智控型化探样品预处理系统及其在海洋天然气水合物勘查中的应用

引用本文

孙春岩, 宋腾, 贺会策, 张志冰, 李攀峰, 赵浩, 李吉鹏. 智控型化探样品预处理系统及其在海洋天然气水合物勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2015,39(5): 954-961.
SUN Chun-Yan, SONG Teng, HE Hui-Ce, ZHANG Zhi-Bing, LI Pan-Feng, ZHAO Hao, LI Ji-Peng. The intelligent-control geochemical sample pretreatment system and its application to marine gas hydrate exploration[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(5): 954-961.
Doi:10.11720/wtyht.2015.5.13 复制到剪切板

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《物探与化探》编辑部

智控型化探样品预处理系统及其在海洋天然气水合物勘查中的应用

孙春岩¹, 宋腾¹, 贺会策¹, 张志冰¹, 李攀峰¹, 赵浩¹, 李吉鹏²

1. 中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京 100083

2. 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214151

作者简介: 孙春岩(1952-),女。毕业于长春地质学院物探系石油物探专业,1988年在长春地质学院获勘查地球化学专业硕士学位。现任中国地质大学(北京)工程技术学院教授,博士生导师。长期从事石油天然气及海洋天然气水合物地球化学勘查技术方法的理论及应用技术的教学和科研工作。

收稿日期: 2014-11-14

基金: 国家自然科学面上基金(41276056)和国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2013AA09A411)资助

摘要

酸解烃、水溶烃、热释烃等地球化学勘探方法中,样品预处理工作是必不可缺的环节,但是目前我国化探样品预处理装备技术仍然停留在30年前建立的手工化学处理阶段,与当前高精度分析仪器普遍应用的现状极不匹配。笔者基于自主研发的智控型化探样品预处理系统,分别介绍了工作原理、控制结构、实现技术、性能指标及测试检验结果,并将该技术应用于国际大洋钻探ODP(Ocean Drilling Program)204航次岩芯样品酸解烃测试和我国南海北部海水水溶烃指标测试,验证了其在天然气水合物地球化学勘探中的效果。实践证明,该系统具有自动快速、精密安全、便携简洁的特点,促进了化探样品预处理技术装备的进步,在我国化探样品实验室预处理和野外现场工作中具有广泛的应用前景。

关键词: 智控型; 化探样品预处理; 酸解烃; 水溶烃; 海洋天然气水合物勘探

中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)05-0954-08 doi: 10.11720/wtyht.2015.5.13

The intelligent-control geochemical sample pretreatment system and its application to marine gas hydrate exploration

SUN Chun-Yan¹, SONG Teng¹, HE Hui-Ce¹, ZHANG Zhi-Bing¹, LI Pan-Feng¹, ZHAO Hao¹, LI Ji-Peng²

1. School of Engineering and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

2. Wuxi Research Institute of Petroleum Geology,Research Institute of Petroleum Exploration and Production,Sinopec, Wuxi 214151, China

Abstract

In many kinds of geochemical exploration methods such as acidolysis hydrocarbon, dissolved hydrocarbon and thermally released hydrocarbon, the geochemical pretreatment of the sample is very important. Nevertheless, China's sample retreatment technique remains at the stage of manual operation, which does not match the widely used high-precision analytical instruments. On the basis of researches on the intelligent-control geochemical sample pretreatment system, this paper deals with in detail the working mechanism, control structures, implementation methods, performance indexes and quality inspection results of this system, and describes the application achievements in gas hydrate exploration with acidolysis hydrocarbon methods in ODP204 and dissolved hydrocarbon methods in Dongsha area, the South China Sea. Practices have proved that the intelligent-control system is capable of completing the geochemical sample pretreatment work under the automatic condition, and has properties of fastness, precision, safety and portableness. It has promising application prospect in China's marine gas hydrates exploration and terrestrial petroleum geochemical exploration, and also has great significance for improving China's geochemical sample pretreatment equipment techniques.

