原油全烴氣相色譜分析方法

❶ 怎麼讀氣相色譜的分析報告

得有相應組份的響應因子才能定量。不同的物質,即使物質的量是1:1,峰面積比也不一定是1:1或者有相應組分的標准物質,用分析混合物的方法測標准曲線,然後定量
滿意請採納

❷ 實驗技術

5.1.2.1 基本方法與技術步驟

1）分別採集合採井的各個單層原油的油樣，通常從完井後用封隔器隔離的單油層中採集原油樣，或者在重復地層測試（RFT）和鑽桿測試（DST）以及分層試油時採集原油樣。

2）原油稱重並加入標樣，用全烴氣相色譜分析單層油樣的全烴分布及組成，選擇並計算出全烴氣相色譜圖上部分分布穩定、峰型好、含量較高的化合物絕對含量。

3）利用不同比例的單油層原油配製人工混合油樣，加標樣，並進行全烴氣相色譜分析，對絕對定量方法進行驗證。全烴氣相色譜分析來自多層合採井的混合油（加標樣），計算所選擇化合物的絕對含量，測定各單油層原油的相對產能貢獻。

4）如果能得到生產或試油數據，依據這些數據對原油混合分析過程進行評價，並對氣相色譜絕對定量方法計算合採井單層原油貢獻比例進行檢驗和校正。

5.1.2.2 色譜重復性檢驗

氣相色譜儀運行的穩定性對於分析實驗結果的可靠性來說至關重要，進而也影響到單層產能配比研究的准確性，而利用同一油樣的重復性分析是檢驗色譜儀運行是否穩定的有效手段。我們對所取油樣進行了重復性檢驗。圖5.3展示了LB1-4井原油兩次色譜分析對比結果，可見樣品重現性很好。圖5.4展示了LB1-4井原油中通過添加內標計算部分化合物的絕對含量，兩次計算結果非常接近，也證實了色譜分析結果的可靠性及該方法的可行性。

圖5.4 色譜重復分析計算的絕對濃度對比

❸ 岩石可溶有機物和原油中飽和烴的氣相色譜分析

方法提要

將試樣的飽和烴餾分在氣相色譜儀中通過高效石英毛細管柱進行色譜分離，用火焰離子化檢測器檢測相繼流出的各組分，採用標准物質依保留時間對各組分進行定性鑒定，並按相應的公式以色譜峰面積計算各項色譜地球化學參數。

儀器和設備

氣相色譜儀可接毛細管柱，具有分流(無分)進樣系統、程序升溫系統和火焰離子化檢測器裝置，並配備帶有儀器控制功能的色譜工作站或色譜數據處理系統的計算機。

試劑和材料

正己烷或異辛烷分析純(經重蒸餾)或色譜純。

色譜標樣含C₁₃～C₄₀范圍內任意幾個碳數的正構烷烴。

色譜柱固定相為聚甲基硅酮或聚苯甲基硅酮交聯型石英毛細柱，柱長20～30m，內徑Ф0.2～0.32mm，柱效不低於2000理論板/m，最高使用溫度不低於320℃。

微量注射器1～10μL。

試樣瓶1～2mL。

氮氣或氦氣純度不低於99.99%。

氫氣純度不低於99.99%。

凈化空氣。

分析步驟

1)將試樣置於試樣瓶中，加入0.5～1mL正己烷或異辛烷。密閉，輕搖使試樣溶解，待分析。

2) 按照儀器操作規程打開氣相色譜儀的氣路和電路系統，啟動儀器，點燃氫火焰離子化檢測器，設置檢測器溫度 300～310℃，並按表72.2 設置其他儀器分析操作條件。

3) 用空白分析檢查程序升溫過程中色譜基線的穩定性，用混合標樣檢查儀器及色譜柱的性能，以保證儀器處於正常乾燥狀態。

表72.2 色譜條件

4) 用微量注射器吸取 1 微量試樣，視試樣濃度，選擇分流或無分流進樣方式注入色譜儀氣化室，同時啟動程序升溫，用計算機色譜工作站 (或色譜數據處理系統) 進行數據採集與處理，測定並計算各組分的峰面積，用面積歸一化法計算各組分的相對含量。

