油藏储层中不同赋存状态烃类地球化学特征:Ⅱ长链烷基苯--以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

对鄂尔多斯盆地西峰油田三叠系延长组六个油砂样品中游离烃、封闭烃、束缚烃的饱和烃馏分进行了GC-MS分析。样品中长链烷基苯在C₁₆-C₂₀范围内具有较明显的偶碳优势。研究表明:长链烷基苯的演化受成熟度的影响,表现为随着成熟度的增加,长链正构烷基苯的碳数分布前移,长链烷基苯异构体相对丰度减小;而正构烷基苯相对丰度有增加的趋势。长链烷基苯主要是细菌、藻类和高等植物类脂化合物中脂肪酸在粘土矿物催化下发生环化脱羧再芳构化或单环芳烃与脂肪酸烷基化反应形成的产物。已形成的长直链烷基苯通过β分裂、单分子均裂形成苯甲基、烯烃,苯甲基通过氢转移到长链烷基苯的α碳上,烯烃再与α碳结合形成带支链的烷基苯。长链烷基苯的检出进一步验证了当时沉积物处于较强还原环境。长链烷基苯在不同赋存状态烃的分布特征,可以应用于油气聚集时间和成藏差异的研究。     

柴达木盆地咸湖相生油岩正构烷烃分布特征及其成因

柴达木盆地西部第三系咸水湖相生油岩样品分析资料表明，不同沉积相带生油岩正构烷烃系列有三种碳数分布模式。深湖相生油岩在C18－C28范围呈明显的偶碳数优势，而＞C28范围无碳数优势；滨浅湖相样品在整个碳数范围内呈奇碳数优势分布；过渡相带地层正构烷烃在中碳数范围呈偶碳数优势分布，而高碳数（＞C23）部分为奇碳数优势分布。经不同沉积相带样品之间的沉积环境地球化学指标和碳酸盐含量比较发现，本区咸湖相生油岩正构烷烃的分布不取决于沉积环境的氧化还原性和岩石的矿物组成，而主要与沉积相带中的有机质生源组成有关。偶碳数优势分布的正构烷烃成因并非如常规观点解释的那样，由正构脂肪酸、醇类的还原作用或经碳酸盐催化发生β断裂而来，而可能来源于咸化湖泊中的某种嗜盐细菌或其他微生物。     

干酪根化学降解产物的碳同位素组成研究

采用一系列温和的化学降解法对松辽盆地南部嫩江组烃源岩的干酪根进行连续的选择性化学降解，并对不同降解产物进行色谱—同位素比值质谱分析。研究表明碱性水解和脱硫产物以一元脂肪酸和正构烷烃为主，其中正构烷烃碳同位素分布曲线呈现一定的“负倾”（即随碳数增加呈现逐渐贫13C）趋势；一元脂肪酸以C16和C18为主，具有明显的偶碳优势，与同碳数的正构烷烃具有相似的碳同位素组成。氧化产物则以一元脂肪酸和α,ω 二元脂肪酸为主，一元脂肪酸低碳数部分呈现“负倾”趋势，高碳数部分则呈现“正倾”的趋势；α,ω 二元脂肪酸与低碳数的一元脂肪酸具有相似的分布，表明它们可能具有相同的母源。对比研究表明JL 30抽提物中正构烷烃可能存在混源的影响，其碳同位素组成是多源混合的结果。     

长直链烷基苯及其异构体母质来源研究及地球化学意义

烷基苯系列化合物广泛分布在岩石圈中,但其母质来源和指示意义仍存在一定争议。对四川盆地晚三叠世须家河组和鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组烃源岩样品进行了岩石热解及GC-MS（GC-MS-MS）分析,检测出一系列的长直链烷基苯及其异构体。烃源岩基本地球化学参数表明四川盆地和鄂尔多斯盆地样品均遭受过较强程度的微生物降解作用,有机质类型以腐殖腐泥型为主,埋藏期间经历过一定程度的黏土矿物催化作用,以弱氧化的淡水沉积为主。此外,两个研究区样品中长直链烷基苯及其异构体的相对含量呈现出相反的分布模式,在前人研究基础上并结合研究区烃源岩沉积环境和热演化背景,认为烷基苯系列化合物可能来自于类脂化合物（如脂肪酸和脂肪醇）或简单芳烃化合物与类脂化合物的反应,且热作用会导致长直链烷基苯向其异构体转化。综合以上研究表明长直链烷基苯及其异构体可以作为一种指示有机质热演化程度和母质来源的有效参数。     

