[发明专利]一种原油沥青质中生物标志化合物的分析方法

说明书

本发明涉及一种原油沥青质中生物标志化合物的分析方法，其包括如下步骤：对原油进行提取处理得到沥青质；在氢气气氛中使沥青质在催化剂存在下发生加氢脱硫反应，得到脱硫产物；对脱硫产物进行沥青质沉淀处理，得到脱沥青质产物；对脱沥青质产物进行柱层析分离处理，得到饱和烃；对饱和烃进行GC‑MS分析，得出原油沥青质中的生物标志化合物。本发明方法可以快速有效地对原油(特别是生物降解原油和高、过成熟原油)沥青质中的生物标志化合物进行分析，分析过程简单。本发明方法拓宽了石油地质样品中甾烷类、藿烷类化合物的分析方法。

技术领域

本发明属于石油勘探开发及油气有机地球化学研究应用技术领域，具体涉及一种原油沥青质中生物标志化合物的分析方法。

背景技术

现有技术对于研究正常原油中的生物标志化合物相当成熟，通常采用国家标准《气相色谱-质谱法测定沉淀物和原油中生物标志物》(GB/T 18606-2001)，对石油中的生物标志化合物进行分析。王汇彤等(王汇彤,张水昌,翁娜等.生物标记化合物甾烷、藿烷的定量分析新方法[J].中国科学:地球科学,2014,44(8):1713-1722)先对地质样品进行分离，获得地质样品的饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质，然后采用全二维气相色谱-飞行时间质谱对所得饱和烃进行分析，然后结合m/z 191、m/z 217离子色谱图，对样品中的藿烷和甾烷进行分析。

对于处在高成熟阶段或受到强烈生物降解的有机质，常见的烃类(尤其是饱和烃、芳烃)和生物标志物丰度低或受到破坏，常规的分析手段无法有效获取分子有机地球化学信息。而沥青质由于大分子结构复杂，在热演化和降解过程中受影响较小，尤其是沥青质大分子内部往往键合了原生态的生物标志物小分子，这些生物标志物受到外围大分子保护未受到破坏，从而保留了烃源岩有机质的原始面貌，为从中提取有价值的原始烃源岩信息提供了可能。

为了提取沥青质中的生物标志化合物，马安来等(马安来,张水昌,张大江等.塔里木盆地原油沥青质钌离子催化氧化及油源[J].石油勘探与开发,2004,31(3):54-58)从原油中分离出沥青质，然后采用钌离子催化氧化(RICO)反应，获得原油沥青质RICO产物，主要包括一元酸、二元酸、三环萜烷酸、藿烷酸、伽马蜡烷酸、孕甾烷酸、甾烷酸等。文献指出，这些都是键合在沥青质芳核结构中的生物标志物。该方法具有一定的局限性，即反应过程繁琐，既要进行RICO反应，还需对反应产物进行甲酯化及分离，繁琐的分析步骤可能造成生成的生物标志化合物损失；其次，由于缺乏标样，反应生成的酸难于定性。

吴应琴等(吴应琴,夏燕青,王永莉等.严重生物降解稠油沥青质包裹体中生标的研究[J].石油实验地质,2010,32(3):480-483)对原油沥青质进行超声萃取，将萃取物分离出饱和烃进行色谱分析，获得生物标志物组成，但是这类分析方法仅能获得沥青质上吸附的生物标志物，物理作用无法打断键合在沥青质上的生物标志化合物。

因此，目前存在的问题是急需研究开发一种操作简单且广泛适用(特别适用于高、过成熟原油或生物降解原油)的原油沥青质中生物标志化合物的分析方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种原油沥青质中生物标志化合物的分析方法。由于经历严重生物降解原油或高、过成熟原油中的烃类(尤其是饱和烃和芳烃)和生物标志化合物的丰度低或受到破坏，现有的常规分析方法无法有效获取分子有机地球化学信息。本发明的发明人在原油沥青质中生物标志化合物分析方法技术领域进行了广泛和深入的研究发现，通过在原油沥青质中生物标志化合物的分析方法中采用不同于常规高压催化加氢脱硫装置(通常由高压加氢反应釜和金属管线组成)的常压反应装置，在温和的条件下就能释放出沥青质中生物标志化合物，该反应装置均采用化学玻璃反应器组成(不需要特定的高压加氢反应釜)，可以在较温和的反应条件下对沥青质进行加氢脱硫，断开沥青质中的C-S键，释放出沥青质上键合的生物标志化合物，从而可以有效分析其组成分布特征，并进一步开展地球化学应用研究。

为此，本发明第一方面提供了一种原油沥青质中生物标志化合物的分析方法，其包括如下步骤：