原油中吡咯类含氮化合物的分布型式

不同类型原油的实验结果表明:原油中存在咔唑、苯并咔唑及二苯并咔唑3类吡咯类化合物,且以前两类为主。两大系列同系物的相对丰度呈正态分布。咔唑、苯并咔唑的分布型式除与原油母质类型有关外,还受油气运移及热成熟作用的影响。高等植物输入较多的原油相对富集烷基苯并咔唑和二苯并咔唑;油气运移距离增加,咔唑系列相对富集;成熟度增加,低分子量化合物富集。由于原油中吡咯类化合物的取代位优先且局限于某些特定的部位,所以其分布型式存在多种同分异构体。不同的同分异构体可能与干酪根先质的结构有关。     

运用吡咯类化合物分析彩南油田充注过程

运用原油中的吡咯类含氮化合物，示踪准噶尔盆地彩南油田主区块侏罗系三工河组油藏的源油运移充注过程。原油中吡咯类化合物以烷基咔唑为主，烷基苯并咔唑次之，几乎不含二苯并咔唑。根据1,8—二甲基咔唑/2,4—二甲基咔唑、C3—咔唑/C2—咔唑、G1/G3以及烷基咔唑与烷基苯并咔唑的相对含量等参数的平面分布规律可知，彩南油田东区块彩001-彩007井断层线两侧原油具有不同的充注过程，东侧有北和南两个充注方向，原油进入油藏后向彩1001井，彩006井附近运移。西侧只有来自南方的一个充注方向，原油以断层为通道进入断鼻隆起核部后继续向西充注至构造高点。     

含氮化合物运移分馏机理及应用

含氮化合物在石油运移研究中的应用是一项开创性的工作,同时也是石油非烃地球化学研究的新进展。目前国外对含氮化合物进行了广泛而深入的研究,特别是咔唑类化合物在石油运移中的应用研究方面取得了重要的进展;而国内的研究尚属起步阶段。本文尝试利用这些指标探讨A油田石油运移方向。1含氮化合物运移分馏机理石油中的含氮化合物分为两种类型:碱性吡啶类(吡啶和喹啉)和非碱性吡咯类(咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物、吲哚),其中,非碱性吡咯类约占总氮量的2/3。含有氮原子杂环化的咔唑类分子具有较强的极性,它可以通过氮原子键合…     

松辽盆地稠油咔唑类化合物分布及运移特征

原油咔唑类化合物分布特征是研究油气运移、成藏规律的有效手段，但对于降解稠油而言，咔、唑类化合物能否用于油气运移规律研究的报道目前很少。因此，通过大量的样品分析探讨了影响稠油中咔唑类化合物分布的因素及稠油的运移特征。结果表明，该区原油咔唑类运移参数与原油降解程度和源岩成熟度关系相对较小，主要反映油气的来源和油气运移特征；原油咔唑类化合物参数揭示的油气运移特征是西部斜坡区原油总体处于同一运移系统并呈现由东向西的运移趋势，直线运移距离近100km；油气运移途径可分为2个方向、2种通道，优势运移通道对油气分布有明显的控制作用。最后，提出了下一步在西部斜坡区进行油气勘探的3个有利方向。     

咔唑、酚类和二苯并噻吩类化合物在油气运移研究中的应用

原油和源岩中咔唑、酚类和二苯并噻吩类化合物为油气运移研究提供了理想的工具.烷基咔唑浓度、屏蔽和半屏蔽异构体-暴露异构体比值和苯并咔唑比值是很好的运移指标,但源岩有机质输入、沉积环境、热成熟度、初次和二次运移及生物降解作用都可能对这些化合物分布产生影响.不同沉积环境的原油中咔唑类化合物分布差异很大,咔唑类化合物运移参数在成熟度较低时随成熟度增加而增加,在成熟度较高时随成熟度增加而降低,限制了其作为油气运移指标的适用性.烷基酚浓度可以指示油气运移方向,但同样受相和沉积环境、成熟度和生物降解等多种因素影响.同源石油的烷基二苯并噻吩类参数(如4-/1-MDBT,2,4-/1,4-DMDBT和4,6-/1,4-DMDBT)可应用于不同成熟度的原油、生物降解原油和同源石油两期充注的混合油的油气运移示踪,是很好的油气运移评价工具.断陷盆地生成的油气成熟度差异大,相和沉积环境变化快,因此利用分子地球化学指标进行油气运移示踪时,需要综合考虑各种影响因素.     