Keyword: intelligent-control; geochemical sample pretreatment; acidolysis hydrocarbon; dissolved hydrocarbon; marine gas hydrate exploration

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油气地球化学勘查拥有十几种技术方法和百余个指标, 例如普遍应用的酸解烃、水溶烃、热释烃等, 共同构成了较为完整的技术体系^{[1, 2]}。随着分析测试仪器的快速发展, 样品成分检测分析精度已由过去的10^-6(ppm)提高到了现在的10^-9(ppb)以至于10^-12(ppt), 基本满足了近地表化探痕量组分检测的要求。我国地表地球化学勘探技术已属国际先进行列, 样品的组分检测分析技术可以与发达国家相媲美, 但是前期样品预处理过程仍然使用20世纪八九十年代建立起来的手工化学处理技术, 该技术受操作者熟练程度的影响较大, 在一定程度上影响了结果的精度^{[3, 4, 5, 6]}。因此, 研发自动、高效、稳定的智控型化探样品预处理系统是促进我国化探样品分析处理技术进步和满足实际科研生产工作的要求。

本次预处理装备主要针对油气化探中酸解烃、水溶烃、热释烃指标。以酸解烃和水溶烃方法为例, 介绍自主研发的智控型化探样品预处理系统, 并以国际大洋钻探ODP(ocean drilling program)204航次岩芯样品酸解烃测试和我国南海北部海水中水溶烃指标测试为例, 探讨该系统在天然气水合物地球化学勘探调查中的作用和应用效果。

1 基本结构概况

智控型化探样品预处理系统由控制实体和脱气实体两部分组成, 分为室内大型台式处理系统和野外小型便携式处理系统两类, 能够提供多种模式选择, 包括自动操作、手动操作和自动手动混合操作。控制实体由基于西门子S7-200型的PLC系统编程组构, 包括由装置工作台和控制计算机组成的, 可同时控制1~5台脱气实体同时运行的室内型台式控制实体(图1a), 以及配备可操作式触摸屏, 可控制1~2台脱气实体的便携式控制实体(图1b)。脱气实体(图1c)规格尺寸为:高480 mm, 厚400 mm, 宽450 mm, 集成有电磁阀、真空传感器、液位传感器、电磁搅拌器、控制接口、气液路、吸收管等装置, 能够根据控制实体指令进行预处理工作中的各步流程。脱气实体具有良好的气密性, 静置状态下真空度能够保持12 h不变, 同时具有良好的温度控制和液面控制性能。每个样品的脱气时间根据样品成分而定, 一般不大于30 min。两套系统的控制实体与脱气实体均由通信电缆连接, 两部分实体均安装有航空插头, 使用电缆连接十分方便。室内大型台式处理系统在控制多台脱气实体同时运行时, 可以将抽气管路连接共用真空泵, 从而提高工作效率。

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	图1 智控型化探预处理系统实物

控制实体基于PLC(programmable logic controller, 可编程逻辑控制器)^[7]设计。根据需求计算得出室内型控制系统同时控制5台脱气实体共同运行需要控制点最多为70个(表1), 野外便携式机控制点不超过30个, 因而选用了小型西门子S7-200型PLC(定型后可采用单片机以降低成本)。

表1 系统I/O控制点数量统计

控制实体通过集成在脱气实体中的各种传感器和电子原件, 如液位传感器、真空传感器、温度传感器、电磁阀、电磁搅拌器(选用的传感器、电子原件用途及性能参数如表2所示)来控制样品处理工作的全部流程。

表2 脱气实体关键器件参数

处理系统中, 控制实体主要依靠各类传感器、开关、按钮等输入量, 并遵循操作者设定的程序, 对电磁阀的开闭顺序进行控制。室内型与便携式控制系统原理相同。便携式可通过触摸屏上的按键进行参数设置和过程操作, 包括主界面(图2a)、参数设置(图2b)、自动控制(图2c)、实验工艺(图2d)等, 其中实验工艺界面上的电磁阀(数字1~7)、加热器、泵等框体也可以在手动控制时, 根据需要直接点击进行打开或关闭操作。

