CN103487310B - 一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法。其特征在于：在超声波清洗器内放入500g岩石样品，然后加入含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液1500ml，在超声波清洗器内清洗2小时，每清洗30min更换含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液一次，清洁完毕后，静置3小时风干，在60℃、18kPa条件下干燥后装瓶。沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂由自制的改性聚丙烯酰胺A、自制的起始剂B、环氧乙烷、环氧丙烷、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯在一定温度下于不锈钢反应釜中反应一段时间后得到。处理后的沉积岩中干酪根分离前岩石样品可使干酪根纯度提高0.3个百分点以上。

Description

一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法

技术领域

本发明属于地质学领域，尤其涉及一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法。

背景技术

干酪根是烃源岩中的主要有机质，干酪根占沉积有机质中的90-98％，由于它的不溶性，研究难度非常大，但是它为主要的油气母质，因此对它的研究从未间断过。干酪根大部分是以分散状态存在于沉积物和沉积岩中，但有时也可呈富集状态存在于岩层中(如油页岩或煤)。一般提取的干酪根纯度一般在60-80％，或不足50％，杂质中最多的是黄铁矿，重液浮选不可能完全除去，国外有人用电解法、微生物法除黄铁矿，干酪根提纯方法研究是研究干酪根的基础工作。所以至今没有一种完美的物理或化学方法能够理想地分析出它的结构，组成和性质，目前只能用各种方法从不同侧面去探测干酪根。

在油气勘探研究中，干酪根制备，是常规地化项目之一。通过干酪根制备，得到赋存于烃源岩中的固态有机质，用于进一步的有机地化分析及应用研究。但是在沉积岩中干酪根分离前需要对其适当的处理，在GB／T19144-2003沉积岩中干酪根分离方法和SY／T5123-1995沉积岩中干酪根分离方法中，分离干酪根的岩样经粗碎、缩分前均未对沉积岩中干酪根进行处理，由于沉积岩样本表面存在一些其它矿物质，影响干酪根纯度。

发明内容

本发明的目的是：提供处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂及其处理方法。除去岩石样品表面的杂质，提高干酪根纯度。

本发明采用的技术方案是：

一、处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备

(一)、处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的原料包括：

1、环氧乙烷(工业品)周统昌等人发表在2012年01期《高分子材料科学与工程》杂志第97页-第99页上的“二氧化碳和环氧乙烷共聚及共聚物的体外降解”一文中对环氧乙烷有叙述。

2、环氧丙烷(工业品)。路宏伟等人发表在2012年04期《高分子学报》杂志第446页-第451页上的“原位负载稀土三元催化剂催化环氧丙烷和二氧化碳的共聚合研究”一文中对环氧丙烷有叙述。

3、聚丙烯酰胺(工业品)。聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。本发明采用：执行阳谷江北化工有限公司企业标准Q／YJB026-2003的阴离子聚丙烯酰胺；也可采用国内外其他企业生产的阴离子聚丙烯酰胺。

生产厂家：山东阳谷江北化工有限公司。

网址：http：／／www.ygjbhg.com

4、聚乙烯咪唑(工业品)。浦鸿汀等人发表在2007年第9期《功能材料》杂志第1499页-第1502页上的“聚乙烯咪唑／POSS纳米复合质子导电材料的制备与性能研究”一文中对聚乙烯咪唑有叙述。

生产厂家：石家庄市长宏化工技术开发有限公司，同济大学材料科学与工程学院功能高分子研究所。

5、N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺(工业品)。黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社，2003年9月第1版第550页。

性质：刺激性和毒性极低，与任何表面活性剂配伍性好，具有良好的表面活性，不受介质酸碱性影响。

用途：用作柔软剂和抗静电剂，可在较广泛的pH值范围内使用。

生产单位：华南理工大学应化系。

6、乙酸乙酯(工业品)。凌锦龙等人发表在2012年第1期《化工学报》杂志第18页-第24页上的“乙酸乙酯-异丙醇二元系的黏度行为和表面性质”一文中对乙酸乙酯有叙述。

