油气化探土壤样品解吸气技术实验研究

引用本文

卢丽, 黄欣, 李武, 高俊阳, 李兴强. 油气化探土壤样品解吸气技术实验研究[J]. 物探与化探, 2017,39(6): 1188-1192.
LU Li, HUANG Xin, LI Wu, GAO Jun-Yang, LI Xing-Qiang. Desorption technical experimental research on soil samples from oil and gas geochemical exploration[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2017,39(6): 1188-1192. 复制到剪切板

Doi:10.11720/wtyht.2015.6.15
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《物探与化探》编辑部

油气化探土壤样品解吸气技术实验研究

卢丽, 黄欣, 李武, 高俊阳, 李兴强

中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126

作者简介: 卢丽(1978-),女,本科,高级工程师,主要从事油气地球化学分析测试及研究工作。

收稿日期: 2014-12-19

基金: 国土资源部行业科研专项项目(201211060)

摘要

油气地球化学勘探中常用的顶空轻烃和物理吸附烃属于吸附态的烃类,两者在处理土壤样品时没有粉碎,使得吸附烃没有完全解吸。油气化探土壤样品解吸气技术就是利用自行研制的油气化探原位土壤样品保存与解吸装置,通过实验选择加饱和盐水或纯净水,改变样品量、样品解吸时间、负压条件,从而确定解吸气提取的最佳实验条件,建立油气化探土壤样品解吸气提取的方法。运用重复性对该方法进行评价,并选择富安油田试验区的一条已知地质剖面开展土壤中解吸烃指标的应用,研究结果表明,解吸气技术在油气藏上方具有较好的化探异常响应。

关键词: 油气化探; 土壤样品; 解吸; 实验研究

中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)06-1188-05

Desorption technical experimental research on soil samples from oil and gas geochemical exploration

LU Li, HUANG Xin, LI Wu, GAO Jun-Yang, LI Xing-Qiang

Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Research Institute of Petroleum Exploration and Production, SINOPEC, Wuxi 214126, China

Abstract

With the self-developed devices for in-situ soil sample preservation and desorption in oil and gas geochemical exploration and through optimizing the detecting conditions by such means as using saturated salt water or pure water, changing the sample weight, desorbing time, and negative pressure conditions, the authors obtained the best condition of analyzing. According to the experimental results, the method for in-situ soil sample preservation and desorption in oil and gas geochemical exploration was established. Precision waas used to evaluate the method. The result shows that this method has high precision, as shown by its good performance in a known area.

Keyword: oil and gas geochemical exploration; soil sample; desorption; experimental research

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烃类气体测量法是地表油气化探中应用最广泛且公认较有效的方法^{[1, 2, 3]}。油气微渗漏实验模拟证明, 弱吸附态轻烃和游离烃能直接反应下伏油气藏的动态变化^{[4, 5, 6]}。顶空轻烃^{[7, 8, 9, 10, 11]}测量方法是在野外现场立即取样封存, 当气、液(固)相平衡时检测气相中的轻烃含量; 同时, 近几年发展起来的物理吸附气^{[12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]}方法是在负压下解吸; 这两种方法在检测时都没有将样品粉碎, 使得吸附烃没有完全解吸。油气化探土壤样品解吸气技术就是探索、研究样品在不经过晾样而直接粉碎、脱附解吸的情况下, 检测其中的烃类信息。

1 原位土壤样品保存装置研制

为了提取新鲜土壤中的解吸气, 自行研制了一种原位土壤样品保存装置, 仪器的外观及剖面示意如图1所示。解吸气提取步骤为:先向解吸罐内加入适量纯净水, 再称取一定量的新鲜样品置于解吸罐内, 盖上瓶盖并拧紧。打开取气孔, 注入纯净水, 将解吸罐内空气排空, 再将取气孔密封, 带回实验室待测。在实验室用注射器抽取一定体积的水, 使解吸罐内为负压, 然后将解吸罐置于搅拌装置上搅拌脱附解吸。打开驱动装置, 此时通过磁力带动解吸罐盖子上的刀片搅拌, 粉碎解吸一定时间, 计量并收集样品脱出的气体, 记录气体体积, 密封保存, 然后用微量注射器抽取适量解吸气直接注入气相色谱仪检测各组分含量。