沙特轻质原油常压渣油中含氮化合物的表征

采用正、负离子模式下的电喷雾电离源(ESI)傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)研究沙特轻质原油常压渣油中所含的含氮化合物。从分子水平检测碱性和非碱性含氮化合物在沙特轻质原油常压渣油中的分布。结果表明:相对丰度最高的碱性和非碱性化合物类型均为含一个氮原子的N_1类化合物;非碱性的N_1类化合物主要是以吡咯环为中心官能团的化合物,苯并卡唑和二苯并咔唑类化合物含量最高;碱性的N_1类化合物主要是以吡啶氮为中心官能团的化合物,其类型分布相对非碱性N_1类化合物更加均匀。     

镇北油田原油含氮化合物分布特征与油气运移

鄂尔多斯盆地镇北油田原油中含有丰富的吡咯类含氮化合物,不同层系或相同层系原油中吡咯类含氮化合物总体分布型式相似,原油中吡咯类含氮化合物以烷基咔唑为主,烷基苯并咔唑次之,未检测到二苯并咔唑。但含氮化合物绝对质量分数与相对分布差异明显,显示出明显的油气运移分馏效应。随着运移作用的加强,含氮化合物绝对浓度下降,"屏蔽"型与"暴露"型或"半屏蔽"型化合物的比值增加。根据原油中含氮化合物参数的平面分布规律可知,镇北地区原油运移方向是:镇53井区和镇221井区为自东北向西南,镇218井区为自西北向东南。     

应用吡咯类化合物探讨彩南油田油气运移——以彩南油田东块侏罗系西山窑组油藏为例

吡咯类含氮化合物因其结构类型不同而具有明显的运移分馏效应,不失为一种研究油气运移方向的有效手段.彩南油田东区块西山窑组油藏原油属于同一组群类型,吡咯类含氮化合物组成以烷基咔唑为主,苯并咔唑含量低,烷基咔唑中又以C₂-咔唑和C₃-咔唑为主.对吡咯类运移分馏效应参数的分析表明,彩南油田东区块主要有西方、北方两个原油充注方向,油藏内部断裂对成藏过程起了重要的通道作用.白家海凸起西方的东道海子北凹陷侏罗系煤系地层可能是主要烃源灶,但也不排除凸起南方的阜康凹陷及其北斜坡供烃的可能性.      

二苯并呋喃地球化学研究进展及作为油藏充注示踪标志物的化学机理

二苯并呋喃及其烷基取代系列(DBFs)的结构和性质与二苯并噻吩及二苯并吡咯(咔唑)化合物类似,其相对含量和总量的变化受热成熟作用和地色层分馏效应影响。基于氧原子与输导层介质氢键形成机理及二苯并呋喃分子极性理论,在石油运移过程中,二苯并呋喃同样产生与咔唑类含氮化合物类似的运移分馏效应。从化学机理上对二苯并呋喃含氧化合物作为运移示踪标志物进行了理论解释,并加入氘代二苯并呋喃为标样,求得二苯并呋喃含氧化合物的绝对含量。以塔河油田海相原油和北部湾盆地福山凹陷陆相原油为代表,对DBFs在沉积环境和成熟度判识中的应用进行了研究。根据原油中二苯并呋喃总量和咔唑类含氮化合物总量的对比,证实了二苯并呋喃含氧化合物的运移分馏效应,提出原油中二苯并呋喃类化合物的总量可作为有效的油藏充注途径示踪参数。     

利用咔唑类化合物研究油气的运移——以塔里木盆地环阿瓦提凹陷志留系古油藏为例

咔唑类化合物是原油中极性较大的化合物,是研究油气运移的有效指标.在油气运移过程中,咔唑类与围岩发生作用而被吸附;苯并咔唑比苯并咔唑运移速度快;C₃-咔唑的极性相对于C₂-咔唑的较小而运移较快.因此,随运移距离增大,原油中的咔唑类化合物的含量将不断减少,苯并咔唑/苯并咔唑比值增大,C₂-咔唑/C₃-咔唑比值变小.塔里木盆地的第二期油气成藏发生在海西晚期,阿瓦提凹陷在海西期不断沉降,为塔里木盆地主要的生油凹陷,寒武系—下奥陶统源岩此时处于大量排烃期,根据上述几项含氮化合物指标的研究可知,排出的油气从生烃中心向四周呈辐射状运移,在构造高部位聚集成藏,晚海西期运动时被抬升至地表形成现今广泛分布的干沥青.      

