[发明专利]确定样品中化合物化学组成的系统和方法

说明书

本发明涉及用于将样品中所含化合物分离为液相和/或气相的系统和方法。所述系统包括：炉(D1)，用于根据一系列温度在惰性气氛中进行加热；在炉运行时连接至炉(D1)的第一实验装备(M1)，其包括用于将在惰性气氛中加热而产生的流出物循环到收集(U)该流出物的装置；当炉不再运行时连接至第一实验装备(M1)的第二实验装备(M2)，其包括使使第一装备收集的流出物向装置(T1、T2)真空循环(PI、P.G.、TP)的装置，用于将收集的流出物分离为液相和/或气相。本发明还涉及一种通过用于分析所分离液相和/或气相的化合物的化学组成的设备来确定样品中所含化合物的化学组成的系统和方法。

发明领域

本发明涉及气相、固相和/或液相样品中化合物的分析领域。

具体来说，本发明涉及但不限于石油工业的技术领域，更具体地，涉及埋藏有烃的地质层的勘探和开发领域。因此，本发明可以旨在确定来自该地质层的岩石样品的化学组成，特别是为了精确地知道该样品中所含的烃化合物的重质和轻质组分之间的分布。本发明可以通过分析其它类型的化合物(例如有机硫化合物)进行进一步补充。

为了环境目的，本发明还可以有利地在土壤样品上实施，从而例如知道其污染物成分。

然而，本发明可以在任何类型的样品上实施，例如油、润滑剂、碳酸盐岩样品、有机物样品、有机肥料、有机和/或无机基质，以便精确知道其化学组成。

发明背景

由申请人研发的并且在专利FR-2,227,797(US-3,953,171)和FR-2,472,754(US-4,352,673)中特别描述的设备(法国石油与新能源研究院)是已知的。根据预定的温度序列，设备可以在惰性气氛中对样品(例如，沉积岩样品)进行热解(非氧化)。热解炉与用于检测和测量热解样品中烃化合物含量的设备配合使用。特定检测设备包括例如火焰电离型检测器(FID)。检测器发出代表所测烃产物的量的信号。该信号可以被传输至计算、存储和显示装置，其中，特定软件计算、显示和存储代表所存在烃的特性的各种参数。

设备还包括氧化炉，该氧化炉允许获取有关所考虑样品的总有机碳(TOC)量、矿物碳(MinC)量或SO₂量的信息。

因此，设备具体允许测量整个热解过程中释放的烃化合物的量。然后可以建立热解图，该热解图是显示相对于所考虑的样品重量，所释放烃化合物的量与时间的函数关系的曲线。热解图通常具有通常可以很好地区分的几个峰(通常见图3的峰Sh0和Sh1)。因此从这些峰之一的表面积获得在限制所考虑峰的温度范围内释放的烃化合物量的代表性量。

还已知块状岩石(BLUK ROCK)方法，该方法可通过设备实施并且具体专用于常规烃源岩样品。该方法在文献(Behar等，2001)中有特别描述。该方法的温度序列的特征在于热解炉的初始温度T1通常为300℃至350℃，该温度保持预定的几分钟持续时间。在该阶段，岩石样品中初始包含的所谓“游离”烃(实际上对应于低分子量至高分子量的烃)被释放。其量通过测量由S₁表示的第一峰的表面积来估计。然后热解温度逐渐升高至通常为650℃的温度T2。该阶段涉及非常重质的烃化合物的挥发和非挥发性有机物(油母岩)的裂解。在该热裂解阶段所释放的烃化合物的量通过测量由S₂表示的第二峰的表面积来估算。其对应于岩石达到足够成熟的阶段后将产生的烃化合物的量。