生产厂家：石家庄市长宏化工技术开发有限公司

7、乙醇胺(工业品)。王增宝等人发表在2012年第41期《应用化工》杂志第566页-第569页上的“乙醇胺和碳酸钠的乳化性能研究”一文中对乙醇胺有叙述。

生产厂家：石家庄市长宏化工技术开发有限公司

8、甲苯-2，4-二异氰酸酯(工业品)。冯军霞等人发表在2010年第6期《应用化工》杂志上的“甲苯-2，4-二异氰酸酯改性蒙脱土制备方法及结构表征的研究”一文中对甲苯-2，4-二异氰酸酯有叙述。

生产厂家：石家庄市长宏化工技术开发有限公司

9、甲苯(工业品)。

10、氢氧化钾(工业品)。

11、氢氧化钠(工业品)。

12、蒸馏水(工业品)。

(二)、本发明处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备的主要设备：

具有搅拌、加热、冷却及真空系统的500L的不锈钢反应釜。

具有搅拌、加热、冷却及真空系统的1000L的不锈钢反应釜。

(三)、本发明处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备方法分为以下三步完成。

第一步：改进聚丙烯酰胺A的制备

制备改进聚丙烯酰胺A各原料的重量百分比为：聚丙烯酰胺：75％-80％；乙酸乙酯：18％-19.5％；其余为乙醇胺。各组分重量百分比之和为百分之百。

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为75％-80％聚丙烯酰胺，升温至125℃±5℃，开动搅拌，在2小时内滴加重量百分比为18％-19.5％乙酸乙酯，边加边搅拌，不锈钢反应釜内压力控制在0.2MPa以内，反应12小时；最后按重量百分比加入其余的乙醇胺，边加边搅拌，反应2小时降压至0MPa；停止搅拌，待降至常温后出料得到改进聚丙烯酰胺A。

第二步：起始剂B的制备

制备起始剂B各原料的重量百分比为：蒸馏水：50％-52％；聚乙烯咪唑：7％-8％；氢氧化钠：0.10％-0.12％；氢氧化钾：0.08％-0.10％；其余为N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺。各组分重量百分比之和为百分之百。

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为50％-52％的蒸馏水，升温至120℃±5℃，开动搅拌，缓慢加入7％-8％的聚乙烯咪唑，边加边搅拌，然后加入0.10％-0.12％氢氧化钠和0.08％-0.10％的氢氧化钾，边加边搅拌，最后加入其余的N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺，釜中压力控制在0.15MPa以内，反应2小时-2.5小时降压至0MPa，停止加热，边搅拌边降温至常温出料得到起始剂B。

第三步：处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂的制备

制备处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂各原料的重量百分比为环氧乙烷50％-55％；环氧丙烷：15％-17.5％；改性改进聚丙烯酰胺A：4.0％-4.5％；起始剂B：3.0％-3.5％；甲苯-2，4-二异氰酸酯：5.0％-5.5％；其余为甲苯。

首先在1000L不锈钢反应釜中加入重量百分比为3.0％-3.5％的起始剂B和4.0％-4.5％改性改进聚丙烯酰胺A，开动搅拌，升温至100±5℃，抽真空30分钟后充氮气至压力为0.15MPa；

其次是继续升温至120±5℃，用2.5小时-3小时缓慢滴加重量百分比为50％-55％的环氧乙烷，反应压力控制在0.5MPa-0.65MPa反应1.5小时-2小时；

再次降温至115±5℃用0.5小时-1小时缓慢滴加重量百分比为15％-17.5％的环氧丙烷，反应压力控制在0.4MPa-0.45MPa反应1.0小时-1.5小时；

最后按重量百分比依次加入5.0％-5.5％的甲苯-2，4-二异氰酸酯和其余的甲苯，搅拌30分钟后，停止搅拌，待反应釜内压力回零后，降温出料得到处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂。

