阅读说明：本技术 一种蚀变碳酸盐自动分析装置及分析方法 (Altered carbonate automatic analysis device and analysis method ) 是由 李吉鹏 陈浙春 王国建 李兴强 于 2019-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于石油地质领域,具体涉及了一种蚀变碳酸盐自动分析装置及分析方法,该蚀变碳酸盐自动分析装置包括：自动进样加热装置,包括一个或多个并联的自动进样加热单元；每一自动进样加热单元包括自动进样子单元和加热子单元,所述自动进样子单元包括气缸、气缸电磁阀和气缸进气系统,所述加热子单元包括样品架、加热部件、载气电磁阀和载气系统,所述气缸与所述样品架连接,所述加热部件设有样品架进出通道；CO<Sub>2</Sub>红外气体分析器,与所述自动进样加热单元的加热子单元连接；控制系统,用于蚀变碳酸盐自动分析装置的自动化控制；恒温箱,设置于所述加热子单元的外部。本发明不仅操作简单、方便使用,且分析误差小、工作效率高。(The invention belongs to the field of petroleum geology, and particularly relates to an altered carbonate automatic analysis device and an analysis method, wherein the altered carbonate automatic analysis device comprises the following components: the automatic sample feeding heating device comprises one or more automatic sample feeding heating units connected in parallel; each automatic sample introduction heating unit comprises an automatic sample introduction subunit and a heating subunit, the automatic sample introduction subunit comprises a cylinder, a cylinder electromagnetic valve and a cylinder air inlet system, the heating subunit comprises a sample frame, a heating part, a carrier gas electromagnetic valve and a carrier gas system, the cylinder is connected with the sample frame, and the heating part is provided with a sample frame inlet and outlet channel; CO 2 2 The infrared gas analyzer is connected with the heating subunit of the automatic sample feeding heating unit; the control system is used for automatically controlling the automatic altered carbonate analysis device; a constant-temperature box is arranged in the constant-temperature box,is arranged outside the heating subunit. The invention has the advantages of simple operation, convenient use, small analysis error and high working efficiency.)

一种蚀变碳酸盐自动分析装置及分析方法

技术领域

本发明属于石油地质领域，更具体地，涉及一种蚀变碳酸盐自动分析装置及分析方法。

背景技术

来自油气藏的低分子烃类气体，在向地表垂向运移的过程中，与氧作用生成CO₂和H₂O，CO₂继续向地表渗透，与地层中的某些盐类基H₂O发生作用生成碳酸盐，这种次生的碳酸盐称为蚀变碳酸盐，又称△C，它以胶结状态赋存于硅酸盐的裂隙或晶格中，分解温度为500-600℃。在油气化探中，常常利用蚀变碳酸盐(△C)这一特性进行地球化学勘探，具体为通过蚀变碳酸盐(△C)在500-600℃温度下分解释放出的CO₂含量判定出蚀变碳酸盐的量，并用此指标圈定化探异常，推断地层深处烃类气体物质源。

在长期的油气勘探实践中，对蚀变碳酸盐指标研究也很多，CN101226180A为便于对不同地区油气化探中蚀变碳酸盐测量结果进行对比，对测量仪器进行准确标定，对测量结果进行监控，同时为规范油气化探客体市场准入条件与竞争条件提供依据，提出了一种蚀变碳酸盐标准物质。CN202837262U针对现在使用的分体式蚀变碳酸盐分析用裂解瓶的缺陷，提供一种一体式蚀变碳酸盐分析用裂解瓶，该裂解瓶通过改变瓶盖的形状及其与瓶身的连接方式，克服了分体式裂解瓶磨口部分密封困难，裂解产生的气体容易泄漏，造成样品裂解环节一次合格率低，操作繁琐等突出问题。CN206862878U一种提高测试效率，利用二氧化碳红外检测器测定，摆脱滴定法带来的人为及环境因素影响的新型六通道蚀变碳酸盐分析仪。同时，对蚀变碳酸盐的检测方法也有诸多研究，现有的检测方法就有色谱法、非水容量法、差减法、红外法、非水滴定法、碳同位素比值法等，但是这些检测方法都是人工手工检测，一次只能测量一组样品，且由于检测的准确性及稳定性受人为影响因素极大，检测结果容易出现一些不可预料的偏差，当分析量较大时，人工手工检测也因为检测效率低下，会极大程度的影响研究进度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种不仅操作简单、方便使用，且分析误差小、工作效率高的蚀变碳酸盐自动分析装置及分析方法。

