利用TLC-FID对土壤中石油烃进行分离测定

利用棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器(TLC-FID)可实现对土壤样品中石油烃组分的分离测定。通过对一系列馏分油样品进行TLC-FID分析，发现该方法对沸点大于300℃的馏分具有较好的适用性，而低沸点馏分则会发生不同程度的损失，样品损失主要发生在一次展开阶段。此外，结合TLC-FID分析结果和石油烃(C₁₀～C₄₀)总含量的测定结果，研究石油烃污染土壤在经不同量的过硫酸钠化学氧化处理后各类烃组分含量的变化，发现过硫酸钠主要作用于土壤中的饱和烃和芳烃，而对胶质和沥青质没有明显的脱除效果。     

气相色谱法快速测定土壤中石油烃

采用CP7491色谱柱气相色谱法FID检测器测定土壤中石油烃(C₁₀～C₄₀)。用快速溶剂萃取仪,二氯甲烷-丙酮混合液(1+1)提取,经平行浓缩仪浓缩,弗罗里硅土固相萃取小柱净化后,CP7491色谱柱分离FID检测器检测,可在15min内实现土壤中石油烃(C₁₀～C₄₀)含量的测定,外标法定量。石油烃(C₁₀～C₄₀)在曲线浓度范围0～9300mg/L相关系数大于0.9997,检出限2.2mg/kg,测定下限8.8mg/kg,样品加标77.5mg/kg回收率为88.6%,样品加标310mg/kg回收率为96.1%,相对标准偏差分别为6.9%和0.9%。     

负载型催化剂的C10烯烃低聚性能

采用固定床反应器考察了HY分子筛、活性氧化铝以及活性白土3种不同载体,三氟甲烷磺酸、AlCl₃等不同活性组分及添加量,反应温度对C₁₀烯烃低聚反应的影响。选择浸渍法将质量分数5%AlCl₃负载到活性白土上,制得C₁₀烯烃低聚反应催化剂。吡啶红外光谱表征催化剂酸性,N₂吸附-脱附分析催化剂比表面积和孔径,采用气相色谱分析产物组成及含量。结果表明：在体积空速6 h^-1、反应温度190 ℃、反应压力1 MPa条件下进行反应,二聚产物收率为40.9%,三聚产物收率为21.7%。白土作为载体相比纯活性组分作催化剂提升了活性组分的利用率,减少污染,产物与催化剂更易分离,从而降低了催化剂分离的成本。     

氧化钙在油基钻屑热脱附中的协同作用

为了解决油基钻屑热脱附过程中所存在的能耗高、过度裂解改变油品性质和二次污染等问题,采用自主研发的动态电磁加热脱附实验装置,将氧化钙(CaO)作为添加剂与油基钻屑混合进行协同热脱附处理,考察了掺混CaO对反应工况、产物分布及性质的影响,分析了冷凝油与不凝气组分的变化特征。研究结果表明:①添加5%左右的CaO,可将脱附温度降低25℃,使回收油和不凝气产率分别提高9.0%和127.9%,使残渣含油率降低62.5%,并且减少了冷凝水的产量;②CaO催化促进了钻屑中油分裂解断链,增加了自由基碎片重新聚合的概率,提高了C₁₉～C₂₂化合物的产量,在一定程度上保持了基础油的性质;③不凝气中CH₄、H₂含量分别增加了12.1%和18.4%,吸收固定了CO₂,提高了不凝气热值。结论认为:①CaO与油基钻屑协同热脱附有利于优化反应条件,提高不凝气热值,改善回收油品性质,是节能降耗、增加产品附加值的有效途径;②CaO对油基钻屑热脱附具有催化长链烃裂解和促进结焦积碳的双重作用,因而需要结合实际情况确定...     

高温高压下多种气体在储层岩心中吸附等温线的测定

利用自行研制的XF1型高温高压气体吸脱附测试仪,结合一台色谱分析仪(HP6890),一套抽真空系统,分别测定了N₂、CH₄、C₂H₆、C₃H₈、nC₄及其混合气体在三个岩心中的吸脱附等温线共计42条(单组分30条,累计测试点516个;混合气12条,累计测试点203个),以及吸附平衡后混合气的自由气相组成、吸附相组成和各组分的吸附等温线各48条(累计测试点431个).测试的温度为50.5℃.实验结果表明:①储层岩心介质对烃类气体的吸附现象是客观存在的,不容忽视;②仅就测试所得的数据来看,如果忽略其它因素,可以初步估计,不考虑吸附的砂岩储层气藏的计算储量将比考虑吸附少5%以上;③岩心-气体吸附体系的吸附能力除受压力影响外,更受到储层介质、岩石成分、结构和物性性质的影响,除此之外,还受到多组分气体中重烃组分数目、摩尔含量等的影响;④多组分气体组分相对吸附量能有效地表征多组分气体中各组分气体的竞争吸附能力大小,依据这个指标可将五元多组分气体体系中各组分气体按其竞争吸附能力由强到弱排序为nC₄>C₃H₈>C₂H₆>CH₄>N₂.     

