芳烃化合物组成及其在油气地球化学中的应用

芳烃化合物是烃源岩和原油中非常重要的有机族组分,与饱和烃一样含有丰富的地球化学信息。应用GC-MS能检测到的芳烃化合物可分为常规多环芳烃、含NSO杂环芳烃、芳香甾萜烷及脱羟基维生素E。它们的一些参数可作为母质来源、热成熟度、沉积环境和油气运移判识的有效指标,是饱和烃地球化学研究的重要补充和佐证,对油气勘探与开发有重要的实际意义,但生物降解、混源油等因素会影响这些参数的正确性。应用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOF)对生物降解油芳烃中的鼓包化合物UCM(unresolve dcomple xmixtures)进行探索性研究取得了一定的效果,这也将是今后芳烃研究的重要方向。     

辽河盆地西部凹陷下第三系原油和生油岩的生物标记化合物研究

本文应用色谱-质谱和气相色谱等技术分析鉴定了辽河断陷盆地西部凹陷下第三系原油和生油岩饱和烃中的甾、萜烷等生物标记化合物。并利用甾、萜烷等生物标记化合物和其它地质、地球化学资料,讨论了油、岩的生物先体性质,将其做了分类对比,确定了沙河街组、东营组和前中生界潜山原油的原生性和次生性。     

松辽盆地梨树断陷原油高碳数三环萜烷分布特征及主控因素

对梨树断陷71个湖相原油样品的饱和烃和芳烃进行了气相色谱和色谱—质谱(GC-MS)分析,根据其生物标志化合物组合特征的差异将梨树断陷的原油划分为三种类型,不同成因类型的原油样品中三环萜烷的分布特征差异明显,其中Ⅰ类原油三环萜烷的浓度明显高于Ⅱ类原油,而Ⅱ类原油Σ三环萜烷/17α(H)-藿烷比值明显高于Ⅰ类原油,但不同类型原油中均存在较高含量的高碳数三环萜烷(C₂₈TT-C₂₉TT),其相对百分含量均高于低碳数三环萜烷(C₁₉TT-C₂₀TT、C₂₁TT、C₂₃TT)。从沉积环境、母质来源和成熟度三方面对高碳数三环萜烷的主控因素进行了探讨,结果表明,梨树断陷不同类型原油的母质来源都是以细菌及低等水生生物为主,(C₂₈TT-C₂₉TT)/17α(H)-藿烷与伽马蜡烷指数有一定的正相关性,说明偏还原性的咸水环境是高碳数三环萜烷富集的次要影响因素。就该研究区而言,Σ三环萜烷/17α(H)-藿烷比值与成熟度参数Ts/(Ts...     

鄂尔多斯盆地姬塬-西峰地区原油地球化学特征及油源分析

采用色谱-质谱(GC-MS)、裂解-色谱-质谱(Py-GC-MS)、色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)等方法,系统地分析了鄂尔多斯盆地南部姬塬与西峰地区原油的地球化学特征,重新确定了原油成熟度及对应源岩的形成环境.分析表明,单体碳同位素组成偏轻,介于-30‰～-33‰之间.原油饱和烃馏分中五环三萜烷含量较高;藿烷以C30藿烷占优势,C29藿烷次之;含较高的18α(H)-30-降新藿烷(C29Ts);C30重排藿烷和伽马蜡烷含量较低;规则甾烷含量高并以C29甾烷为主,含一定的孕甾烷、升孕甾烷和重排甾烷;芳烃馏分中富含萘、菲系列化合物;沥青质裂解产物中芳基类异戊二烯烃含量很低.原油成熟度相当于镜质组反射率0.82%左右,是烃源岩在生油高峰阶段的产物.油源分析表明,该区原油主要来源于三叠系长7段泥岩,有机质形成于水体较深、淡水湖相沉积环境.     

