塔里木轮南地区原油沥青质的分子结构及其初步应用:热解、甲基化-热解和RICO研究

第33卷第2期voL.33,N.22004年3月GEOCHIMICAMar,2004文章编号:0379-1726(2004)02-0139-08塔里木轮南地区原油沥青质的分子结构及其初步应用:热解、甲基化-热解和RICO研究贾望鲁,彭平安(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,东广州510640摘要:利用瞬间热解、甲基化-热解和钉离子催化氧化(RO}降解技术研究∫塔里木盆地轮南地区原油沥青质的分子结构,并对其在石油地球化学研究中的指小意义进行了讨论。轮南地区原油沥青质分子中的取代官能团以烷基侧链为主,烷基桥次之,另外还有少量的烷基-环已烷、攴链烷烃和苯系物,这些化合物可能大都以C一C键结合到缩合芳环体系上;沥青质分子中的芳环体系大多数可能是萘或菲类型的芳香结构,高度缩合的芳香结构可能较少。轮南地区不同构造带原油沥肯质热解产物的一致性指示它们可能来自沉积环境相同的母源。沥青质的分子结构表明,其母源可能主要来自浮游藻类的类脂物热解产物中较高含量的1,2,3,4-四甲某-苯和2,6-二甲基、2,6,10三甲棊烷烃类化合物的检出表明其母质叫能形成于较强的还原环境。沥肯质热解产物屮姥鮫-1-烯的相对含量较低,RCO户物中·元脂肪酸远高于二元脂肪酸指示该区原油貝有较高的成熟度。部分脂肪酸类化合物通过酯键连接在沥青质分子中,可能反映了原油在储层中经历了生物降解等后生作用。关犍词:泐青质;分子结构;热解;母源;沉积环境;成熟度;塔里木盆地中图分类号:P593文献标识码:A段之一,具有快速、简便等优点,从20世纪80年代0引言末就开始应用2.3。但这种方法得到的信息较为粗略,不具有选择性,受二次热解等因素影响较大。90原油沥青质的分子结构研究最早可以追溯到年代,一种新的热解方法——甲基化-热解开始应19世纪,随着能源危机的出现和全球范围内重油等用到十酪根和沥青质的分子结构研究中。这种方非传统资源在原油产量中的比重越来越大,原油沥法实际上是热辅助的化学降解过程,把大分子结构青质的结构研究越来越重要山。沥青质在石油地球中的羧酸类和酚类化合物定量地转化为对应的甲基化学研究中有着重要的价值,例如油/源和油/油对酯或甲基醚,从而易于进行气相色谱分析,是一种简比凹、母源性质和形成环境、原油成熟度4、原油使的研究大分子结构中含氧官能团的选择性热解方形成和排出的温度等。沥青质之所以能广泛应用法。选择性的化学降解方法能够对人分子结构中某于石油地球化学研究中主要有三点原因:(1)原油种类型化学键结合的官能团进行分析,因而可以获沥青质是有机质热成熟作用较早阶段的产物,在结得较细致的结构信息。这类方法主要包括对C-S构上和母源干酪根最相似;(2)沥青质能够胶溶键降解的NB或 Raney Ni等方法断裂醚键或酯于原油体系中,因此它可以随原油一起排出并运移键的BBr或NaOH等方法8以及选择性氧化芳碳到储层中去;(3)由于沥青质的大分子和白凝聚的胶原子的钌离子催化氧化( Ruthenium Ion Catalyzed体特性,为其结构中的生物标志物提供了空间保护 Oxidation,RICO)法。RICO法能获得以C—C键作用,与原油其他组分相比受生物降解、水洗等蚀变结合到沥青质缩合芳香体系上的官能团的详细构作用的影响较小,是可靠的大分子生物标志物。成,它的优点在于它不仅像其他选择性化学降解方热解色谱(PvCC)、热解·色谱·质谱法一样給出某种化学键结合的取代基的组成,而且(Py-CCMs)连用技术是研究大分子结构的常用手能够中国煤化工烷基侧链和烷基桥CNMHG收稿日期:200319;接受日期:2003-08-13基金项目:国家重点基础妍究规划项目(G1999043308)作者简介:贾望鲁(1976-),男,博王,有机地球化学专业。F-ail:wja@140世互2004年两种类型的结构,还能对沥青质分子中的芳香结构 Finnigan Voyager-GO800型色谱-质谱联用仪,EI单元进行研究。 Py-GC-MS、RCO两结合一些物理方源。色谱柱为CPS5CB柱( Chrompack,长30m,法对沥青质进行综合研究已经为越来越多的研究者内径0.32m,涂层0.25μm),捡测的碳数范围(正所应用。