一种制备高纯干酪根的方法技术

本发明专利技术提供一种制备高纯干酪根的方法，所述方法包括将样品粉碎取样，然后依次对粉碎后的样品进行水浸泡处理、盐酸处理、盐酸‑氢氟酸处理、重液浮选测试，针对在该重液浮选测试中不能被有效分层的情形，以质量分数为1～5％的稀硝酸处理所述盐酸‑氢氟酸处理后的样品、接续以无砷锌粒‑盐酸处理、重液浮选得所述干酪根。本发明专利技术所述方法可用于解决部分样品重液浮选不能有效分离的难题，去除干酪根内裹的黄铁矿等无机矿物，制备高纯度干酪根，使在进行后续地球化学、结构学和岩石学分析时，数据稳定且不受无机矿物的干扰。

Method for preparing high pure kerogen

The present invention provides a method for preparing high purity of kerogen, the method includes sample crushing sampling, then turn on the crushed samples were soaked in water treatment, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid processing heavy liquid flotation test, the situation can not be effectively layered in the heavy liquid flotation test, to the mass fraction of 1 ~ 5% dilute nitric acid treatment of the hydrochloric acid hydrofluoric acid treated samples, continue to arsenic free zinc particles hydrochloric acid, heavy liquid flotation the kerogen. The method of the invention can be used to solve the problem of effective separation of some samples of heavy liquid flotation cannot, removal of kerogen wrapped with pyrite and other inorganic minerals, the preparation of high purity of kerogen, the subsequent geochemical and petrological studies, structure analysis, stability and interference data from inorganic mineral.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备高纯干酪根的方法，属于石油地质勘探