塔里木盆地海相碳酸盐岩沥青"A"的地球化学特征

塔里木盆地采集的海相碳酸盐岩样品经粉碎后在索氏抽提器中用氯仿溶液抽提,正己烷沉淀沥青质后,可溶有机质进行柱色层族组成分离,获得饱和烃、芳烃、非烃,饱和烃和芳烃直接进行气相色谱-质谱分析,非烃经三氟化硼-甲醇混合液酯化后进行气相色谱-质谱分析。结果显示,样品有机质的演化程度高,母质类型以水生生物为主,台地相成烃古环境为富含单质硫的微生物发育的咸化深水还原环境。样品有机质经历过强烈的环化-芳构化过程和去甲基化过程有利于以甲烷为主的天然气的生成。样品的芳烃馏分中检测到C31-16-one、C33-16-one和C35-18-one长链中位酮化合物,推断这些长链中位酮可能是有机酸盐存在的特征生物标识化合物。     

河套盆地临河坳陷庆浅1井区原油地球化学特征与油源对比

河套盆地历经40余年的勘探,近年来,在临河坳陷取得了油气发现与突破。通过对临河坳陷吉西凸起庆格勒图地区庆浅1等4口钻井原油物理性质、族组成、碳同位素、饱和烃气相色谱及萜烷、甾烷等生物标志化合物特征分析表明,研究区4口钻井原油为稠油,是深部正常原油沿断裂运移到浅部形成的轻微降解次生稠油。4口钻井原油地球化学特征相似,全油碳同位素为-28‰～-24‰,饱和烃气相色谱呈单峰型,具有明显的植烷优势。萜烷类化合物以伽玛蜡烷为主,规则甾烷呈现出以C_(27)甾烷占优势的"L"型分布特征,指示其烃源岩为陆相强还原性高盐度沉积环境,有机质母源以低等水生生物为主,同时存在高等植物的贡献;饱和烃气相色谱及生物标志化合物特征指示原油处于成熟阶段。萜烷和甾烷等生物标志化合物对比表明,研究区原油与古近系临河组烃源岩差异明显,与白垩系固原组烃源岩具有良好的亲缘关系。     

东海盆地西湖凹陷不同构造带原油陆源生物标志化合物特征及其指示意义

利用地球化学分析手段,对西湖凹陷黄岩构造带、平北地区以及宁波构造带的16个轻质油样品进行了分析。原油中富含反映陆源高等植物输入的生物标志化合物,尤其是源于被子植物、裸子植物及蕨类植物的三环、四环二萜类及其芳构化产物,而反映水生低等植物输入的生物标志化合物含量较低。不同构造带间原油中这些化合物的分布特征具有明显差异,如异海松烷/nC_(20)、异海松烷/(异海松烷+16β(H)扁枝烷)、1,2,5-三甲基萘/1,3,6-三甲基萘、1,7-二甲基菲/(惹烯+1,7-二甲基菲)等。这些差异指示了宁波构造带与平北地区原油裸子植物输入较多,蕨类植物及被子植物输入较少,而黄岩构造带原油蕨类植物输入较多,被子植物与裸子植物较少的特点。研究中利用全油色谱-质谱将原油饱和烃与芳烃组分建立联系,提出(异海松烷+1,7-二甲基菲)/(惹烯+16β(H)扁枝烷)作为反映西湖凹陷轻质原油生源构成的指标,而该参数与全油碳同位素值的正相关关系证明了裸子植物树脂对西湖凹陷轻质油的重要成烃贡献。     

实验室条件下微生物降解原油的地球化学特征研究

通过对胜利油田四个正常原油样品微生物作用前后的族组分及饱和烃色谱质谱分析,发现实验室条件下微生物对原油有明显的降解作用。微生物作用以后的原油族组分其饱和烃相对含量降低,饱/芳比也明显降低,而芳烃、非烃和沥青质的相对含量都不同程度的升高。通过饱和烃色谱-质谱分析,发现微生物作用以后原油正构烷烃被严重降解,姥/植(Pr/Ph)比值和∑C_21-/∑C₂₂₊比值都明显降低。微生物作用原油后能产生表面活性剂,造成了培养基表面张力的降低。     

银额盆地居延海坳陷吉格达凹陷石炭系—二叠系烃源岩生物标志化合物特征及其意义

生物标志化合物特征对烃源岩有机质来源、沉积环境及热演化程度等具有很好的指示意义。通过对吉格达凹陷蒙额参3井下二叠统—上石炭统干泉组、中下二叠统烃源岩气相色谱、气相色谱质谱等分析表明,下二叠统—上石炭统干泉组上段及中下二叠统烃源岩正构烷烃峰范围较宽,抽提物饱和烃组分中轻质组分要大于重质烃类,低碳数烃占据主导,萜类化合物以三环萜烷为主,四环萜烷含量较低。这些生物标志化合物特征表明,石炭系—二叠系烃源岩有机质母源以浮游生物为主,同时存在高等植物的贡献,石炭系水体更深,石炭系烃源岩浮游植物的贡献更大,陆源高等植物的贡献较小。OEP和CPI指示干泉组和中下二叠统烃源岩为奇偶均势的特点,指示干泉组和中下二叠统烃源岩处于成熟阶段,且石炭系干泉组烃源岩演化程度略高于中下二叠统。姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)的分布特征表明,干泉组上段烃源岩处于还原环境,中下二叠统烃源岩处于强还原-还原环境。     