二、沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理方法

1、在2000ml的烧杯中加入1900ml甲醇，然后加入100ml沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂，用玻璃棒搅拌1分钟后，得到含有5％的沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液，装入5000ml或10000ml磨口广口瓶中备用。

2、在超声波清洗器内放入500g岩石样品，然后加入含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液1500ml，在超声波清洗器内清洗2小时，每清洗30min更换含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液一次，清洁完毕后，静置3小时风干，在60℃、18kPa条件下干燥后装瓶。

所述的超声波清洗器型号为：KQ2200型超声波清洗器，由上海昨非实验室设备有限公司提供。

本发明的有益效果是：含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品可使干酪根纯度提高0.3个百分点以上。

具体实施方式

本实例中，所采用的原料均为工业级，加入比均为重量百分比。实施例1：以一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法为例，对本发明作进一步详细说明。

本发明采用的技术方案是：

一、处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备

处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂的制备方法分为以下三步完成。

第一步：改进聚丙烯酰胺A的制备

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为78％聚丙烯酰胺，升温至125℃±5℃，开动搅拌，在2小时内滴加重量百分比为19.5％乙酸乙酯，边加边搅拌，不锈钢反应釜内压力控制在0.2MPa以内，反应12小时；最后按重量百分比加入其余的乙醇胺，边加边搅拌，反应2小时降压至0MPa；停止搅拌，待降至常温后出料得到改进聚丙烯酰胺A。

第二步：起始剂B的制备

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为52％的蒸馏水，升温至120℃±5℃，开动搅拌，缓慢加入7。5％的聚乙烯咪唑，边加边搅拌，然后加入0.12％氢氧化钠和0.08％的氢氧化钾，边加边搅拌，最后加入40.3％的N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺，釜中压力控制在0.15MPa以内，反应2小时-2.5小时降压至0MPa，停止加热，边搅拌边降温至常温出料得到起始剂B。

第三步：处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备

首先在1000L不锈钢反应釜中加入重量百分比为3.5％的起始剂B和4.5％改性改进聚丙烯酰胺A，开动搅拌，升温至100±5℃，抽真空30分钟后充氮气至压力为0.15MPa；

其次是继续升温至120±5℃，用2.5小时-3小时缓慢滴加重量百分比为55％的环氧乙烷，反应压力控制在0.5MPa-0.65MPa反应1.5小时-2小时；

再次降温至115±5℃用0.5小时-1小时缓慢滴加重量百分比为17.5％的环氧丙烷，反应压力控制在0.4MPa-0.45MPa反应1.0小时-1.5小时；

最后按重量百分比依次加入5.0％的甲苯-2，4-二异氰酸酯和14.5％的甲苯，搅拌30分钟后，停止搅拌，待反应釜内压力回零后，降温出料得到处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂。

二、沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理方法

1、含有5％的沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液的制备。在2000ml的烧杯中加入1900ml甲醇，然后加入100ml沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂，用玻璃棒搅拌1分钟后，得到含有5％的沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液，装入5000ml或10000ml磨口广口瓶中备用。

2、在超声波清洗器内放入500g岩石样品，然后加入含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液1500ml，在超声波清洗器内清洗2小时，每清洗30min更换含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液一次，清洁完毕后，静置3小时风干，在60℃、18kPa条件下干燥后装瓶。

利用本发明对沉积岩中干酪根分离前岩石样品进行处理后，干酪根纯度提高0.31个百分点。

实施例2、3、4、5

沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理方法实施例2、3、4、5处理方法与实施例1基本相同，不同点是沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的配方。沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂制备的实施例1-5的配方，采用列表方式表示，列表如下：

表1：沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂配方(重量比％)

表2：改性聚丙烯酰胺A的配方(重量比％)