构烷烃)为7到30,色谱升温程序为35℃停留5塔里木盆地是我国重要的原油生产基地,轮南min,以3℃/min升至300℃并停留10min地区位于塔北隆起东段,产出的原油类型多样,这些原油的母源是否一致以及形成环境是塔里木盆地油1.3甲基化·热解。色谱质谱气勘探中仍末解决的问题之一。已有的研究大多是(Methylation-Py-GC-MS基于原油低分子部分做出的11,而忽略了原油的样品放入石英管后,缓缓加入15-20μL高分子部分—沥青质。本文拟利用瞬间热解、甲基TMA(四甲基氡氧化胺)的异丙醇溶液(10%,Mer化·热解和RCO降解技术研究塔里木盆地轮南地k)以浸湿样品,然后在60℃下于燥2h、其他条件区原油沥青质的分子结构,旨在为沥青质的应用研与常规热解保持一致。究进行初步的探索。1. 4 RICO1样品和实验取NaO6g溶解于90mL二次蒸馏水中,用CHCl2萃取3遍。在烧瓶中依次加入沥青质0.3g、原油样品采自塔里木盆地轮南地区的轮南断RuCl·3H2O10mg、乙腈34mL、CCL34mL、NalO垒、桑塔木断垒和解放渠东-吉拉克构造带(表1)。水溶液50mL,混合液于室温下搅拌反应24h,其颜色由黑色逐步转变为棕黄色。将反应残渣过滤除1沥青质沉淀去,用5%NaOH水溶液将滤液盐化至pH=7-9过原油称重置于三角瓶中,按原油(g):二氯甲烷滤除夫盐类,用旋转蒸发器旋转蒸发十。加入10mL(mL)为1:1的比例加入二氯甲烷溶解原油,然后二次蒸馏水,逐滴加入5%HCl水溶液将产物水溶按原油(g):石油醚(mL)(30~60℃)为1:40的比液酸化至pH=5。将溶液转移至分液瀰斗中,用例加入石油醚(30~60℃),室温下静置24h后过CH2Cl2萃取产物3遍,萃取液合并,旋转蒸发至15滤,将滤纸上的沉淀用石油醚(30~60℃)索氏抽提mL之后,用无水NaSO4十燥。过滤除去NaSO4,加7d。然后用丙酮进行索氏抽提(5d)的方法进一步人足量重氮甲烷(IN2)的乙醚溶液,并搅拌2h,使纯化沥青质,最后用二氯甲烷将沥青质回流到烧瓶其充分反应(甲酯化)。衍生化后的产物经硅胶柱色中,旋转蒸发除去溶剂得到沥青质谱分离,20mL正己烷洗脱液舍弃,用20mL二氯烷+乙酸乙酯(体积比9:1)冲洗得到脂肪酸甲醑。1.2 Py-GC-MS芳香酸酯的获得:上述混合液反应结束后末经热解装置为CDS2000型丝式热解仪,将约0.5过盐化处理而直接被旋干,然后加入40mL丙酮,搅rg样品置于石英管中,两端塞好玻璃棉,然后将石拌0.5h,再用足量的CHN2的乙醚溶液衍生化。衍英管放进热解仪中热解。热解温度为710℃(10s),生化后的产物经硅胶柱色谱分离,20mL正己烷洗热解产物经CDS1500型接口直接由载气带入气相脱液舍弁,20mL二氯甲烷+乙酸乙酯(体积比9色谱仪,分流进样(20:1),载气为氦气。GC-MS为1)冲洗得到芳香酸甲酯。表1原油样品来源和部分地球化学参数Table 1 List of oil samples and their related geochemic al parameters样号沥青质含量沥肯质元素红成%)构造区井位深度(m)沥青质H8C(中国煤化工LNI-1/T.92轮南断LN4751-47712.18-32.59轮南断垒LNI5038-5052CNMHGLN 18/0柴塔木断垒V1852445350O35LNS8/T4.09解放渠东·占拉克构造带LN582.I-31.70第2期贾望鲁等:塔里木轮南地区原油沥青质的分子结构及其初步应用:热解、甲基化-热解和RICO研究141降解产物分析在 Finnigan Voyager-CC8000型芳核(2)色谱质谱联用仪上进行,On- Column进样,色谱柱为DB-5ms(J&W,长30m,内径0.32mm,涂层支链烷/烯烃主要为甲基取代烷/烯烃、2,6-二0.25μm),升温程序为50℃起温,停留5min,以甲基与2,6,10-三甲基取代的烷烃及少量的类异戊3℃/min升至300℃并停留0min。质谱条件与热二烯烷烃。这些支链烃类化合物的来源可能主要有解·色谱·质谱分析时相同。