5) 計算地球化學參數:

① 奇偶優勢值 (OEP) :

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:k為主峰正構烷烴碳數;C_k為主峰碳正構烷烴的峰面積，其餘類推。

②姥鮫烷/植烷峰面積比值Pr/Ph。

③姥鮫烷/正十七烷峰面積比值Pr/C₁₇。

④植烷/正十八烷峰面積比值Ph/C₁₈。

用色譜工作站以峰面積歸一化法計算正構烷、姥鮫烷和植烷等類異戊二烯烷烴的質量分數。計算公式如下:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:w(i)為正構烷烴某組分、姥鮫烷和植烷等類異戊二烯烷烴的質量分數，%;A_i為分正構烷烴某組分、姥鮫烷和植烷等類異戊二烯烷烴的峰面積值;f_i為正構烷烴某組分、姥鮫烷和植烷等類異戊二烯烷烴的相對質量校正因子。

由於氫火焰離子化檢測器對所測正構烷烴各組分，姥鮫烷和植烷等類異二烯烷烴的相對質量校正因子都接近於 1，故式 (72.28) 可簡化為式 (72.29) :

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

各地球化學參數計算參照①～④。

❹ （四）油氣氣相色譜分析技術

1.基本原理

正構烷烴和異構烷烴、芳烴、天然氣組分氣相色譜分析技術的基本原理是：樣品被載氣帶入色譜柱後，各組分在固定相和流動相之間不斷地反復進行分配。由於不同的組分在兩相中的分配系數有差異，隨著分配次數增加，最終各組分從色譜柱出口流出的時間不一樣，從而達到對樣品中各組分的高效分離目的。氣相色譜因分離效能高、靈敏度高、分析速度快、適用范圍廣、定量准確等特點而廣泛應用於正構烷烴和異構烷烴、芳烴、天然氣組分的氣相色譜分析。

2.樣品要求

廣泛應用於氣體和沸點在500℃以下的液體和團體（易氣化）的組分分析，同時對各種化合物也可以進行檢測。野外獲得油氣苗或烴源岩樣品均可作為測試分析對象，無須特殊處理。

3.地質應用

（1）利用對正構烷烴和異構烷烴的研究，可確定生油岩的好壞程度，判別石油的演化成熟度，進行油源對比研究，同時可作為判別生油沉積環境（海相、陸相）的指標，根據正構烷烴分布曲線的形態特徵、各項參數比值及異戊間二烯類烷烴比值大小可以判別不同母質類型的生油岩及沉積相特徵。

（2）通過對芳烴色譜分析得到的色譜地化參數可以應用於有機質演化，各項地球化學參數一般隨演化程度提高而增加。Radke等（1982）根據菲與甲基菲系列化合物的演化特徵，提出甲基菲指數（MPI）並用於成熟度評價。

（3）應用天然氣組分計算的各參數，可以進行天然氣成因類型的劃分，氣源對比及天然氣運移等方面的研究。

❺ 岩石可溶有機物和原油中芳烴的氣相色譜分析

方法提要

將試樣的芳烴餾分在氣相色譜儀中通過高效石英毛細管柱進行色譜分離，用火焰離子化檢測器檢測相繼流出的各組分，採用標准物質依保留時間對各組分進行定性鑒定，以色譜峰面積法或峰高法計算與甲基萘、乙基萘、菲、甲基菲和二甲基菲等17個芳烴有關的6項地球化學參數。

儀器和設備

氣相色譜儀可接毛細管柱，具分流(無分流)進樣系統、程序升溫系統及火焰離子化檢測器裝置，檢測器靈敏度大於10^-10g，並配備帶有儀器控制功能的色譜工作站或色譜數據處理系統的計算機。