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	图2 便携式控制系统实物和操作界面

2 基本原理和实现过程

由于热释烃和水溶烃处理可以通过变更工作流程设计实现, 因此这里仅以酸解烃和水溶烃处理工作原理和实现过程为例进行系统的介绍。

2.1 酸解烃预处理方法原理和实现过程

酸解烃系指赋存于碳酸盐颗粒内部及其胶结物中的甲烷及其同系物, 包括少量赋存于硅酸盐中的烃类。方法原理:将在真空、一定恒温条件下经稀盐酸分解释放出来的气体, 经碱溶液吸收除去CO₂后, 驱至量气管计算出气体体积, 制备成待测气体样品。酸解烃方法和指标由中国独创和应用。目前国内各实验室沿用的样品处理技术基本是20世纪80年代左右由地矿部合肥化探中心建立起来的手工操作^{[8, 9, 10]} 酸解烃样品预处理方法(图3)。工作时依靠止血钳来控制管路开闭, 使用活塞来维持管路气密性, 操作繁琐, 易发生爆炸, 易造成随机干扰。

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	图3 手工操作酸解烃样品预处理装置示意^[3]

智控型酸解烃预处理过程基本遵循手工操作原理和流程建立起来(图4), 优势在于可在自动模式下实现“ 一键操作” , 手动模式下只需要进行5~7次按键操作, 即可完成预处理的全部过程, 方法简洁、安全、稳定, 样品处理具有一致性, 减少了干扰因素。步骤如下。

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	图4 智控型酸解烃预处理装置原理

(1) 初始状态:电磁阀3、4为开启状态, 其余电磁阀为关闭状态。

(2) 真空的控制:控制系统通过真空传感器对系统的真空度进行控制, 当真空度达到所要求的值(-0.097 MPa)时, 电磁阀4自动关闭并关闭真空泵, 电磁阀7打开, 系统放气。

(3) 碱液位的控制:当泵停止工作时, 控制系统发出放碱液电磁阀1指令, 开始向碱吸收管内加入碱液, 液面达到E2时, 电磁阀1自动切断, 停止加入碱液。

(4) 酸流量的控制:碱液开关电磁阀1关闭后, 加酸电磁阀5开始向样品室中加入酸溶液, 液面到达E1时, 电磁阀自动5切断, 停止加酸。

(5) 样品的酸解脱附:电磁阀5关闭后, 装有样品的容器开始加热到40 ℃后, 保持40 min。

(6) 气体富集:40 min后, 电磁阀6打开, 向样品瓶中注入处理过的饱和食盐水, 当液面到达虚拟液位计E3时, 磁阀6与电磁阀3同时关闭, 电磁阀1打开, 碱溶液被压入碱吸收管内。

(7) 脱气体积的量取:直接根据集气管顶部刻度读取气体体积或直接用注射器量取, 气体提取完成后关闭电磁阀1。

2.2 水溶烃预处理方法基本原理和实现过程

水溶烃一般系指溶解于水中的甲烷、乙烷、丙烷等组分。水溶烃随着环境与物理条件的变化容易发生逸散, 特别是在压力改变的条件下, 能够较容易地从样品中逸出。根据这一特性, 可以使用加热减压的方式, 降低烃类气体在水中的溶解度, 使烃类气体散逸并收集起来。水溶烃广泛应用于海洋油气化探领域, 常用的做法是采集不同深度、不同层位的海水或者沉积物中的孔隙水, 分析其中的烃类组分^{[11, 12]}。

水溶烃与酸解烃预处理过程可以在同一套设备中进行, 控制流程上能够体现出化学原理和处理过程的区别。水溶烃预处理的具体过程为:系统抽真空, 保持静态真空条件将水样品吸入取样瓶中, 加热至60 ℃释放出溶解在水中的烃类气体, 通过碱液吸收掉CO₂后将剩余气体富集在量气管内, 抽取气体并保存, 同时记录气体体积。预处理过程各状态控制原理如图5所示, 步骤如下。

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	图5 智控型溶解烃预处理装置原理

(1) 初始状态:电磁阀3、4为开启状态, 其余电磁阀为关闭状态。

(2) 真空的控制:通过真空传感器对系统的真空度进行控制, 真空度达到所要求的值(-0.097 MPa)时, 再持续抽空一定时间(5 min), 电磁阀4自动关闭并关闭真空泵, 延迟1 s后电磁阀7打开, 系统放气, 电磁阀7延迟几秒后关闭。

(3) 碱液位的控制:当泵停止时, 控制系统给放碱液的电磁阀1一个命令, 这时开始向碱吸收管内加入碱液, 当碱液达到液位传感器E2时, 控制系统收到液位传感器E2信号后将电磁阀1自动切断, 停止加入碱液。

