涂先新, 趙紅靜*, 李雙林, 石 仲

(1.長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 武漢 430100； 2.長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院， 湖北 武漢 430100； 3.青島海洋地質(zhì)研究所， 山東 青島 266071)

?

高分子量烴油氣化探方法的模擬實(shí)驗(yàn)研究
——以黃海沉積物為例

涂先新1,2, 趙紅靜1,2*, 李雙林3, 石 仲2

(1.長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 武漢 430100； 2.長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院， 湖北 武漢 430100； 3.青島海洋地質(zhì)研究所， 山東 青島 266071)

傳統(tǒng)上認(rèn)為大分子烴類很難通過微滲漏方式逸散到地表，但已有研究表明高分子量烴類也可以逸散到現(xiàn)代沉積物中。本文基于黃?，F(xiàn)代沉積物與典型原油地球化學(xué)特征的不同，將二者進(jìn)行正交配比，系統(tǒng)研究不同配比產(chǎn)物的組成特征。結(jié)果表明：隨著配比實(shí)驗(yàn)中原油比例的增大，正構(gòu)烷烴和部分芳烴的色譜指紋呈現(xiàn)規(guī)律性變化，其正構(gòu)烷烴奇偶優(yōu)勢逐漸消失，烷基芳烴豐度隨之增加；三環(huán)萜烷、藿烷、規(guī)則甾烷等化合物的絕對濃度，以及二苯并噻吩/菲等的比值也呈現(xiàn)規(guī)律性變化，其中三環(huán)帖烷、C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷和三環(huán)萜烷/藿烷三者的變化明顯且平穩(wěn)，其數(shù)值范圍均在0～3.0，適合用于滲逸圖版。將研究區(qū)采集的未知樣品與配比產(chǎn)物的組成特征進(jìn)行對比，在排除外源污染的情況下可定性判識該研究區(qū)是否存在地下油氣藏；將樣品的相關(guān)參數(shù)投到圖版上，有望進(jìn)一步定量判識樣品中滲入原油的比例。該方法可以作為常規(guī)油氣化探的補(bǔ)充，在油氣藏評價(jià)方面提供諸多信息，甚至在環(huán)境污染監(jiān)控等領(lǐng)域有望獲得推廣。

高分子烴； 油氣化探； 配比技術(shù)； 色譜指紋； 環(huán)境監(jiān)控

傳統(tǒng)的油氣化探認(rèn)為只有低分子量的烴類才能滲透到地表沉積物之中，因此傳統(tǒng)油氣化探的分析對象主要是針對輕烴(C1～C4)[1-5]。一直以來，高分子化合物主要被應(yīng)用于地球化學(xué)研究方面，如有機(jī)質(zhì)的類型、成熟度、油氣運(yùn)移以及油源對比等方面，很少用于油氣地球化學(xué)勘查[6-7]。近年來，有些學(xué)者認(rèn)為高分子量的烴類也可以微滲漏到地表[8]，盡管高分子油氣化探?jīng)]有廣泛使用，但它仍是一個(gè)值得重視的課題[6]。2010年，Jr.Harry[8]在研究墨西哥海灣綠色峽谷馬可波羅油田原油樣品的基礎(chǔ)上，利用原油色譜組成特征對沉積物抽提物的色譜組成與原油的環(huán)形進(jìn)行了數(shù)字?jǐn)M合，并將此擬合結(jié)果應(yīng)用于下伏油藏滲逸烴研究。但數(shù)字?jǐn)M合的結(jié)果都是理論值，而實(shí)驗(yàn)表明并不是所有的化合物都具有可配比性[9]，這就意味著數(shù)字?jǐn)M合的結(jié)果與實(shí)際情況有可能不一致，甚至?xí)嗖詈艽蟆?/p>

