[实用新型]岩石样品中轻烃组分的收集装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于石油地质勘探领域应用地球化学方法分析岩石中轻烃含量和同位素值的轻烃收集技术，尤其涉及一种具有低温密闭粉碎功能的岩石样品中轻烃组分的收集装置。 

背景技术

轻烃是指生、储油岩或石油天然气中碳原子数小于15的烃类化合物，碳原子数大于或等于15的烃类化合物相应被称为重烃。轻烃通常是天然气、石油和岩石样品中烃类组分的重要组成部分。对于天然气和石油中所含的轻烃，利用气相色谱的方法可以将它们很好地分离分析。但是在目前针对生、储油岩所含烃类化合物的各种分析实验中，往往受到实验分析技术的限制，大部分的轻烃在样品前处理阶段都被人为损失掉，很难定量分析和评价其在岩石样品中的准确含量，进而漏掉了许多有用的信息。众所周知，在油气资源量评价中需要准确获知岩石样品中整个范围的烃组分的含量，才能使资源评价更能反映实际情况，并且岩石样品中轻烃的含量和变化参数可用来评价生油岩有机质的丰度、类型和成熟度，因此，正确分析和研究岩石样品中的轻烃组分十分必要。 

目前用于测定岩石中轻烃类化合物较成熟的是热解气相色谱技术。该分析技术是将已粉碎的岩样放置在气相色谱仪进样口上的一个特殊热解附件内，将岩样加热至200-300℃，使包含在岩样中的轻烃化合物组分受热而蒸发，随载气进入进样口后通过冷却使其被色谱柱捕集，然后通过程序升温进行色谱分析。例如，中国专利02113247.X采用升温加热烃源岩中的分散有机质，使吸附在岩石中的有机质的烃类组分在被加热到一定温度后脱附成为有机烃气体，用无机气体如：氮、氢、氦等作载气将其载入一低温区的收集管内，使其凝聚成为液态烃进而用于其它分析。该技术的优点是操作简便，分析周期较短；缺点是在碎样过程中会导致部分轻烃挥发，以及在加热过程中轻烃的扩散条件不一致，导致所收集的轻烃馏分不完全，定量分析的结果重复性较差。 

中国专利02160133.X采用全密封、低沸点溶剂冷抽提技术，常温下进行岩石样品 的密封抽提，可制备得到包括轻烃馏分在内的各种烃类物质，从而可进行多种分析项目的分析测试。该岩石密封烃抽提仪的核心技术为岩石在全密封条件下边粉碎边抽提。在工作状态下，搅拌叶轮高速旋转，产生较大的离心力，使筒体内的粒状岩样与溶剂一起向上剧烈运动，并与高速旋转的刀片、筒体内壁硬环和筒体顶盖产生强烈的碰撞，从而将粒状岩样粉碎。同时，在高速旋转的过程中，溶剂将已粉碎成粉末的岩样中的烃类物质抽屉出来。这种仪器的不足之处在于对坚硬的岩石的粉碎效果欠佳，如灰岩、致密砂岩等。此外，由于密闭筒体内的零件较多，对残留物不易清洗干净。 

针对上述技术的不足，中国专利200310103219.6在密封圆桶容器中用硬度远大于任何岩石硬度的钢球作上下直线往复运动击碎岩样，同时在这个过程中被击碎成粉末状的岩样表面吸附的烃类物质也在运动溶剂的作用下被溶剂提取。这种技术的击碎效果较好，粒径大于100目以上的粉末岩样可达90％以上。而且由于圆筒容器整体密封，因此在制样过程中岩石中轻烃类物质也无损失。另外每次制样结束后，对密封圆筒容器内的残留物也易清洗干净。但是，上述两种装置在提取过程中都需用到对环境有明显污染作用的有机溶剂氟利昂11，该试剂必须在使用前经过纯化，所得的纯化产品经气相色谱分析应无杂质色谱峰。此外，在轻烃含量较小的情况下，上述两种提取装置的产物还需经中国专利200510056779.X中的液体浓缩仪处理得到轻烃萃取浓缩液。尽管该液体浓缩仪为密封容器且可抽气产生负压将蒸发的溶剂抽掉，由于采用的是水冷体系，较高的环境温度将导致碳原子数小于6的轻烃组分被不同程度的散失，影响定量分析结果的准确性和重复性。 

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种岩石样品中轻烃组分的收集装置，以克服现有技术的缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩石样品中轻烃组分的收集装置，该收集装置的收集效果明显、重复性好，且具有结构简单，操作方便、快速，使用成本低廉的特点。 

本实用新型的目的是这样实现的，一种岩石样品中轻烃组分的收集装置，所述收集装置包括一密封的碎样罐体，所述碎样罐体设有进气口和出气口，所述碎样罐体内设有岩石块和碎样金属块；所述进气口由进气管线连通至载气机构；所述出气口通过出气管线连通一密封的样品瓶，所述样品瓶放置在一盛有液氮的绝热低温槽中；所述样品瓶中还设有一抽气管线，该抽气管线中依次设有气体流量计、冷阱和真空泵。 

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述碎样罐体设置在一恒温烘箱中，所述恒温烘箱两侧壁分别设有能穿过进气管线和出气管线的穿孔。