中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所引進(jìn)了傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry，F(xiàn)T-ICR MS)，該儀器(圖1)超導(dǎo)磁體強(qiáng)度為12 T(特斯拉)。FT-ICR MS 具有超高的分辨率(>200萬(wàn))、質(zhì)量準(zhǔn)確度(<0.3×10-6)，可以精確確定石油分子中所含的C、H、O、N、S及它們主要同位素組成，結(jié)合所配置的電噴霧電離源(ESI)、大氣壓光電離源(APPI)及大氣壓化學(xué)電離源(APCI)，該儀器可以在分子層面上實(shí)現(xiàn)對(duì)石油地質(zhì)樣品弱極性的多環(huán)芳烴、含硫化合物及中、高極性的NSO雜原子化合物的精細(xì)組成分析。

與傳統(tǒng)的氣相色譜質(zhì)譜儀(GCMS)相比，該儀器可以突破樣品沸點(diǎn)限制，對(duì)未經(jīng)分離的原油樣品進(jìn)行直接分析，大大拓展了對(duì)有機(jī)大分子極性化合物的檢測(cè)范圍，可以對(duì)分子量在100～10 000 Da的極性化合物進(jìn)行檢測(cè)，獲取復(fù)雜有機(jī)混合物中化合物類(lèi)型、分子式、相對(duì)豐度及分子縮合度(DBE)等信息(圖2)。在石油勘探開(kāi)發(fā)研究領(lǐng)域，該技術(shù)主要應(yīng)用于：(1)石油組學(xué)研究，包含非烴、瀝青質(zhì)中NSO等化合物組成剖析；(2)油氣田排出水中有機(jī)質(zhì)組成分析；(3)烴源巖沉積環(huán)境及熱演化特征研究；(4)油源對(duì)比和油氣運(yùn)移示蹤研究；(5)高酸稠油成因和次生改造研究；(6)非常規(guī)領(lǐng)域中頁(yè)巖油、致密油成藏示蹤研究等。

由于石油地質(zhì)樣品中的NSO雜原子化合物包含有豐富的地質(zhì)地球化學(xué)信息，該技術(shù)將極性化合物的檢測(cè)范圍拓展到分子量更大、極性更強(qiáng)的石油分子，研究成果推動(dòng)了大分子非烴地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，理論和應(yīng)用價(jià)值巨大；同時(shí)，該技術(shù)形成的一些創(chuàng)新性成果已成功應(yīng)用于常規(guī)和非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。