試劑和材料

正己烷或二氯甲烷分析純(經重蒸餾)或色譜純。

萘、菲、色譜純。

色譜柱彈性石英毛細管柱，固定相為甲基苯基硅酮，長度25～30m，內徑0.22～0.32mm，每米理論板數大於4000，最高使用溫度不低於320℃。

試樣瓶1～2mL。

微量注射器1～10μL。

氮氣或氦氣純度99.99%。

氫氣純度99.99%。

凈化空氣。

分析步驟

1)將試樣置於試樣瓶中，加0.5～1mL正己烷或二氯甲烷，密閉，輕搖使試樣溶解，待分析。

2)按照儀器操作規程打開氣相色譜儀的氣路和電路系統，啟動儀器，點燃氫火焰離子化檢測器。

3)設置氣相色譜儀工作條件。汽化室溫度280～300℃;檢測室溫度300～310℃;柱箱起始溫度100℃，恆溫時間2min後，按2～4℃/min速率程序升溫至310℃，恆溫至基線平穩;載氣(氮氣或氦氣)線速度17～22cm/s。用空白分析檢查程序升溫過程中色譜基線的穩定性，用混合標樣檢查儀器及色譜柱的性能，以保證儀器處於正常乾燥狀態。

4)用微量注射器吸取1取量試樣，視試樣濃度情況選擇分流或無分流進樣方式注入色譜儀氣化室，同時啟動程序升溫，用計算機色譜工作站(或色譜數據處理系統)進行數據採集與處理。採用芳烴標樣，色質分析法或保留指數法，對2-甲基萘等17個芳烴(表72.3)的色譜峰進行定性鑒定，並測定和計算各組分的色譜峰高或峰面積。

表72.3 17個芳烴名稱及峰高值代號

5) 計算試樣的地球化學參數:

甲基萘比 (MNR) :

乙基萘比 (ENR) :

甲基菲比 (MPR) :

二甲基菲比 (DPR) :

甲基菲指數 (MPI) :

二甲基菲指數 (DPI) :

❻ 基本原理

5.1.1.1 基本理論

在許多油田開發生產中，為優化生產、節約成本，生產開發井大多是兩個或多個油層混合開採的。因而，采出的石油是來自不同油層的混合油。弄清楚每個單油層對多層合採井中采出的混合油的產量貢獻比例，並動態監測石油產量隨開采時間的變化、監測油井生產動態、對油藏進行分層管理、識別是否有油井槽竄或邊水突進等現象，對於油田制訂和調整開發生產方案、優化油田管理具有重要意義。很長時間以來，全烴或飽和烴氣相色譜法多被用來分析解決在油氣勘探中出現的問題。20世紀80 年代，美國雪佛龍石油公司的研究人員，成功地開創了氣相色譜在油田開發生產中的應用領域，利用全烴色譜指紋相關技術測定了產液剖面，確定單油層的產能貢獻比例，並取得了非常明顯的效果。

利用全烴色譜技術計算產量貢獻比例基於以下兩個最基本的原則。一個是原油色譜峰或色譜指紋具有加合性（根據化學原理），所謂色譜峰的加合性是指當實驗條件一致時，原油中某一指紋峰的峰高與該指紋峰所代表的化合物的含量成正比（圖5.1）。假設某一個特定的指紋化合物在不同的單層原油中的含量不同，如果將含有這個特定的指紋化合物的不同的單層原油混合，那麼混合後原油中的這一特定指紋峰的峰高應與其代表的化合物在每一個單層原油中的含量以及單層原油的混合比例具有一定的關系。另一個是來自同一時期同一套烴源岩生成的石油，具有相同的運移、聚集過程和成藏演化，這樣的石油其物性和全烴色譜指紋特徵也是相似的。但是，如果是來自不同烴源岩的石油，或者是同一烴源岩不同時期生成的石油，或者是石油運移、聚集過程的不同，或者在不同的儲層中油-水-岩相互作用有差異，或者在油藏中遭受水洗、氧化、氣洗和生物降解等不同的次生蝕變作用等，那麼這些原因均可能導致原油全烴氣相色譜指紋的變化。

根據色譜內標法原理，化合物在原油中的質量m：

高含水期油藏開發動態地球化學監測研究

化合物的濃度c：

圖5.2 3個色譜峰高指紋參數揭示墨西哥灣生產井原油滲漏混合後兩端元油的比例

❼ 原油氣相色譜指紋技術是個什麼技術

原油氣相色譜指紋技術應用於油藏開發的基本原理，是原油全烴氣相色譜"指紋"的變化，是原油非均質性的具體表現,目前主要用於油層連通性研究和油井的分層產能研究.