三:第一,甲基取代的烷/烯烃类化合物的前身物可能是支链脂肪酸,可能主要来自菌、藻等的类脂2结果物;第二,2,6-二甲基-辛/壬烷、2,6,10-三甲基-十二/十三烷可能来自于大分子中姥鲛烷基链的断裂,但2,6-二甲基-十一烷不大可能来自相同2.1 Py-GC-MS的结构,因为还需要发生脱甲基的反应,因此,这类轮南地区原油沥青质的主要热解产物是正构烷化合物可能源于结合在沥青质中的角鲨烯或类胡烃/1烯,此外还检出了少量的支链烷/烯烃、环烷卜素4此外,6二甲基庚二烯也可能是类胡萝烃和苯系物(图1),化合物鉴定结果见表2。卜素热降解的产物;第三,类异戊二烯烷烃类化合正构烷烃/1-烯的碳链长度超过235,但其相对物可能主要米源于维生素E或植醇侧链(3)含量随碳数增加逐渐减少,表明沥青质分了中含有丰富的烷基侧链(1)或烷基桥类型(2)的结构,并且芳核以短链的为主。正构烷烃/1-烯是瞬间热解的常见产物,可能主要来自藻类细胞壁中耐降解的脂肪类(3)生物聚合物1。芳树(环烷烃主要为正烷基-环己烷和少量环戊烷类化合物,烷基-环已烷碳数范围为8~20。环已烷类顺成山中国煤化工CNMHG图1轮南地区奥陶系原油沥青质LN12丁Fig. 1 Total ion current of pyrolysate of Ordovician oil asphaltene LNILunnan alnC1等代表正构烷烃/-烯碳数,化合物鉴定结果见表2142馳季2004年表2塔里木盆地轮南1井奥陶系原油沥青质分布具有显著的1,2,3,4-四甲基-苯(5)优LN12/O热解产物中的化合物势(图1)。正烷基-苯和甲基·正烷基-苯的Table2 Compounds identified from pyrolysate of Ordos ician oil asphaltene碳数范围为12-22,相对含量随碳数增加而LN-2/0, Well I unnan I. Tarim Basin序号化合物来源序号化合物米源减少。甲基·环已烷(1)323-甲基·癸烷甲基·苯2甲基-1-庚烯(3)烯Cr环现烷361,2,3,5-四甲基·苯(5)乙基·环己烷(1)‖3771,1,3·一甲基·环已烷Cy环己烷26-二甲基-1-庚烯(4)391,2.3.4四甲基-苯(7)2.2甲基化 Py-GC-MS92.6-二甲基-庚二烯(4)‖40甲基C1烷除了正构烷烃/1-烯,正构的饱和脂肪0间+对二甲基苯(2)‖41Cn烷酸甲酯(6)是沥青质甲基化热解的主要产3-甲基·辛烷C1-二氢化茚物(图2),碳数分布为12~24(脂肪酸碳数),邻二甲基苯(2)‖43Cy苯442,6-二甲基十一烷(4)最高碳数为16,具有显著的偶奇优势,这种133,7-二甲基-1-辛烯Cy环已烷(1)‖45分布特征与细菌来源的脂肪酸十分类似。苯+C1烯二甲基。辛烷(4)‖47C环己烷172,3.二甲基-辛烷Cn烷C烯烷(7)201,1,2,3-四甲基·环已烷甲基·C烷C:a烯(5)522,6,10÷甲基·十二烷(4)甲基化-热解产物中检出了碳数为14221.甲基3-乙基-苯16的异脂肪酸甲酯和碳数为15的反异脂肪4甲基·壬烷C-环己烷(1)酸甲酯,这些化合物指示了细菌输入的特24C烷+CF苯55甲C1烷(3)征。碳数为15的异、反异脂肪酸甲酯在胡敏251-甲基-2-乙基·苯562,6,10-三甲基·十一烷(4)素的甲基化-热解产物中也有报道,它们和261,2,4三甲基·米(6)‖57短链脂肪酸甲酯来源于细菌活动。271,2.3--甲基·苯58C1-类异戊二烯烷烃(8)脂肪酸类化合物可能以酯键结合在大分6二甲基·工烷(4)59cr类异戊二烯烷烃(8)C4-环已烷子结构中,由于沥青质大分子的空间保护作(1)‖60姥1烯C1-环已烷用而保存下来。与饱和脂肪酸相比,不饱和脂甲基-C1烯(3)‖61C,-环己烷(i)C1-环已烷肪酸(7)不是靠羧基形成的酯键结合到大分子中,而是以醚键或C-C键结合到大分子注:(1)类脂物中的不饱和脂肪酸或帖类化合物的裂解;(2》大分子结构中的单环芳香类化合物或热解过程中烃类化合物的芳香化;(3)支链中的脂肪酸,在甲基化-热解过程中除了羧指肪酸;(4)敏鲨烯成类胡萝卜系;(5)脂防类生物聚合物:(6)蒸类基的甲基化反应外还同时发生醚键断裂或自和蓝细中的a质体配;(7)二芳类胡萝卜素:(8)维生素E或叶绿由基裂解而产生不饱和脂肪酸甲酯。素中的植睥侧链。2. 3 RICO化合物可能来自于类脂物中的不饱和脂肪酸,通过分子内部的环化作用形成(4)13,也叮能由多环化沥青质RCO产物的脂肪酸酯部分主要为正构合物如萜类化合物裂解而成。