不同类型沉积物中脂肪酸的分布、演化和生烃意义

对近代海洋沉积物、泥炭、福山凹陷第三系泥岩、茂名盆地第三系油页岩和辽河盆地东部凹陷第三系沉积岩剖面等样品中脂肪酸类型和分布特征进行了分析与研究。结果表明以低等浮游动植物为主的沉积中，二元肪酸丰度相对比一元酸占优势。随深程度增加，沥青中脂肪酸高碳数相对减少，低碳数相对增高，偶碳估势逐渐消失。在辽河盆地东部凹陷埋深２２６６ｍ的泥岩中发现脂肪酸仍具有偶碳优势，证明沉积有机质中偶碳脂肪酸优势可以保存到生油高峰前的较高演化阶段，对低熟原油烷烃的生成和具奇碳优势有重要意义。     

柴达木盆地第四系沉积物中长链脂肪酸乙酯化合物的检出及意义

本文利用ＧＣ-ＭＳ分析研究了柴达木盆地涩深１井四个第四系岩芯中芳烃镏分，从中检出了一系列长链脂肪酸乙酯化合物。它们的质谱物征是:基峰为ｍ／ｚ８８，具有较强的ｍ／ｚ１０１、１５７特征碎片离子和Ｍ＋、Ｍ＋－４３离子峰。它们的碳数分布范围为Ｃ_１５-Ｃ_３４，主要分布在高碳数区，主峰碳数为Ｃ_２８，具有明显的偶碳数优势；并对其地球化学意义进行了探讨。     

膏盐盆地高硫原油中的长链烷基噻吩类化合物

本文报道了江汉膏盐盆地第三系高硫原油中新的含硫化合物——七个系列的烷基噻吩类和五个系列的烷基四氢化噻吩类。两类化合物的碳数范围以及分布特征与原油烷烃的分布十分相似；即高C20异构烷基噻吩与四氢化噻吩以及偶碳优势分布。含硫化合物可能是膏盐环境高硫原油的特征性生物标志化合物，是早期阶段硫或硫化氢与烷烃的反应产物。     

松粉热解脂肪酸生物标志物的特征及其地球化学意义

现代松粉的温－压热模拟实验中，产出的轻质烃和氯仿抽提物芳烃馏份的GC－MS分析均检出大量偶数碳优势明显的脂肪酸类分子生物标志物，轻烃主要为C16，C18烷酸及其甲，乙酯，芳烃组分相对比较复杂，包括饱和脂肪酸（酯），不饱和脂肪酸（酯）和脂肪酸内酯，前者碳数分布为C15－，C30，C16，C18碳酸（酯）相对丰度占绝对优势为特征，后者碳数分布为C20-C30,以C26，C28和C30脂肪酸内酯为主，在250℃以下样品中检测出相对丰度较高的不饱和C18碳酸（酯），脂肪酸酯化合物在极低的温度条件下便可排出，并分别在200－300℃和300－400℃之间形成两次产出高峰；花粉内质体中的游离态脂肪酸及不饱和脂肪酸形成低温阶段的第一次高峰；花粉壁脂质结构中的脂肪酸及饱和脂肪酸在较高温度阶段形成第二次高峰，原样及低温样品以脂肪酸酯为主，250℃及其以上温度条件下因水解产生较多的脂肪酸，随温率继续升高，脂肪酸酯易发生脱羰反应而生成链烷烃。400℃以后因强烈降解脂肪酸酯含量大大降低，这与350－450℃之间奇数碳优势正构烷烃在轻质烃和饱和烃中的大量产出相吻合，研究表明，植物花粉是沉积有机质中饱和及不饱和C16，C18脂肪酸酯的重要母源之一。     