為此，本文基于現(xiàn)代沉積物與原油地球化學(xué)特征的不同，開展了高分子油氣化探方法的模擬實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中將原油和沉積物中的氯仿瀝青A視為配比實(shí)驗(yàn)中的端元樣，按照氯仿瀝青A與原油配比兩者的質(zhì)量比為90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80、10∶90進(jìn)行配比[10-13]，分析獲得一系列配比產(chǎn)物的色譜數(shù)據(jù)，選取其中具有規(guī)律性變化的指標(biāo)作為研究參數(shù)來建立圖版或模型，并采集研究區(qū)內(nèi)未知樣品與配比產(chǎn)物的組成特征進(jìn)行對比，在排除外源污染的情況下推斷該研究區(qū)是否存在地下油氣藏。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 端元樣品的選擇

本次研究旨在建立方法，因此在進(jìn)行配比前，注重端元差異性，只有當(dāng)其分子組成特征在兩個(gè)端元樣中具有明顯可識別的差異時(shí)，配比實(shí)驗(yàn)才具有較高的可行性。沉積物樣品為黃海的深?，F(xiàn)代沉積物樣品：M13和M22。由于研究區(qū)為渤海灣含油氣盆地，在大港油田取得了2個(gè)典型原油樣品，分別采自港510-3井和港356-1井。沉積物和原油樣品均由中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所提供。

對以上4個(gè)原始樣品(M13、M22、港510-3井、港356-1井)進(jìn)行氣相色譜(GC)和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析，獲得其分子組成基本特征。其中M13的正構(gòu)烷烴組成為較弱的雙峰形，后峰明顯比前峰占優(yōu)勢，主峰碳為nC27，高碳數(shù)具非常明顯的奇數(shù)碳優(yōu)勢，為典型的現(xiàn)代沉積物組成特征；而M22正構(gòu)烷烴呈單峰后峰形，主峰碳為C25，具有較弱的高碳數(shù)奇偶優(yōu)勢。這2個(gè)原油樣品均為正常原油，未遭受明顯的生物降解作用，正構(gòu)烷烴系列組成完整。其中港510-3井原油除了具有較豐富的輕烴組成，正構(gòu)烷烴化合物呈單峰后峰形，碳數(shù)范圍為nC10～nC37，主峰碳nC23，為正常原油；港356-1井原油樣品為弱雙峰偏前峰形，碳數(shù)范圍為nC8～nC35，主峰碳nC9、nC23，具非常豐富的輕烴化合物，表明其熱成熟度可能稍高。

1.2 端元樣品的制備及配比方法

沉積物采用低溫風(fēng)干方法干燥，即將樣品放置在低于25℃的室內(nèi)晾干，晾干過程中盡量保持室內(nèi)空間的封閉性，防止外源有機(jī)質(zhì)的污染。

原油和沉積物具體的配比方法參考有關(guān)原油配比實(shí)驗(yàn)的文獻(xiàn)[14-17]。進(jìn)行配比實(shí)驗(yàn)時(shí)，為盡量與自然條件相吻合，原油與沉積物的混合是將原油樣品加入沉積物樣品中。為使沉積物樣品與原油具有可對比性，配比樣品中所需加入原油的量是基于沉積物的氯仿瀝青A含量來計(jì)算的。實(shí)驗(yàn)流程如下。

(1)沉積物樣品磨碎至100目，充分混合。稱取50 g沉積物M13進(jìn)行索氏抽提，得到氯仿瀝青A為9351.93 μg。

(2)以50 g沉積物中氯仿瀝青A的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照氯仿瀝青A與原油的質(zhì)量比為90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80、10∶90，計(jì)算出不同比例下所需原油量，具體數(shù)據(jù)見表1。

(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果(見表1)，準(zhǔn)確稱取不同配比比例下所需原油的質(zhì)量，用三氯甲烷溶解稀釋，并與50g沉積物相混合。混合時(shí)采用“少量多次”的方法使二者混合均勻。