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	图1 LHS-1型土壤轻烃脱附仪及剖面示意

2 实验部分

2.1 仪器

Agilent6890N气相色谱仪, 配一个火焰离子化检测器(FID)。

2.2 附件

色谱柱:Al₂O₃ PLOT毛细柱, 柱长50 m, 柱内径0.53 mm; 计算机; Agilent6890N色谱工作站; 打印机; UPS不间断电源。

2.3 材料

注射器若干, 容量 25 μ L、50 μ L、100 μ L、 5 mL、10 mL。氦气:ϕ > 99.999%, 经净化器净化; 空气:经净化器净化; 氢气发生器。

2.4 标样

标准气:混合标准(国家标准物质研究中心), 浓度分别为CH₄ 362.0× 10^-6, C₂H₆ 188.7× 10^-6, C₂H₄ 89.0× 10^-6, C₃H₈ 117.2× 10^-6, C₃H₆ 62.4× 10^-6, i-C₄H₁₀ 44.8× 10^-6, n-C₄H₁₀ 90.0× 10^-6, i-C₅H₁₂ 49.5× 10^-6, n-C₅H₁₂ 72.1× 10^-6。

3 结果与讨论

3.1 试剂的选择

选择海安凹陷富安次凹为本次试验的研究区, 此区块为独立的构造岩性油气藏, 受断层遮挡控制, 且油藏外围有确定的非油气区。在油气藏上方布置一条试验剖面。野外采样中使用GPS卫星定点, 油气藏上方采样间距为100~150 m, 背景区为300~500 m。采用化探新型取土钻(II型)采样工具在剖面深度1.5~1.7 m处采集物理点20个, 其中土壤样品、游离气、顶空气、物理吸附气、解吸气样品各20个。根据解吸气实验步骤, 改变试剂条件:加入纯净水或饱和盐水进行试验, 脱气结束后统计样品粉碎的粒度(目数)。不同试剂解吸气相关参数如表1所示。

由表1看出, 不管是加纯净水还是加饱和盐水, 解吸气中甲烷的浓度比空气中甲烷浓度高很多。考虑现场实验时饱和盐水容易堵针, 而且样品处理完后需立即将脱出的气体转移密封待测, 因此选择纯净水作为后续实验的条件。样品粉碎后粒度(目数)通过40目、80目筛的通过率为99%。

表1 不同试剂解吸气相关参数

3.2 实验样品量的选择

称取不同质量的新鲜样品(50 g、100 g、200 g、300 g)装入解吸罐中, 按照解吸气操作步骤进行样品量实验。不同样品量实验条件解吸气相关参数如表2所示。由表2看出, 实验中解吸气的样品量应选择200 g。当样品量为300 g时, 解吸甲烷总量降低, 这是因为样品量太多, 水少, 在相同的条件下没有解吸完全。样品粉碎后粒度(目数)通过40目、80目筛的通过率为99%。

表2 不同样品量实验条件解吸气相关参数

3.3 负压条件的选择

按照解吸气操作步骤, 改变抽水体积(1、2、3、4、5 mL)进行实验。不同负压条件解吸气相关参数如表3所示。可以看出, 随着负压条件的改变, 即真空度越大, 解吸气中甲烷总量越多, 因此选择解吸气解吸的负压条件为抽出5 mL的水产生的负压。样品粉碎后粒度(目数)通过40目、80目筛的通过率为99%。