湖北清江和尚洞洞顶植物叶片和土壤的类脂物对比及其意义

用GC-MS对湖北清江岩溶地区和尚洞洞顶植物叶片与该洞上覆土壤层中的类脂物进行了分析和对比。在植物叶片中检测出了一系列直链烷烃、脂肪酸、以及丙三醇、植醇和甾醇等类脂物,其中直链烷烃的碳数分布范围大体在C21～C36之间,以C29或C31为主峰且具有奇偶优势;脂肪酸的分布主要集中在中、短链脂肪酸内（C数<23）,以C16为主峰呈单峰型分布且具有偶奇优势;醇的分布很不规则,仅检测出丙三醇,植醇和三种甾醇,没有检测到脂肪酮类化合物。与之相比,洞顶上覆土壤层中检测出更加丰富的类脂物。类脂物具有如下特征:正构烷烃以C31为主峰,还存在低碳数正构烷烃和异构烷烃,如2-甲基、3-甲基、4-甲基、5-甲基、6-甲基、7-甲基、8-甲基等一系列的单甲基支链烷烃,这些支链烷烃显示了微生物的贡献;脂肪酸分布也以低碳数的C16为主峰,且低碳数脂肪酸的含量较植物叶片中明显的增加,同时一些异构和反异构脂肪酸（C14∶0,C15∶0和C17∶0）以及一些单不饱和脂肪酸（C16∶1,C17∶1,C18∶1和C20∶1）也被检测到,也表明土壤中的脂肪酸不仅存在高等植物的贡献,还存在微生物的来源;没有植醇,但出现姥鲛烷和植烷并检测到了一系列脂肪醇化合物,碳数分布在C21～C36之间;检测到一系列的酮,具有奇偶优势,碳数分布范围在C23～C30和C33。高等植物叶片和土壤的差异反映了微生物对高等植物类脂物输入到土壤过程的重要贡献。本研究工作不仅提供了该岩溶地区植物叶片的类脂物信息,还为研究土壤有机质的来源和植物叶片中类脂物在地质过程中的转变提供信息,更为研究岩溶地区滴水和石笋中类脂物的来源提供一定的参考。     

甘南沼泽沉积脂类生物标志化合物的组成特征

较为系统地分析了寒冷潮湿高原气候条件下形成的沼泽泥炭中脂类化合物，研究了它们的组成，来源和成岩过程，结果表明，正构烷烃，正构烯烃，正构脂肪酸，直链烷基酮和直链烷基醇都由长链组分所构成，这些长链组分来自草本植物，并且得到它们单体碳同位素证据的支持，丰富的奥利烯醇和羽扇烷醇均起源于陆源高等植物，存在很少报道过的一系列藿醇化合物，它们起源于细菌，甾酮和甾醇都以C29组分为主，C28和C29组分主要来自高等植物，而27组分则具有一个细菌源。无奇偶优势的短链正构烷烃，细菌起源的脂肪酸（C14，C15，异构和不饱和脂肪酸），直链烷基－2－酮，藿类和一些甾酮的存在，都说明在这种沉积环境中沉积有机质已经历了强烈改造作用。甾烯酮和甾烯醇分别向它们烷烃的化学和生物化学转化也十分明显。     

超临界萃取技术在泥炭纤维素提纯中的应用与萃取组分特征

将超临界CO2萃取技术应用于泥炭纤维素中有机脂类物质的提纯工作,并对萃取物进行色—质联用分析。结果表明,在萃取物中检出了一系列甲酯类、乙酯类、少量有机酸及正构烷烃组分。首次检出的脂肪酸乙酯系列化合物多数呈高碳数分布,具偶碳优势。长链正构烷烃主峰碳为nC33或nC31,具有明显的奇碳优势,这在一定程度上反映了泥炭生成过程的气候条件,记录了气候变化的信息。同时也显示出超临界CO2萃取技术能够很好地完成除去纤维素中有机脂类这一重要环节,有利于提高泥炭纤维素δ13C值检测的准确度,为超临界流体萃取技术在地学中的应用开辟了一个新途径。     

察尔汗盐湖正构烷烃和单体碳同位素分布特征及其古植被意义

对察尔汗盐湖ISL1A钻孔沉积物样品进行了有机分子地球化学分析, 检测出了丰富的类脂物, 包括正构烷烃、一元正脂肪酸、一元正脂肪醇等, 本文主要讨论正构烷烃类脂物的分布特征。正构烷烃的分布型式表明其来源于低等菌藻类生物和陆生高等植物, 正构烷烃的高碳数部分均有显著的奇偶优势, 高碳数正构烷烃全部以C31 为主峰碳。正构烷烃分布特征表明在110.1~50.1 ka B.P.期间, 察尔汗盐湖地区为草原植被景观。对C27、C29、C31 长链正构烷烃进行了单体碳同位素测定, 利用二元模式估算了C3 和 C4 植物的相对输入贡献, 结果表明, 以C3 植物为主。     

