页岩油色谱分析检测 页岩油的密度、粘度检测

页岩油色谱分析检测

一、色谱分析技术原理

色谱分析通过固定相与流动相的分配系数差异实现混合物分离，气相色谱（GC）是页岩油分析的核心手段，其特点包括：

• 高选择性：可分离沸点相近的烃类；

• 高灵敏度：检测限低至0.1ppm；

• 快速定量：结合标准曲线实现组分精准定量。

二、色谱—质谱联用技术（GC-MS）

1. 技术优势
   气相色谱分离混合物后，质谱通过电子轰击（EI）产生特征碎片离子，实现化合物结构鉴定。例如：

• 生物标志物分析：甾烷（m/z 217）、藿烷（m/z 191）用于指示烃源岩成熟度；

• 芳烃系列：烷基苯（m/z 91+14n）、萘（m/z 128+14n）反映沉积环境氧化还原条件。

2. 典型分析流程

• 样品制备：
  粉碎页岩至0.18mm以下，索氏抽提法用氯仿在80-90℃下抽提48小时，获得氯仿沥青“A”。

• 族组分分离：
  通过硅胶-氧化铝层析柱，依次用正己烷（饱和烃）、二氯甲烷/甲苯（芳香烃）、甲醇（胶质+沥青质）淋洗，称量各组分质量分数。

• GC-MS分析：
  使用HP-5MS毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm），升温程序：50℃保持2min，以3℃/min升至300℃，保持10min。质谱扫描范围m/z 50-550，选择离子监测（SIM）模式提高灵敏度。

3. 应用案例
   某页岩油样品经GC-MS分析显示：

• 饱和烃：正构烷烃呈单峰型分布，姥鲛烷/植烷比值（Pr/Ph）为0.8，指示弱还原环境；

• 芳烃：甲基菲指数（MPI）为0.6，对应热演化程度Ro≈0.9%，处于生油窗高峰期。

页岩油密度与粘度检测

一、密度检测

1. 检测方法

• 泥浆天平法：通过浮力原理测量密度，误差±0.02g/cm³。

• ASTM D5002：使用振荡密度计，精度±0.0001g/cm³；

• GB/T 1884：比重瓶法，温度控制±0.1℃。

• 实验室标准：

• 现场快速检测：

2. 数据解读
   页岩油密度与矿物质含量强相关：

• 低密度（<0.90g/cm³）：有机质含量高，含油率>8%；

• 高密度（>0.95g/cm³）：矿物质（如黏土、石英）占比超60%，含油率<5%。

二、粘度检测

1. 检测方法

• GB/T 265：计算动力粘度与密度的比值，单位mm²/s。

• ASTM D445：毛细管粘度计，温度控制±0.1℃，测量范围1-2×10⁶cP；

• 旋转粘度计：适用于非牛顿流体，如含蜡页岩油。

• 动力粘度：

• 运动粘度：

2. 粘度影响因素

• 温度：粘度随温度升高呈指数下降，例如某页岩油在50℃时粘度为50cP，100℃时降至5cP；

• 组分：胶质+沥青质含量每增加10%，粘度上升3-5倍；

• 压力：高压下粘度显著升高，如30MPa时粘度较常压增加20%。

三、检测标准对比