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1.
油藏原油微生物降解的氮同位素分馏效应 总被引：1，自引：0，他引：1
选取辽河油田冷东地区来自Es3烃源岩不同性质原油,测定氮同位素比值,试图分析生物降解过程中原油氮同位素的分馏作用,探讨含氮化合物组成的变化机理。正常原油与相应干酪根的氮同位素比值接近,δ15N分布在4.0‰左右。遭受生物降解的原油,氮同位素比值明显增加,δ15N接近或超过10.0‰。比较遭受不同程度微生物降解自然系列的原油,氮同位素比值的变化与降解程度相联系。微生物降解过程中发生氮同位素分馏作用这一事实暗示降解原油中含氮有机化合物在降解过程中参与了代谢。 相似文献
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王万春 《矿物岩石地球化学通报》2007,26(3):269-275
微生物降解使有机化合物的稳定碳、氢同位素发生不同程度分馏的研究在有机污染物来源和微生物环境修复等领域取得了长足进展,并对原油和天然气微生物降解研究有借鉴意义。微生物作用下的同位素分馏为动力同位素分馏,导致重同位素在残余物中富集。影响微生物降解有机物同位素分馏的主要因素有微生物的降解代谢途径、辅酶作用、降解类型与程度、同位素质量差异和有机物碳数等。不同的微生物代谢途径代表不同的生物化学反应,造成了同位素分馏的显著差异;辅酶对反应的催化作用使微生物作用造成的同位素分馏更加复杂。低碳数正构烷烃遭受微生物降解程度越高,碳、氢同位素的分馏也越大,同位素变重与降解程度之间有明显的相关性。但对于复杂化合物,由于降解的多级反应,同位素分馏与降解程度间的相关性并不明显。在同样降解程度下,氢同位素分馏大于碳同位素分馏,低碳数正构烷烃的同位素分馏大于高碳数正构烷烃的同位素分馏。 相似文献
3.
系统剖析流花11-1礁灰岩油藏储层烃类的生物降解特征, 揭示油藏底水与隔夹层对原油生物降解程度具有显著控制效应, 这使得油藏原油生物降解程度及其分布预测更加复杂化.研究发现, 流花11-1油藏具有统一的油水界面, 油源类型单一, 原油成熟度较高且分布较窄, 可能为短期快速充注所形成的油藏.原油普遍遭受生物降解, 降解程度均小于6级.垂向上, 隔夹层虽可引起局部储层烃类降解程度的倒转, 但单井油柱生物降解等级仍以储层与油水界面的距离为主要控制因素, 表现为降解程度由顶部向底部呈明显梯度变化, 油藏底水控制效应明显.横向上, 油藏降解程度的差异主要由隔夹层控制下储层内原油与活跃底水的接触程度不同导致.在隔夹层密集发育区流体运动受阻, 进而使微生物营养物质供应不足, 代谢物质交换不畅, 原油降解程度相对较低.在上述研究的基础上, 建立了油藏底水与储层非均质性对原油生物降解程度的控制效应模型, 并探讨了该方法在稠油油藏开发中的应用. 相似文献
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砂岩储层中原油微生物降解的模拟实验研究 总被引：22，自引：2，他引：22
模拟辽河冷东-雷家地区的砂砾岩储层条件，采用该地区的正常原油，在３０℃恒温和充氧下以及有营养元素的水溶液中，进行了原油喜氧微生物降解实验。实验表明，经微生物降解后，原油的化学组成发生了较大变化，饱和烃含量下降，沥青质、非烃含量上升；水溶液的ｐＨ值下降，并在其中检测出了有机酸，可见在微生物的代谢过程中，原油中的烃类分子被部分转化为水溶性含氧酸性产物。降解实验的油样与取自同一地区的两个重质原油饱和烃气相色谱图比较，两者在组成上极其相近，其结果说明辽河油田的重油成因，是原油遭受了喜氧微生物的降解。实验对微生物降解过程的动力学进行了初步研究。微生物对饱和烃馏分中不同化合物的降解序列为:短链正构烷烃、长链正构烷烃、异构烷烃、环状烷烃。但当各组分间的浓度发生较大变化时，降解序列会有所不同。 相似文献
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利用高效本源降解菌在不同时间范围内对辽河油样进行了微生物降解模拟实验,以研究不同降解程度原油分子结构的变化规律。微生物作用前后原油样品做族组分分离及进一步的中性氮化合物和酸性化合物分离,然后对其不同组分进行色谱质谱分析和红外光谱分析。结果表明,辽河油样中的非烃化合物经微生物作用以后,正构一元酸含量随降解时间的增加而增加,且变化幅度逐渐增大;五环三萜类羧酸中C28组分和莫烷酸系列随着降解时间的增加含量上升;轻度的微生物降解作用对咔唑、甲基咔唑、二甲基咔唑等化合物没有明显影响,中等强度降解具有一定的影响;从胶质、沥青质红外光谱图看出,微生物能够降解该原油胶质、沥青质。侧链长度随降解程度增加而变短;芳香环结构抗微生物降解能力强,缩合程度变化不大;而取代基上的烷烃易被微生物氧化,氧化程度随降解程度增加而增加,产生酸类、醚类物质。探讨原油微生物降解中非烃化合物结构及其地球化学特征对石油勘探开发都有重要指导作用。 相似文献
6.
