利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法，其包括利用气相色谱对典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品分别进行C8轻烃组分分析，获取得到样品中C8轻烃组分含量数据；以油型气及煤成气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量建立油型气、煤成气判识三角图版并根据三角图版获取得到油型气、煤成气判识指标；获取得到待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量；利用待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量根据三角图版及判识指标判识研究区待测天然气样品的成因与来源。研究区待测天然气样品的成因与来源。研究区待测天然气样品的成因与来源。

【技术实现步骤摘要】
利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法，属于油气勘探中天然气成因及来源判识


技术介绍

[0002]天然气是绿色、环保、低碳、高效的清洁能源，在世界能源结构中占有重要地位，也是未来能源发展(天然气、非常规、新能源)的重要方向和趋势之一。目前，天然气在我国能源结构中的比例(仅占8％左右)低于世界平均水平(约占25％左右)，大力加强天然气勘探与开发，对于改善我国能源结构，保护生态环境，保障国家能源供应安全具有十分重要的意义。
[0003]中国的天然气以煤成气为主，约占70％左右，煤成气是我国天然气储量和产量增长的主体，对于推动我国天然气工业的发展发挥了重要作用。因此，开展天然气的煤型气和油型气鉴别，明确天然气成因与来源对于指导天然气下步勘探具有重要意义。目前，煤型气和油型气成因鉴别主要采用天然气组分与同位素、轻烃组分与同位素、凝析油和储层沥青中的生物标志物、非烃组分与同位素等多种方法进行。轻烃(沸点小于200℃的C5-C10烃类化合物，包括正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃化合物)是天然气和原油中非常重要的组成之一，蕴涵着丰富的地球化学信息。轻烃地球化学指标可以用来研究天然气的母质类型和成因、沉积环境、成熟程度、次生改造作用等。Leythauser等(1979)、胡惕麟等(1990)、戴金星(1992、1993)、蒋助生等(2000)、李剑等(2001、2003)、胡国艺等(2005，2007，2010，2012)等已经建立了C7轻烃系列组成(正庚烷、甲基环己烷、二甲基环戊烷)三角图，C5-C7脂肪族组成(正构烷烃、异构烷烃、环烷烃)三角图，轻烃单体烃碳同位素比值(苯、甲苯、环己烷和甲基环己烷)，C6-C7芳烃和支链烷烃组合、天然气中苯和甲苯含量、甲基环己烷指数、烷芳指数-石蜡指数等来鉴别煤型气和油型气。当前天然气轻烃研究已经成为油气地质领域热点，C5-C7轻烃组成已经被广泛应用于油气勘探和地质研究中，而C8轻烃化合物研究开展的相对较少，缺乏利用C8轻烃参数指标判识煤成气、油型气成因与来源的方法。
[0004]因此，提供一种利用C8轻烃参数指标，即利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因与来源的方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法。该方法具有样品用量少、操作简便、分析快捷、成本低、可靠性高等特点，可以对天然气成因类型与来源进行快速、准确、高效识别。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术提供了一种利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法，其中，所述利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法包括：
[0007](1)利用气相色谱对典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品分别进行C8轻烃组分分析，获取得到样品中C8轻烃组分含量数据；
[0008](2)以油型气及煤成气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量建立油型气、煤成气判识三角图版并根据所述三角图版获取得到油型气、煤成气判识指标；
[0009](3)利用气相色谱对研究区待测天然气样品进行C8轻烃组分分析，获取得到待测天然气样品中C8轻烃组分含量数据；并根据待测天然气样品中C8轻烃组分含量数据获取得到待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量；
[0010](4)利用待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量根据所述油型气、煤成气判识三角图版及油型气、煤成气判识指标判识研究区待测天然气样品的成因与来源。
[0011]其中，以C8正构烷烃的相对含量为例，说明本专利技术中所述“相对含量”的计算过程：
[0012]C8正构烷烃的相对含量是将样品中C8正构烷烃的摩尔含量除以样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃这三种C8轻烃组分的总摩尔含量而得到的。
[0013]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述方法还包括典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品及研究区待测天然气样品的采样操作，其包括以下步骤：
[0014]选用带双阀的不锈钢高压钢瓶采集典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品及研究区待测天然气样品，采样前不锈钢高压钢瓶抽真空；