本发明一方面提供一种蚀变碳酸盐自动分析装置，该蚀变碳酸盐自动分析装置包括：

自动进样加热装置，包括一个或多个并联的自动进样加热单元；每一自动进样加热单元包括自动进样子单元和加热子单元，

所述自动进样子单元包括气缸、气缸电磁阀和气缸进气系统，

所述加热子单元包括样品架、加热部件、载气电磁阀和载气系统，所述气缸与所述样品架连接，所述加热部件设有样品架进出通道；

CO₂红外气体分析器，与所述自动进样加热单元的加热子单元连接；

控制系统，用于蚀变碳酸盐自动分析装置的自动化控制；

恒温箱，设置于所述加热子单元的外部。

根据本发明，优选地，所述加热部件两端分别设置有进口载气电磁阀和出口载气电磁阀，所述载气系统与进口载气电磁阀连接。

本发明中，还可以在样品架上设置样品舟，气缸带动样品架上的样品舟进出加热部件，进而实现蚀变碳酸盐样品的加热与回收，一般地，所述样品舟的材质为石英石或陶瓷。

本发明中，为了保证气缸的正常运作，优选地，所述气缸进气系统与空气压缩机相连。为了确保载气系统中的来气的纯度，本发明中，优选地，所述载气系统还设有净化器。

本发明另一发明提供一种蚀变碳酸盐自动分析方法，所述蚀变碳酸盐自动分析方法在上述蚀变碳酸盐自动分析装置内进行，该蚀变碳酸盐自动分析方法包括：

在控制系统上设置好样品分解温度、样品进样间隔时间、样品采集时间以及样品检测时间，并向加热部件内通入置换气体将加热部件内空气全部排出，然后将经过预处理的蚀变碳酸盐样品依次放入各样品架内；

加热部件预热至样品分解温度后，第一自动进样加热装置内的气缸推动样品架进入加热部件内，蚀变碳酸盐样品在加热部件内受热分解释放出CO₂，待达到设定的样品采集时间时，打开载气电磁阀，置换气体推动释放出CO₂进入CO₂红外气体分析器进行分析，待达到设定的样品检测时间时，关闭载气电磁阀；

其余自动进样加热装置内的样品架根据设定的样品进样间隔时间被依次推入到加热部件内，并依次重复第一自动进样加热装置的过程，直到所有样品全部分析完毕；

其中，所述置换气体为不含二氧化碳的气体。

在进行蚀变碳酸盐自动分析前，一般会对蚀变碳酸盐样品进行预处理，本发明中，优选地，所述预处理的步骤包括：将蚀变碳酸盐样品加热至490-510℃后在氧气下氧化50-70min。

根据本发明，优选地，所述蚀变碳酸盐样品分解温度为590-610℃。

为了确保每个蚀变碳酸盐样品的分析有条不紊的进行，下一组自动进样加热装置内的样品架需等待上一组蚀变碳酸盐样品分析完毕后再进入加热部件内，本发明中，优选地，所述样品进样间隔时间大于样品检测时间。待一组样品分析完毕时，优选地，所述蚀变碳酸盐自动分析方法还包括蚀变碳酸盐样品的回收，具体为，气缸拉动样品架，将蚀变碳酸盐样品从加热部件内拉出，待其降至常温时，手动回收即可。

本发明通过采用自动进样，自动分析和自动出样，使样品的热释时间保持一致，解决了手工测量中效率较低，误差较大的问题。同时通过设置多组并联的自动进样加热单元，实现多组蚀变碳酸盐的自动分析，弥补了现有分析测量技术中每次只能手工测试一个样品的缺陷，在保证分析质量的前提下，提高了工作效率。