表 1 不同配比比例下50g沉積物所需原油的質(zhì)量

Table1Thequalityofthecrudeoilfor50gsedimentunderdifferentproportioningratio

氯仿瀝青A與原油配比比例所需原油量(μg)氯仿瀝青A與原油配比比例所需原油量(μg)90∶101039.1040∶6014027.9080∶202337.9830∶7021821.1770∶304007.9720∶8037407.7260∶406234.6210∶9084167.3750∶509351.93

1.3 配比產(chǎn)物的分析方法

按照常規(guī)的烴源巖氯仿瀝青A分析方法，對原油與沉積物的混合物進(jìn)行抽提、分離、上機(jī)測試。具體步驟如下。

(1)待混合物充分干燥后，將混合物進(jìn)行索氏抽提并定量。

(2)對抽提物進(jìn)行柱色譜分離，得到飽和烴和芳烴餾分。

(3)在飽和烴餾分中加入nC24D50和5α-雄甾烷分別作為正構(gòu)烷烴和生物標(biāo)志物的內(nèi)標(biāo)，在芳烴餾分中加入D10-蒽作為芳烴化合物的內(nèi)標(biāo)。

(4)進(jìn)行GC和GC-MS分析。儀器及工作條件：GC-MS分析所用儀器為HP GC 6890/5973MSD(美國Agilent公司)。色譜柱為HP-5MS石英彈性毛細(xì)柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：50℃恒溫2 min,從50℃至100℃的升溫速率為20℃/min, 100℃至310℃的升溫速率為3℃/min,在310℃恒溫15.5 min；進(jìn)樣器溫度300℃，載氣為氦氣，流速1.04 mL/min，掃描范圍50～550℃；檢測方式為全掃描與多離子檢測。GC分析所用儀器為HP6890(美國安捷倫公司)，儀器工作條件同GC-MS工作條件。

1.4 單體烴化合物絕對含量的計(jì)算

根據(jù)氣相色譜分析原理，單體烴化合物的定量表征方法有絕對定量和相對定量兩種，又根據(jù)加入標(biāo)樣方式的不同可分為內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法。本文采用絕對定量法和內(nèi)標(biāo)法，計(jì)算原理參見文獻(xiàn)[18]。

設(shè)：m標(biāo)為標(biāo)樣質(zhì)量(μg)，C標(biāo)為標(biāo)樣濃度(μg/μL)，V標(biāo)為標(biāo)樣體積(μL)，S化為某化合物峰面積，S標(biāo)為標(biāo)樣面積，m為原油與沉積物配比混合后的總質(zhì)量(g)。則某化合物的絕對濃度C化(μg/g)為：

C化=S化×m標(biāo)/(S標(biāo)×m)

(1)

m標(biāo)=C標(biāo)×V標(biāo)

(2)

即各化合物的絕對含量表達(dá)式為：

C化=S化×C標(biāo)×V標(biāo)/(S標(biāo)×m)

(3)

通過上述方法可以計(jì)算出各個(gè)單體烴化合物的絕對濃度，從而來研究配比產(chǎn)物單體烴組成特征變化的規(guī)律性。

2 結(jié)果與討論

原油色譜指紋是指原油的色譜流出曲線中各化合物組分的峰高或峰面積。由于不同原油的化合物組成、含量等都具有一定的差異，因此其色譜流出曲線的形態(tài)(峰高和峰面積)各不相同，這些代表不同化合物組成和含量的不同峰形的曲線被形象地稱為“色譜指紋”，其中每一個(gè)峰代表一種指紋化合物。指紋化合物的可配比性是指配比產(chǎn)物中該指紋化合物的濃度隨配比比例的增大呈線性變化的規(guī)律[9]。將原油與沉積物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室配比，旨在研究配比產(chǎn)物中各色譜指紋、指紋化合物的可配比性，并就其可配比性及其在高分子化探中的應(yīng)用方法進(jìn)行探討。

