原油非烃组成特征

如前所述，江汉盐湖盆地原油无论是在生物标志物的分布与组成和含量上，还是在芳烃馏分组成特征以及烷基咔唑和烷基苯酚系列的分布与组成特征上均存在一定差异。不同原油之间存在的这些差异不是偶然的，而是由其自身的成因特征决定的。

一、原油成熟度的确定

与烃源岩不同，原油成熟度的确定主要依据其化学组成，而生物标志物成熟度参数是目前最常用的分子成熟度参数。正常情况下，一般采用C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)两参数来划分原油的成熟度，且效果良好。但值得注意的是，对于 C2920S/(20S+20R)值＜0.25的未—低熟油而言，m/z217 质量色谱图上几乎分辨不出αββ异构甾烷的存在，取而代之的是一个热不稳定的粪甾烷。换言之，此时的C29ββ/(αα+ββ)值并不真正代表ββ异构甾烷与C29甾烷四个异构体的比值，实际代表了粪甾烷与C29甾烷四个异构体的比值。因而，对于典型的未成熟原油而言，C29ββ/(αα+ββ)值，常受到粪甾烷的干扰，指数有些异常。通过比较我们发现，对于C2920S/(20S+20R)值小于0.25的未熟油而言，其C3122S/(22S+22R)或C3222S/(22S+22R)值无一例外地小于0.50；而当C2920S/(20S+20R)值＞0.25 时，这两个比值大多大于0.50。由于藿烷C-22位上的异构化作用，在低演化阶段(Ro＜0.6%)对成熟度的变化特别敏感，且变化幅度较大，为此我们认为如果能把C2920S/(20S+20R)与C31或C3222S/(22S+22R)成熟度参数结合使用，更能有效地确定未成熟原油。

图5-33是江汉盐湖盆地部分原油C29甾烷和C32升藿烷成熟度参数间的关系图。总体上看，C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)和C3222S/(22S+22R)比值均能较好地反映它们的演化程度。廖前进等(1987)依据对全国许多盆地未成熟油样品的研究结果认为，C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)值分别小于0.25和0.20可作为确定未成熟油的成熟度指标；两比值介于0.25～0.42和0.20～0.40为低成熟油，大于0.42和0.40为成熟原油。周光甲(1987)基于济阳坳陷的实际资料，把原油分成低熟油和成熟油两大类，两成熟度参数界限值分别为C27ββ/(αα+ββ)为0.25 和C2920S/(20S+20R)为0.35。王铁冠等(1995)通过对我国十余个沉积盆地和坳陷中低熟油气资源的研究及其成因机理，建议把原油分成低成熟和成熟原油两大类。从我们对江汉盐湖盆地不同原油化学组成的系统对比分析来看，C2920S/(20S+20R)和 C3222S/(22S+22R)值分别小于0.25和0.50的原油，无论是在生物标志物组成，还是芳烃组成特征上均有别于其他原油，我们认为把C2920S/(20S+20R)、C29ββ/(αα+ββ)＜0.25，C3222S/(22S+22R)＜0.50 的原油划分成未成熟油是有必要的，而这两个成熟度参数大于0.25和0.50的原油在许多特征都是渐变的，而且这部分原油中相当一部分属于不同成因原油的混合物。当然，如果要对这部分原油依相对演化程度的高低进行划分的话，把C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)值介于0.25～0.40的原油作为低成熟油也未偿不可，这两个比值大于0.40的原油作为成熟原油。

图5-33 江汉盐湖盆地原油成熟度的划分

Ⅰ—未熟油；Ⅱ—低熟油；Ⅲ—成熟油

二、未成熟油的判别标志

除了上述有关未成熟油成熟度参数划分标准外，这类特殊的原油还存在如下地化特征。

在生物标志物分布与组成上，存在丰富的热不稳定的粪甾烷，可检测到完整的C30～C3517(21)-藿烯系列和丰度较高的热不稳定的13α(H)，14α(H)三环萜烷系列。在未成熟油中同碳数热不稳定的13α(H)，14α(H)构型三环萜烷与热稳定13β(H)，14α(H)构型三环萜烷的比值大于0.30，而在非未成熟油中，该比值常小于0.20。在各类生物标志物的绝对浓度上，未成熟油中各类生物标志物的浓度较非未成熟油高出1～3倍，如甾烷、单芳甾烷和藿烷系列(见图5-12、5-13)。我们认为利用生物标志物的绝对浓度来划分原油成熟度可能是一种比较有效的办法。