技术介绍
干酪根是指广泛分散在岩石中，在常温常压下不溶于有机溶剂，无特定组成和结构，成分复杂的固态高分子聚合物。干酪根是沉积岩中有机质的主体，约占总有机质的80％～90％。现代石油地质学认为80％以上的石油烃是由干酪根转化而成。广大石油地质工作者对干酪根的研究日益重视，对干酪根的地球化学、结构学和岩石学特征均进行了深入探讨。但是，这些研究和测试几乎都依赖于干酪根纯度。尤其是干酪根地球化学研究，要求在处理过程中尽可能的去除掉所有无机矿物，富集所有有机质。因此高纯干酪根制备成为干酪根有机地球化学数据可靠性的关键所在。分离提纯干酪根的基本方法是采用化学方法和物理方法，以除去无机矿物，保留有机质。化学方法主要是用盐酸除去碳酸盐，用氢氟酸或盐酸-氢氟酸混合液除去硅酸盐，物理方法则是用重液浮选法离心去除其他难溶矿物。目前国内各油田、科研和教学等单位准备干酪根的方法大都依据中华人们共和国国家标准GB/T19144-2010《沉积岩中干酪根分离方法》，采用手工操作方法，结合物理和化学方法，完成制备过程。也有一些智能提取干酪根的设备专利出现(例如CN201532328U)，通过计算机智能控制操作流程，降低工作强度。以上两种方法所使用的酸主要为盐酸和氢氟酸。在这两种试剂处理之后仍有一些难溶性和干酪根内裹矿物的存在，主要为黄铁矿、难溶硫酸盐、难溶氧化物和化学处理过程中的新生氟化物等。如何去除残存的难溶矿物(特别是广泛存在的黄铁矿)是制备高纯干酪根的难题。目前黄铁矿处理主要为化学方法，常用方法包括无砷锌粒-盐酸还原法(GB/T19144-2010)，氢化铝锂还原法、硼氢化钠还原法和氯化铬还原法等(CaiC.,LiK.,AnlaiM.,etal.DistinguishingCambrianfromUpperOrdoviciansourcerocks:EvidencefromsulfurisotopesandbiomarkersintheTarimBasin.OrganicGeochemistry,2009,40(7):755-768)。通过化学方法去除黄铁矿是非常缓慢的，尤其是对于早古生代和元古代等古老地层中的海相烃源岩样品。这些古老地层中的干酪根主要是无定形体，与微细黄铁矿紧密结合在一起，大量黄铁矿被内裹在干酪根内，历经数星期的处理都可能无法实现黄铁矿的完整清除。物理方法主要是重液浮选法。这种方法可以快速减少一部分数量的黄铁矿，但破碎的细粉状黄铁矿颗粒也有可能被干酪根所包围，在重液分选时与干酪根一起浮在重液表面，影响干酪根分离，同样不能除去全部黄铁矿。另外，下沉部分样品也带走相当数量的干酪根，使干酪根损失较大，并发生分异，最终回收的干酪根并不能代表整体特征。综上所述，如何快速去除干酪根内裹的黄铁矿等无机矿物，制备高纯度干酪根，已经成为原生有机质获取的关键，也是进行干酪根地球化学研究亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种制备高纯干酪根的方法。该方法能够快速去除干酪根内裹的黄铁矿等无机矿物，制备高纯度干酪根。为此，本专利技术提供一种制备干酪根的方法，所述方法包括将样品粉碎取样，然后对粉碎后的样品依次进行水浸泡处理、盐酸处理、盐酸-氢氟酸处理、重液浮选测试，针对在该重液浮选测试中不能被有效分层的情形，以质量分数为1～5％的稀硝酸处理所述盐酸-氢氟酸处理后的样品、接续以无砷锌粒-盐酸处理、重液浮选得所述干酪根。本专利技术所述“不能被有效分层”是指(粗)干酪根在重液中完全为或多为沉淀或悬浮状态，极少漂浮于重液表面。通常而言，质量分数为50％以上，优选60％以上，更优选70％以上，进一步优先80％以上，特别优选90％以上的(粗)干酪根在重液中为沉淀或悬浮状态即可适用于本专利技术的方法。本专利技术所述方法主要是利用1～5％浓度的稀硝酸来破碎团块状的干酪根结构，将其中的黄铁矿等无机矿物释放出来，保证干酪根的分散性和原生性，使得在重液浮选时能有效的将干酪根浮选出来。本专利技术将稀硝酸的质量分数控制在1～5％不仅能够使反应彻底，有效去除干酪根中内裹矿物，同时还不会将干酪根氧化，从而不影响后期同位素测定，优选地将稀硝酸的质量分数控制在3％。本专利技术所述方法可用于解决部分样品重液浮选不能有效分离的难题，去除干酪根内裹的黄铁矿等无机矿物，制备高纯度干酪根，使在进行后续地球化学、结构学和岩石学分析时，数据稳定且不受无机矿物的干扰。本专利技术能够去除几乎全部的黄铁矿等无机矿物，从而快速获得高纯干酪根。本专利技术所述水浸泡处理、盐酸处理、盐酸-氢氟酸处理、无砷锌粒-盐酸处理、重液浮选可按本领域常规的方式进行，例如可参考GB/T19144-2010。优选地，本专利技术所述方法包括以下步骤：(1)将沉积物粉碎，过筛，取粉末样品；(2)对所述粉末样品进行前处理，随后去除样品中的碳酸盐和硅酸盐得粗干酪根；(3)对步骤(2)所述粗干酪根取样并将其充分分散在重液中观察重液对该粗干酪根的分层浮选情况，针对该粗干酪根不能被有效分层浮选的情形，在步骤(2)所述粗干酪根中加入质量分数为1％～5％的稀硝酸水溶液；(4)将步骤(3)处理后的样品使用无砷锌粒/盐酸还原法处理；(5)将步骤(4)处理后的样品进一步使用重液进行分层浮选得所述干酪根。本专利技术当在所述粗干酪根中加入质量分数为1～5％的稀硝酸水溶液时可明显观察到可见大量亮黄色颗粒析出，表明该步可有效去除干酪根包裹黄铁矿。优选地，步骤(3)中每克所述粗干酪根处理需所述稀硝酸水溶液的体积为8～12mL。根据本专利技术的具体实施方式，在所述的制备干酪根的方法中，所取粉末样品的粒级不大于0.18mm。根据本专利技术的具体实施方式，在所述的制备干酪根的方法中，步骤(2)中所述前处理包括将所述粉末样品用水浸泡2～4h，去除上部液体及杂质。将所述粉末样品用水浸泡2～4h可使岩样中的泥质充分膨胀，有利于去除上部液体及杂质。根据本专利技术的具体实施方式，在所述的制备干酪根的方法中，去除样品中的碳酸盐包括在前处理后的样品中加入盐酸，加热至60～70℃，搅拌1～2h，去除盐酸酸液，水洗并去除水洗液。优选地，每克所述前处理后的样品需所述盐酸的体积为8～12mL，所述盐酸浓度为4～6mol/L。该步的目的在于使样品中的碳酸盐充分溶解，一般在实际操作中需缓慢加入盐酸，以防样品溢出，去除盐酸酸液后，一般水洗至微酸性(pH>5.0)。根据本专利技术的具体实施方式，在所述的制备干酪根的方法中，去除样品中的硅酸盐包括在去除碳酸盐后的样品中加入盐酸和氢氟酸的混合酸液，加热至60～70℃，搅拌1～2h，去除混合酸液，水洗并去除水洗液，交替重复去除样品中的碳酸盐及去除样品中的硅酸盐的步骤至样品不再有溶解和重量减少。采用这种方式可有效去除样品中的碳酸盐及硅酸盐。优选地，所述混合酸液由体积比例为1:1～1:2的盐酸与氢氟酸组成，该盐酸的浓度为6～12mol/L，该氢氟酸的质量分数为40％～50％，每克去除碳酸盐后的样品需所述混合酸液的体积为4～8mL。根据本专利技术的具体实施方式，在所述的制备干酪根的方法中，步骤(3)中所述重液为ZnBr2-KBr重液，其相对密度为2.0～2.1g/cm3。重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备干酪根的方法，所述方法包括将样品粉碎取样，然后依次对粉碎后的样品进行水浸泡处理、盐酸处理、盐酸‑氢氟酸处理、重液浮选测试，针对在该重液浮选测试中不能被有效分层的情形，以质量分数为1～5％的稀硝酸处理所述盐酸‑氢氟酸处理后的样品、接续以无砷锌粒‑盐酸处理、重液浮选得所述干酪根。

