[发明专利]一种原油中金刚烷类化合物的快速前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油样品中金刚烷类化合物的前处理方法，适用于油气勘探领域中凝析油、轻质油、正常原油的前处理，属于石油样品油气地球化学分析技术领域。

背景技术

油气成藏分析测试技术近几年在国内外发展迅速，确定原油的成熟度对查明油源，进而对油气资源做出可靠评价有重要意义。多种生物标志化合物可用于研究烃源岩和原油成熟度，但对于中、高成熟度的烃源岩(镜质体反射率Ro>0.9%～1.0%)与原油中，较为有效的生物标志物化合物指标，如C₂₉甾烷20S/(20S+20R)、萜烷Ts/Tm等因达到热演化平衡点而失效。因此对于高成熟烃源岩和石油的成熟度研究，生物标志化合物的运用受到了一定的限制。

金刚烷是一类具有类似金刚石结构的刚性聚合环状烃类化合物，且在很多原油和天然气中被检测到。金刚烷具有不易受热降解和生物降解的性能。因此，其稳定性使得金刚烷指标在石油地球化学中得到了广泛的关注，其在研究高演化阶段烃源岩和石油的成熟度有重要意义，能有效弥补生物标志化合物在高成熟原油中成熟度研究对象的缺失。

目前，测试金刚烷类化合物样品时分为进行前处理的层析柱法和不进行前处理而采用直接进样的方法。直接进样时，原油样品中的胶质、沥青质等高沸点组分对色谱柱柱效与离子源均会造成直接损害，降低了色谱柱的分离能力，长期会造成色谱柱的损坏，降低了质谱检测的灵敏度，提高倍增管电压。柱层析法虽能有效的将原油组分分离开，但此方法需要较多玻璃器皿、消耗大量有机溶剂、周期长、污染环境并且严重危害实验员身体健康。在处理过程中还需要将溶液在43～46℃水浴旋转蒸发溶液至近干（2mL左右）；待收集完成后，在常温将盛接溶液的小烧杯的溶剂自然挥发至近干，此加热与自然挥干过程中轻烃组分容易损失，对金刚烷的准确定量分析造成很大影响，直接导致金刚烷类化合物分析的误差，未能准确反映原油信息，利用此类前处理方法所得的参数需谨慎使用。因此，迫切需要一种既不损害检测仪器又能准确得到样品中金刚烷类化合物的前处理方法。

综上所述，利用GP-MSE进行前处理并对原油中金刚烷类物质进行准确的定性定量分析，能有效的保护检测仪器，也能准确得到原油样品中金刚烷类化合物对成熟度、沉积环境的指示，为油气勘探开发提供科学依据，具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种金刚烷类化合物的前处理方法，该方法解决了背景技术中的不足，采用该方法能够有效避免测试样品对仪器的损害并实现原油样品中金刚烷类化合物精确定量分析。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种原油中金刚烷类化合物的快速前处理方法，包括以下步骤：(1)、对本方法中所使用的液相微萃取装置中的仪器进行预热；

(2)、在上下通透的样品管的下端塞入玻璃棉，并将原油样品移至玻璃棉上，将样品管放入加热槽中，并在加热槽的顶端塞上隔垫，其作用是使加热系统处于一个密闭空间之中；

(3)、将微量注射器的筒体放置于冷凝器中，并用微量注射器的针头刺穿样品管顶端的进样垫，保持针头顶端露出于进样垫的底面，然后使用冷凝器将注射器的筒体冷却至-1℃～-8℃；

(4)、在样品管的底部通入氮气并调节氮气流速为1-4mL/min，在微量注射器的筒体中加入萃取溶剂A，萃取溶剂A在微量注射器的筒体中形成液封状态；

(5)、设定加热槽的加热温度为270℃～310℃，对样品管加热萃取，萃取时间为3-8min；

(6)、萃取结束后，拔出微量注射器，将萃取溶剂A转移至色谱进样瓶中，然后另取萃取溶剂B对微量注射器进行洗涤并收集洗涤后的萃取溶剂B，将萃取溶剂B与萃取溶剂A在色谱进样瓶中混合并定容后，即得到待检测溶剂，从而完成对原油中金刚烷类化合物的前处理，采用全二维气相色谱/飞行时间质谱仪对待检测溶剂进行分析。

其特征在于：步骤(1)中的预热温度为20℃，预热时间为5-15min。

步骤(2)中玻璃棉上负载的原油样品质量为3-10mg，所述玻璃棉为在400℃的条件下进行4h的活化处理后的玻璃棉。

步骤(4)中所加入的萃取溶剂A的体积为100μL。

所述的萃取溶剂A与萃取溶剂B均为正己烷、二氯甲烷、乙醇或异辛烷。

步骤(3)中将微量注射器的针头刺穿样品管顶端的进样垫后，在微量注射器的的筒体中加入1-2根不锈钢丝。

步骤(6)中，采用萃取溶剂B对不锈钢丝进行洗涤，并收集洗涤后的萃取溶剂B。