分子筛对甲醇制轻烯烃反应烃类产物选择性的影响

采用XRD、SEM、XRF、BET、NH₃-TPD等方法表征USY、Beta、ZSM-5、ZSM-22、SAPO-41和SAPO-34分子筛的物相、组成、结构和酸性,并采用脉冲微反技术考察这些分子筛催化甲醇转化反应活性及烃类产物选择性随反应温度的变化。结果表明,三维十二元环的USY和Beta分子筛的甲醇转化催化活性最高,其次为二维十元环的ZSM-5分子筛,一维十元环的ZSM-22分子筛最低。分子筛的孔结构与孔径尺寸具有择形效应,与反应温度共同影响高选择性烃类产物的碳链长度。大孔分子筛在反应温度450℃以下时的C₄ 烃选择性最高;在反应温度400℃以上时,中孔ZSM-5、ZSM-22和SAPO-41分子筛的C₃烃选择性最佳,小孔SAPO-34分子筛的C₃烃和C₂烃选择性最高。随着反应温度升高,高选择性烃产物的碳数降低。ZSM-5和SAPO-34分子筛是特别适合于甲醇制丙烯和乙烯的择形催化剂,这2种分子筛在催化选择性方面还具有优异的升温特性,在400~550℃范围,随着反应温度升高,产物中乙烯和丙烯的总选择性提高,副产物中丙烷、C₄、C₅和C₆₊烃的选择性降低,甲烷选择性略有增加。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩生烃动力学特征

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘累计探明石油地质储量近30×10⁸ t,油源主要来自凹陷内的二叠系风城组碱湖相烃源岩。通过黄金管热模拟试验,并采用Kinetic软件进行计算,获得了玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩的各类烃产率和动力学参数,建立了生烃模式,进而对该套烃源岩的生烃能力进行了综合评价。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组碱湖相烃源岩总烃产率高达412.24 mg/（g·TOC）,其中液态烃类产率随温度升高先增加而后降低,高峰温度为420~460℃,气态烃产率持续增加,总产油率高于产气率,气态烃碳同位素具油型气特征。②风城组碱湖相烃源岩C₁,C₂—C₅,C₆—C₁₄,C₁₄₊的生成活化能主峰值分别为268 kJ/mol,255 kJ/mol,251 kJ/mol,247 kJ/mol。③玛湖凹陷风城组碱湖相烃源岩的生烃模式与国内外14个不同盆地具有相似性,均为早期出现生油高峰、晚期持续生气的特征,且单位TOC的生烃能力中等偏上。     

耐热石油降解菌群的分离及鉴定

从新疆克拉玛依石油污染土壤中分离获得一组耐热石油降解菌群KO8-2,其生长温度为45?65℃（最适生长温度为55℃）。变性梯度凝胶电泳（DGGE）显示,KO8-2包含来自芽孢杆菌属、嗜热脂肪土芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的9株单菌。它们都属于嗜热菌,并且先前已被证明至少能够降解一种石油组分。由红外分光光度法、原油族组分分析和气相色谱法分析原油降解KO8-2。结果表明,在55°C、原油浓度为10g/ L条件下,菌群KO8-2能够利用64.33％的饱和烃,27.06％的芳香烃和13.24％的胶质,原油的去除效率达到58.73％。菌群KO8-2能够有效降解C₁₉之前的组分,C₂₀?C₃₃的正构烷烃也得到明显的降解。降解前nC₁₇/Pr和nC₁₈/Ph的比率分别为3.12和3.87,而降解后该比率分别降低为0.21和0.38。与对照样品相比,经过60d的生物降解,菌群KO8-2在堆肥反应器中的除油效率达到50.12％。     

典型加油站石油烃污染场地环境调查及风险评估方法应用

针对加油站石油烃污染场地环境调查及风险评估,分别明确其调查评估程序、检测项目、检测方法及计算方法。以某加油站为研究对象,经检测总石油烃检出率最高(100%),苯系物检出率次之(均超15%),甲基叔丁基醚(MTBE)检出率为13%,其他污染物检出率较低(小于10%)。在有检出的污染物中,除总石油烃、苯系物及MTBE外,其他污染物含量均远低于筛选标准值。地下水样品则未检出污染物。经风险评估,土壤中石油烃(C₁₀–C₄₀)、苯、MTBE为关注污染物。苯的致癌风险和危害商均超过可接受范围,且超标点位位于原地下储罐区域,建议对其进行修复。     