在未成熟油的芳烃组成中，常规多环芳烃如萘、菲、艹屈丰度较低，取而代之的是丰富的烷基色瞒和各种有机硫化物，三芳甾烷的含量也较低(见图5-14、5-28)。未成熟油在二甲基色瞒组成上具有异常低的热稳定性高的5，8-二甲基色瞒，其5，8-二甲基MT-TC/7，8二甲基MTTC值＜0.30，而在非未成熟油中该比值大于0.30。在甲基二苯并噻吩组成中，未成熟油表现为1-甲基DBT的丰度高于4-甲基DBT，两异构体比值大于1.0，而在非未成熟油中，1-甲基DBT的丰度小于4-甲基DBT，两异构体的比值小于1.0。

此外，未成熟油在烷基苯酚和烷基咔唑的绝对浓度上表现为烷基苯酚浓度高，而烷基咔唑类化合物的浓度较低，而非未成熟油在这两类非烃化合物浓度上表现出相反的特征，即烷基咔唑系列的浓度高，而烷基苯酚系列的浓度低。

总而言之，江汉盐湖盆地未成熟油具有鲜明的特性，这些特性不但表现在生物标志物，而且还表现在芳烃组成和非烃组成上。判别江汉盐湖盆地未成熟的定性和定量标准见表5-4。

表5-4 判断江汉盆地盐湖相原油成熟度定量和定性指标

三、原油成因分类

尽管本专题所研究的原油样品均取自江汉盐湖盆地的潜江凹陷，但是这些原油无论是在物理性质，还是在化学组成(宏观和微观)上均存在明显的差异。这里我们主要依据原油的含硫量以及生物标志物分布与组成特征和芳烃馏分中有机硫化物和烷基色瞒的分布与组成特征，把江汉盐湖盆地的原油分三种成因类型。

其一是以王场油田富硫重质原油为代表，分布较为局限，其含硫量介于6%～12%之间，其中埋深较深的南断块原油的含硫量(＞10%)高于埋深较浅的北断块遭受轻微生物降解的原油。这类原油主要表现为具有异常低的 Pr/Ph 比(＜0.1)，植烷优势显著(Ph/nC18＞6)，正构烷烃系列具有强的偶碳优势(CPI1＞1.6)，甾烷组成中具有异常丰富的C27甾烷(C27/C29比值介于2～4之间)，萜烷组成中伽马蜡烷特别丰富，伽马蜡烷指数大于2.0，五升藿烷优势明显，升藿烷指数大于25%，而各类生物标志物的浓度异常的低。值得注意的是这类原油的芳烃馏分中各类有机硫化物异常发育，且以烷基四氢噻吩系列为主，可检测到完整的硫化藿烷和硫化甾烷系列以及由类异戊二烯类化合物与硫结合形成的联二噻吩类化合物，芳烃馏分中含硫化合物的总量大于90%。此外，与成熟度相近的原油相比，这类原油中单芳甾烷，三芳甾烷和烷基色瞒的含量异常的低，反映出特别富硫的原油具有贫芳甾类和烷基色瞒的特点，这类原油可能是由特别富含硫的源岩形成的(图5-34中Ⅰ类原油)。

其二是以王4-5-1井原油为代表，该原油具有Pr/Ph比相对较高(＞0.40)，植烷优势较弱(Ph/nC18＜2.5)的特点。在甾烷组成中，C27，C28甾烷丰度较低，C27/C29＜1.0，C28/C29＜0.70，是所研究的原油中最贫C27和C28甾烷的原油，反映出藻类的贡献相对较弱。在三萜烷组成中，伽马蜡烷的丰度相对较低，伽马蜡烷指数小于1.0，五升藿烷优势不明显，升藿烷指数＜15%，在烷基色瞒组成中5，7，8-三甲基色瞒占绝对优势，而C1和C2烷基色瞒的丰度较低，且芳烃馏分中仅检测出少量的烷基苯并噻吩系列和烷基二苯并噻吩系列的含硫化合物，没有检测烷基四氢噻吩和烷基噻吩系列的存在，有机硫化物在芳烃馏分中的总量小于15%。这一系列特征反映出这类原油是还原性相对较弱，盐度相对较低环境下形成的烃源岩生成的，可能属于一种非高标准盐湖相成因的原油类型(图5-34中Ⅱ类)。

