中國石化無錫石油地質研究所實驗地質技術之全二維色譜飛行時間質譜分析技術

分析儀器為美國力可公司(LECO)的全二維氣相色譜—飛行時間質譜聯用系統(GC×GC-TOFMS)，由Agilent 7890 氣相色譜儀和LECO公司的PEGASUS 4D飛行時間質譜儀組成。全二維色譜飛行時間質譜的分析原理為：將分離機理不同而又互相獨立的兩根色譜柱以串聯的方式結合成二維色譜，經第一支色譜柱分離后的餾分，經調制器聚焦后以脈沖方式進入第二支色譜柱中進行進一步分離，通過溫度和極性的改變實現氣相色譜分離特性的正交化。與傳統的氣相色譜相比它具有更高的靈敏度，是通常的一維色譜的20～50倍，同時不同性質化合物在二維譜圖上處于不同的區域，因而對化合物的定性更有規律可循。PEGASUS 4D飛行時間質譜儀每秒鐘可以得到多達500幅的全譜質譜圖，因而采集數據更為完整快捷。全二維氣相色譜與飛行時間質譜的聯用，給復雜樣品的分離創造了有利條件，同時又可解決化合物結構鑒定的難題。

利用全二維色譜飛行時間質譜分析技術，石油地質樣品無須進行族組分分離，原油樣品或巖石抽提瀝青A沉淀瀝青質后樣品，直接進樣分析就能準確獲取原油中鏈烷烴、環烷烴、苯系列、萘系列及菲系列等化合物的分布特征和組分含量，同時該技術能對原油中的C6—C10之間的各單體輕烴進行很好的分離和定性定量分析。全二維色譜飛行時間質譜分析技術對多環萜烷的分析具有獨特的優勢，三環萜、四環萜和五環萜呈區帶分布，定性鑒別非常有規律，伽馬蠟烷也實現完全分離。這不僅豐富了地化參數，且使分析結果更加穩定可靠。對石油地質樣品中芳烴化合物如三芴系列化合物能進行有效的分離和定量分析，硫芴、氧芴及芴類化合物分布在不同區域，含硫芳烴DBTs 分離完全，各單體化合物可以直觀比對，尤其是在氧芴化合物分析中，聯苯系列對氧芴系列的干擾可以完全排除，因此三芴系列化合物的定性定量更加穩定可靠。

全二維色譜技術功能強大，可以進行石油地質樣品的精細分析，包括原油的輕烴分析、石油地質樣品的烴組成分析、芳烴化合物分析和生物標志物的分析等，比傳統分析技術方法提供更為豐富的地球化學信息，為油氣勘探提供了重要的技術支撐。