金湖凹陷阜宁组低熟烃源岩饱和烃组成及其生源探讨

本文应用气相色谱，色谱－质谱和线性同位素质谱分析技术对盆地金湖凹陷下第三系阜宁组阜二段低熟烃源岩和烃组分及单体烃稳定碳同位素组成进行了深入地研究，发现甾烷类－Ｃ２９在饱和烃中含量很高，正构烷烃呈三峰型分布，以ｎＣ２２或ｎＣ２０为主峰。最后根据烃源岩有机显微组分和单体烃碳同位素组成特征认为正构烷烃中低碳数和中等碳数正构烷烃可能主要来源于菌藻类，高碳数大部分可能主要由藻类贡献。     

香港气溶胶烃类物质组成,分布及来源初探

总悬浮颗粒和１０μｍ以下人体可吸入颗粒物，即ＲＳＰ样品采自香港市区和郊区，样品采用超声抽提和硅胶层析柱分离，使用气相色谱，气相色谱－质谱（ＧＣ，ＧＣ－ＭＳＤ）分析饱和烃和芳烃馏分。研究表明，ＴＳＰ样品中含有化石燃料燃烧和生物来源的脂肪烃，包括正构烷烃，甾烷和藿烷类等有机物。芳香烃主要由２－７环的多环芳烃组成，其中１０种属美国优先控制污染物，ＲＳＰ样品中主要含生物来源的正构烷烃，含少量代表化石燃烧产     

济阳拗陷特殊生物降解油的初步研究

济阳拗陷草古100平19井奥陶系储层原油,饱和烃馏分均已损失殆尽,仅残余藿烷系列化合物;同时,芳烃馏分化合物也已损失殆尽,仅残余三芳甾烷系列化合物。上述芳烃化合物俱已损失殆尽的蚀变特征,在相关文献中的报道较为少见。原油中不受水洗作用影响的正构烷烃和不受生物降解作用影响的有机硫化合物(苯并噻吩和二苯并噻吩)均已损失殆尽,显然暗示了原油蚀变是遭受水洗作用和生物降解作用共同作用的结果。原油芳烃馏分的“UCM”鼓包幅度明显大于饱和烃馏分的“UCM”鼓包,暗示了芳烃化合物的降解速率平行甚至超过饱和烃的降解速率。原油中低分子量芳烃化合物的快速降解,暗示了油藏可能是在氧化条件下而非在还原条件下发生蚀变的。     

利用芳烃化合物预测生物降解原油的粘度

利用薄层色谱-氢火焰离子检测和溶剂选择抽提-定量GC/MS分析技术,对辽河油田冷43/37断块区21个原油样品进行了粘度与饱和烃、芳烃化合物相关性研究.结果发现原油粘度随饱和烃族组成含量降低而升高,与芳烃族组成无关,但与萘、菲、二苯并噻吩系列芳烃化合物的绝对浓度及其在总芳烃中的百分含量关系密切.就不同粘度范围的原油,其芳烃化合物参数与粘度的相关性亦不尽相同.文中还初步建立了适应不同粘度范围的一系列粘度预测模型。     

准噶尔盆地中Ⅲ区块原油地球化学特征与油源分析

通过对准噶尔盆地中Ⅲ区块的原油或油砂抽提物饱和烃与芳烃气相色谱-质谱分析,研究了原油及油砂抽提物中的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、β-胡萝卜烷以及甾萜烷烃系列化合物的分布特征,对原油类型进行了划分,并对其油源做了初步的分析。研究表明,中Ⅲ区块原油可划分为3种类型：第Ⅰ类包括永6井与永9井白垩系吐谷鲁群原油及油砂抽提物,主要来自于中二叠统乌尔禾组烃源岩;第Ⅱ类包括永1井西山窑组和三工河组原油及油砂抽提物、永2井西山窑组油砂抽提物及永3井西山窑组和三工河组原油,为二叠系和侏罗系烃源岩生成的混源油;第Ⅲ类包括永6井西山窑组油砂抽提物和永2井西山窑组下部原油,主要来源于侏罗系烃源岩。     

