8、液氮；9、富集管；10、真空保溫杯；11、高溫六通閥；12、填充柱進樣口；13、填充柱；14、熱導檢測器；15、輔助EPC；16、反吹放空截止閥；17、三通閥。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步的說明。下述實施例中所涉及的儀器、試劑、材料等，若無特別說明，均為現有技術中已有的常規儀器、試劑、材料等，可通過正規商業途徑獲得。下述實施例中所涉及的實驗方法，檢測方法等，若無特別說明，均為現有技術中已有的常規實驗方法，檢測方法等。泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，如圖1所示，圖1為本專利技術的泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法的流程圖，步驟如下：(1)配制標準溶液，以無水二甲基甲酰胺為溶劑，用去離子水配制0g/ml、0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液；(2)設置色譜條件，進樣口160℃，熱導檢測器200℃，色譜柱Hayesep Q(3m*1/8mm),初始溫度80℃，保持2min，以30℃/min升至180℃，恒溫50min，氦氣柱流量15ml/min，參比氦氣35ml/min，六通閥200℃；(3)制作標準曲線，用氦氣吹掃富集裝置，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，經三通閥的進樣墊注入2微升0g/ml的水標準溶液，在氦氣吹掃下富集5min，完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管；色譜分析完成后，依次注入2微升0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液進行富集和色譜分析，以水峰面積和加入的水標準溶液中水的含量繪制標準曲線；(4)空白分析，用氦氣吹掃富集裝置，將石英樣品舟置于異徑石英管的中部，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管；(5)樣品分析，砸開新鮮巖心，從中心處砸取直徑約為2mm～3mm的薄塊狀樣品，快速稱取10mg～100mg并放入管式爐中的石英樣品舟中，用氦氣吹掃富集裝置，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，快速加熱在線富集管，熱釋水和輕烴隨載氣經六通閥進入填充柱進行分離；(6)含水率計算，通過公式S＝((y樣品-y空白-b本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)配制標準溶液：以無水二甲基甲酰胺為溶劑，用去離子水分別配制0g/ml、0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液；(2)設置色譜條件：進樣口160℃，熱導檢測器200℃，色譜柱Hayesep?Q,初始溫度80℃，保持2min，以30℃/min升至180℃，恒溫50min，氦氣柱流量15ml/min，參比氦氣35ml/min，六通閥200℃；(3)繪制標準曲線，用氦氣吹掃富集裝置，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，經三通閥的進樣墊注入2微升0g/ml的水標準溶液，在氦氣吹掃下富集5min，完成后啟動色譜儀，加熱在線富集管；色譜分析完成后，依次注入2微升0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液進行富集和色譜分析，以水峰面積和加入的水標準溶液中水的含量繪制標準曲線，計算標準曲線方程y＝ax+b；(4)空白分析，用氦氣吹掃富集裝置，將石英樣品舟置于異徑石英管的中部，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，加熱在線富集管；(5)樣品分析：砸開新鮮巖心，從中心處砸取直徑為2mm～3mm的薄塊狀樣品，稱取10mg～100mg并放入管式爐中的石英樣品舟中，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，在氦氣吹掃下加熱管式爐，富集完成后啟動色譜儀，加熱在線富集管，熱釋水和輕烴隨載氣經六通閥進入填充柱進行分離；(6)含水率計算：通過公式S＝((y樣品?y空白?b)/a/W)計算得出泥頁巖的含水率S，式中：S為泥頁巖含水率,y樣品為泥頁巖熱釋水峰面積，y空白為空白富集水峰面積，b為標準曲線y軸截距，a為標準曲線斜率，W為泥頁巖稱樣量。...

【技術特征摘要】
1.一種泥頁巖熱釋水在線色譜分析方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)配制標準溶液：以無水二甲基甲酰胺為溶劑，用去離子水分別配制0g/ml、0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液；(2)設置色譜條件：進樣口160℃，熱導檢測器200℃，色譜柱Hayesep Q,初始溫度80℃，保持2min，以30℃/min升至180℃，恒溫50min，氦氣柱流量15ml/min，參比氦氣35ml/min，六通閥200℃；(3)繪制標準曲線，用氦氣吹掃富集裝置，將在線富集管浸入真空保溫杯中的液氮，經三通閥的進樣墊注入2微升0g/ml的水標準溶液，在氦氣吹掃下富集5min，完成后啟動色譜儀，加熱在線富集管；色譜分析完成后，依次注入2微升0.15g/ml、0.30g/ml、0.45g/ml、0.60g/ml和0.75g/ml的水標準溶液進行富集和色譜分析，以水峰面積和加入的水標準溶液中水的含量繪制標準曲線，計算標準曲線方程y＝ax+b；(4)空白分析，用氦氣吹掃富集裝置，將石英樣品舟置于異徑石...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇蓉，包友書，李政，徐興友，劉惠民，李鉅源，吳連波，張蕾，翟正，綦艷麗，
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勝利油田分公司勘探開發研究院，
類型：發明
國別省市：山東;37