表3 不同负压条件解吸气相关参数

3.4 粉碎解吸时间的选择

按照解吸气操作步骤, 改变粉碎解吸时间(1、2、2、 3、 4、5 min)进行实验。不同粉碎解吸时间解吸气相关参数如表4所示。

表4 不同粉碎解吸时间解吸气相关参数

根据表4看出, 随着粉碎解吸时间的增加, 解吸气中甲烷总量缓慢增加, 当粉碎解吸时间为2 min时, 已基本达到了平衡。样品粉碎后粒度(目数)通过40目、80目筛的通过率为99%。考虑现场快速检测, 因此选择解吸气粉碎解吸时间为2 min。

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	图2 标准气分析图谱

4 解吸烃气相色谱法的最佳条件

通过解吸烃脱气条件的实验优选, 确定了解吸烃提取方法的最佳条件为:新鲜样品, 200 g; 试剂, 纯净水; 抽取5 ml的水; 解吸时间, 2 min。按照轻烃分析条件^[9]调试气相色谱, 检测标准气和解吸气的分析图谱如图2、图3所示。

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	图3 解吸气轻烃的分析图谱

5 方法评价

5.1 新鲜样品重复性检测

按已经确定的解吸烃脱气条件对K-16号点的新鲜土壤样品做平行性实验, 新鲜样品解吸气重复性分析相关参数如表5所示。同时, 计算K-16号点土壤样品测试数据的平均值、标准偏差和相对标准偏差, 结果表明, 平行测定4次样品的相对标准偏差为8.53%, 小于10%, 方法的重现性较好。

表5 新鲜样品解吸气重复性分析相关参数

5.2 干样重复性检测

采集的新鲜样品晾干后敲碎至1 cm以下, 再按照解吸轻烃脱气条件和解吸轻烃气相色谱分析条件对K-25号点同一个土壤样品做平行性实验, 干样解吸气重复性分析相关参数如表6所示。由表看出, 测定干样时, 平行测定6次样品的相对标准偏差为9.62%, 小于10%, 方法的重现性也较好。

表6 干样解吸气重复性分析相关参数

5.3 解吸气与顶空气、物理吸附气数据对比

按照解吸轻烃脱气条件和解吸轻烃气相色谱分析条件检测采集的20个新鲜样品, 检测结果与顶空气、物理吸附气数据对比如表7所示。可以看出, 解吸气甲烷浓度最小值、最大值、均值都比顶空气、物理吸附气高出好几倍, 说明其可以解吸出其他方法无法获得的轻烃, 因此解吸气技术提供的轻烃信息量更大。而从相关系数分析中(表8)也可以看出, 解吸气技术与其他指标相关系数并不高, 说明其适用的环境样品和表达的信息量是不同的。

表7 各指标间数据特征对比

表8 各指标中甲烷的相关系数

6 应用

选择海安凹陷富安次凹开展土壤解吸烃指标的应用效果验证。在油气藏上方布置一条试验剖面, 油气藏上方的采样间距为100~150 m, 背景区的为300~500 m, 采集解吸气样品20个。样品采集工作完成后, 在现场实验室内对土壤解吸气样品进行检测分析, 根据检测结果绘制解吸气指标剖面图(图4), 对解吸气指标的应用效果进行分析验证。

解吸气指标反映的是土壤孔隙中弱吸附态轻烃类信息, 从图4看出: K剖面解吸气的异常特征显示了其与断层较好的相关性。重烃和湿度系数指标在富安油气藏上方有较好的化探异常响应。

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	图4 K剖面解吸气异常特征

7 结束语

1) 利用自行研制的油气化探原位土壤样品保存装置, 通过解吸烃脱气条件的实验优选, 确定了解吸烃提取方法的最佳条件。

2) 运用重复性检测对方法进行评价, 对一个干样进行6次测定, 一个湿样进行4次测定, 结果甲烷检测的相对标准偏差均小于10%, 方法重复性好, 精密度较高。

3) 初步建立了油气化探土壤样品解吸气提取方法, 在提取烃类物质时, 检测出的烃类物质浓度高, 提供的信息量更大。通过在富安油气藏的实际应用, 显示了较好的应用效果。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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程同锦, 王国建, 范明, 等. 油气藏烃类垂向微渗漏的实验模拟[J]. 石油实验地质, 2009, 31(5): 522-527.