的一元脂肠酚甲酯,一亓脂肪酸的相对含量明显高于中国煤化工酸检测到的碳数范围CNMH〔环体系以CC键相苯系物主要为C~C烷基苯以及微量的正烷连的烷基侧链(1)的长度为5~24,相对强度随碳数基·苯和甲基-正烷基·苯。除了甲棊·苯,苯系物增加逐渐减少。沥青质RCO产物的脂肪酸酯部分第2期贾望鲁等:塔里木轮南地区原油沥青质的分子结构及其初步应用:热解、甲基化热解和RICO研究143和芳香酸酯部分都检出了部分二元脂肪酸。综合两部分的分析结果,二元脂肪酸的碳数分布范围为山MC5~C19,表明以CC键连接与芳环体系间的烷基桥(2)的长度为3~17。一元脂肪酸中C酸的相对强度最高,二元脂肪酸屮C酸的强度最高,与其他研究者的结果9有所不同,可能主要是低碳数脂肪酸酯挥发性较强引起的损失造成的。除了正构的脂肪酸,降解产物中还检出了少量的α-甲基·一元脂肪酸甲酯(8)。(8)沥青质RC0产物的芳香酸酯主要为苯二酸二图2沥青质甲基化-热解产物总离子流图(TC)甲酯和甲基苯二酸二甲酯,另外还有少量的苯三酸三74质量色谱图甲酯、甲基苯三酸三甲酯和苯四酸四甲酯,基本没有检测到苯五酸和苯六酸类的化合物(图3b)。很难根of yields of asphaltene after methylation-pyrolysis据苯羧酸的相对分布来准确估计沥青质分子中芳环数字为正构脂肪酸甲酯中脂肪酸烷蛾数。A.11-半基十三脂眆酸甲酯(is);B.1l-甲基-十四脂眆酸甲酯体系的构成,因为每个芳香酸可能由多种类型的芳环( anlisi};C.13-甲基-十五脂肪酸甲酯(iso);D.单不体系氧化得到,另外芳环体系上的烷基取代基对氧化饱和十六脂眆酸甲酯;E.单不饱和十八脂肪酸甲酯产物的分布也有影响。以苯二酸为例,萘、烷基蒸、菲、烷基菲、苯并菲都可以氧化得到苯二酸(9),但(a)脂肪酸酯Mi(b)芳香酸酯图3沥青质RCO产物中脂肪酸酯和芳香酸酯总离子流图Fig 3 Total inn eurrent of fatty acids esters and aromatic ata,沥青质RCO产物的脂肪酸甲酯,小图为m/:88质量色谐图。★,一兀中国煤化工a-中基一元脂肪酸甲酯;数字代表脂眆酸甲酯中的脂肪酸碳数:@,环己烷酸甲酯。CNMHGb.沥育质RCO产物的芳香酸甲酯,→.二元脂肪酸甲酯:数字为脂肪酸甲酯中的脂肪酸碳数:1.萃二酸二甲酯;2.3-甲基-苯二酸二甲酯,3.4.甲基-苯二酸二甲酯;4.1,2,3苯三酸三甲酯:5.1.2,4苯三酸三甲酯;6.甲基-苯二酸一甲酯:7.12,3,4.苯四酸四甲酯:8.1.2.4.5苯四酸四甲酯;9.1,2,3,5-苯四酸四甲酯:S.内标(CD)触雀比季2004年co+ RCO.HCO HCO HCOH2 H(Co2H)+其他CCO,H非、烷基萘、烷基菲和苯并菲的氧化产物中除了苯二甲基化-热解产物中检出了具有显著偶奇优势酸还可能包含其他苯羧酸和脂肪酸。根据 Strausz的正构脂肪酸类化合物和少量的异构脂肪酸,Cs酸的估算结果以及轮南原油沥青质RC0产物中苯的相对含量最高,指示细菌来源的类脂物也有一定二酸类化合物的显著优势,笔者认为轮南原油沥青贡献,可能反映了原油形成后在储层中又经历了生质分子中五环和六环等高度缩合的芳香体系很少,物降解等后生作用。萘或菲类型的芳香体系占主要地位。热解产物中检出∫较高含量的1,2,3,4-四甲上述多种方法的研究结果表明,轮南地区原油基-苯,可能是大分子键合的二芳类胡萝卜素的裂沥青质分子中的取代基以烷基侧链为主,烷基桥次解产物,主要来自于营光合作用的绿硫细菌 Chloro之,另外还有少量的烷基环已烷、支链烷烃和苯系 bruceae)。绿硫细菌通常生活在中等盐度-超盐度物,这些化合物可能大都以C-C键结合到缩合芳的宫含硫酸盐和硫化物的水体中,是一种强的还原环体系上;少量的类异戊二烯烷烃可能以醚键结合环境。但绿硫细菌来源的1,2,3,4-四甲基-苯具有在沥青质的分子结构中;部分脂肪酸类化合物通过较重的碳同位素组成,通常比其他来源的烃类化合酯键连接在沥青质分子中。沥青质分子中高度缩合物重10%以上。轮南地区原油沥青质热解产物中显的芳环体系可能很少,大多数叮能是萘或菲类型的著的1,2,3,4-四甲基·苯优势表明其母质可能形芳香结构。成于较强的还原环境,但有待于进一步的碳同位素研究证实。