图5-34 江汉盐湖盆地原油成因分类图解

其三是介于上述两类原油之间的原油，在江汉盐湖盆地分布普遍，其含硫量介于1%～5%之间，属于一种高含硫的原油(图5-34中的Ⅲ类)。这类原油的正构烷烃常呈双峰态分布，且具有弱的偶碳优势，Pr/Ph值介于0.1～0.3之间，植烷优势显著(Pr/nC18介于3～7之间)，在甾烷组成中，C27和C28甾烷比较丰富，C27/C29和C28/C29值介于1～2和0.7～0.9之间，显示出藻类生源的优势。三萜烷组成中，伽马蜡烷丰度较高，伽马蜡烷指数介于1～1.5之间，五升藿烷具有一定的优势，升藿烷指数介于15%～25%之间。就其有机硫化物组成特征而言，普遍以烷基苯并噻吩系列为主，其次为烷基四氢噻吩系列，在芳烃馏分中有机硫化物的总量介于40%～60%之间。在烷基色瞒组成上呈现出C2MTTC＞C1MTTC≥C3MTTC的特征。这是江汉盐湖盆地比较常见的一类原油，属于盐湖相烃源岩的产物。各类原油的地化特征和分类依据见表5-5。

表5-5 江汉盐湖盆地原油分类及特征

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十二烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚是一种东西...展开

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路峯拜念梦

2020-05-15 TA获得超过1127个赞

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回答于 2020-05-15

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戎子应寄南

回答于 2020-04-04

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烷基酚聚氧乙烯醚的介绍

烷基酚聚氧乙烯醚( APEO) 是一种重要的聚氧乙烯型非离子表面活性剂，它具有性质稳定、耐酸碱和成本低等特征，主要用以生产高性能洗涤剂，是印染助剂中最常用的主要原料之一， 长期以来在配制洗涤剂、精练剂、纺丝油剂、柔软剂、毛油和金属清洗剂等各种印染助剂中都需要添加烷基酚聚氧乙烯醚1。

透水槊鑆nY

回答于 2016-05-14

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一、生物标志物分布与组成

晋县凹陷产出的原油比较特殊，它具有相对密度高(＞1)，粘度高和含硫量高(＞1)的特点。就其生物标志物分布特征而言，主要呈现出两种情况：其一是富含C21、C22孕甾烷系列(＞10%)和伽马蜡烷，如赵7、赵102和赵42-3井原油；其二是C21、C22孕甾烷(＜1%)和伽马蜡烷含量均较低，如赵8井原油(图8-12)。此外，这些原油与前述的晋县凹陷盐湖相烃源岩一样，甾烷异构化程度高，C29甾烷两成熟度参数已达到平衡终点，显示出成熟原油的特征。此时仍采用甾烷成熟度参数已难以区分不同原油的相对成熟度高低。这些原油与那些甾烷异构化程度高的烃源岩聚集在一起，而与那些典型的未成熟烃源岩存在显著差异(图8-13)，反映出它们之间存在成因联系。

图8-12 晋县凹陷原油甾烷(m/z217)、单芳甾烷(m/z253)和三萜烷(m/z191)分布特征

值得注意的是在这些甾烷异构化程度很高的原油中，大多存在丰富的热稳定性欠佳的单芳甾烷，其中赵7、赵41-1井原油中单芳甾烷的浓度大于6μg/mg油，较江汉盆地的典型未成熟油高出一倍多，但赵8井原油单芳甾烷浓度则不到1.0μg/mg油，这是一个异常现象。因为在正常情况下，当C2920S/(20S+20R)＞0.40 时，单芳甾烷浓度含量会急剧下降直至消失，由此也表明这些原油所经历成熟度还没有达到使单芳甾烷消失的程度，但赵8井原油成熟度可能相对较高。比较四个原油甲基菲指数则可发现，赵7、赵102和赵41-3井原油中MPI1分别为0.42、0.36和0.37，而赵8井原油则达到0.63，由此参数得到的折算反射率Rc分别为0.65、0.62，0.62和0.78，这更进一步表明赵8井原油的成熟度较其他三个原油高。从成熟度上，前三个原油应属低熟油，而非未成熟油，赵8井原油属成熟油。由此可以发现，在甾烷异构参数难以反映原油成熟度的情况下，单芳甾烷的绝对浓度和甲基菲指数以及折算反射率则是有用的成熟度指标。

