[发明专利]岩屑罐顶气轻烃气相色谱分析方法及取气进样装置

说明书

本发明公开了岩屑(芯)罐顶气轻烃气相色谱分析方法及取气进样装置，其中装置包括气体样品取样进样器、侧孔取样针、真空泵，所述气体样品取样进样器包括筒体、胶塞杆、活塞，所述筒体内部安装活塞，活塞连接胶塞杆，活塞外壁与筒体内壁为密封状态，所述筒体前端设置前柱孔，所述筒体前半段在径向方向开设两个径向孔，分别为上柱孔、下柱孔，所述上柱孔连接真空泵，下柱孔连接侧孔取样针。本发明结构简单，安装操作简单易学，取气进样环节操作简便快捷，真空密闭收集气体，无需开罐取气，简化了分析操作步骤，保证了待测气体样品无泄露，无外混环境空气进入，提高了实验数据定性定量的准确度及工作效率。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，尤其涉及一种石油天然气勘探实验室岩屑(芯)罐顶气轻烃及气组份分析方法及与此方法相匹配的取气、进样装置。

背景技术

岩屑罐顶气是指存储于罐装岩屑(芯)顶部空间，且与下部液体达到气-液相平衡的烃类、空气的混合气体，其中的烃类气体是岩屑(芯)自然脱附出来的。

通常，实验室对某一口钻探井采出的不同埋深的岩屑罐顶气主要按照SY/T5259-2013《岩屑罐顶气轻烃的气相色谱分析方法》和GB/T13610-2014《天然气组份气相色谱分析方法》进行岩屑罐顶气轻烃色谱分析和罐顶气气组份色谱分析。就是将罐顶气样品注入到气相色谱仪进行定性、定量分析，从而得到油气轻烃及天然气组份的一系列地化指标，据此判识油气层及评价生油生气岩。

岩屑(芯)罐装样品的取样过程是：在钻井过程中，岩屑(芯)返出地面时，按钻井设计深度间距在泥浆槽固定位置取样，迅速捞取岩屑(芯)样品随少量泥浆一起装入标准罐内(该罐为定制的固定重量，体积，材质)。具体捞取样品数量(占罐体体积)：岩屑占80％，泥浆约占10％，顶部空间占10％左右(10-20m高)。将罐盖与罐体紧密封严，然后将罐合口朝下静止保存若干时间，填写好取样记录，送实验室分析。

按照标准SY/T5259-2013《岩屑罐顶气轻烃的气相色谱分析方法》进行轻烃气体气相色谱样品实验室分析流程是：取样(收集罐顶气)→计量(测量收集的罐气体积及岩屑重量)→进样(用注射针管将待测气体注入色谱仪检测)→分析结果(定性定量计算分析)。

其中，收集罐顶气；准确计量罐内气体体积及罐内岩屑重量；并使检测气体无漏气，无(减少)外混空气进入仪器检测，是确保罐顶气轻烃分析数据定性定量准确性的关键。同样，按照标准GB/T13610-2014《天然气组份气相色谱分析方法》进行罐顶气气组份色谱分析中，使检测气体无(减少)漏气，无(减少)外混空气进入仪器，也是提高分析数据定性定量准确性的关键。

以下本发明内容，主要针对岩屑罐顶气轻烃的气相色谱分析方法的改进说明，其中所涉及的气密取气、进样装置，在取气进样环节不仅适用于岩屑罐顶气也适用于待测气体装载体(例如定制密封锡箔纸袋，饱和食盐水集气瓶等)是常温常压或负压的天然气气组份色谱分析。

通常情况下，在实施岩屑罐顶气轻烃的气相色谱分析方法时，实验室操作人员常用的取气方法及气体计量方式是：

(1)排水取气法，即将现场采集装罐的罐装样罐正立过来(罐装样罐在现场采集后是倒置储运的，目的是防止气体从罐盖挥发)，放置到水中，一只手握住罐体，另一只手抓住塑料袋，用抓住塑料袋的手旋转罐盖，罐盖旋开后从岩屑(芯)中逸散出的聚集在罐内顶部空间的轻烃气体就会进入到塑料袋内(因为气体是不溶于水的)；随后，操作人员从水中取出塑料袋扎紧，迅速用注射器从塑料袋中抽出气体，计量，再注入到分析设备中进行检测分析。

(2)依照SY/T5259-2013《岩屑罐顶气轻烃的气相色谱分析方法》中6.2.1所述实验室取气方法“用注射器将适量过饱和氯化钠溶液注入罐中，排出气体并计量体积”。

(3)利用专用取气装置进行取气，计量。公开号为CN106813955A的发明专利《石油天然气勘探实验室罐装样取气装置》设计了一种装置，可用于罐装样取气计量。