除此之外,来源于鲛鲨烯和类胡萝卜素的3讨论2,6-二甲基和2,6,10-二甲基类化合物也表明原油3.1油/油对比LNS8/,解放巢东-吉拉克构造带轮南地区不同构造带原油沥青质的对比研究表明(图4),原油沥青质的热解产物十分类似。热解产物都以正构烷烃/1-烯为主,相对含量随碳数增加而减少,支链烷烃、环己烷和LN18/O.桑塔木断垒苯系物的分布也都比较一致。这些证据表明轮南地区原油可能来自沉积环境相同的母源。biLL3.2原油母源及形成环境LN1-1/,轮南断垒轮南地区原油沥青质热解产物以正构烷烃/1-烯为主,RCO产物中主要为脂肪酸甲酯,并且都以低碳数化合物占优势,没有检测0以示到酚类化合物,甲基化-热解产物中未检测到H中国煤化工CNMH芳香酸类的化合物,表明其母源可能主要来自图4轮南地灬离市乐面谢阿热解产物总离子流图Fig. 4 Total ion current of pyrolysate of oil asphaltenes浮游藻类的类脂物Lunnan area第2期贾望鲁等:塔里木轮南地区原油沥青质的分子结构及其初步应用:热解、甲基化-热解和RICO研究145母源可能形成于较强的还原环境中。解产物中姥鲛-1-烯的相对含量较低,RICO产物中3.3原油成熟度元脂肪酸远高于二元脂肪酸,指示该区原油具有较高的成熟度。姥鲛-1-烯是成熟度较低的原油沥青质的主要参考文献( References)热解产物之一,在某些情况下其相对含量甚至超过相邻的正构烷烃许多倍“。干酪根的含水热解模拟1lshm. Petroleum asphallene-properties, characterization, aes1Jl. Energ Fuel, 2002, 16(1):74-82.研究表明,随温度升髙残余干酪根瞬间热解产物中Roucache J. Geochemistry of asphaltenes[J]姥鲛烯的含量显著降低,到300℃时已经检测不到Crochet,1984,6:587~595姥鲛烯ω。轮南地区原油沥青质热解产物中姥鲛-[3 Philp R P,BkeA, Galvez-Sinibaldi a.a, A comparison1-烯的含量很低,可能表明原油成熟度较高。沥青organosulphur compounds produced by py rulysis of asphaltenes and质热解产物中的正构烷烃/1-烯以低碳数为主,也those present in relaled crude oils tar sands[ J], Urg Geochem,表明原油成熟度较高。13(4-6):915[4] Di Primo R. Horsfield B. Predicting the generation of heavy oilsRCO产物中二元脂肪酸的优势碳数和一元/in carbonate/ev aporitic environments using py rolysis methodslJI二元脂肪酸比值也叮能反映沥青质在热成熟过程中24(10-11):999~1016.的变化":未熟原油沥青质的一元/二元脂肪酸比5 Di Primo r, Horsfield B, Guzman-Vega M A. Determining the值<1,而成熟度较高的原油沥青质一元/二元脂肪temperature of petroleun formation from the kinetic properties of酸比值>1轮南地区原油沥青质RICO产物分析表troleum asphaltenes[Jl. Nature, 2000, 406: 173-176.[6 Rubinstein 1, Strausz P. Thermal treatment of the Athabasca uil明,其一元脂肪酸的含量远远高于二元脂肪酸,可能sand bitumen and its component parts[JI. Geochim Cosmochim反映沥青质具有较高的成熟度。Acta.1979.43(12):1887-1893轮南地区原油芳烃化合物的研究结果表明,17 del Rio JC. Martin F. Gonzdlez- Vile F.a. Chemical该区原油的成熟度参数(MP)大多在0.8-1.0之by pyrolysis-间,处于中、高热演化阶段。