(4) 水样流入量的控制:电磁阀6打开, 装有水样的容器向样品瓶中注入水样, 液面到达E1时, 电磁阀6关闭停止注入水样。

(5) 样品的脱附:当电磁阀6关闭后, 对样品容器加热到60 ℃并保持20 min。

(6) 气体富集:20 min后, 电磁阀5打开, 注入饱和食盐水, 当液面到达虚拟液位检测E3时, 电磁阀3关闭, 电磁阀5关闭, 电磁阀1打开, 碱溶液被压入碱吸收管内, 延时一定时间(可设置)后电磁阀1自动关闭。

(7) 脱气体积的计算:电磁阀1再次关闭后, 直接根据集气管顶部刻度读取气体体积。

2.3 处理系统技术指标检验

研制的过程中对装置气密性、样品脱气量及样品组分浓度等指标进行了严格测试。在系统达到气密性要求的基础上, 进行已知样品的脱气量检验和组分浓度检验。具体操作过程为:称20 g标准沉积物样品, 每个样品按酸解烃预处理标准流程脱气5次, 用气相色谱仪分析测试并与标准样组分浓度数据进行比对检验。

2.3.1 气密性检验

密闭性测试的具体方法为:3套装置按照设计要求连接好管路, 打开真空泵对系统抽真空至-0.097 MPa 以下后再持续抽5 min, 关闭电磁阀4, 记录初始真空度, 静置12 h后再次记录真空度, 每套装置连续测试5次, 测试结果见表3。由表可见, 各装置的真空度在静置12 h后基本呈减小趋势, 且变化幅度不大, 在-305~+820 Pa 之间, 变化幅度范围0.002%~0.83%, 12 h后真空度没有低于-0.097 MPa的最低标准, 气密性完全可满足实验要求。

表3 前处理系统实体部分气密性测试数据

2.3.2 标准沉积物样品脱气量稳定性检验

采用沉积物标准样进行系统制备酸解烃脱气量检验 ^[13]。现有实验室手工化学预处理装置标准样脱气量为5~7 mL气体。

脱气量测试流程严格按照标准执行, 脱气前对装置气密性、组件性能、药剂浓度均进行严格检查。测试采用3台装置, 每台装置分别进行自动与手动两种模式操作各2次, 设置混合模式操作1次, 总计15次, 以检验对照仪器由自动控制转为手动控制时的运行状况。之后采用微型注射器吸取脱解气体并注入带刻度的饱和食盐水瓶中, 读取体积示数并保存, 脱气量测试数值列于表4。

表4 预处理系统脱气量测试检验数据

测试编号		操作方式	V /mL	$\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{1} \end{matrix}$ /mL	$\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{2} \end{matrix}$ /mL	相对误差/%
仪器 1	1-1	自动	6.0	5.7	5.76	4.16
	1-2	自动	5.4	5.7		6.25
	1-3	手动	5.7	5.8		1.04
	1-4	手动	5.9	5.8		2.43
	1-5	混合	5.8	5.8	0.69
仪器 2	2-1	自动	6.1	6.3	6.14	0.65
	2-2	自动	6.5	6.3		5.86
	2-3	手动	6.1	6.0		0.69
	2-4	手动	5.9	6.0		3.91
	2-5	混合	6.1	6.1	0.69
仪器 3	3-1	自动	6.0	5.8	5.56	7.91
	3-2	自动	5.6	5.8		0.72
	3-3	手动	5.4	5.3		2.88
	3-4	手动	5.2	5.3		6.47
	3-5	混合	5.6	5.6	0.72

注:表中V为所得的脱气量; $\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{1} \end{matrix}$ 为同一台仪器同种操作的脱气量平均值; $\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{2} \end{matrix}$ 为每台仪器所有操作的脱气量平均值; 每次操作的相对误差=|(V- $\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{2} \end{matrix}$ )/ $\begin{matrix} {\overset{̅}{V}}_{2} \end{matrix}$ |× 100%