西昌盆地昭觉凹陷白果湾组泥页岩生烃动力学模拟及资源潜力

昭觉凹陷上三叠统白果湾组是西昌盆地油气勘探的主要潜力层系之一,但目前尚处于勘探起步阶段,且未系统开展过生烃动力学研究,生烃能力、生烃规模及勘探潜力还不明确。为明确该区白果湾组泥页岩生烃动力学特征及油气勘探潜力,基于黄金管热模拟实验,取得了昭觉凹陷白果湾组泥页岩产烃率及动力学参数,建立了生烃模式,并估算了油气资源量。研究结果表明 ：(1)实验条件下,白果湾组泥页岩生成的天然气主要为 C₁,C₂～ C₅次之。随着温度和 EASY%R_o的升高 C₁和 C₁～ C₅的产率不断增大,而C₂～ C₅、C₆～ C₁₄和 C₁₄₊的产率先增后减呈现典型的峰值分布,且不同的重烃气因其含碳原子个数不同导致产率不尽相同。(2)白果湾组泥页岩在 0.5% ≤ R_o< 1.24% 时为生烃的成熟阶段,C₁     

顶空悬滴液相微萃取技术在油气化探中的应用

油气化探的理论基础是地下油气藏中的烃类向上渗漏,在近地表形成一系列可被检测的有规律的地球化学响应,而油气化探通常以C1-C5烃类为检测对象。如果说土壤或沉积物中的C1-C4烃类还有可能是细菌作用形成的,那么C6-C12的烃组分则应该完全为热成因的。因此,检测土壤或海底沉积物中的C6-C12的烃组分,可以为油气藏预测提供最直接的证据。由于汽油烃组分在土壤和海底沉积物中含量低及检测手段和技术的缺乏,导致汽油烃组分在油气化探中很少被关注。以分析完罐顶气后的钻井岩屑液体为对象,采用顶空悬滴液相微萃取技术(HS-SDME),对某钻井中不同深度的汽油烃(C6-C12)组分进行定量分析。研究结果显示,通过HS-SDME法可以很好地检测钻井岩屑液体中的汽油烃组分,且利用这些汽油烃组分含量判别的钻井油气储层深度与实际储层深度一致,表明HS-SDME法可用于井中化探及地表油气化探。     

深部流体对原油中生物标志化合物的影响

分析、对比了饱和烃和生物标志物在深部热流体作用下的变化特征后指出,在深部流体热能的影响下,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$) .m(Pr)/m(Ph)值增高,奇偶优势明显减弱,m(C₃₁藿烷)/m(C₃₀藿烷)和m(C₃₅藿烷)m(C₃₄藿烷)变小,m(C₂₇-C₂₉甾烷20S)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₇-C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(ββ+αα)]增大,芳烃类富集。若为富氢深部热流体,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$)、m(Pr )/m(Ph)、m(Ts )/m(Ts+Tm)等也会失去指示成熟度和沉积环境的能力。在此基础上,初步提出了原油或烃源岩有机质受深部热流体改造的判识标志。     

油气化探游离烃类富集技术与应用

作者根据热力学和动力学的原理,自行设计和研制了游离烃类气体的浓缩富集装置.该装置可将空气中的游离烃类的浓度提高若干个数级,无疑为油气化探痕量烃类样品的分析开避了前景.它不仅解决了油气藏上方地表气层的空气和土壤中空气样品痕量烃类(C₁～C₇)的分析,同时还可应用于罐顶气、水溶气的分析和海域油气化探.      

毛细管柱上收集法测定岩石中C5—C35残余烃

本方法主要采用毛细柱上烃类凝聚新技术,其要点以色谱仪进样器的石英内衬管为样品管,利用控温的气化室(250℃)及载气将岩样中的C₅—C₃₅残余烃逐出,在毛细柱头上凝聚.然后程序升温进行色谱分析.试验证明,本方法提供的谱图和数据,对判别油、气、水层具有实际意义,同时本方法还可进行原油C₅—C₃₅全烃分析.      

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率(R_o)建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷(C₁)为主,重烃气(C₂—C₅)较少,C₁和总气态烃(C₁—C₅)的产率增长速率在煤的高成熟阶段(1.10%≤R_o<2.20%)最大,在成熟阶段(0.50%≤R_o<1.10%)次之,在过成熟阶段(R_o≥2.20%)最小,且含碳原子个数不同的重烃气(C₂、C₃、C₄和C₅)的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组...     

岩石中C1-C12PNA组份的分析方法

本文介绍研究岩石中C₁-C₁₂PNA组份的一种分析方法.该方法在90-100℃进行真空脱气,脱气条件严格探制,始终保持一致,不但脱气率高、重现性好,而且分离的组份不失真.测定结果具有代表性.另外,在优选条件下,实测C₁-C₅校正因子,将HP5880C₅-C₀PNA程序收进为C₁-C₁₂PNA程序.这就充分利用了仪器功能,是目前研究C₁-C₁₂PNA组份的一种较为有效的分析方法.      