A laboratory simulation of the migration process of the hydrocarbons through the overlying cap rock to the surface of the earth has been carried out by means of the self-developed physical simulation device.The results show that the hydrocarbons in the reservoir can permeate and diffuse due to the pressure difference and the concentration difference between the reservoir and its surrounding strata,which is described as micro-seepage,and the direction of this micro-seepage is mainly vertical.It is this vertical micro-seepage that drives the hydrocarbons from the reservoir to migrate through the cap rock and eventually reach the surface of the earth,and the migrated hydrocarbons can be detected by modern apparatus and equipment in the surface.The results also show that the vertical hydrocarbon micro-seepage is characterized by intermittent and episodic migration.A new theory of "gas phase permeation along fracture driven by pressure" has been proposed as the possible main formation mechanism of the near-surface geochemical anomaly based on these simulation results and the long-observed results.

利用自行研制的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏以后其中的烃类穿过上覆盖层运移至地表的过程进行了实验室模拟。实验证实,油气藏中的烃类气体由于与外部地层存在压力、浓度的差异而发生渗透和扩散,即微渗漏作用,方向主要是垂向的。垂向微渗漏致使油气藏中的烃类气体可以穿过上覆盖层直至到达地表,现代测试仪器可以在地表检测到来自深部地层的渗漏烃。同时发现,烃类垂向微渗漏具有间歇性、伴有幕式的特点。基于长期观测和实验模拟的结果,提出"气相压驱裂隙渗透"可能是近地表烃类化探异常的主要成因机制。

... 油气微渗漏实验模拟证明,弱吸附态轻烃和游离烃能直接反应下伏油气藏的动态变化^[4,5,6] ...

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汤玉平, 王国建. 烃类垂向微渗漏理论研究现状及发展趋势[J]. 物探与化探, 2008, 32(5): 465-469.

The hydrocarbon vertical microseepage theory is the basic theory for oil and gas exploration. Nevertheless, the study of this theory has been very insufficient, which affects the deepgoing study and extensive application of oil and gas geochemical exploration. Therefore, the strengthening of the study in this aspect is quite necessary. Starting with the concept of the oil and gas microseepage action, this paper deals with the complexity of the hydrocarbon vertical microseepage process, sums up the present research situation and major development in the study of this theory, and forecasts its development trend.

烃类垂向微渗漏理论是油气化探的基础理论,研究一直处于薄弱环节,影响了油气化探的深入研究和广泛应用.因此加强烃类垂向微渗漏理论研究是油气化探发展的重要方向.笔者以油气微渗漏作用的概念为切入点,论述了烃类垂向微渗漏过程的复杂性.从烃类垂向微渗漏基本理论研究方法方面,综述了研究现状和主要进展,提出了目前存在的问题,展望了烃类垂向微渗漏理论研究的发展趋势.

... 油气微渗漏实验模拟证明,弱吸附态轻烃和游离烃能直接反应下伏油气藏的动态变化^[4,5,6] ...

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张卫东. 气相色谱分析罐装岩屑顶空轻烃绝对含量[J]. 色谱, 1992, 10(3): 181-182.

... 顶空轻烃^{[7,8,9,10,11]}测量方法是在野外现场立即取样封存,当气、液(固)相平衡时检测气相中的轻烃含量 ...

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李广之, 袁子艳, 胡斌. 顶空气技术在天然气化探中的应用[J]. 中国石油勘探, 2007, 12(6): 47-50.