中性含氮化合物在酒西盆地石油运移研究中的应用

石油在运移过程中,最可能与岩石中的矿物和水发生相互作用的成分是具有官能团的、能与强酸、强碱或氢键相互作用的那些化合物,如酚类、咔唑类。咔唑属于中性氮吡咯类化合物,目前国内实验室能分析出来的吡咯类化合物主要有咔唑类与苯并咔唑类。石油中这些吡咯类化合物成分的变化,可以比常规参数更好地指明石油运移的方向。酒西盆地是我国油气勘探历史最长的盆地之一,基本地质特征相当清楚,地质学研究指出盆地南部老君庙背斜带分布的油田油源来自青南凹陷,原油从西向东运移,经鸭儿峡、老君庙到石油沟油田。采用７ 项中性含氮馏分运移参数,对取自５口井的５ 个原油样品进行运移判别,从地球化学角度证实了这一地质推论。这对加深酒西盆地油气聚集规律的认识具有一定的作用,也进一步确定了中性氮分析技术在石油运移研究中的重要意义。图５ 表２ 参４（熊英摘）     

原油中咔唑类参数运移示踪效应的驱替模拟实验

油气运移研究对油气勘探与开发至关重要,受原油黏度、复杂化学组成及潜在的多种地质因素影响,原油运移方向与路径的确定难度较大。分子地球化学参数是研究油气运移规律的有效方法之一,实际成藏过程中的这些参数受其形成、相对组成以及演化程度等因素的影响。在实验室条件下可实现单一因素控制下的分子参数效应,采用室内驱替模拟实验的方法,在填砂管上进行油驱水实验,利用C₁₈固相萃取柱分离与富集不同运移距离吸附油中的咔唑类化合物,考察原油中咔唑类化合物的运移示踪规律。结果表明,咔唑类参数1-/4-MCA、1,8-/1,7-DMCA、1,8-/2,4-DMCA、1,8-/2,5-DMCA、1,8-/2,7-DMCA比值均随着运移距离的增加而显著增大,特别是全屏蔽型与全裸露型异构体比值1,8-/2,4-DMCA和1,8-/2,5-DMCA的增长幅度可达63.97%和35.50%,这些参数具备作为良好的运移示踪参数的潜质;而参数苯并[a]/[c]咔唑所表现出的运移示踪规律与前人部分实际油藏运移研究不符,可能是苯并咔唑类化合物的运移受其本身构型和其他地质条件的影响,建议该参数在应用到油气运移示踪...     

含氮化合物在东濮凹陷西斜坡油气运移研究中的应用

对东濮凹陷西斜坡胡-庆油田不同部位油藏中原油含氮化合物的对比研究表明，含氮化合物具有十分明显的分馏效应。它表现为处于同一运移路径上的油藏，随着运移距离的加大，咔唑和甲基咔唑的相对含量、1-甲基咔唑／（2-甲基咔唑＋3-甲基咔唑）、咔唑／二甲基咔唑和甲基咔唑／二甲基咔唑比值降低，而三甲基咔唑的相对含量、1，8-二甲基咔唑／3，4-二甲基咔唑、1，8／2，5-二甲基咔唑、1，8／2，6-二甲基咔唑和1，8／2，7-二甲基咔唑比值明显的增加。咔唑和甲基咔唑的相对含量与三甲基咔唑的相对含量变化具有反相相关关系。根据含氮化合物的运移参数认为研究区油气运移从南东向北西运移。     

咔唑类化合物的运移示踪机理及应用

咔唑类含氮化合物是一种良好的油气运移示踪剂。咔唑分子9号碳位上的氢原子易与疏导层基质表面的含氧官能团作用产生氢键,导致咔唑类化合物可逆或不可逆地吸附并部分残留在疏导层中。该氢原子受到的屏蔽程度不同,导致化合物受到的吸附几率存在差异。因此,根据咔唑类化合物在正相色谱图上的出峰顺序,可推测其在疏导层中的运移情况;根据不同类型的咔唑类化合物在原油中的绝对含量和比值,可推断油气运移的方向和相对距离。     

咔唑类化合物在MoS_2晶体表面吸附行为的第一性原理

基于密度泛函理论,采用VASP方法研究了咔唑类化合物(咔唑、3-甲基咔唑和1,5-二甲基咔唑)在MoS2(00-3)晶体表面的吸附行为,考察引起其吸附能差异的原因。结果表明,咔唑类化合物在MoS2晶体表面的吸附过程中为电子受体,其吸附能随MoS_2片层数的增多而减弱;由于空间位阻和电子效应的共同作用,使得咔唑类化合物在MoS2晶体表面的吸附能随着苯环上甲基取代数目的增加而变小;Bader电荷及高低占据轨道的分析表明,咔唑类化合物分子上N原子得电子多少的顺序与它们在MoS2晶体表面的吸附能大小顺序一致,吡咯环N原子上的电子流向催化剂Mo原子,同时咔唑类化合物分子的LUMO轨道接受S原子HOMO轨道的电子形成反馈键,使得咔唑类化合物在MoS2晶体表面稳定吸附。     

