油氣資源評(píng)價(jià)是通過巖石的氯仿抽提物,以液固色譜方法先定量分析其烴類族組成(飽和烴、芳香烴、非烴及瀝青質(zhì)),再以氣相色譜法定性和定量分析飽和烴及芳香烴,研究生油母質(zhì)性質(zhì)類型、轉(zhuǎn)化成烴類的成熟度并判斷該巖石的有利于生油的環(huán)境。
氣相色譜儀分析巖石抽提物及原油、天然氣的飽和烴成分,分為氣烴(C1~C4)、輕烴(C2~C8)、烷烴(C11~C40 的正和異構(gòu)直鏈烷烴)三個(gè)分析系列。分析芳烴主要是輕芳烴萘、菲系列。由于分析氣烴也包含無機(jī)成分(CO2、H2S 等),因而用填充色譜柱較多,檢測器也多用熱導(dǎo)池。不過,隨著科技水平提高發(fā)展,如今分析輕烴和烷烴一般用交聯(lián)、鍵合的非極性彈性石英毛細(xì)柱(如OV-1、SE -30、SE-54 等),長20m~30m,檢測器是采用氣相色譜儀FID(氫火焰離子化檢測器),程序升溫。
氣相色譜分析結(jié)果提供了沉積盆地油氣勘探和資源評(píng)價(jià)的很多重要信息。巖石氯仿抽提物的直鏈烷烴色譜圖,從峰形、主峰碳數(shù)、奇數(shù)碳峰面積/偶數(shù)碳峰面積、以及C40 葫羅卜烷等指標(biāo)都能說明生油母質(zhì)的性質(zhì)和類型。同時(shí)也能說明在該巖樣埋深(地溫)處,生油、氣母質(zhì)成熟的情況;例如C 21 碳數(shù)前的峰面積和與C 22 碳數(shù)后的峰面積和的比值就隨埋深增大而增大、主峰碳數(shù)也向前移。含姥鮫烷高(異C 19 烷)說明巖石形成于氧化-弱還原環(huán)境,而植烷(異C 20 烷)則常富集于還原的咸水環(huán)境。據(jù)芳烴色譜峰計(jì)算的甲基菲指數(shù)亦是表明成熟度的參數(shù)。所以,在油氣資源評(píng)價(jià)中,氣相色譜分析直接提供了巖石有機(jī)質(zhì)的評(píng)價(jià)參數(shù),是必不可少的常規(guī)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)不溶有機(jī)物(干酪根)的有機(jī)元素色譜分析(H/C 、O/C),可以確定干酪根類型,評(píng)價(jià)生油母質(zhì)優(yōu)劣。
天然氣勘探和資源評(píng)價(jià),氣相色譜是更為重要的工具。氣烴的甲烷和C 2以上的重?zé)N比例,可以判斷是氣田氣(干氣)還是油田伴生氣。配合甲烷的碳同位素分析還能區(qū)分是否煤成氣。對(duì)于氣烴的氣相色譜分析,要求O 2、N 2、C O 2、H 2S 等無機(jī)成分和C 1~C 6 烴同時(shí)餾出,因此在氣路流程上,國內(nèi)外的研究者下了不少功夫。多閥切換、多柱串并聯(lián)、多次進(jìn)樣顯然不是好的流程模式,但為目前大多用戶采用??梢詫?shí)現(xiàn)一針進(jìn)樣、用四根柱子、閥路切換,分析O 2、N 2、C O 2、C 1~C +6 等11個(gè)成分。
淺析氣相色譜儀器在盆地含油氣資源評(píng)價(jià)研究中的應(yīng)用-色譜儀_氣相色譜儀_液相色譜儀-滕州市惠譜分析儀器有限公司
國內(nèi)分析天然氣的儀器,早期以四川石油管理局地質(zhì)院試驗(yàn)室和川儀廠合作研制的五根柱子串并聯(lián)、多閥切換、分析He 、Ar 、H 2S 、CO 2、O 2、N 2、C 1~C +6 等多種成分的專用的工業(yè)色譜儀為代表。近幾年,隨著科技發(fā)展和材料水平提高,基于沉積盆地油氣勘探和資源評(píng)價(jià)的實(shí)際應(yīng)用分析,譜析儀器推出一次十通閥自動(dòng)進(jìn)樣、雙柱串聯(lián)、程序升溫的GC-17型氣相色譜儀,可快速分析天然氣中上述11個(gè)成分,在長慶油田勘探、大慶油田、勝利油田、新疆塔里木油田及油氣勘探設(shè)計(jì)院均有應(yīng)用,反應(yīng)效果良好。