烃源岩生成有机酸过程的高分辨质谱研究

研究石油中有机酸的生成过程对研究储层改造、石油润湿性及页岩油可动性评价具有重要意义。在热压生烃模拟实验基础上,对Ⅲ型烃源岩不同演化阶段生成油中的非烃馏分进行了负离子电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱分析,研究了烃源岩生成有机酸过程。对样品生成有机酸分析表明,在整个演化过程烃源岩都能生成有机酸,在低演化阶段主要生成脂肪酸,随演化程度的升高,脂肪酸丰度快速减少,芳环酸开始大量生成。随演化程度的增加,芳环上短链取代基发生断裂,并促进了有机酸的缩合,使得生成的有机酸缩合度逐渐提高,高碳数有机酸逐渐减少;烃源岩生成脂肪酸系列中存在偶奇优势,生成的C16、C18脂肪酸存在异常高丰度, C16、C18脂肪酸异常丰度现象可能是污染造成的,是否与烃源岩类型及成熟度有关尚需进一步研究。     

吐哈盆地侏罗系煤系有机质中支链烷烃的化学结构及地球化学意义

利用ＧＣ／ＭＳ技术在吐哈盆地侏罗系煤及泥岩中检出了多系列高位单甲基取代烷烃及新的长链高位二甲基取代烷烃系列化合物。高位单甲基取代支链烷烃碳数分布范围很宽，尤其以ｉＣ１８－ｉＣ２５为最丰富，其中８－至１３－甲基系列（混合物）占优势。此类化合物主要来源于菌藻类生物质，还原性环境有利于菌藻的聚集及保存。褐煤中检出的长链高位二甲基取代烷烃化合物系列为１１，１４－二甲基系列，均为偶碳数烷烃，碳数范围为Ｃ２６     

氨基酸、脂肪酸对过渡带气、低熟原油形成的意义

对草海盆地泥炭、柴窝堡盆地第四系沉积物以及辽河东部凹陷、胜利东营凹陷、苏北金湖凹陷等第三系烃源岩中氨基酸、脂肪酸进行定性、定量分析，并开展热模拟实验。研究表明氨基酸主要赋存于沥青中，分解后可以生成烃类气体和Ｎ_２气，对过渡带气的形成可作出贡献。烃源岩干酪根和沥青中的脂肪酸含量不少，沥青中脂肪酸以一元酸为主，具偶碳优势，干酪根中脂肪酸以二元酸为主，不具偶碳优势。沥青和干酪根中脂肪酸脱羧基后产生烷烃，对过渡带气和低熟油都可作出贡献，沥青中脂肪酸是生成低熟油中具奇碳优势正烷烃的主要物源。     

川西北侏罗系沙溪庙组固体沥青包裹烃的释放及其地球化学意义

固体沥青分子结构中可能存在类似于沥青质的吸附包裹现象,其包裹烃组分属于成熟度较低条件下的产物,包含有早期的地球化学信息.选用 H2O2/CH3COOH 作为氧化体系对其进行轻度化学氧化降解释放其中的包裹烃,并结合有机地球化学研究手段对川西北下寺侏罗系沙溪庙组固体沥青进行研究.结果显示,该固体沥青可溶组分中烷烃类包括生物标志物基本未检测到,仅残留一些简单的芳烃化合物,很难提供有用的地球化学信息.而其包裹组分中检测到一系列偶碳数正构-1-链烯、正构烷烃和部分异构烷烃以及生物标志物等.包裹组分中 Ts/(Ts+Tm)比值为0.26, C29甾烷20S/(20S+20R)比值为0.43,均反映了固体沥青低成熟度的特征;规则甾烷相对含量 C29>C27>C28,显示弱的 C29优势,其中(C27+C28)占52.1%, C29占47.9%;正构烷烃的分布呈微弱偶碳数优势;固体沥青总碳同位素值为–21.5‰,显示强烈富集13C 的特征.分析表明,藻类等低等水生生物对源岩母质有重要贡献,但不能确定是否有陆生高等植物的输入,母源可能沉积于弱的还原环境.沙溪庙组固体沥青与该地区其他层位固体沥青、油砂和油苗可能有不同的来源.     

