返回列表 回復 發帖

塔里木盆地古生界原油研究進展

一般認為,原油中的含硫有機化合物來自沉積岩乾酪根裂解作用。但是,國外在二十世紀七、八十年代已有人提出某些瀝青中硫、凝析油中硫醇,可能是相對高溫下有機質與TSR(熱化學硫酸鹽還原作用)成因的H2S反應的產物。但是,這種成因含硫有機化合物分佈是否廣泛、形成的機理是什麼、除了硫醇外還有哪些含硫有機化合物形成於同樣的機制,目前都不清楚?

中國科學院地質與地球物理研究所油氣資源研究室蔡春芳研究員等人對此進行了長期而深入的研究,前期已經取得了一系列創新性的認識。例如,2003年發表的論文研究了川東三疊系高H2S天然氣,提出硫醇為相對高溫下烴類有水熱解產生的稀烴與TSR成因的H2S反應的產物,此觀點現已被普遍接受;2005年發表的論文提出生物降解的原油適合於生物的細菌硫酸鹽還原作用(BSR)或非生物的熱化學硫酸鹽還原作用(TSR)產生的H2S併入作用,此觀點也得到了諸如法國研究者的支持。

近期,他們在《化學地質學》(Chemical Geology )發表論文(Cai et al. Origins of Palaeozoic oils in the Tarim Basin: Evidence from sulfur isotopes and biomarkers. Chemical Geology, 2009, 268: 197-210),將塔里木盆地古生界原油分為I類:生物降解原油;II類:非生物降解原油(包括具有H2S氣頂的II1類和沒有H2S 伴生II2類原油)。他們研究發現,I類原油δ34S值與伴生的黃鐵礦接近,遠高於烴源巖和其它類型的原油,進一步支持了他們2005年提出的熱化學硫酸鹽還原作用產生的H2S併入到生物降解過的原油中這個觀點。II2類原油δ34S值與某些生物標誌化合物一致,都與寒武系-下奧陶統烴源巖可以對比,從而得出了這樣一結論:δ34S值可以應用於烴源巖(快速埋藏)與原油的對比研究。II1類原油中,根據生物標誌化合物組成特徵推斷,原油既來自寒武系-下奧陶統烴源巖,也有來自上奧陶統烴源巖的貢獻。有趣的是,II1類原油都與現今H2S氣頂δ34S值接近,表明H2S與原油之間存在強的硫同位素交換與平衡作用。對H2S含量最高(2.6%)的油樣分析顯示,該油芳烴組分中有機含硫化合物含量最高,同時,檢測出了兩系列的長鏈四氫塞吩(C10-C30)、苯並塞吩並苯並塞吩系列、苯並?塞吩系列等。其中,四氫塞吩很不穩定,受熱後脫氫演化為塞吩、苯並塞吩、二苯並塞吩等,一般僅出現在來自高硫烴源巖的未熟、低熟原油中。蔡春芳等人卻首次在高達142°C的油藏中發現了這類化合物,作者認為這是典型的、相對高溫下熱化學硫酸鹽還原作用(TSR)產生的H2S併入的產物。
返回列表