表4 预处理系统脱气量测试检验数据

由表4可见, 每台装置自动与手动方式得到的脱气量差别不大, 其均值十分接近, 各台仪器的平均脱气量基本处于5.5~6.1 mL范围内, 相对误差小于8%, 符合标准样的脱气量数据范围, 具有较好的稳定性。误差范围:混合操作误差< 手动操作误差< 自动操作误差。

2.3.3 标准沉积物样品制备气体组分浓度检验

智控系统和手工操作装置制备的标准样品, 经实验室配备氢火焰离子检测器的Agilent7980A气相色谱仪检测轻烃组分含量, 数据分别列于表5。测试质量评估按照《区域地球化学勘察规范》^{[14, 15]}, 准确度按以下公式计算:

E_r/%(GBW)= $\begin{matrix} \frac{| {\overset{̅}{C}}_{i} - C_{s} |}{C_{s}} \end{matrix}$ × 100。

当含量范围在检出限3倍以内, E_r(GBW)的监控限为≤ 23%; 当含量范围在检出限3倍以上, E_r(GBW)的监控限为≤ 12%。式中: $\begin{matrix} {\overset{̅}{C}}_{i} \end{matrix}$ 为标准样经n次实验测量所得的平均值; C_s为推荐值, 由实验室手动脱气测出的标准样平均值确定。

由表5可见, 采用智控型系统制备标准样的气体样品, 组分浓度的准确度达到了《规范》要求, 说明该系统能够满足地球化学样品预处理工作要求, 且可以满足地球化学勘查工作和实验室科学研究试验的要求。

表5 智控型系统制备标准样平行测试各组分浓度检验μ L/kg

3 海洋天然气水合物勘查实例

3.1 ODP204航次钻井样品酸解烃数据及地球化学特征

位于美国俄勒冈以东太平洋海域, 卡斯凯蒂亚增生楔上的ODP204航次是大洋钻探水合物勘探中最重要的航次, 1250站位是该航次9个站位中的重要站位。1250站位共钻进了6口井, 取到17个天然气水合物样品, 其中7个来自C井。

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	图6 ODP204航次1250站位C井顶空气、酸解烃及水合物分布^[5]

采用智控型预处理系统, 对申请到的44个1250站位C井岩芯样品脱气后制备成酸解烃气体样品, 经测试得到了酸解烃甲烷等组分浓度。测试结果与ODP顶空气(HS)列于表6, 图6为ODP204航次1250站位C井顶空气(HS)、酸解烃及水合物分布^[16] 。

表6 ODP204航次1250站位C井酸解烃、顶空气(HS)数据及水合物分布

水合物稳定带顶空气甲烷(HS)浓度具有高丰度、高异常、高衬度和高离散度的特点, 由于指标自身差异, 尽管酸解烃甲烷浓度比顶空气低1个数量级, 但是由图6可见, 两种曲线具有相同的变化趋势, 能够从酸解烃数据得到了与HS大致相同的认识:酸解烃甲烷在水合物稳定带具有明显的高值异常特征, 顶空气HS异常相对向上偏移, 似海底反射层(bottom simulated reflector, BSR)以下地段酸解烃异常较顶空气显著。

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	图7 东沙海域水溶烃甲烷数据浓度对照

3.2 东沙海槽“ 九龙甲烷礁” 底层海水溶解甲烷浓度特征

2012年5月2日, “ 海洋六号” 地质调查船于南海东沙 “ 九龙甲烷礁” 海域采集了直线距离为1.223 km的底层海水数据。现场采用智控型水溶烃样品预处理技术测试了海水中的甲烷浓度。由于该测线区域与台西南海域台湾ORI-732航次G4、G7、G8和G10测点地理位置相近, 且水深也相当, 因此把两者的数据进行了对照, 结果如图7所示^[17]。

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	图8 东沙海域底层海水水溶烃甲烷浓度折线图

由图可以看出, 水溶烃处理技术得到的甲烷数据和台湾ORI-732航次所测试的海水中甲烷浓度基本一致, 由此大致可以验证该测试方法技术的准确性和适用性。最终该测线测得底层海水甲烷浓度见图8。数据结果显示:该段海水溶解甲烷最小值 2.12 nmol/L, 最大值829.09 nmol/L, 平均值129.54 nmol/L。该条测线主要出现了4个甲烷异常高值, 分别为站位2的410 nmol/L, 站位16的829 nmol/L, 站位31的395 nmol/L, 站位41的500 nmol/L, 与附近海域存在天然气水合物的事实相符。