沥青质的分子结构研究methylation[J]Geochem,1995,23(1l-12):I009同样指示轮南地区原油成熟度较高,与前人对原油[8] Peng P, Morales-lzquierdo A, Hogg A, et al. Molecular structure低分子部分的研究结果比较吻合。f athabasca asphaltene: Sulfide, ether and ester linkages[JIFnmr Fuel..1997,11(6):1171~1187.4结论[91 Strausz O P, Mojelsky T W, Lown E M. The molecular structureasphaltene: An unfolding story [J]. Fuel. 1992, 71: 1 355Py-GC-MS、甲基化PyGC-MS和RICO的综合10徐冠军,张大江,王培荣。用沥青质中物标志化合物判识分析表明,轮南地区原油沥青质分子中的取代官能生物降解油的油源[J.科学团以烷基侧链为主烷基桥次之,另外还有少量的烷基环己烷、支链烷烃和苯系物,这些化合物可能大都biomarker bonded on the asphaltenes for biodegraded oil-source以C一C键结合到缩合芳环体系上;部分脂肪酸类correlation J I. Chinese Sci Bull, 2003, 48(3): 300-304II朱扬明.塔里木原油芳烃的地球化学特征[J].地球化学,化合物通过酯键连接在沥青质分子中。沥青质分1996.25(1}:10-18子中芳环体系大多数可能是萘或菲类型的芳香结Zhu Yang-ming. Geochemical characteristies of armatic hy dro-构,高度缩合的芳香结构可能较少。carbon frorn oil in'Tarim basin JI, Geochimica. 1996, 25(1)轮南地区不同构造带原油沥青质热解产物的致性指示它们可能来自沉积环境相同的母源。沥青121态,黄海平张水吕,等,塔里木盆地北部臻起原油混合作用半定量评价[J].地球化学,2003,32(2):105-111质的分子结构表明,其母源可能主要来自浮游藻类Yang Jie, Huang Ilai-ping, Zhang的类脂物热解产物中较高含量的1,2,3,4-四甲基quantitative evaluation of mixed oil in northern uplift of the Tarim苯、2,6-二甲基和2,6,10-三甲基类化合物的检出32(2): 105-l1l (in Chines表明其母质可能形成于较强的还原环境。沥青质热1中国煤化工13】JCNMH Gt al The organic geo-1)E培荣等,塔里木盆地油源对比及主力油源层的确认(“八J. Geochim Cosmochim五”国家点科技攻关项目《塔里本盆地油气资源》成果报Acta,1966,30(12):1191-122告),1994。1 141 Caring K E H. Schenck P A. Engelhardt E D. A new series of1462004isoprenoid isoalkanes in crude oils and cretaceous bituminousn[J]. Nature,1994,369:224-227shales[J]. 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Energ Fuel, 1999, 13(2): 266-277Molecular structure of oil asphaltenes from Lunnan area of the Tarim Basinand its applications: a study by pyrolysis, methylation-pyrolysis and RiCOJIA Wang-lu, PENG PingState Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese: