一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法与流程

本发明属于石油地质领域，更具体地，涉及一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法。

背景技术：

1、干酪根(kerogen)一词最初是被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，经蒸馏后产出似蜡质的粘稠石油。后来被引用泛指沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。1979年，hunt将干酪根定义为：沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机质溶剂的分散有机质。提取岩石中的干酪根进行类型划分、镜质体反射率测定、元素分析、红外光谱测定等项目的分析，是研究油气生成与运移的必要手段之一。

2、干酪根是呈分散状态存在于沉积岩中，与沉积岩中的无机成分比较起来它的含量又是很少的一部分，分离困难。因此，实验室分离干酪根的目的就是把干酪根尽可能地全部从沉积岩中提取出来。

3、目前大部分实验室采用定量分离干酪根，因此，干酪根是否分离彻底以及分离的纯度高低直接影响到生油潜力的评价。如果分离不彻底就会降低油气远景储量的数值。分离纯度偏低就会影响元素、红外、差热等分析数据的正确性，得到不应有的假想，使研究工作者造成判断上的错误。

4、目前分离干酪根的技术包含以下几个问题：生成难以清除的氟化物、伴随一定数量的黄铁矿、zni2重液进行浮选时容易生成灰黑色的胶体物质、混酸过程中产生雪花状的白色固态物等。

5、因此，亟待提出一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法。本发明减少了干酪根中黄铁矿和氟化物的含量，使提取干酪根纯度得到了明显提高，提高实验分析效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，该方法包括如下步骤：

3、s1：将沉积岩样品与稀盐酸混合反应，以去除所述沉积岩样品中的碳酸盐，得到第一反应物并水洗至上层溶液清澈；

4、s2：将水洗后的所述第一反应物与浓盐酸和浓氢氟酸搅拌混合反应，以去除所述第一反应物中的氟化物，得到含有白色固态物的反应体系；

5、s3：将碱液与步骤s2的反应体系搅拌混合反应，以去除反应体系中的白色固态物，得到第二反应物并进行离心清洗至上层溶液清澈；

6、s4：将清洗后的所述第二反应物与浓盐酸和锌粒搅拌混合反应至不再有h2s气体产生，以去除所述第二反应物中的氟化物和黄铁矿，得到第三反应物并进行离心清洗；

7、s5：将重液与清洗后的第三反应物混合，浮选干酪根，任选地加入稀醋酸，以去除浮选体系产生的黑色胶体状物质，然后水洗、烘干，得到干酪根。

8、根据本发明，优选地，所述沉积岩样品的粒径为0.5-1.0mm。

9、根据本发明，优选地，在步骤s1中，所述沉积岩样品与稀盐酸混合反应的时间为12-48h。

10、根据本发明，优选地，在步骤s2中，酸量、温度及加热时间都应根据实际需要增加，否则样品中氟化物会与干酪根混在一起，在重液浮选时很难分开，从而降低样品的分析质量：

11、所述浓盐酸与浓氢氟酸的体积用量比为(1.1-1.5)：1，即加入盐酸量必须略大于氢氟酸，避免产生氟化物。

12、所述第一反应物与浓盐酸和浓氢氟酸搅拌混合反应的温度为水浴95-110℃，时间为2-5h，搅拌为磁力搅拌。

13、根据本发明，优选地，步骤s2重复至少一次，以完全去除氟化物。

14、根据本发明，优选地，在步骤s3中，

15、所述白色固态物为sio2，由浓盐酸和浓氢氟酸与所述第一反应物中的硅酸盐反应生成的sif4气体再遇水生成，具体反应和去除过程如式(1)、(2)所示：

16、sif4+2h2o＝sio2+4hf   (1)；

17、sio2+2naoh＝na2sio3+h2o   (2)。

18、所述碱液为naoh溶液，所述naoh溶液的浓度为1-3mol/l；

19、碱液与步骤s2的反应体系搅拌混合反应的温度为水浴70-80℃，时间为0.5-1h。

20、根据本发明，优选地，在步骤s4中，

21、所述第二反应物与浓盐酸和锌粒搅拌混合反应的温度为水浴90-100℃，时间为0.8-1.5h，搅拌为磁力搅拌；

22、所述离心清洗使得清洗后的第三反应物用ph试纸检验显示呈弱酸性；

23、所述锌粒为无砷锌粒。

24、在本发明中，在步骤s4中，浓盐酸也可以用于进一步去除氟化物。

25、在本发明中，步骤s4的反应过程如式(3)、(4)所示：

26、zn+hcl→zncl+h2↑   式(3)；

27、h2+fes2→fe+h2s↑  式(4)。

28、根据本发明，优选地，在步骤s5中，

29、所述重液为zni2；所述黑色胶体状物质为吸附有干酪根的zn(oh)2，是由于浮选后立即用水洗涤处于弱酸性的干酪根造成的。

30、在本发明中，步骤s5的去除黑色胶体状物质的过程如式(5)所示：

31、zn(oh)2+2h+＝zn2++2h2o   (5)。

32、根据本发明，优选地，若所得干酪根表面泛白，步骤s5还包括：将所述干酪根与浓盐酸混合反应以去除氟化物，水洗后得到干酪根；所述混合反应的时间为0.2-1h。

33、根据本发明，优选地，所述稀盐酸的质量分数低于20％。

34、根据本发明，优选地，所述浓盐酸的质量分数为36-38％。

35、根据本发明，优选地，所述浓氢氟酸的质量分数为35-40％。

36、根据本发明，优选地，所述稀醋酸的质量分数为8-15％。

37、根据本发明，优选地，水洗和离心清洗的次数各自独立地为3次以上。

38、由本发明方法归纳出的提高干酪根分离纯度对策表，如表1所示：

39、表1

40、

41、本发明的技术方案的有益效果如下：

42、本发明减少了干酪根中黄铁矿和氟化物的含量，使提取干酪根纯度得到了明显提高，提高实验分析效率。同时经过本发明方法后，亦可减少消耗的试剂费及节省人工成本。为后续的干酪根光学鉴定和测试的准确性提供前提保证，为油气评价的深入研究发挥了重要作用。

43、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，所述沉积岩样品的粒径为0.5-1.0mm。

3.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，在步骤s1中，所述沉积岩样品与稀盐酸混合反应的时间为12-48h。

4.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，在步骤s2中，

5.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，步骤s2重复至少一次，以完全去除氟化物。

6.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，在步骤s3中，

7.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，在步骤s4中，

8.根据权利要求1所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，在步骤s5中，

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，其中，水洗和离心清洗的次数各自独立地为3次以上。

技术总结
本发明属于石油地质领域，公开了一种提高沉积岩样品中干酪根分离纯度的方法，包括：将沉积岩样品与稀盐酸混合反应，得到第一反应物并水洗；将水洗后的第一反应物与浓盐酸和浓氢氟酸搅拌混合反应，得到含有白色固态物的反应体系；将碱液与反应体系搅拌混合反应，得到第二反应物并进行离心清洗；将清洗后的第二反应物与浓盐酸和锌粒搅拌混合反应至不再有气体产生，得到第三反应物并进行离心清洗；将重液与清洗后的第三反应物混合，浮选干酪根，任选地加入稀醋酸，然后水洗、烘干，得到干酪根。本发明减少了干酪根中黄铁矿和氟化物的含量，使提取干酪根纯度得到了明显提高，提高实验分析效率。

技术研发人员：白俊,马霄一
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22