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。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明一个具体实施例的自动进样加热装置示意图。

图2示出了本发明一个具体实施例的蚀变碳酸盐自动分析装置示意图。

附图标记说明：

1、气缸；2、样品架；3、加热部件；4、载气电磁阀；5、气缸电磁阀；6、减压阀；7、恒温箱；8、气缸进气系统；9、载气系统；10、CO₂检测器。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例

采用如图2所示的蚀变碳酸盐自动分析装置进行蚀变碳酸盐自动分析，该蚀变碳酸盐自动分析装置包括16个并联的自动进样加热单元，每个自动进样加热单元如图1所示，包括自动进样子单元和加热子单元，自动进样子单元包括气缸1、气缸电磁阀5和气缸进气系统8，加热子单元与CO₂红外气体分析器连接，包括样品架2、加热部件3、载气电磁阀4和载气系统9，其中，气缸1与样品架2连接，加热部件3设有样品架2进出通道，其两端还分别设置有载气电磁阀4，外部设置有保温箱。

蚀变碳酸盐自动分析装置还设置有用于蚀变碳酸盐自动分析装置自动化控制的控制系统。

蚀变碳酸盐样品分析方法：

对蚀变碳酸盐样品在上述装置内进行16次重复性检测。

预处理：将蚀变碳酸盐样品加热至490-510℃后在氧气下氧化50-70min。

预处理完成后，在控制系统上设置好样品分解温度600℃、样品进样间隔时间、样品采集时间以及样品检测时间，并向加热部件内通入氮气将加热部件内空气全部排出，然后将经过预处理的蚀变碳酸盐样品依次放入各样品架内；

加热部件预热至样品分解温度后，第一自动进样加热装置内的气缸推动样品架进入加热部件内，蚀变碳酸盐样品在加热部件内受热分解释放出CO₂，待达到设定的样品采集时间时，打开载气电磁阀，氮气推动释放出CO₂进入CO₂红外气体分析器进行分析，待达到设定的样品检测时间时，关闭载气电磁阀，气缸1拉动样品架2，将蚀变碳酸盐样品从加热部件3内拉出，待其降至常温时，手动回收样品。

其余自动进样加热装置内的样品架根据设定的样品进样间隔时间被依次推入到加热部件内，并依次重复第一自动进样加热装置的过程，直到所有样品全部分析完毕，检测结果如下表1所示：

表1

序号	峰号	保留时间(min)	峰高(mv)	峰面积(mv·s<sup>-1</sup>)	含量(10<sup>-2</sup>)
						1	1	1.065	6090.892	168058.406	3.2530
2	2	3.440	6166.949	172616.297	3.3412
						3	3	5.965	6415.639	175249.094	3.3921
4	5	8.798	6961.170	188839.031	3.6552
						5	7	10.165	6378.726	178900.063	3.4628
6	9	14.932	6580.640	190192.656	3.6814
						7	10	17.898	6539.281	195114.828	3.7767
8	11	20.665	5521.574	151129.719	2.9253
						9	13	23.932	5859.930	154228.109	2.9853
10	15	25.332	5950.127	161804.109	3.1319
						11	16	30.332	5493.843	163060.844	3.1562
12	17	31.865	5572.888	164582.656	3.1857
						13	18	33.332	4951.540	150498.953	2.9131
14	19	34.932	5949.978	178962.594	3.4640
						15	20	36.598	5777.809	176060.234	3.4078
16	21	39.998	6285.865	163664.000	3.1679

16次测量数据的平均值为3.31，标准偏差为0.26，样品含量最大误差为0.86＜2，满足方法误差。

实施例说明本发明提供的蚀变碳酸盐自动分析装置可以实现多组蚀变碳酸盐样品的自动分析，且样品的热释时间保持一致，解决了手工测量中效率较低，误差较大的问题，提高了工作效率。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。