渤南洼陷沙三段油气运移路径分析

基于地球化学分析方法,利用原油生物标志化合物及含氮化合物参数对渤南洼陷沙三段油藏的油气运移路径进行分析。对比各项地化参数,最终选取C29胆甾烷20S/（20S+20R）,(C₂₁+C₂₂)/(C₂₈+C₂₉)及∑C_21-/∑_C22+等生物标志化合物指标和1,8/2,4-二甲基咔唑、1,8/2,7-二甲基咔唑、苯并[a]咔唑/（苯并[a]咔唑+苯并[c]咔唑）等含氮化合物参数进行研究,结果表明,以上各参数均随着油气运移距离的增大而增大。综合分析认为,渤南洼陷沙三段油气首先由烃源岩沿渤深4断层与渤深4北断层进行垂向运移,这2条油源断层与沙三段储层的接触点即为油气进入沙三段的充注点,油气运移至充注点时,分别向洼陷南、北两侧发生侧向分流;同时地层压力对油气运移速率的影响较为明显,洼陷生烃中心地层压力较大的地区油气快速运移成藏,地化参数变化率很小,洼陷边缘地层压力较小的地区油气运移速率较低,地化参数变化率较大。     

塔里木盆地塔河油区奥陶系原油中性含氮化合物特征与运移研究

塔河油区具多期成藏的特点,重质油与轻质油并存。重质油中,无论是中性含氮化合物的绝对浓度或是其比值指标都降低,严重影响了原油运移途径的判别。轻质油中,中性含氮化合物指示原油具有自南向北、自东向西的运移特点,其咔唑(CA)绝对浓度由高变低,甲基咔唑系列(MCA)与二甲基咔唑系列(DMCA)比值逐渐增大,苯并咔唑系列的[a]/([a]+[c])比值则随运移距离增加而降低。在塔河3区断裂带附近,咔唑(CA)绝对浓度较高,甲基咔唑系列(MCA)与二甲基咔唑系列(DMCA)比值较低,苯并咔唑系列的[a]/([a]+[c])比值较大,显示断裂沟通了源岩及主力油气输导层,油气运移距离短,晚期油气活跃,油质总体优于塔河4、6区。      

凝析油藏充注方向示踪分子标志物:烷基二苯并呋喃

石油中的二苯并呋喃(DBF)及甲基二苯并呋喃(MDBF)具有和二苯并噻吩(DBT)和二苯并吡咯(咔唑)化合物类似的结构和性质,其异构体相对含量和总量既受热成熟作用的影响,又受运移分馏效应的控制.以氘代二苯并噻吩为标样,求得二苯并呋喃和烷基二苯并呋喃类化合物的绝对含量,其与咔唑类含氮化合物总量呈很好的正相关性.以北部湾盆...     

深度加氢柴油中咔唑类化合物的测定

建立了采用气相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪定性、定量分析深度加氢柴油中咔唑类化合物的方法。该方法可对质量分数为ng/g级的5类咔唑类化合物进行分析,定量标准曲线的线性相关系数R²大于0.9980,回收率范围为81.86%～89.27%,相对标准偏差范围为2.36%～4.14%,重复性较好,最低检出限为0.000 4～0.001 6mg/L,定量限为0.001 2～0.005 4 mg/L,灵敏度较高。利用该方法对不同加氢深度的加氢柴油中咔唑类化合物进行分析检测,结果表明：咔唑、甲基咔唑易于在加氢精制过程中脱除;1位、8位甲基取代的二甲基咔唑类、三甲基咔唑类化合物空间位阻较大,在加氢条件下较难脱除。     

生物标志化合物和含氮化合物作为油气运移指标有效性的对比研究

为了探讨生物标志化合物和吡咯类含氮化合物作为油气运移指标的有效性,以塔里木盆地轮南油田、柴达木盆地尕斯库勒油田为例,对海相成熟油、盐湖相低熟油中烃类组分（甾、萜类化合物）和非烃组分（吡咯类含氮化合物）的分布特征进行了对比研究。定量分析结果显示,不同类型原油中烃类生物标志物差异显著,受原始母质类型、成熟度的影响大,而吡咯类化合物的种类与分布型式相对变化较小,具有相对较好的稳定性。确认吡咯类含氮化合物可显示相对较强的油气运移分馏效应。产生油气运移分馏作用的根本原因是极性作用,吡咯类含氮化合物比甾、萜类化合物的运移分馏效应强,可能是二者产生极性差异的机理不同。吡咯类含氮化合物作为油气运移示踪剂有其独特的优势。