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率（R_o）建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷（C₁）为主,重烃气（C₂—C₅）较少,C₁和总气态烃（C₁—C₅）的产率增长速率在煤的高成熟阶段（1.10%≤R_o<2.20%）最大,在成熟阶段（0.50%≤R_o<1.10%）次之,在过成熟阶段（R_o≥2.20%）最小,且含碳原子个数不同的重烃气（C₂、C₃、C₄和C₅）的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组和花港组中的煤所生成的气态烃最少,生烃条件最差;而西次凹、中央构造带平湖组和花港组中煤所生成的气态烃较多,是比较有利的生烃区。花港组中煤生成气态烃的产率远小于平湖组,且至今尚未达到生烃高峰。     

原油中C26－C28三芳甾烷相对含量计算方法及其应用

三芳甾烷（TAS）是规则甾烷芳构化产物,其中C₂₆-C₂₈三芳甾烷系列稳定分布于原油和烃源岩有机质中。在常规色谱-质谱分析得到的芳烃馏分（m/z231）质量色谱图上,由于C₂₆20R和C₂₇20STAS异构体共流出而不能确定3种不同碳数三芳甾烷的相对含量,无法建立类似于C₂₇-C₂₉规则甾烷的相对含量三角图,从而使三芳甾烷在油气地球化学中的应用受到限制。以塔里木盆地台盆区古生界代表性原油样品为例,建立了三芳甾烷相对含量三角图,并用北部湾盆地福山凹陷古近系原油进行了验证。结果表明:该区存在2种不同来源的原油,可以划分为2个不同的原油族群,而来自福山凹陷古近系的原油具有不同的C₂₆-C₂₈三芳甾烷组成特征,原油族群的划分也得到其他分子地球化学证据的支持。在高成熟的轻质油和凝析油中,规则甾烷系列由于浓度低而很难由常规的色谱-质谱分析技术进行检测和鉴定,三芳甾烷由于相对较高的热稳定性而稳定存在,因此可代替规则甾烷用于油-油对比和原油族群划分。      

挥发作用对C5—C8轻烃指标的影响：模拟实验证据

C₅—C₈轻烃指标在石油勘探开发中扮演着重要角色,然而其易挥发的自然属性导致C₅—C₈轻烃指标在实际应用过程中存在诸多不确定性。本研究利用塔中地区奥陶系海相凝析油在实验室内进行了原油挥发模拟实验,基于实验结果遴选和构建了受挥发作用影响较小的系列轻烃指标,具有较强的实用性。模拟实验结果显示挥发作用对C₅—C₈轻烃指标的影响程度受轻烃分子量和分子构型共同控制。nC₅—nC₈正构烷烃挥发量随正构烷烃碳数增加而逐步降低,不同分子构型C₇化合物挥发量由高到低依次为：C₇-支链烷烃>nC₇>甲基环己烷>甲苯,二甲基环戊烷挥发量则大体相当。正（异）构烷烃与环烷烃比值和挥发速率相近的相同分子构型轻烃比值受挥发作用影响相对较小。原油挥发过程中,残留液态原油内C₆—C₈轻烃单体稳定碳同位素组成随挥发量增加逐步富集¹³C,nC₆—nC₈正构烷烃稳定碳同位素组成变化程度随碳数增加逐渐降低。当C₆—C₈轻烃挥发量小于70% 时,C₆—C₈轻烃稳定碳同位素组成变化不大,当其挥发量大于70% 时,正构烷烃、异构烷烃和芳烃稳定碳同位素组成均产生1.0‰ 以上的较大变动,环烷烃稳定碳同位素组成则变化不大。受挥发作用影响较小的轻烃指标即正（异）构烷烃与环烷烃比值和环烷烃稳定碳同位素组成在塔中地区原油成熟度标定和原油类型划分方面取得了较为理想的应用效果,展现了良好的实用性和应用前景。     

生油岩定量评价中的轻烃问题

生油层定量评价中,无论是使用热解法,还是烃类法,计算生油层的已生油量、残留烃量、排烃量以致聚集量时,都会遇到一个轻烃的补偿问题。所谓轻烃,我们指的是C₁-C₁₄。这种轻烃在生油岩的烃类初次运移和进入运移通道及储集层后的二次运移中最为活跃。目前实验分析中,无论是氯仿抽提还是岩样热解,大部分的轻烃都被损失掉,即使是采用吸附烃法和轻烃法,也只能回收一部分。因此,人们一直无法弄清它在生油层中的确切含量及其随埋深增加的演化规律。