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	图9 东沙海域底层海水测线甲烷浓度三维图

4 结论

自主研发的智控型化探样品预处理系统, 经实验室及海上天然气水合物地球化学实践检验证明:

(1) 该装置系统经密闭性、脱气量稳定性、标准样组分准确性等技术指标检验, 证明能够满足地球化学样品预处理的标准和要求。

(2) 该装置分为室内多台联和控制与野外小型单独控制两种类型。可以由计算机进行统一自动控制操作, 也可以通过手动按键操作完成样品预处理的全过程, 既适用于实验室样品的处理工作, 也可以单独用于野外现场的样品处理工作。

(3) 该系统具有自动快速、精密安全、便携简洁的特点, 促进了化探样品预处理技术装备的进步。该系统在我国化探样品预处理和野外现场工作中具有广泛的应用前景。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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... 油气地球化学勘查拥有十几种技术方法和百余个指标,例如普遍应用的酸解烃、水溶烃、热释烃等,共同构成了较为完整的技术体系^[1,2] ...

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2005

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牛滨华, 孙春岩, 苏新, 等. 勘查地球化学方法适用于勘查天然气水合物的依据[J]. 现代地质, 2005, 19(1): 61-66.

It is always concerned that whether the geochemical prospecting can be applied to the study of the solid form of the hydrate medium deposited in porous sedimentary stratum. This study discussed the application of geochemical prospecting from 3 aspects: (1) the fact of hydrocarbon microseepage provided by the geology and seismic exploration of hydrate，(2) the hydrate geochemical prospecting theory, the Xisha Trough geochemical prospecting and the geochemical analysis results of ODP leg 204 hydrate drilling samples，and (3) the geochemical practice in the researching zone of the South China Sea. The results show that the geochemical prospecting can provide the favorable evidences of hydrate existence from the distribution of trace elements of the seafloor sediments.

人们一直关注勘查地球化学（即化探）方法能否适用于以固体形式赋存于孔隙沉积地层中的水合物介质。从水合物地质学和水合物勘探地震学提供的烃类物质微渗漏的事实、水合物化探自身理论和国际ODP 204航次水合物钻井样品的地球化学分析结果以及南海水合物研究区的化探实践3个方面探讨并阐述了勘查地球化学方法在水合物勘查中的适用性，化探方法能够从海底沉积物的痕量化学组分的分布上追踪水合物存在的有利证据。

2006

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2011

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杨俊, 赵克斌, 朱怀平. 利用井中化探酸解烃和顶空轻烃技术预测和评价烃源岩[J]. 天然气工业, 2011, 31(1): 37-40.

In frontier exploration, it is a pity that most samples for conventional geochemical analysis of source rocks are from outcrops. Therefore in this paper, acidolysis hydrocarbon and headspace light hydrocarbon technologies commonly used in geochemical logging while drilling are applied to exploratory research on the horizon, abundance, type and maturity of source rocks. These technologies can not only predict hydrocarbonbearing intervals, but also qualitatively or even quantitatively analyze source rocks through subsurface light hydrocarbons at the very first time. They are important supplementary technologies to conventional source rock analysis, playing an important role in the detailed appraisal of source rocks, the delineation of hydrocarbon systems in frontier exploration, and the determination of exploration direction, especially the selection of exploration targets.

Petroleum Geology Department, Wuxi Branch of Exploration and Development Research Institute, Sinopec, Wuxi, Jiangsu 214151, China

为弥补新区勘探中常规地球化学方法研究烃源岩的测试样品主要来自野外露头的不足，利用随钻化探录井中常用的酸解烃和顶空轻烃技术，探索性地开展了烃源岩的层位、丰度、类型及成熟度研究，使得该技术不仅可以对含油气层位进行预测，还能在第一时间对烃源岩进行定性乃至定量研究。为此，以四川盆地某构造X1井为例，探讨了陆相烃源岩层位预测、类型划分和成熟度评价的方法。研究结果认为，酸解烃和顶空轻烃技术可成为常规烃源岩研究方法的重要补充，对开展新区精细烃源岩评价、含油气系统划分具有重要参考意义，对确定勘探方向特别是勘探层位具有指导意义。

... 控制实体基于PLC(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)^[7]设计 ...