❽ 基本原理與技術路線

油藏的分隔性與連通性的研究已成為油藏評價的重要內容，可為油田開發生產及二次、三次採油方案的制訂提供有關信息。雖然油藏地球化學方法對於評價油藏內流體連通性具有快捷、簡便、費用低等優點，特別是原油全烴色譜指紋分析技術應用於油藏連通性的研究在1994年就有報道，但該方法並沒有像油藏描述等開發地質方法那樣被廣泛在石油公司內應用。究其原因可能是該方法使用時比較繁瑣且只適用於少數原油樣品。原油全烴色譜指紋分析技術基本依據是來自於不同儲層的原油，或來自於一個岩性連續由於相變等原因而形成的非滲透性分隔作用的儲層的石油，其石油的全烴色譜特徵存在明顯差異，而來自於一個連通儲層的石油，其石油的全烴氣相色譜指紋特徵一致。該研究方法是對原油及各個組分進行氣相色譜分析，按一定的原則從全烴氣相色譜圖上固定選擇一批配對的相關烴類，計算每對化合物的相對組成（相鄰或相近峰峰高或峰面積的比值），採用極坐標方式，繪成表徵氣相色譜指紋參數分布的星狀圖，用來區分原油族群，判別油藏流體的連通性。Hwangetal.研究了蘇丹Unity油田的石油組成變化、油藏連通性，取得了很好的效果。

通常來自同一油藏的原油全烴色譜圖上正構烷烴的分布特徵非常相近，只從正構烷烴上很難把它們區分開來，而全烴色譜圖上正構烷烴之間的小峰絕大多數為異構體（支鏈和環狀化合物），給出的信息量大，僅C₁₀—C₂₅正構烷烴之間就有上百個化合物，可以把同一油藏不同井或不連通儲層原油之間的細微差別區分出來。這些小峰通常為混合物，定性比較困難，而色譜指紋法不需要詳細鑒定結果，只需數字標示就可以。

例如從來自柳北沙三³油藏LB1-11井、L17-21井和LB3-9-13井3口井原油的全烴色譜圖可見（圖4.1），這3 口井原油的正構烷烴分布非常相近，不易把它們區分開。如果把圖譜放大（圖4.2），在正構烷烴之間的小峰的相對高度則存在比較明顯的差異，僅在這3個全烴色譜圖上的64和66號小峰，71和73號小峰就有一些差別，峰頂端連線顯示則更加明顯，顯示了前兩口井LB1-11 井和L17-21 井原油比較相近，而與第三口井LB3-9-13井原油有所不同。

通常從全烴色譜圖上固定選擇幾個或一批配對的相關烴類（支鏈和環狀化合物小峰），以極坐標方式繪制星狀圖，可比較直觀地顯示色譜指紋之間的相似或差異性，從而判斷油藏的流體連通性。這種星狀圖法雖然看上去比較直觀，但只適用於選擇少數油井原油的色譜指紋對比。

本書以南堡凹陷柳北沙三³油藏為例，對於多油井儲層或流體連通性的分析，沒有像前人報道的那樣從色譜圖上固定選擇幾個相關烴類化合物，而是在nC₁₀—nC₂₅分子碳數范圍之間，成對地選取相鄰的解析度較好的所有支鏈烷烴或環烷烴分子的色譜峰，求取每一對分子峰的峰高或峰面積比值，表徵其相對組成，據此可計算出幾百對化合物的比值數據（色譜指紋參數資料庫）。把每個油樣的所有指紋數據作為一個樣本，採用聚類分析（ClusterAnalysis）的統計方法，聚類分析是根據事物本身的特性研究個體分類的方法，其原則是同一類中的個體有較大的相似性，不同類中的個體差異很大，即距離最近或最相似的聚為一類，通過分析各個樣品之間的相近程度，來區分原油之間的差異，從而判別油藏流體的連通性（圖4.3）。這樣能夠全面真實地反映原油的色譜指紋信息。