2.1 配比產(chǎn)物的組成特征

2.1.1 色譜指紋的組成特征

圖 1 不同配比沉積物中飽和烴的氣相色譜圖Fig.1 The gas chromatograms of saturated hydrocarbons from partition products

正常原油中，飽和烴是其族組成的主要組分，正構(gòu)烷烴則是飽和烴餾分中的主要成分，且易于用GC檢測[19]。因此不妨首先對配比產(chǎn)物中的正構(gòu)烷烴的色譜指紋進(jìn)行研究。配比實(shí)驗(yàn)表明：隨著原油相對含量的增加，正構(gòu)烷烴色譜指紋上高碳數(shù)奇偶優(yōu)勢逐漸消失，峰形由雙峰形向單峰形轉(zhuǎn)化，其總體組成形態(tài)逐步向原油的色譜特征靠攏，即隨著原油含量的增加，配比產(chǎn)物中正構(gòu)烷烴的色譜指紋與原油中正構(gòu)烷烴的色譜指紋的相似度越來越高(圖1)。

在原油族組分中，芳烴是在含量上僅次于飽和烴的另一重要組分，特別是對于降解比較嚴(yán)重的原油，芳烴的色譜指紋同樣與飽和烴一樣占有主導(dǎo)地位[19]，因此有必要對配比產(chǎn)物中芳烴色譜指紋進(jìn)行研究。配比實(shí)驗(yàn)中芳烴的色譜指紋呈規(guī)律性變化，隨原油比例增加，低分子量的烷基芳烴的相對含量逐漸升高，但是高分子量的芳烴沒有出現(xiàn)規(guī)律性變化(圖2)。

2.1.2 指紋化合物的組成特征

色譜指紋可以看作多個(gè)指紋化合物的集合，色譜指紋的規(guī)律性變化是指紋化合物具有可配比性的表現(xiàn)形式。對配比產(chǎn)物中的指紋化合物進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：除了部分指紋化合物如藿烷、規(guī)則甾烷、4-甲基甾烷、三環(huán)萜烷等生標(biāo)志物的絕對濃度呈現(xiàn)規(guī)律性變化，某些化合物的相對含量，如F2(二甲基菲在甲基菲中所占的含量)、C26+(碳數(shù)在26以上的三環(huán)萜烷在所有三環(huán)萜烷中的比例)、二苯并噻吩/菲(DBT/PHEN)、C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷(C24Te/C26TT)、三環(huán)萜烷/藿烷(TT/H)等參數(shù)的比值也隨原油含量的增加發(fā)生規(guī)律性變化，不同化合物或參數(shù)的變化率也有明顯不同。但某些較為常用的地化參數(shù)，如奇偶優(yōu)勢(OEP)并未呈現(xiàn)出規(guī)律性變化(表2)，這說明并不是所有的化合物都具有可配比性，前人數(shù)字模擬的理論值[8]并不能反映實(shí)際情況。

本研究對表2中的數(shù)值進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：藿烷和規(guī)則甾烷化合物的絕對濃度隨著原油比例的增加而發(fā)生較大的變化，尤其當(dāng)原油的比例達(dá)到80%以后，藿烷和規(guī)則甾烷的絕對含量急劇增加，其最高值與最低值相差一個(gè)數(shù)量級以上。4-甲基甾烷化合物的絕對含量變化幅度相對較小，F(xiàn)2、C26+、DBT/PHEN等參數(shù)亦然。三環(huán)萜烷的絕對含量、C24Te/C26TT和TT/H等參數(shù)則與配比產(chǎn)物中原油含量相近且具有較好的線性關(guān)系，變化也比較明顯、且變化率平穩(wěn)(圖3)。

圖 2 不同配比沉積物芳烴色譜指紋變化Fig.2 The change of chromatographic fingerprint of aromatic hydrocarbons from partition products

