[发明专利]天然气中生物标志物的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然气中生物标志物的分析方法，属于石油天然气开采分析领域。

背景技术

生物标志物一词最早见于二十世纪六十年代，直到1969年英国人Geffery Eglinton教授全面赋予其贴切定义后，“生物标志物”一词才为有机地球化学界广泛应用。

生物标志物也称为“分子化石”，它是存在于沉积岩、沉积有机质中的一类复杂的有机化合物，其来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定的稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生物组分的碳骨架，记载了原始生物母质特性分子的结构信息。生物标志物是油气源于有机体的一种重要信息。

二十世纪八十年代中期，随着商品化的气相色谱-质谱-计算机联用技术(GC-MS)的迅速发展，生物标志物的研究与应用也取得了突飞猛进的发展。人们在应用生物标志物解决油气助探地质问题方面取得了前所未有的成果。借助生物标志物的研究，油气地球化学工作者在沉积古环境、成烃母质、有机质成烃演化(热演化程度)、油气运移、油源判识和油气源对比等方面做了许多卓有成效的工作。到目前为止，生物标志物研究仍然是人们研究原油成熟度、烃源岩沉积环境、进行油气源对比等广泛采用和行之有效的技术手段，生物标志物的研究已经完成了从基础性研究到高度应用性研究的转变，这一技术在油气助探中发挥的作用也更加彰显。

天然气由于其自身组成简单且重烃(大于C₅)含量极低，因此天然气中生物标志物的分析检测一直是这一领域的难题，也制约了从天然气到气源岩直接进行气、源岩亲缘关系对比的技术发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种天然气中生物标志物的分析方法，可分别检测出甾烷、萜烷和稠环芳烃三类生物标志物系列，为天然气地球化学应用提供参数，该方法具有操作简单、检测成功率高、重复性好的特点。

为达到上述目的，本发明提供了一种天然气中生物标志物的分析方法，其包括以下步骤：

(1)、利用容积为1L的高压钢瓶和井口取样装置采集天然气田井口的天然气样品，其中，当井口天然气压力大于5MPa时采集1瓶(采样钢瓶中气体压力大于5MPa即可)，当井口天然气压力小于5MPa时采集2-3瓶(使采样钢瓶中气体压力与井口天然气压力相同即可)；

(2)、将装有粒径为0.18mm层系氧化铝的瓷坩埚放入马弗炉中，在400℃±5℃高温下将氧化铝活化24h-28h后放入干燥器中冷却至室温待用；

(3)、取一根长为250mm±50mm、外径为6mm±1mm的无缝不锈钢管，管内填充活化后的层系氧化铝，管口两端分别填充石英棉(例如20mm高)；

(4)、将装有天然气样品的高压钢瓶的一端连接上两级调压阀，把填充好层系氧化铝的无缝不锈钢管的一端连接到两级调压阀的出气口，确保整个系统不漏气；

(5)、把上述连接好的装置全部放入通风柜内，开启通风柜，打开高压钢瓶的阀门，将电子流量计连接到无缝不锈钢管的放空口，调节两级调压阀，使无缝不锈钢管出口端的气体流量保持在60mL/min-80mL/min；

(6)、待钢瓶中的天然气样品全部放空、两级调压阀主压力表指针归零后，关闭钢瓶阀门，取下装有层系氧化铝的无缝不锈钢管，将管中的层系氧化铝倒入烧杯中；

(7)、向烧杯中加入8mL-10mL重蒸后的二氯甲烷，然后将烧杯置于超声波清洗机中，进行25min-30min的超声波抽提处理，完成后将烧杯中的二氯甲烷倒入第二样品瓶中；

(8)、重复步骤(7)操作两次，算上步骤(7)一共进行三次超声波抽提处理；

(9)、将第二样品瓶放入通风柜内，使第二样品瓶中的二氯甲烷自然挥发，待第二样品瓶中的二氯甲烷挥发至剩余0.1mL左右时，取1μL-2μL第二样品瓶中剩余的二氯甲烷溶液进行气相色谱-质谱分析。

在本发明提供的上述分析方法中，优选地，气相色谱-质谱分析按国家标准GB/T18606-2001执行。

在本发明提供的上述分析方法中，优选地，气相色谱分析的条件为：

色谱柱为DB-5MS，尺寸为30m×0.25μm×0.2mm；进样方式为不分流进样，进样口温度控制为320℃；程序升温方式为：100℃保持5min，以4℃/min的速度升至150℃，再以2℃/min的速度升至320℃，恒温保持10min。

在本发明提供的上述分析方法中，优选地，质谱分析的条件为：离子化方式为电子轰击，电子能量为70eV，离子源温度为250℃；扫描方式为全扫描或多离子扫描，扫描质量数范围为50-650μ。