傅里叶变换离子回旋共振质谱对中国高硫原油的分子组成表征.PDFVIP

中国科学: 地球科学 2014 年 第44 卷 第1 期: 122 ~ 131 SCIENCE CHINA PRESS 论 文 傅里叶变换离子回旋共振质谱对中国高硫原油的 分子组成表征 ① ②* ③ ③ ① ① ①† 卢鸿 , 史权 , 马庆林 , 时阳 , 刘金钟 , 盛国英 , 彭平安 ① 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, 广州 510640; ② 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室, 北京 102249; ③ 中国石油南方勘探开发有限责任公司, 广州 510240 * 联系人, E-mail: sq@ † 联系人, E-mail: pinganp@ 收稿日期: 2013-03-21; 接受日期: 2013-09-11; 网络版发表日期: 2013-12-18 国家重点基础研究发展计划(编号: 2012CB214706)、国家科技重大专项(编号: 2011ZX05008-002-33)、南海水合物调查专项基金项目(编号: GZH2011003-05-04-01)和国家自然科学基金项目(批准号:资助 摘要 常规GC/MS 只能分析饱和烃和芳烃馏分中具有挥发性的小分子化合物, 以此技术研 关键词 究原油中含硫杂原子的分布具有明显的局限性. 本文采用具有超高分辨率的傅里叶变换离子 电喷雾ESI FT-ICR MS 回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术, 从分子层次研究中国下第三系典型盐湖相膏盐沉积盆地原油 硫化物 中的硫化物, 从分子中杂原子类型、碳原子数和缩合度(以等效双键DBE 表示)等方面整体描述 高硫原油 有机硫化合物的分子组成. 有机硫化合物的杂原子类型十分丰富, 鉴定出S , S , S , OS, OS , 江汉盆地 1 2 3 2 O S, O S , NS 和NOS 等类型(S 表示化合物分子中的杂原子仅含有 1 个硫原子的杂原子化合 晋县凹陷 2 2 2 1 物). 江汉原油中高丰度有机硫化合物以硫醚类为主, 主要是一环环硫醚类化合物; 晋县凹陷 高硫重质稠油中有机硫化合物主要是苯并噻吩和二苯并噻吩类化合物, 缩合度和碳数范围大 大增加. 晋县凹陷和江汉盆地虽然同属下第三系盐湖相膏盐盆地, 发育碳酸盐-蒸发岩沉积, 但 在不同微生物作用下硫的化学成岩演化明显不同, 导致具有明显不同的生物标志物组合特征、 有机硫化合物分布乃至不同的未熟油-低熟油生油机理. 有机硫化合物的组成分析是有机地球化学领域 化合物被用于研究源岩的成熟度及石油运移(沈平等, 的重要研究方向, 过去 30 年中曾开展过非常深入的 1998; 李林强和林壬子, 2005; 王铁冠等, 2005). 有 研究工作(Sinninghe Damsté 和 de Leeuw, 1990). 利用 机硫化合物是石油中含量最多的杂原子化合物, 尽 气相色谱(GC)、质谱(MS)等手段, 在原油和生油岩中 管相关研究已经取得了许多进展,