【技术特征摘要】
1.一种制备干酪根的方法，所述方法包括将样品粉碎取样，然后依次对粉碎后的样品进行水浸泡处理、盐酸处理、盐酸-氢氟酸处理、重液浮选测试，针对在该重液浮选测试中不能被有效分层的情形，以质量分数为1～5％的稀硝酸处理所述盐酸-氢氟酸处理后的样品、接续以无砷锌粒-盐酸处理、重液浮选得所述干酪根。2.根据权利要求1所述的制备干酪根的方法，其中，所述方法包括以下步骤：(1)将沉积物粉碎，过筛，取粉末样品；(2)对所述粉末样品进行前处理，随后去除样品中的碳酸盐和硅酸盐得粗干酪根；(3)对步骤(2)所述粗干酪根取样并将其充分分散在重液中观察重液对该粗干酪根的分层浮选情况，针对该粗干酪根不能被有效分层浮选的情形，在步骤(2)所述粗干酪根中加入质量分数为1％～5％的稀硝酸水溶液；(4)将步骤(3)处理后的样品使用无砷锌粒/盐酸还原法处理；(5)将步骤(4)处理后的样品进一步使用重液进行分层浮选得所述干酪根。3.根据权利要求2所述的制备干酪根的方法，其中，所取粉末样品的粒级不大于0.18mm。4.根据权利要求2所述的制备干酪根的方法，其中，步骤(2)中所述前处理包括将所述粉末样品用水浸泡2～4h，去除上部液体及杂质。5.根据权利要求2所述的制备干酪根的方法，其中，去除样品中的碳酸盐包括在前处理后的样品中加入盐酸，加热至60～70℃，搅拌1～2h，去除盐酸，水洗并去除水洗液。6.根据权利要求5所述的制备干酪根的方法，其中，每克所述前处理后的样品需所述盐酸的体积为8～12mL，所述盐酸浓度为4～6mol/L。7.根据权利要求5所述的制备干酪根的方法，其中，去除样品中的硅酸盐包括在去除碳酸盐后的样品中加入盐酸和氢氟酸的混合酸液，加热至60～70℃，搅拌1～3h，去除混合酸液，水洗并去除水洗液，交替重复去除样品中的碳酸盐及去除样品中的硅酸盐的步骤至样品不再有溶解和重量减少。8.根据权利要求7所述的制备干酪根的方法，其中，所述混合酸液由体积比例为1:1～1:2的盐酸与氢氟酸组成，该盐酸的浓度为6～12mol/L，该氢氟酸的质量分数为40％～50％；每克去除碳酸盐后的样品需所述混合酸液的体积为4～8mL。9.根据权利要求2所述的制备干酪根的方法，其中，步骤(3)中所述重液为ZnBr2-KBr重液，其相对密度为2.0～2.1g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张水昌，林鹏，王华建，王晓梅，林可心，苏劲，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11