顶空气所分析的主要是物理吸附轻烃及溶解轻烃,其组成和含量上的特征可直接反映对应地层及下伏地层的含油气信息.应用于地表天然气化探,可预测与判断油气层的横向剖面位置;应用于井中天然气化探,可根据顶空气的轻烃组成和含量上的特征,准确预测与判断天然气层的纵向剖面位置与性质.

... 顶空轻烃^{[7,8,9,10,11]}测量方法是在野外现场立即取样封存,当气、液(固)相平衡时检测气相中的轻烃含量 ...

2013

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... 按照轻烃分析条件^[9]调试气相色谱,检测标准气和解吸气的分析图谱如图2、图3所示 ...

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董贺平, 李双林. 北黄海盆地中东部近表层沉积物顶空轻烃地球化学特征[J]. 石油天然气学报, 2012, 34(6): 48-52.

通过北黄海盆地253个站位的顶空轻烃数据分析,对该盆地中东部地区的含油气特征进行了讨论.该区轻烃指标为非均匀-严重非均匀地化场,与其他含油气盆地相比,研究区属中等强度的地球化学场.高值主要分布在东部坳陷和中西部隆起区,经过教据预处理和趋势分析,东部坳陷区表现为CH4和C2H6以上重烃的高背景和高强度异常,中部坳陷为低背景和中等强度异常.综合油气地质条件分析认为东部坳陷含油气特征明显优于中部坳陷.轻烃CH4指标在研究区西南部受到沉积环境的一定影响,但其他区域异常反映了油气渗漏特征.趋势异常主要分布在构造边界断层位置,反映了烃类气体沿裂隙通道运移的特点.

... 顶空轻烃^{[7,8,9,10,11]}测量方法是在野外现场立即取样封存,当气、液(固)相平衡时检测气相中的轻烃含量 ...

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李广之, 胡斌, 邓天龙. 凝析油气藏顶空气的轻烃组分特征[J]. 天然气工业, 2008, 28(10): 32-35.

Theoretical basis of applying top air analytic technique to geochemical logging is that the composition and content of light hydrocarbons in top air can reveal the nature and features of oil and gas reservoirs. Based on the relevant theories, the following features of light hydrocarbon composition of top air in gas condensate reservoirs are obtained through specific experiments: the value of C 1 /nC 4 is small, while the value of Wh is very large ［Wh =100×(C 2 +C 3 +C 4 +C 5 )/(C 1 +C 2 +C 3 +C 4 +C 5 )］; the vaule of Bh is very small ［Bh=(C 1 +C 2 )/(C 3 +C 4 +C 5 ) ］, in contrast the value of Ch is relatively large ［Ch=(C 4 +C 5 )/C 3 ］. A prominent feature is that the concentrations of light hydrocarbons do not decrease according to the composition sequence from C 1 to C 7 , in contrast, the concentrations of some components after C 1 or C 2 may increase abruptly. Data of two wells are presented to exemplify these understandings.

将顶空气分析技术的原理和特点应用于地球化学录井的理论基础是顶空气轻烃在组成和含量上的特征也可反映油气藏的性质和特征。根据相关理论及具体实验得出：凝析气（油）的顶空气轻烃组分特征为C 1 /nC 4 值很小，而 W h 值很大［ W h =100×(C 2 +C 3 +C 4 +C 5 )/(C 1 +C 2 +C 3 +C 4 +C 5 )］， B h 值很小［ B h =(C 1 +C 2 )/(C 3 +C 4 +C 5 ) ］， C  h 值较大［ C h =(C 4 +C 5 )/C 3 ］，其直观特征一般是浓度并非按照C 1 ～C 7 的组分顺序递减，相反，C 1 或C 2 以后的某些组分的浓度会突然增大。用2口井的实例对上述结论加以了验证。

... 顶空轻烃^{[7,8,9,10,11]}测量方法是在野外现场立即取样封存,当气、液(固)相平衡时检测气相中的轻烃含量 ...

