轻中度生物降解作用对原油中烷基萘和烷基菲的影响.pdf

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1、2012年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan．2012第27卷第1期JournalofXialShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V01．27No．1文章编号：1673-064X(2012)01-0081-06轻中度生物降解作用对原油中烷基萘和烷基菲的影响向廷生，马飞r，潘科。(1．长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023；2．长江大学地球化学系，湖北荆州434023；3．中国石油青海油田勘探开发研究院，甘肃敦煌736202

2、)摘要：研究了辽河盆地冷东油田经生物轻中度降解原油族组分布特征，并根据饱和烃生物标志化合物特征对生物降解程度进行了划分．借助于定量GCMS分析技术，分别研究了萘系列和甲基菲异构体的抗生物降解能力．随着萘系列取代基的增多，其抗生物降解能力逐渐增强．在生物降解程度为四级时，甲基菲4个异构体的含量才出现较大的变化：9一MP的抗生物降解能力最强，3一MP、2一MP和1一MP的抗生物降解能力相当．计算了TMNr，TeMNr，MNR，DNR，TNR一2，TNR一1共6个地化参数，并计算出了相对应的成熟度。，

3、R。值要比实际值(O．25％一0．65％)稍偏高，TMNr与TeMNr、MNR与DNR之间的相关性很差，说明经微生物轻中度降解后的原油的地化参数发生了改变，不能用来计算成熟度．探讨了轻中度生物降解程度原油中甲基菲指数(MPI1和MPI2)的变化情况：在降解程度为三级以前该指数没有明显变化，当降解程度超过三级时呈现变小的趋势，所以使用该参数前要考虑原油是否经历过生物改造．关键词：生物降解；萘系列；甲基菲异构体；甲基菲指数；GC—MS中图分类号：TE622．11文献标识码：A芳烃馏分是烃源岩和矿物燃

4、料可溶有机质的重成熟度增加这些沉积反应导致热动力学稳定的异构要组成部分，一般占总烃的10％一45％，包含着丰体更富集，甲基取代萘的最终分布反映它们的相对富的地质一地球化学信息．烷基萘和烷基菲是石油稳定性．通常萘的B一取代比仅一取代稳定，根据这和源岩抽提物芳烃馏分中最常见的化合物，它们分个概念，一些甲基取代萘的比值已用来评价原油及别由2或3个芳香环和不同程度取代的烷基构成．烃源岩的成熟度，从而获得有关沉积有机质热应力萘和多甲基取代萘系列普遍存在于沉积有机质和原的信息H引．生物降解作用是影响甲基取代

5、萘分布油中⋯．来自于微生物和陆源植物的倍半萜及三萜的另一个重要因素，Volkman等和Connan[较早类被认为是多甲基萘系列的主要前驱物_2引，其主对甲基萘及二甲基萘的生物降解作用顺序做过描要依据是在成熟度较低的沉积有机质和原油中发现述，他们发现B一甲基萘比Or,一甲基萘容易降解，二了丰富的二甲基萘(DMN)、三甲基萘(TMN)、四甲基萘中1，6一二甲基萘的抗生物降解作用能力甲基萘(TeMN)、五甲基萘(PMN)，甚至6个甲基最弱．取代的萘系列．原油中甲基取代萘的分布变化很大，烷基菲尤其是甲基

6、菲异构体分布是最常用的成它们受来源、热应力和生物降解因素等因素控制．随熟度指标之一8引，由于不同位置取代的烷基与芳收稿日期：2011-0113基金项目：国家自然科学基金项目(编号：40972100)作者简介：向廷生(1963一)，男，教授，博士，主要从事生物地球化学和微生物采油的研究．E-mail：xiangtingsheng@sina．com一82一西安石油大学学报(自然科学版)环之间的作用力不同，一些热稳定性高的异构体随的性质随生物降解作用程度的不同会发生显著变成熟度增加相对富集，而热稳定性

7、差的异构体则逐化．该地区影响原油生物降解作用程度的主要因素渐减少，烷基菲的最终分布反映了它们的相对热稳包括储层的深度和与断层的相对位置．前人研究认定性．甲基菲指数、甲基菲比值和甲基二苯并噻吩比为沙河街组三段和四段是辽河西部凹陷主力烃源岩值是常用的确定原油成熟度和缺乏镜质体的烃源岩层．包建平等叫研究了辽河冷家油田生物降解中有机质成熟度的重要芳烃参数，但在生物降解原原油，根据伽马蜡烷指数组成特征，可以判断这些原油中这些芳烃分子成熟度指标均呈现出随生物降解油具有相近的来源．本研究中计算了辽河生物降解程

8、度的加深而下降的趋势，从而表明对遭受了生物原油的伽马蜡烷指数(^y蜡J烷／C，。藿烷)，也可推断降解作用改造的原油而言这些参数已不能用来确定它们具有相近的来源(表1)．本文选取了6个油样，其成熟度。。．Volkman等6研究发现烷基菲的生物采用Peters等¨的划分方案，主要根据正烷烃、类降解行为表现为随烷基取代数目增加其抗生物降解异戊二烯烃、甾烷和藿烷的绝对含量、TIC基线形能力加强，生物降解由易到难的顺序为：菲(P)一甲态、生物降解指标如c加B藿烷／(Pr+Ph)和25基菲(MP)一C2一菲