江苏金湖凹陷古近系奇碳优势和偶碳优势共存的正构烷烃

苏北盆地金湖凹陷古近纪阜宁组二段暗色泥岩及其生成的原油中,正构烷烃系列存在着偶碳优势、奇碳优势以及二者共存的3种分布型式。本文重点探讨正构烷烃奇碳优势和偶碳优势共存的形成原因。在这类暗色泥岩与原油中,正构烷烃通常低碳数部分呈nC15、nC17优势,中碳数具有nC20、nC22优势,高碳数为nC25、nC27、nC29、nC31优势;并且具有强烈的植烷优势、较高的伽玛蜡烷指数、含有一定量β胡萝卜烷和C24四环萜烷。分析认为沉积水体环境和有机质来源的变化决定了正构烷烃的分布形式,该类正构烷烃形成于湖盆水体盐度分层的沉积环境,主要来源于湖盆内藻类和湖盆外高等植物蜡。      

生排烃过程中正构烷烃单体碳同位素组成的变化特征及其研究意义

通过对生排烃模拟实验产物 (残留油和排出油 )中正构烷烃单体碳同位素组成的测定,揭示出生排烃过程中正构烷烃碳同位素组成的变化特征。研究表明,生烃初期,液态正构烷烃主要来自干酪根的初次裂解,它们的碳同位素组成不论是在排出油中还是在残留油中,随温度的变化都不明显,呈现较相似的分布特征;在生烃高峰期,早期形成的沥青质和非烃等组分的二次裂解以及高碳数正构烷烃可能存在的裂解,使得正构烷烃单体碳同位素组成明显富集13 C,尤其在高碳数部分呈现出较大的差异。另外,实验结果显示排烃作用对液态正烷烃单体碳同位素组成的影响不太显著。     

南海不同水深表层沉积物脂肪酸分布特征及其生物源的空间变化

为探究边缘海区域由陆架到深海盆脂类的分布模式及其指示的生物源的空间变化特征,对采集于南海4个不同水深断面的表层沉积物脂肪酸进行了系统研究.从表层沉积物中检出丰富的脂肪酸,包括直链饱和脂肪酸、直链不饱和脂肪酸和支链脂肪酸等.其中,高碳数直链脂肪酸（≥C₂₀）主要来源于陆源高等植物的输入,低碳数直链脂肪酸主要来源于藻类的贡献,低碳数支链（包括异构和反异构）脂肪酸主要来源于细菌贡献.高碳数脂肪酸指示的高等植物输入,在南海沿岸区的高值与河流的输入有关,而在深海盆的高值可能与洋流、风尘输入等有关.低碳数支链脂肪酸指示的细菌分布在南海北部沿岸表现出高值,在深海盆表现出较低的分布模式.低碳数直链脂肪酸表征的浮游植物的贡献在南海北部表现出高值,在深海盆局部区域也表现出高值分布.细菌和浮游植物在南海北部表现出的高值,可能与丰富的营养盐条件有关.而浮游植物在深海盆的分布模式,可能受到洋流以及其他输入的影响.      

柴达木盆地西部原油极性化合物特征及其地球化学意义

柴达木盆地西部原油主要形成于高盐强还原环境和有机质低成熟演化阶段。这种特殊成油环境，为研究原油中极性生物标志物示踪作用提供了有利条件。对6个原油胶质馏分硅醚衍生物进行了GC—MS分析，从中检出丰富的脂肪酸、烷基醇、脂肪酸甘油—酯、酰胺和甾烯醇化合物，并且脂肪酸甘油—酯为首次从原油中检出。研究认为，这些生物标志化合物主要来自母源。它们的分布特征为链状化合物以短链组分为主，甾醇主要为C27甾烯醇，指示成油母质主要为菌藻类；高丰度脂肪酸甘油—酯的存在，提出生物油脂是这些原油的重要成油母质。原油中存在不饱和链状化合物及其高的CPI值和甾烯醇都说明原油具有低的成熟度。通过原油极性和烷烃化合物的对比研究，认为成油物质及其低演化产物的可溶有机质胶质组分，对原油的形成可能起了重要的作用。