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李广之, 胡斌, 袁子艳. 轻烃的吸附与解吸模型[J]. 天然气地球科学, 2006, 17(4): 552-558.

Light hydrocarbons can react by the means of free radicals.The double bonds of alkenes are easy to rupture.There is surplus bond force in solid surface,which can adsorb light hydrocarbons.When the sediment surfaces adsorb light hydrocarbons,it follows the theory of solid surface adsorption.Firstly,light hydrocarbons adsorbed physically,the molecule interval minish and the Vandwa force augment.Then the adsorbed bond C-H of alkyl hydrocarbons turn into Cand H,and the adsorbed bond C=C turn into?C-CC-Cor...

轻烃具有以自由基进行反应的特性,烯烃的双键易断裂。阐述了沉积岩表面吸附轻烃时遵循固体表面吸附的理论:首先是物理吸附,随着分子距离的减小,范德华引力增大,增大到一定程度就可以使烷烃中被物理吸附的C-H键生成C.和H.,使烯烃中被物理吸附的C=C键生成.C-C.、.C-C.或C.和H.并分别和表面的分子或离子生成新的化学键;此时,吸附变为化学吸附,化学吸附轻烃的热解吸是以自由基形式进行,在较低温度下的解吸是化学吸附的可逆过程,在较高温度下的解吸则发生组分的化学重组反应,而常温酸解吸是化学吸附的可逆过程,不发生化学重组反应。指出轻烃的吸附与解吸有较多的实验证据,研究轻烃的吸附与解吸模型对轻烃分析技术发展有重要指导意义。

... 同时,近几年发展起来的物理吸附气^{[12,13,14,15,16,17,18]}方法是在负压下解吸 ...

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李广之, 程同锦, 汤玉平, 等. 物理吸附气的油气指示意义[J]. 石油实验地质, 2006, 28(5): 484-488.

In the process of the light hydrocarbons in oil or gas reservoirs exchanging substance and energy with surrounding material,all states of light hydrocarbons form a dynamical equilibrium under the action of the surface of sediment.According to the composition and content of physically-absorbed light hydrocarbons,we can trace the source of light hydrocarbons(i.e.oil or gas reservoirs),and further predict or deduce the properties and characteristics of oil or gas reservoirs.By the technology of physically-absorbed light hydrocarbons,the physically-absorbed gas is completely released from the sample in a vacuum state.The light hydrocarbon compositions are analyzed qualitatively and quantitatively with gas-chromatogram.The properties and characteristics of oil or gas reservoirs are determined according to the variety of light hydrocarbon concentration.The technology of physically-absorbed light hydrocarbons got very good application results in Xinchang gas field in Sichuan Basin,Zhenyuan-Jingchuan loes-sial plateau in Ordos Basin and Chaiwopu gobi area in Tarim Basin.This technology has a very good prospect in application and popularization.

油气藏中的轻烃在与环境进行物质和能量的交换过程中,各赋存状态轻烃在沉积岩表面分子引力的作用下构成了一个动态的物理化学平衡。根据环境中物理吸附轻烃的含量与组分特征,可追踪出轻烃供给源(即油气藏),并可进一步预测与推断出油气藏的性质和特征。物理吸附气技术是让样品在真空状态下比较完全地释放出物理作用吸附的气体,用气相色谱仪定性和定量分析其中的轻烃组分,然后根据轻烃的浓度变化来推断油气藏的性质和特征。物理吸附气技术在岩性变化很大的四川盆地新场气田实验剖面上、在地质及地表条件复杂的鄂尔多斯盆地镇原—泾川黄土塬实验区及塔里木盆地柴窝堡戈壁实验区都有很好的油气指示意义,取得了很好的应用效果且有着广泛的应用前景。

... 同时,近几年发展起来的物理吸附气^{[12,13,14,15,16,17,18]}方法是在负压下解吸 ...