表 2 黃?，F(xiàn)代沉積物與渤海灣含油氣盆地原油正交配比產(chǎn)物指紋化合物組成

Table 2 The composition of fingerprint compound from orthogonal partition products of modern sediment in Yellow sea and the crude oil from Bohai bay basins

化合物含量/指標(biāo)氯仿瀝青A與原油配比比例90∶1080∶2070∶3060∶4050∶5040∶6030∶7020∶8010∶90總?cè)h(huán)萜烷(μg/g)0.2970.4270.4630.6950.8421.0841.2381.7702.791總藿烷(μg/g)0.3210.5810.8621.6102.1093.7014.9379.47317.295總規(guī)則甾烷(μg/g)0.1230.2080.2860.5420.7001.2061.4642.7325.372總4-甲基甾烷(μg/g)0.0070.0120.0180.0420.0570.0990.1060.1950.433F20.2940.2870.2760.2750.2710.2690.2680.2630.261C26+0.1380.1410.2300.2400.2400.3000.3140.4190.435DBT/PHEN0.1690.1460.1450.1280.1270.1140.1080.1040.104C24Te/C26TT2.3002.1631.9131.6831.5551.3861.2621.0470.965TT/H0.9260.7350.5370.4320.4000.2930.2510.1870.161OEP1.5551.8602.2311.7071.5551.3661.2721.2051.142

2.2 配比結(jié)果的指示作用

以上配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：鏈烷烴的色譜指紋、部分芳烴的色譜指紋以及部分高分子化合物表現(xiàn)出較好的可配比性。因此可以利用配比產(chǎn)物呈現(xiàn)出來的規(guī)律性變化，進(jìn)一步討論配比實(shí)驗(yàn)在高分子油氣化探上的應(yīng)用。

2.2.1 色譜指紋的定性指示作用

在研究區(qū)內(nèi)獲得某未知沉積物樣品，并分析其正構(gòu)烷烴色譜指紋組成，如果樣品未受生物降解等作用的影響，可直接與圖1中的配比結(jié)果相對比，便可定性判斷沉積物中是否有原油的滲入，進(jìn)而可推斷該未知樣品所在區(qū)域內(nèi)是否有地下油氣藏向上滲逸。然而，在實(shí)際研究工作中，通常會(huì)遇到遭受了生物降解的原油，Winter等[20]認(rèn)為降解原油常表現(xiàn)出正構(gòu)烷烴缺失等現(xiàn)象，導(dǎo)致色譜圖上的正構(gòu)烷烴不再清晰可辨[21]，此時(shí)正構(gòu)烷烴色譜指紋法便不再適用。1992年Moldowan等[22]對石油中各類化合物的抗生物降解能力進(jìn)行研究，認(rèn)為芳香烴化合物抵抗生物降解的能力則比較強(qiáng)，只有在嚴(yán)重生物降解時(shí)才會(huì)產(chǎn)生蝕變。在這種情況下，以芳烴為研究對象，分析研究區(qū)內(nèi)未知樣品的芳烴的色譜指紋并與圖2中的配比結(jié)果進(jìn)行對比，便可判識未知樣品所在區(qū)域內(nèi)是否有地下油氣藏向上滲逸。因此，如能利用芳烴的色譜指紋，則具有更寬的適用性。當(dāng)然，對于未遭受生物降解的未知樣品，可同時(shí)研究該未知樣品的正構(gòu)烷烴和芳香烴的色譜指紋，進(jìn)行相互驗(yàn)證，使判斷更準(zhǔn)確，結(jié)論更可靠。

圖 3 配比實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物圖版Fig.3 The plate of partition products

這種利用色譜指紋定性判識地下油氣藏是否存在的方法，其最大的優(yōu)點(diǎn)就在于不需要確定出譜圖中的各個(gè)峰分別代表哪種化合物，也不需要計(jì)算化合物的含量，在一定程度上減小了研究工作量，而且準(zhǔn)確度較高。理論上，只要沉積物中有原油滲入，選擇合適的參數(shù)與配比結(jié)果進(jìn)行對比，便可識別出來。