川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青的油源

用色谱-质谱分析方法鉴定出川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青饱和烃和芳烃馏分中的生物标志物,研究了生物标志物特征及热演化特征,其中以藿烷系列和规则甾烷系列丰度高为最主要特征。上二叠统长兴组和龙潭组烃源岩与该储层沥青具有相似的生物标志物指纹特征及热演化特征,普遍存在γ-胡萝卜烷、β-胡萝卜烷和伽马蜡烷,因此认为它们是该储层沥青的主要烃源岩。     

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。     

珠江口盆地番禺低隆起轻质原油地球化学特征及其对比研究

珠江口盆地番禺低隆起轻质原油的密度小于0.83 g/cm3,饱和烃质量分数高(71%～93%),不含沥青质等.从原油族组成、轻烃特征、碳同位素、生物标记化合物等方面综合分析了原油的地球化学特征.轻质原油的姥鲛烷/植烷峰面积比值高(6.1～7.4),碳同位素较重(-27.09‰～-26.48‰)、重排甾烷相对含量较高、重排甾烷/规则甾烷峰面积比值为0.65～0.95,C304-甲基甾烷相对含量较低,双环倍半萜烷相对含量较高,双环倍半萜烷/五环三萜烷峰面积比值为3.33～18.09.研究表明轻质原油的成熟度较高(镜质体反射率Ro＞1.0%),原油母岩的沉积环境为弱氧化条件,母质以陆源高等植物输入为主,细菌和藻类也有少量贡献;运用轻烃参数,金刚烷化合物、生物标记化合物的相对含量和碳同位素值及系列指标进行的油油和油源对比研究表明,轻质原油具有相同母源和成因,油源可能主要为珠江口盆地白云凹陷渐新统恩平组煤系烃源岩.     

原油中萘系物柱色谱快速分离技术及其初步应用

发展了一种易于操作、经济成本低的原油中萘系物的快速分离技术.色谱质谱检测结果表明,该技术能使原油中萘系物组分得到完整的分离,解决了总芳烃组分色谱质谱分析中由于共溢出现象严重导致的多取代甲基萘参数难以准确获取问题,并为萘系物单分子碳同位素的正确测试奠定了基础.该方法用量少,分离精度高,不仅适用于原油样品,同样适用于其他沉积物有机质样品.作为一个应用实例,对塔里木盆地轮南地区下古生界含油气系统典型原油烷基萘的分布特征进行了初步研究.     

松节油加氢热解产物中单萜烷类化合物的初步研究

用雷尼镍为催化剂对松节油进行了加氢实验,获得顺蒎烷、反蒎烷、莰烷、异莰烷等单萜烷类化合物,采用气相色谱"反吹、微流控"技术的色谱-质谱分析方法,测得了它们的保留时间和质谱图,为进一步研究原油或抽提物轻馏分中单萜烷类化合物的地球化学意义提供了一些基础性数据.     

泌阳凹陷双河油田原油地球化学特征及精细油—源对比研究

以双河油田典型原油样品为基础,采用气相色谱—质谱分析技术(GC-MS),通过多种生物标志物参数对比和色谱图特征分析,对核二段、核三段共计28个原油样品做详细的地球化学特征描述和精细油—源对比。分析结果表明,双河油田核三上亚段原油饱和烃色谱图为前峰型和双峰型,重排甾烷和三环萜烷的相对含量较低;而核三下亚段原油饱和烃色谱图主要为前峰型,重排甾烷和三环萜烷的相对含量较高;核三段原油C_(19)、C_(20)、C_(21)三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较高,C_(27)～C_(29)规则甾烷以"V"字型分布为主。核二段和核三段原油,陆源高等植物和低等水生生物均有贡献,且沉积环境较还原,核三下亚段原油成熟度明显高于核三上亚段原油,因此最终确定核三下亚段原油主要来源于核三下亚段烃源岩,而核三上亚段原油则为核三上亚段和核三下亚段烃源岩的混源油。