2007

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李广之, 胡斌, 邓天龙. 不同赋存状态轻烃的分析技术及石油地质意义[J]. 天然气地球科学, 2007, 18(1): 111-116.

When light hydrocarbons migrate from oil and gas reservoirs to the surrounding a reas, they will exchange substances and energy with the surrounding materials. A ccording to the essence of action, the existing states of the light hydrocarbon s can be divided into five kinds: free hydrocarbon, dissolved hydrocarbon, geoph ysically adsorbed hydrocarbon, geochemically adsorbed hydrocarbon and hydration hydrocarbon. There is a dynamical equilibrium between five existing states of th e light hydrocarbons. The relativity of every existing state to the petroleum re servoirs is different. We can quantify the light hydrocarbons comparatively or a bsolutely by using the corresponding quantification formulae. The physicochemica l adsorption states and compositional characteristics of light hydrocarbons embr ace abundant and important geochemical information.

油气藏中的轻烃在向介质中运移时，必然要和介质进行物质和能量的交换。依据轻烃与介质作用的本质，可以把轻烃在自然界的赋存状态分为游离态、溶解态、物理吸附态、化学吸附态及水合态。各赋存状态轻烃在介质的作用下存在着动态的平衡关系，且与油气藏的相关性有所不同。轻烃的定量提取分为相对定量提取与绝对定量提取，各赋存状态轻烃有着相应的定量计算公式。所分析出的各赋存状态轻烃的组分及含量特征具有重要的石油地质意义。

... 同时,近几年发展起来的物理吸附气^{[12,13,14,15,16,17,18]}方法是在负压下解吸 ...

2007

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程同锦, 李广之, 陈银节. 吸附烃提取新技术及其在地表油气化探中的应用[J]. 石油实验地质, 2007, 29(2): 116-119.

A degassing apparatus has been developed based on vertical hydrocarbon migration theory and material adsorption principle,thus a new extraction and detection method of adsorption hydrocarbon gas has been established.The apparatus is scientifically structured and easy to operate.It is suitable to be used in in situ hydrocarbon analysis in the filed.The technical elements of this detection method ensure that the adsorption hydrocarbon gas can be degassed completely,so that the full hydrocarbon components can be detected by means of this method.It is regarded that the hydrocarbon gas extracted by acid extraction method,which is commonly used in the current oil and gas geochemical exploration practices,can not be defined as "adsorption hydrocarbon gas" because of the basic principle and extraction process of this method.Therefore,it is often difficult to distinguish anomalies of reservoir-sourced acid extraction hydrocarbon from those of in situ inherent hydrocarbon.The uncertainty of hydrocarbon sources influences the application effect of acid-extraction method.The newly developed adsorption method of hydrocarbon,with its ability to acquire the dynamic information of a given oil and gas system,can remedy the insufficiency of the commonly used hydrocarbon detecting method,and improve the effect of oil and gas geochemical exploration.

依据烃类垂向运移理论和物质吸附作用原理,自行设计开发、研制了一套吸附烃脱气装置,建立了土壤吸附烃提取新技术和检测方法。脱气装置结构科学,操作方便,适用于野外现场处理;检测方法的各技术要素保证了烃类气体脱附充分,检测到的烃类组分齐全。研究认为,当前油气化探中常用的酸解烃法检测出的烃不能定义为"吸附烃",它的基本原理和烃类气体提取过程决定了其获取的不是吸附烃,因此原生烃的影响往往造成酸解烃构成的异常真假难辨,具有多解性,影响其应用效果。吸附烃法可以弥补目前常用的一些烃类检测法的不足,获取油气系统的动态信息,提高油气地球化学勘探的效果。

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2008

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程同锦. 基于传统吸附烃概念的烃类检测新技术[J]. 物探与化探, 2008, 32(5): 456-460.