2.2.2 指紋化合物的定量指示作用

Kaufman 等[23]于1987 年首次應(yīng)用原油色譜指紋技術(shù)解決了北海某油田二層混采油藏各單層的產(chǎn)油貢獻(xiàn)率的問題, 實(shí)現(xiàn)了油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)流體地球化學(xué)監(jiān)測技術(shù)理論的新突破。隨著該項(xiàng)技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，許多學(xué)者利用原油配比產(chǎn)物中單個(gè)或多個(gè)指紋化合物的規(guī)律性變化建立了圖版模型，用以判斷單層產(chǎn)能的貢獻(xiàn)率[15,24]。這種方法同樣適用于根據(jù)配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷研究區(qū)內(nèi)未知樣品中侵入原油的大致含量。盡管本次研究尚未對具體未知樣品進(jìn)行研究，但是根據(jù)配比實(shí)驗(yàn)中單體烴組成的變化規(guī)律，借鑒前人的研究方法可建立相關(guān)模板。當(dāng)然，用于建立圖版的指標(biāo)或化合物需要具備可配比性好、變化平穩(wěn)、變化率明顯等特點(diǎn)，將線性關(guān)系較好、變化率相近的三者(三環(huán)萜烷的絕對含量、C24Te/C26TT和TT/H)結(jié)合并建立圖版(如圖3)。得到圖版后分析研究區(qū)內(nèi)未知樣品，計(jì)算出樣品相應(yīng)的三個(gè)指標(biāo)并投影到該圖版中(圖3)，由于配比實(shí)驗(yàn)是等間距正交配比，因此根據(jù)該樣品點(diǎn)的落點(diǎn)即可大致定量判斷滲逸原油的比例。

2.3 模型的優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用前景

本文將原油配比技術(shù)與油氣化探技術(shù)相結(jié)合，基于黃?，F(xiàn)代沉積物與渤海灣含油氣盆地典型原油樣品的配比實(shí)驗(yàn)，以高分子烴為研究對象，建立了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⑻岢鲈撃M實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方法，以期在油氣化探工作中發(fā)揮應(yīng)有作用。它能夠相對簡單、快捷地確定研究區(qū)域是否存在油氣滲漏。該方法主要有以下四方面的特點(diǎn)：①將原油與現(xiàn)代沉積物配比，能夠很大程度上模擬原油侵入現(xiàn)代沉積物的現(xiàn)象，使研究的結(jié)果與實(shí)際情況更接近。②與傳統(tǒng)的油氣化探不同[25-26]，本次研究的三個(gè)對象(鏈烷烴色譜指紋、芳烴色譜指紋及具可配比性的指紋化合物)均是高分子化合物，應(yīng)用這一方法進(jìn)行油氣化探時(shí)，可同時(shí)運(yùn)用以上三者對研究區(qū)是否含油氣藏的問題進(jìn)行判識，三者相互驗(yàn)證，使判斷更為準(zhǔn)確。③直接根據(jù)配比產(chǎn)物的色譜指紋變化規(guī)律便可以初步判定研究區(qū)塊沉積物中是否有油氣侵入。④分析具有規(guī)律性變化的指標(biāo)，不需要定出這些指標(biāo)究竟是什么化合物，也不需要研究其地球化學(xué)意義，根據(jù)其變化規(guī)律繪制圖版，采用內(nèi)插法，有望解決侵入原油相對含量的判識問題。

