"解密原油的生物密碼：從生物標(biāo)志物中讀懂油田歷史" 今日觀點(diǎn)

原油中的生物標(biāo)志物是指存在于石油和天然氣中的與生物來源相關(guān)的化合物。這些生物標(biāo)志物可以是有機(jī)化合物，如藻類生物標(biāo)志物、植物生物標(biāo)志物和動(dòng)物生物標(biāo)志物等，也可以是化石或化石殘留物，如有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)和蠟等。原油中的生物標(biāo)志物對(duì)于石油勘探、油藏評(píng)價(jià)、原油來源、成熟度、沉積環(huán)境等方面具有重要的意義。首先，生物標(biāo)志物可以用于確定原油的來源。不同類型的生物體中存在的生物標(biāo)志物種類和含量不同。

(資料圖片僅供參考)

例如，藻類生物標(biāo)志物通常存在于海洋生物中，而植物生物標(biāo)志物則通常存在于陸地植物中。通過分析原油中生物標(biāo)志物的種類和含量，可以確定原油的來源。其次，生物標(biāo)志物可以用于確定原油的成熟度。隨著原油的成熟度增加，生物標(biāo)志物的含量和種類也會(huì)發(fā)生變化。因此，可以通過分析原油中生物標(biāo)志物的含量和類型來確定原油的成熟度。這對(duì)于評(píng)估油田儲(chǔ)量和開采方式等方面具有重要意義。

圖片來源：https://brazilpetrostudies.com.br/services/oil-gas-geochemistry/

除此之外，生物標(biāo)志物還可以用于石油地質(zhì)學(xué)研究。生物標(biāo)志物可以用于確定原油沉積環(huán)境和沉積期間的氣候條件等地質(zhì)信息。例如，植物生物標(biāo)志物可以用于確定原油成熟的地質(zhì)時(shí)期和環(huán)境，如溫度、濕度、降水等。這對(duì)于研究地質(zhì)歷史和生態(tài)環(huán)境等方面具有重要意義。最后，生物標(biāo)志物還可以用于指示潛在石油和天然氣的存在。在探測新油田時(shí)，可以通過尋找含有特定類型生物標(biāo)志物的沉積巖層來尋找油藏。這可以有效地提高石油勘探的效率和準(zhǔn)確性。總的來說，生物標(biāo)志物是研究石油和天然氣的重要指標(biāo)之一。通過對(duì)原油中的生物標(biāo)志物進(jìn)行分析，可以得到有關(guān)原油來源、成熟度、沉積環(huán)境等方面的信息，對(duì)于石油勘探和開發(fā)具有重要意義。

圖1. 生物標(biāo)志物參數(shù)圖顯示了四個(gè)油組之間的地球化學(xué)差異

(a)原油的成熟度相關(guān)參數(shù)(Ts/Tm vs. diaC 30 H/C 30 H)的散點(diǎn)圖，(b)原油的來源相關(guān)參數(shù)(C 23 -C 21 TT vs. C 21 -C 20 TT)顯示C 20 , C 21 , C 23 -三環(huán)萜類的分布，(c)原油的參數(shù)(Pr/Ph vs. Ph/nC 18 ) 的散點(diǎn)圖。（Wang et al. 2020）

原油生物標(biāo)志物分析方法：

原油生物標(biāo)志物的分析是確定原油來源、成熟度和沉積環(huán)境等方面的重要手段。這些生物標(biāo)志物可以是有機(jī)化合物，也可以是化石或化石殘留物。以下是幾種常見的分析方法：1.氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）GC-MS是分析原油生物標(biāo)志物的主要方法之一。這種技術(shù)可以將原油樣品中的有機(jī)物分離出來，并通過質(zhì)譜儀鑒定這些有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)庫，可以確定樣品中的生物標(biāo)志物種類和含量。

2.熱解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Pyrolysis-GC-MS）Pyrolysis-GC-MS是將樣品在高溫下進(jìn)行熱解，將有機(jī)物分解成較小的化合物，然后用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行分析。這種方法可以將生物標(biāo)志物與其他有機(jī)物分離開來，從而更準(zhǔn)確地測定生物標(biāo)志物的含量和種類。

熱解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（圖片來源：中國科學(xué)院西北研究院油氣資源研究中心網(wǎng)站）

3. 元素分析生物標(biāo)志物中含有特定的元素，如硫、氧、氮等。通過測定原油中這些元素的含量和比例，可以對(duì)生物標(biāo)志物進(jìn)行初步鑒定。例如，硫含量較高的生物標(biāo)志物通常與海洋有機(jī)質(zhì)有關(guān)，而氮含量較高的生物標(biāo)志物則通常與陸地植物有關(guān)。

4. 石油飽和度石油飽和度是指原油中的瀝青質(zhì)和非瀝青質(zhì)之間的比例。生物標(biāo)志物通常富含非瀝青質(zhì)，因此可以通過測定石油飽和度來間接推測生物標(biāo)志物的含量和種類。

總之，原油生物標(biāo)志物的分析需要使用多種方法進(jìn)行綜合分析。這些方法可以確定生物標(biāo)志物的含量和種類，從而提供關(guān)于原油來源、成熟度和沉積環(huán)境等方面的重要信息。

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