1992

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... 目前国内各实验室沿用的样品处理技术基本是20世纪80年代左右由地矿部合肥化探中心建立起来的手工操作^[8,9,10] 酸解烃样品预处理方法(图3) ...

2006

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卢振权, 白瑞梅, 罗续荣, 等. 海底沉积物酸解烃脱气装置的改进[J]. 地球学报, 2006, 27(1): 91-96.

In the past, the acid-degassing method was frequently used for conventional oil and gas exploration. On the basis of some experimental research, it is recently proved that the method can also be applied to marine gas hydrate prospecting. The apparatus of gas releasing is the most important component in acid-degassing method, which will affect the efficiency of gas releasing from samples. To meet the characteristics of marine sediment samples with small volume, the apparatus of gas releasing should be refitted. This paper deals with this problem. Based on previous researchers' work, the authors established a refitted apparatus of gas releasing for marine sediments. After a series of conditional experiments with the apparatus, the optimum experimental conditions of gas releasing, such as sample granularity, HCl concentration and reaction duration, are confirmed. The parallel and accuracy experiment results are in accord with the relevant ministerial standards.

酸解烃方法过去主要用在常规油气地球化学勘查中。近几年通过对海底天然气水合物地球化学勘查试验研究,发现该方法也能应用其中。酸脱气过程是酸解烃方法的最重要组成部分,它直接影响到该方法的最后测试结果。为满足当前海洋地质调查中沉积物取样特点,笔者等在前人工作基础上对酸解烃方法中酸脱气装置进行了改进。通过一系列条件试验,确定了在改进后装置下酸脱气过程中最佳的样品粒度、盐酸浓度、反应时间等条件。通过平行性试验和准确性试验,证明该酸脱气装置所得到的数据基本可靠,结果符合部颁标准。

... 目前国内各实验室沿用的样品处理技术基本是20世纪80年代左右由地矿部合肥化探中心建立起来的手工操作^[8,9,10] 酸解烃样品预处理方法(图3) ...

2005

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付少英. 海底沉积物中不同形式烃类气体的地球化学意义[J]. 地学前缘, 2005, 12(3): 253-257.

顶空气法和酸解烃法将东沙群岛海域海底浅表层沉积物中不同形式的烃类气体释放出来,通过分析两类气体在沉积物中的含量及其甲烷碳同位素,发现两类气体的成因和来源不同.笔者认为,相对而言,吸附气(包裹气)反映的是一种更为早期的信息,而游离气(溶解气)则更具有"现代性".笔者进一步认为,两类气体的不同形成过程,对于天然气水合物调查具有不同的意义,其中游离气(溶解气)具有直接的指示意义,而吸附气(包裹气)可能指示成岩时沉积物中的空间信息.

... 目前国内各实验室沿用的样品处理技术基本是20世纪80年代左右由地矿部合肥化探中心建立起来的手工操作^[8,9,10] 酸解烃样品预处理方法(图3) ...

0.0

... 水溶烃广泛应用于海洋油气化探领域,常用的做法是采集不同深度、不同层位的海水或者沉积物中的孔隙水,分析其中的烃类组分^[11,12] ...

2010

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卢丽, 李武, 李吉鹏, 等. 油气化探酸解烃标准样品研制[J]. 物探与化探, 2010, 34(2): 180-185.

This paper expounds the development and preparation process of the acidolysis hydrocarbons standard sample for surface geochemical exploration. Based on tests on the uniformity and stability of the acidolysis hydrocarbon standard sample, the authors can guarantee that the standard sample is in line with the related requirements. Through quite a few statistic analyses of analytical data on the acidolysis hydrocarbon standard sample, the authors determined its value and uncertainty. The preservative conditions and term of validity of the standard sample are fixed on the basis of relevant experiments.