图8-13 晋县凹陷原油与烃源岩之间甾烷异构化参数关系图

如果把晋县凹陷与江汉盆地的原油进行对比，则可发现它们在生物标志物分布与组成特征以及绝对浓度上均存在很大差异。如图8-14所示，晋县凹陷表现出植烷优势相对较弱，伽马蜡烷含量较低，C27甾烷不丰富的特征，而江汉盆地原油恰与此相反，呈现出植烷优势强烈，高含量的伽马蜡烷和丰富C27甾烷。在各类生物标志物和芳烃化合物绝对浓度上，晋县凹陷原油中各类生物标志物的浓度普遍较高，如藿烷、甾烷和单芳甾烷的浓度较江汉盆地未成熟油还高，在芳烃组成中硫芴、萘、菲和三芳甾烷的浓度也普遍较江汉盆地原油高，唯有烷基色瞒的浓度低于江汉盆地原油(图8-15)。需要指出的是在晋县凹陷那些富含地质构型甾烷的原油和烃源岩中烷基色瞒均不发育，这可能说明两个问题，其一是这类特殊的沉积环境不利于能提供烷基色瞒的生物的生长发育；其二是这些烃源岩和原油所经历的演化程度已足以使热稳定性很低的烷基色瞒丰度急剧下降直至消失了。就两盐湖环境原油甾烷异构化参数而言，晋县凹陷原油明显高于江汉盆地原油(图8-16)，但这并一定说明晋县凹陷原油的成熟度较江汉盆地原油的成熟度高很多，因为在晋县凹陷这一特殊的地质条件下甾烷异构化作用的速度快且相当彻底。由此可见，对于盐湖沉积环境不能一概而论，而应该具体问题具体分析，因为任何地质过程的差异性都是难以用常规观点去衡量的。

图8-14 晋县凹陷与江汉盆地原油生物标志物组成特征关系图

图8-15 晋县凹陷与江汉盆地原油各类生物标志物和芳烃化合物绝对浓度关系图

图8-16 晋县凹陷与江汉盆地原油甾萜烷成熟度参数关系图

二、晋县凹陷原油非烃分布与组成

在晋县凹陷原油的非烃馏分中也检测到了烷基咔唑和烷基苯酚类化合物，图8-17则是这两类化合物在不同原油中的分布特征。显然，成熟度较高的赵8井原油不同于其他三个成熟度相对较低的原油，主要表现为在烷基咔唑组成中1，8-二甲基咔唑的丰度高，烷基苯酚组成仅检测到C0-C1取代的烷基苯酚，没有检测到C2以上取代的烷基苯酚异构体，而其他三个原油中烷基咔唑和烷基酚的分布特征较为相似，显示出成因上的可比性。在这两类化合物的绝对浓度上，赵8井原油烷基咔唑化合物的浓度高达192.04 ng/mg油，而其他三个原油中这一类化合物的含量小于25 ng/mg油，而烷基苯酚的浓度则表现为赵8井(2.0ng/mg油)低于其他三个原油(4～8ng/mg油)。晋县凹陷不同原油中这两类化合物浓度的变化也遵循成熟度高的原油中富含烷基咔唑贫烷基苯酚，而成熟度低的原油中贫烷基咔唑富烷基苯酚的规律。

与江汉盆地原油相比，晋县凹陷原油中不仅烷基咔唑和烷基苯酚的浓度低，而且分布特征也存在一定差异(图5-30、5-31)，由此反映出不同盐湖环境中产出的原油在非烃组成上也是不同的。

综上所述，尽管江汉盆地和晋县凹陷同属盐湖环境，但是在不同盐湖环境中形成的烃源岩和由此烃源岩生成的原油在生物标志物、芳烃化合物以及非烃分布与组成特征及绝对浓度上均存在很大差异，这一差异是沉积环境的物理化学条件和古生态特征的不同造成的。因此，盐湖环境的石油勘探应该注意到盐湖环境特殊的地质条件(古水文、古生物等)，具体问题具体分析，只有这样才能有效地指导石油勘探。江汉盆地与晋县凹陷原油地球化学特征的对比见表8-5。

表8-5 江汉盆地与晋县傲陷原由地球化学特征对比表

续表

图8-17 晋县凹陷原油烷基咔唑(a)和烷基苯酚；(b)分布特征