圖4.3 連通性評價技術路線框圖

❾ 原油性質分析 族組成分析 全烴氣相色譜分析主要分析哪些參數

飛秒檢測發現主要是以下參數：1.正構烷烴、支鏈烷、直烷色譜峰形對稱，正庚烷以前單體烴一般不少於22個，正十七烷與支鏈烷分離度不小於0.9。2，色譜峰在記錄紙上的高度按SY/T 5120—86，標樣三次平行測定結果色譜峰組分一致。
試油試采中取樣
在試油試采中取選定層位的脫氣原油，用玻璃注射器取4～6ml試樣，密閉。 6.2 油井開采過程中取樣
在井口用玻璃注射器，取流動的原油試樣4～6ml,密閉。若原油含水，視油水比取樣，取樣體積應保證脫水後試樣為4～6ml,密閉。在實驗室將注射器倒置，在40～50℃下恆溫1～2h。油水分離後，在室溫下將水排除，密閉。 6.3 試樣保存
試樣採集後即可分析，試樣可在1～10℃下保存。
a) 色譜柱：固定相為聚甲基硅氧烷（SE-30、OV-1等）交聯石英毛細柱，最高使用溫度不低於320℃，柱長35～50m,內徑0.22～0.25mm，柱效不低於3000理論板/m;
b) 色譜標樣：烷烴類標准混合液體； c) 玻璃注射器：10，50，100ml; d) 微量注射器：0.5，1，5μl; e) 氮氣或氦氣：純度99.99%以上； f) 氫氣：純度99.99%以上；

❿ 利用全烴色譜指紋判定油藏連通性評價

本書對南堡凹陷柳北沙三³油藏的16 口油井進行色譜指紋分析，依前述方法，建立了這16口井原油的全烴色譜指紋參數資料庫（表4.3），應用該資料庫中每個原油樣品的所有全烴色譜指紋參數進行聚類分析（圖4.5）。

圖4.5 中，兩個LB2-21-1 為兩組完全相同的色譜指紋參數數據，L17-23 和L17-23 R為L17-23井同一原油樣品重復全烴氣相色譜分析所得的指紋參數數據。可見色譜指紋參數距離最近的兩組就是這完全相同的兩個LB2-21-1和兩個重復全烴氣相色譜分析的L17-23、L17-23 R井油樣，從而也表明全烴氣相色譜分析的重復性很好。

圖4.5 聚類樹形圖

與上面兩組相比，距離較近的有3個井組，即L17-23、LB2-21-1和LB1-9；L13-19、L201和LB2-15-21；L15-21、L17-21 和LB1-11。據此可判斷：上述3 個井組內原油GC-指紋非常相近，從而表明其流體連通性非常好，其他井組色譜指紋參數聚類分析顯示距離較遠，流體連通性較差。圖4.6為柳北沙三³油藏流體連通性示意圖。

圖4.7 LB1-15-20—LB2-15-21—L13-19—L201井油層對比剖面圖

以LB1-9井和L17-23井連井剖面為例，在連通性分析前，測井解釋的LB1-9 井和L17-23井油層互不連通且兩口井的生產層也不同。進行連通性評價後，LB1-9 井和L17-23井原油色譜指紋非常相近（圖4.5）。另外從生產數據上看，兩口井的原油日產量也非常接近，LB1-9井、L17-23井2009年3月份平均日產油分別為2.2 t、1.91 t，表明這兩口井的流體連通性很好。再進一步結合測井資料，認為LB1-9井和L17-23井目前的生產層位相同並且有比較好的連通性（圖4.8）。