硫化氫(H2S)具有很強的化學活性，是一種劇毒的危害性氣體，其對鉆具、集輸管線等都具有極強的腐蝕作用，它的存在增加了油氣鉆探開發(fā)成本、技術難度和安全風險。不少盆地的鉆井中均檢測到H2S氣體，給后期的開發(fā)帶來很大困難。分析天然氣中H2S含量與同位素組成特征，理清H2S成因及分布規(guī)律是當前油氣勘探開發(fā)面臨的重要問題。同時，硫元素的含量和同位素的檢測在油氣源對比、深部地層有機—無機相互作用中也發(fā)揮著重要的作用。

目前，傳統(tǒng)方法是將H2S含量與硫同位素分析分開進行。這些傳統(tǒng)的分析方法，大都需要將H2S轉化為固態(tài)硫化物，涉及到多步化學反應，安全環(huán)保風險高，對儀器損害大。天然氣中H2S含量與硫同位素在線聯測技術采用一步化學法在現有元素儀—同位素質譜儀聯機的基礎上，將含硫氣體樣品通入醋酸銀溶液一步生成Ag2S固定沉淀物，再送入質譜儀中進行硫同位素組成信息的檢測。同時，通過與已知分子量的國際/國家標準物質—純含硫化合物同位素組成的信號對比，進而計算出待測氣體中H2S的濃度(圖1)。

圖1 含H2S天然氣在線聯測技術工作流程

該技術的優(yōu)勢與指標為：①避免了大量的化學前處理的流程，實驗過程更加安全、環(huán)保；②有效解決了現有技術對混合氣體樣品中H2S濃度的定量檢測效果不佳的難題，實現了同位素質譜儀測定H2S組分(尤其是微痕量)的準確定量；③一次測試同時獲得H2S組分及硫同位素信息，大大提高了工作效率。

該技術已成功應用于鄂爾多斯盆地大牛地和富縣地區(qū)含硫天然氣成因及分布規(guī)律的研究。聯測技術的實施，一方面可解決油田上針對含硫天然氣勘探開發(fā)所面臨的迫切問題；同時，將滿足硫含量和同位素在油氣源對比、深部地層有機—無機相互作用中的巨大檢測需求，具有良好的推廣應用前景。

(王萍)