[发明专利]用于分析流体包裹体中气态烃碳氢同位素的分析装置

说明书

本发明提出了一种用于分析流体包裹体中气态烃碳氢同位素的分析装置，其包括：激光显微取样系统、样品纯化富集系统和样品分离系统，其中，所述激光显微取样系统包括激光器和样品室，所述激光器激发所述样品室内的流体包裹体以提取气态烃，所述气态烃通过所述样品纯化富集系统以进行纯化，纯化后的气态烃通过所述样品分离系统检测出气态烃碳氢同位素。本发明的分析装置能够实现流体包裹体中微痕量样品气体的在线检测，整个分析时间不超过二十分钟，且该分析性能稳定，操作方便，能实现快速、准确地检测流体包裹体中气态烃碳氢同位素。

技术领域

本发明涉及油气成藏地质勘探领域，特别涉及一种流体包裹体中气态烃碳氢同位素分析装置。

背景技术

石油地质勘探中，流体包裹体的研究热门而广泛，研究较多的是流体包裹体的特征(包裹体大小、形态及包裹体相态等)、均一温度、冰点和成分分析。根据包裹体物理相态又可以分为：油相包裹体、气相包裹体、含气态烃的纯水溶液相包裹体、含气态烃-水溶液相包裹体、油-气相包裹体、油-水相包裹体和气-水相包裹体。包裹体中的气态烃普遍存在。廖健德等人对准噶尔石南地区侏罗系头屯河组砂岩储集层中的包裹体观察发现，根据油气包裹体的发育程度高低及在单偏光和荧光下颜色特征，该地区气态烃所占比例不同(5％-70％)。气态烃主要以甲烷、乙烷、丙烷为主，甲烷含量占比最大，非烃类气体中包含CO₂、N₂、稀有气体等。其中气态烃成分和同位素指标在油气成因、油气源示踪、沉积环境、成藏演化等方面发挥着重要的作用。

目前气态烃成分含量和同位素分析一般先采用机械破碎法、研磨法、热爆裂法等提取包裹体组分，然后连接气相色谱仪或四极杆质谱或激光拉曼光谱仪测含量，或连接同位素质谱仪测同位素比值，这对测含量来说能较容易地获得准确的数据，但在通过高温(热爆裂法)打开的过程中，混合相中的非气态烃类重质组分往往裂解成轻质组分与原始气烃类混合，发生同位素分馏，而导致同位素数据极有可能失真。而更传统的机械破碎法、研磨法无法满足单个包裹体微区微量的分析，很难准确获得同期次样品并用于成藏期次研究。随着激光显微系统的逐渐普及，单体包裹体的成分分析精准度迈上一个新台阶。

因此，有必要提出一种新的流体包裹体中气态烃碳氢同位素分析装置。

发明内容

本发明的流体包裹体中气态烃碳氢同位素分析装置结构简单，其能够准确提取包裹体气态烃组分，实现对包裹体中气态烃碳氢同位素的微区原位分析，提高同位素数据的精确性。

为实现上述目的，本发明的提出了一种用于分析流体包裹体中气态烃碳氢同位素的分析装置，其包括：激光显微取样系统、样品纯化富集系统和样品分离系统，其中，所述激光显微取样系统包括激光器和样品室，所述激光器激发所述样品室内的流体包裹体以提取气态烃，所述气态烃通过所述样品纯化富集系统以进行纯化，纯化后的气态烃通过所述样品分离系统检测出气态烃碳氢同位素。

如上所述的分析装置，其中，所述激光器为飞秒激光器。

如上所述的分析装置，其中，密闭的所述样品室设于显微镜的样品台上。

如上所述的分析装置，其中，所述样品纯化富集系统包括多个相连通的冷阱、多个相连通的冷阱、冷阱罐以及加热炉，所述冷阱通过管线与所述样品室相连通。

如上所述的分析装置，其中，所述冷阱罐内填充有液氮和酒精的混合液。

如上所述的分析装置，其中，所述样品纯化富集系统包括两个冷阱，两个所述冷阱通过六通阀相连通，一个所述冷阱通过所述六通阀与所述管线相连通，另一个冷阱的出气口与所述样品分离系统相连通。

如上所述的分析装置，其中，所述管线上设有除水管，所述除水管设于所述样品室和所述六通阀之间。

如上所述的分析装置，其中，所述样品分离系统依次包括：相连通的气相色谱柱、氧化炉和/或高温裂解炉、以及同位素质谱计。