烃类是地表油气地球化学勘查地下油气藏的直接指标。目前我国油气化探中常用的酸解烃法检测出的烃类,不应定义为"吸附烃",它是介质吸收的产物,属结合态烃类,应定义为"吸收烃".地表酸解烃异常十分稳定,重现性好,能够很好地证明地质历史上曾经有过的烃类运移过程,但在反映目前深部油气信息方面具有多解性。针对酸解烃法的弱点,依据烃类垂向运移理论和物质吸附作用原理,自行设计开发、研制了一套吸附烃脱气装置,建立了土壤吸附烃提取新技术和检测方法。该方法有利于在近地表获取油气系统的动态信息,强化烃类测量法对其信息源的探测,可以提高地表油气化探预测油气分布的成功率.

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2010

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李广之, 尹红军, 袁子艳, 等. 五种赋存状态轻烃在我国相关油气藏上的石油地质意义[J]. 物探与化探, 2010, 34(6): 771-777.

依据轻烃与环境作用的本质,可以把轻烃在自然界的赋存状态分为:游离态、溶解态、物理吸附态、化学吸附态及水合态.根据5种赋存状态轻烃在空间位置上的分布特征(体现在含量与组构上)就可以对对应地层及下伏地层的含油气信息进行识别与评价,5种赋存状态轻烃的组分及含量特征在我国相关油气藏上方都有丰富的石油地质意义.

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2013

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王国建, 汤玉平, 陈伟钧, 等. 一种物理吸附烃解吸密封罐及其化探应用效果[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(4): 768-773.

Light hydrocarbons in an underground hydrocarbon reservoir can arrive to the surface in a trace yet detectable amount through near-vertical microseepage,some of which may exist in a physical adsorption state,making physical adsorption light hydrocarbons one of the most direct geochemical indicators in reflecting the present hydrocarbon accumulations.Therefore,physical adsorption hydrocarbon has been widely used in oil and gas geochemical exploration.The headspace gas and the physical adsorption gas techniques have long been used to extract this phase of hydrocarbons,but some technical faults have also been found.A new seal jar for desorbing physical adsorption hydrocarbons has been developed recently,which allows the soil samples treated in a fully sealed state,desorbing the samples by the negative pressure caused by piston movement,and drawing the gas into a positive condition,resulting in a sufficient extraction of the physical adsorption hydrocarbons.The jar,small in volume,easy to operate and portable,is appropriate for analyzing the large amount of samples.Its application in Linnan oilfield in Jiyang depression has shown that the concentration of the hydrocarbons extracted in this way is far higher than that extracted by the traditional method,and the full components of C 1 -C 5 show distinct distribution between the microseepage areas and the background areas.The results proved that it can provide an effective geochemical indicator for oil and gas exploration,and has bright application prospect.

油气藏中的轻烃可以以微弱但可检出的量近似垂直地渗漏到地表土壤中，其中一部分烃类以物理吸附态赋存在土壤或岩石颗粒表面。物理吸附烃是反映现今油气藏是否存在的最直接指标之一，因此在油气地球化学勘探中得到了广泛的重视和应用。以往对于提取土壤物理吸附烃的方法主要有密封盐水瓶顶空间轻烃技术和物理吸附气技术，在方法手段上存在一定的缺陷。针对以往技术存在的问题，自行设计、研制一种新型土壤物理吸附烃真空解吸密封罐，集样品全密封、移动活塞负压脱气、正压抽气，能够充分提取土壤、岩石、水介质样品中物理吸附烃组分和含量，装置小巧，操作简单，方便实用，适合批量样品的气体解吸实验。经过对济阳坳陷惠民凹陷南坡临南油田上方野外现场采集的新鲜土壤样品进行处理，获得的烃类组分含量远远高于传统顶空气技术所提取的烃类含量的3～4倍，且C 1 —C 5 组分齐全，所反映的油气微渗漏异常区与背景区分离明显，先验效果显著，为预测地下油气藏提供了有效的技术指标，具有良好的推广应用前景。

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