其次，這一方法可供研究的指標(biāo)比傳統(tǒng)化探方法多，在地下油氣藏評價(jià)方面也可提供更全面的信息，如甾烷、藿烷的一些參數(shù)在成熟度、沉積環(huán)境的研究等方面可提供諸多指標(biāo)。該方法應(yīng)用范圍較廣，但是需要注意的是，在運(yùn)用這一方法時(shí)首先需要排除現(xiàn)代沉積物中石油的污染。此外，如今石油給環(huán)境帶來的污染日益嚴(yán)重[27-29]，燃燒的石油最終也會(huì)沉淀在土壤、沉積物中，該方法有望在環(huán)境污染的監(jiān)控領(lǐng)域也能發(fā)揮其作用。

3 結(jié)論

本次配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與前人數(shù)字?jǐn)M合的結(jié)果不同，并非所有化合物都具有可配比性，只有飽和烴色譜指紋、芳烴部分色譜指紋和某些單體烴的絕對濃度均隨著配比比例的變化而發(fā)生規(guī)律性變化，且不同化合物變化規(guī)律不同，其變化率也相異。將所取得沉積物樣品的相關(guān)組成特征與配比產(chǎn)物中配比性較好的組分相比較，可以定性判識研究區(qū)內(nèi)是否存在油氣藏；甚至半定量地判斷海底沉積物中滲入原油的比例。

前人采用數(shù)字模型雖然比實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)更加經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確、高效，但是地下油氣的運(yùn)移及混合是非常復(fù)雜的，并不是一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)模型所能代替的，本次研究能夠相對更加真實(shí)、科學(xué)地反映油氣侵入沉積物的實(shí)際情況。

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Application of High Molecular Weight Hydrocarbon to Geochemical Exploration for Oil and Gas with a Simulated Method Using the Sediment of the Yellow Sea as an Example

TUXian-xin1,2,ZHAOHong-jing1,2*,LIShuang-lin3，SHIZhong2

(1.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources, Ministry of Education, Yangtze University, Wuhan 430100, China; 2.School of Earth Environment and Water Resources, Yangtze University, Wuhan 430100, China; 3.Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao 266071, China)

Although traditionally it is very difficult for high molecular weight hydrocarbons micro-leaking to the surface, existing research shows that high molecular weight hydrocarbons can seep to modern surface sediments. Based on their different geochemical characteristics, modern sediments of the Yellow Sea and typical crude oil have been matched with different ratios to study the composition of each product. Results show that with the increasing proportion of oil in the matching test, the chromatographic fingerprint ofn-alkanes and part of aromatic hydrocarbons show regular changes. The OEP of then-alkanes disappear gradually and the abundance of alkyl aromatic hydrocarbons increases. The absolute concentration of the compounds, such as Tricyclic terpane, hopanes, regular steranes, and ratio of dibenzothiophene versus phenanthrene also show regular changes. Tricyclic terpane, ratio of C24tetracyclic terpane alkyl/C26tricyclic terpane and ratio of ricyclic terpanes/hopane change smoothly and obviously with a range of 0-3.0, suitable for building a leakage plate. In the case of excluding external pollution, comparison of unknown samples collected in the study area with the matched mixture can determine whether there is an oil and gas reservoir. Plotting the same indices of the unknown samples on the plate would further quantitatively identify the proportion of crude oil in the sediment sample. This method can be used as a supplement to conventional exploration for oil and gas and can give much more information about reservoir evaluation. This method can alsobe extended to the field of environmental pollution monitoring.

polymer hydrocarbon; geochemical exploration for oil and gas; oil partition technology; chromatographic fingerprint; environment monitoring

2014-10-30；

2015-10-30； 接受日期： 2015-11-03 基金項(xiàng)目： 國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201211060-03)； 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41302121) 作者簡介： 涂先新，碩士研究生，主要從事油氣地球化學(xué)的學(xué)習(xí)與研究。E-mail: tuxianxin621@foxmail.com。

趙紅靜，教授，主要從事油氣地球化學(xué)的教學(xué)與研究。E-mail: zhaodiana@qq.com。

0254-5357(2015)06-0684-08

10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.06.013

O622.1; O657.7

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