[0015]采样过程中将带双阀的不锈钢高压钢瓶通过连接管线和减压阀与待采集天然气井阀门相连，利用井口高压天然气反复冲洗钢瓶，采集中段气流。
[0016]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，采样前不锈钢高压钢瓶抽真空至10-1
Pa。
[0017]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，利用井口高压天然气反复冲洗钢瓶3-6次。
[0018]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，采集中段气流至不锈钢高压钢瓶中气体压力为3-6MPa结束采样。
[0019]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品的数量分别不少于15个。
[0020]所述典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品的数量越多，天然气成因与来源识别结果越准确。
[0021]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述气相色谱分析具体包括以下步骤：
[0022]将存储有油型气、煤成气或者研究区待测天然气样品的不锈钢高压钢瓶的阀门螺纹丝扣分别和微量进样控制阀的螺母相连，利用油型气、煤成气或者研究区待测天然气样品对钢瓶阀门与微量进样控制阀进行冲洗，再用采样气密进样针通过微量进样控制阀取油型气、煤成气或者研究区待测天然气样品10-15mL；
[0023]将采样气密进样针中所取得的油型气、煤成气或者研究区待测天然气样品通过气相色谱仪进样口直接送入色谱仪进行C8轻烃组分分析。
[0024]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述冲洗次数为3-5次。
[0025]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述气相色谱分析条件包括：
[0026]进样口温度为120℃，以氦气作为载气，采用规格为50m
×
0.20mm
×
0.5μm的毛细管色谱柱进行组分分离，液氮冷阱进行富集轻烃5min，氢火焰离子化检测器检测温度为320℃；
[0027]气相色谱仪采用程序升温，升温程序为初始温度30℃，恒温15min，然后依次以l.5℃/min程序升温至70℃、3℃/min程序升温至160℃、5℃/min程序升温至300℃，恒温20min。
[0028]作为本专利技术上述方法的一具体实施方式，其中，所述油型气、煤成气判识指标包括：
[0029]1)若天然气样品中，0≤C8正构烷烃的相对含量≤20％，20％≤C8环烷烃的相对含量≤100％，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用C8正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的相对含量判识天然气成因的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)利用气相色谱对典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品分别进行C8轻烃组分分析，获取得到样品中C8轻烃组分含量数据；(2)以油型气及煤成气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量建立油型气、煤成气判识三角图版并根据所述三角图版获取得到油型气、煤成气判识指标；(3)利用气相色谱对研究区待测天然气样品进行C8轻烃组分分析，获取得到待测天然气样品中C8轻烃组分含量数据；并根据待测天然气样品中C8轻烃组分含量数据获取得到待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量；(4)利用待测天然气样品中C8正构烷烃、C8异构烷烃及C8环烷烃的相对含量根据所述油型气、煤成气判识三角图版及油型气、煤成气判识指标判识研究区待测天然气样品的成因与来源。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品及研究区待测天然气样品的采样操作，其包括以下步骤：选用带双阀的不锈钢高压钢瓶采集典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品及研究区待测天然气样品，采样前不锈钢高压钢瓶抽真空；采样过程中将带双阀的不锈钢高压钢瓶通过连接管线和减压阀与待采集天然气井阀门相连，利用井口高压天然气反复冲洗钢瓶，采集中段气流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采样前不锈钢高压钢瓶抽真空至10-1
Pa。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用井口高压天然气反复冲洗钢瓶3-6次。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采集中段气流至不锈钢高压钢瓶中气体压力为3-6MPa结束采样。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述典型海相层系油型气、陆相煤系地层煤成气样品的数量分别不少于15个。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述气相色谱分析具体包括以下步骤：将存储有油型气、煤成气或者研究区待测天然气样品的不锈钢高压钢瓶的阀门螺纹丝扣分别和微量进样控制阀的螺母相连，利用油...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓波，李剑，胡国艺，魏国齐，杨威，李志生，黄士鹏，李谨，郭泽清，郝爱胜，杨春龙，齐雪宁，
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：