Academy of Sciences, Guangahou 510640Abstract: The molecular structure of oil asphaltenes from Lunnan area of the Tarim Basin is elucidated bypyrolysis, methylation-pyrolysis and Ruthenium Ion Catalyzed Oxidation(RICO), and the structure of asphaltenesis used in the study of petroleum geochemistry. The substituted functions in oil asphaltenes from Lunnan area aredominated by n-alkyl side chains. N-alkyl bridges and minor alkyl cyclohexanes, branched alkanes and alkylbenzenes are also identified. These functions maybe are linked to the structure of asphaltenes by C-C bonds. Thearomatic ring systems of oil asphaltenes are mainly composed of naphthalene and phenanthrene and seldom of highlycondensed aromatic rings. The molecular structure of oil asphaltenes from Lunnan area indicates that these oilsmainly came from lipids of planktonic algae. The pyrolysates of oil asphaltenes from different tectonic belts ofLunnan area are similar, which suggests these oils came from sources under the same sedimentary environment. Theidentification of relatively high abundance of 1, 2, 3, 4-tetramethyl benzene, 2, 6-dimethyl alkanes and 2, 6, 10-trimethyl alkanes in pyrolysates of oil asphaltenes indicates the source of these oils were formed under stronglyreduced sedimentary environment. Low abundance of pr-l-ene suggests high maturity of oils from Lunnan areawhich are also supported by the fact that the n-alkanoic acids are much more than di- n-alkanoic acids in yields ofasphatenes by RICO. Some alphatic acids are linked to the structure of asphaltenes by ester bonds, and this maybeindicates the oil has been partly altered in reservoir by catagenesis, such as bio-degradationKey words: asphaltene; molecular structure; pyrolysis; source; sedimentary environment; maturity; Tarim BasinCLC number: P593Document code: AH中国煤化工CNMHG