项目	聚丙烯酰胺	乙酸乙酯	乙醇胺
				实施例1	78	19.5	2.5
实施例2	80	18.0	2.0
				实施例3	75	19.0	6.0
实施例4	76	19.3	4.7
				实施例5	77.5	19.0	3.5

表3：起始剂B的配方(重量比％)

Claims (2)

1.一种沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理方法，其特征在于：在超声波清洗器内放入500g岩石样品，然后加入含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液1500ml，在超声波清洗器内清洗2小时，每清洗30min更换含有5％处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液一次，清洁完毕后，静置3小时风干，在60℃、18kPa条件下干燥后装瓶；

其中：在2000ml的烧杯中加入1900ml甲醇，然后加入100ml沉积岩中干酪根分离前岩石样品的处理剂，用玻璃棒搅拌1分钟后，得到含有5％的沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的甲醇溶液，装入5000ml或10000ml磨口广口瓶中备用；

沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂配方重量百分比为：环氧乙烷50％-55％；环氧丙烷：15％-17.5％；改性改进聚丙烯酰胺A：4.0％-4.5％；起始剂B：3.0％-3.5％；甲苯-2，4-二异氰酸酯：5.0％-5.5％；其余为甲苯；各组分重量百分比之和为百分之百；

改性改进聚丙烯酰胺A的原料重量百分比为：聚丙烯酰胺：75％-80％；乙酸乙酯：18％-19.5％；其余为乙醇胺；各组分重量百分比之和为百分之百；

起始剂B的原料重量百分比为：蒸馏水：50％-52％；聚乙烯咪唑：7％-8％；氢氧化钠：0.10％-0.12％；氢氧化钾：0.08％-0.10％；其余为N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺；各组分重量百分比之和为百分之百。

2.沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备方法，其特征在于：按配方的原料重量百分比配料，分为以下三步完成：

第一步：改进聚丙烯酰胺A的制备

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为75％-80％聚丙烯酰胺，升温至125℃±5℃，开动搅拌，在2小时内滴加重量百分比为18％-19.5％乙酸乙酯，边加边搅拌，不锈钢反应釜内压力控制在0.2MPa以内，反应12小时；最后按重量百分比加入其余的乙醇胺，边加边搅拌，反应2小时降压至0MPa；停止搅拌，待降至常温后出料得到改进聚丙烯酰胺A；

第二步：起始剂B的制备

首先在500L不锈钢反应釜中加入重量百分比为50％-52％的蒸馏水，升温至120℃±5℃，开动搅拌，缓慢加入7％-8％的聚乙烯咪唑，边加边搅拌，然后加入0.10％-0.12％氢氧化钠和0.08％-0.10％的氢氧化钾，边加边搅拌，最后加入其余的N-(2-十七烷基-2-咪唑啉)乙基羧丙酰胺，釜中压力控制在0.15MPa以内，反应2小时-2.5小时降压至0MPa，停止加热，边搅拌边降温至常温出料得到起始剂B；

第三步：处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂的制备

首先在1000L不锈钢反应釜中加入重量百分比为3.0％-3.5％的起始剂B和4.0％-4.5％改性改进聚丙烯酰胺A，开动搅拌，升温至100±5℃，抽真空30分钟后充氮气至压力为0.15MPa；

其次是继续升温至120±5℃，用2.5小时-3小时缓慢滴加重量百分比为50％-55％的环氧乙烷，反应压力控制在0.5MPa-0.65MPa反应1.5小时-2小时；

再次降温至115±5℃用0.5小时-1小时缓慢滴加重量百分比为15％-17.5％的环氧丙烷，反应压力控制在0.4MPa-0.45MPa反应1.0小时-1.5小时；

最后按重量百分比依次加入5.0％-5.5％的甲苯-2，4-二异氰酸酯和其余的甲苯，搅拌30分钟后，停止搅拌，待反应釜内压力回零后，降温出料得到处理沉积岩中干酪根分离前岩石样品处理剂。