介绍了油气化探酸解烃标准样品的研制过程，研究了酸解烃标准样品的制备，通过对酸解烃标准样品的均匀性检验、稳定性检验，保证了所研制的酸解烃标准样品是符合标准样要求的。通过对酸解烃标准样品的多次分析数据的统计处理，确定了该标准样品的值和不确定度。另外，通过对酸解烃标准样品的保存试验研究，确定了该样品的包装和有效期。

... 水溶烃广泛应用于海洋油气化探领域,常用的做法是采集不同深度、不同层位的海水或者沉积物中的孔隙水,分析其中的烃类组分^[11,12] ...

1997

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... 采用沉积物标准样进行系统制备酸解烃脱气量检验 ^[13] ...

1992

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... 测试质量评估按照《区域地球化学勘察规范》^[14,15],准确度按以下公式计算: ...

2012

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相江芸. 南海天然气水合物地球化学勘探方法技术研究和资源潜力分析[D]. 北京: 中国地质大学, 2012: 20-22.

本论文依据天然气水合物成藏地质理论，ODP(Ocean Drilling Program)/IODP（Integrated Ocean Drilling Program）大洋钻探及我国南海天然气水合物地球化学勘探成果，在分析研究我国南海天然气水合物地球化学勘探中应用的各种勘探方法技术和效果的基础上，对勘探方法进行了分类，并具体给出了有关天然气水合物的各种地球化学勘探方法技术；筛选识别天然气水合物的最佳地球化学标志系列、建立海上天然气水合物地球化学勘探最优指标和评价标准；探讨了自生碳酸盐机理、地球化学识别方法及相关稳定同位素指标对天然气水合物的指示作用；最后依据勘探成果分析，推测了南海天然气水合物勘探资源远景为：西沙海槽、东沙海域、神狐、北部陆坡、台西南一带为天然气水合物的水合物1级前景区；琼东南盆地、南沙海槽为2级前景区；西部陆坡和中央海盆为3级前景区。研究指出：土壤地球化学方法中的顶空气与酸解烃；流体地球化学中的Cl~-浓度降低与高δ~(18)O值、浅层高Cl~-浓度、浅SMI界线(50m)、高SO_4~(2-)浓度；自生碳酸盐矿物，为水合物最佳地球化学标志；δ~(13)C、δD与C_1/(C_2+C_3)为判断烃类气体成因的最优指标参数。论文研究基础数据包括：申请的ODP/IODP三个典型站位样品实测所得的吸附与吸留烃数据、烃类甲烷碳同位素数据及相应现场测试的游离烃数据；南海琼东南-西沙海槽工区地球化学勘探实测吸附与吸留烃数据；国内外文献搜集到的ODP及南海工区有关地球化学指标数据。论文旨在为今后南海海洋天然气水合物的地球化学勘查方法选择及科学研究提供参考和科学依据。

... 测试质量评估按照《区域地球化学勘察规范》^[14,15],准确度按以下公式计算: ...

2012

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李攀峰. 基于天然气水合物勘探的海水溶解甲烷地球化学特征和提取技术研究[D]. 北京: 中国地质大学, 2012: 44-50.

天然气水合物因资源潜力巨大而倍受重视。目前,世界上直接或间接发现100处以上的天然气水合物赋存区实例与我国2007年5月在南海神狐区域发现的天然气水合物实物,证明海洋天然气水合物大约占水合物资源总量的90%左右,因此进行海洋天然气水合物勘探技术的研究具有重要意义。天然气水合物流体地球化学勘探,主要是通过海水溶存甲烷等指标的地球化学特征,进行天然气水合物勘探和对有关环境地质问题的研究,是海洋地球化学勘探方法的重要分支。海水提供的丰富地球化学指标数据信息,能够为发现海洋天然气水合物的靶区和及有关地质问题研究提供科学依据,因此天然气水合物海水地球化学方法技术的研究具有重要意义和实际应用价值。本文主要包括两个方面：1、从天然气水合物机理、海水溶存甲烷的背景值、天然气水合物海水地球化学指标特征出发,研究分析了我国南海不同区域海水中甲烷指标的地球化学特征,对海水中天然气水合物识别标志进行了筛选、研究和讨论；2、针对海水地球化学探测方法技术,进行了海水样品处理装置的设计和研制,通过大量的实验、改进、调试使产品基本进入实用化阶段。

... 测试结果与ODP顶空气(HS)列于表6,图6为ODP204航次1250站位C井顶空气(HS)、酸解烃及水合物分布^[16] ...