生物降解作用对储层抽提物中多甲基取代萘分布的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
对辽河盆地冷东油田冷43块沙三段油藏3口取心井岩心抽提物进行了详细的地球化学分析, 族组成和饱和烃生物标志物分布显示油藏遭受了不同程度生物降解作用的影响, 降解程度由油柱顶部向底部增大, 呈良好梯度变化特征.对比不同降解程度原油样品中三甲基萘、四甲基萘和五甲基萘含量和分布可以发现生物降解的明显控制作用, 根据甲基取代萘异构体在生物降解过程中相对含量的变化初步确定了三甲基萘、四甲基萘和五甲基萘单个异构体的生物降解顺序, 结果表明那些热力学稳定性高的异构体容易遭受微生物的攻击, 而热力学稳定性低的异构体却在生物降解过程中相对富集, 表明生物降解作用完全不同于热力学作用过程, 当原油遭受中等程度生物降解作用影响后, 根据热力学稳定性提出的成熟度参数不再能提供有效的成熟度信息, 易降解和难降解异构体间的比值却是衡量原油遭受生物降解作用程度的地球化学新指标. 相似文献
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地表环境氮循环过程中微生物作用及同位素分馏研究综述 总被引：12，自引：0，他引：12
综述了氮循环过程中的微生物作用及其研究进展。阐述了生物固氮，微生物吸收同化，有机氮素矿化，硝化和反硝化的反应机理及反应过程中的同位素分馏。提出了微生物驱动氮循环的简要模型。微生物驱动的氮循环中不同过程有不同的同位素分馏特征。生物固氮，土壤有机氮矿化过程中分馏效应小，而吸收同化，硝化和反硝化过程中同位素分馏较大，利用各个过程不同的同位素分馏特征可示踪含氮物质的来源。转化和迁移等。 相似文献
8.
深部高温高压环境下原油的成因类型判识一直是深部油气勘探评价中的关键问题之一.塔里木盆地顺北地区7300～8000 m埋深奥陶系鹰山组以及一间房组轻质油藏的发现为研究其成因提供了一个很好的契机.本研究以原油轻烃及其分子稳定碳同位素地球化学组成为基础,系统探讨了塔里木盆地顺北地区深层原油成因特征.研究结果表明,顺北深层原油热演化程度高,为轻质油-凝析油阶段成烃产物.通过与邻区典型油藏热裂解成因原油对比,揭示顺北深层原油总体未受或经历轻微热改造影响,但不同井区存在一定差异性.顺北1井区(SB1井区)、顺北2井(SB2井)和顺北5井区(SB5井区)原油属于正常干酪根热降解成烃产物,未受显著热改造作用影响;顺北3井(SB3井)原油可能受轻微热改造作用影响;顺北7井(SB7井)原油高的姥植比、甲基环己烷重碳同位素、低的芳构化特征,指示可能具有特殊的成烃来源或成藏改造过程. 相似文献
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原油裂解成气动力学研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
对于高温古油藏来说,原油裂解气是形成天然气藏的重要气源.原油裂解成气关系到天然气生成和原油消耗,因而客观评价这一过程对油气勘探有着重要意义.生烃动力学和热模拟实验是原油裂解成气动力学研究的基础.本文总结了原油裂解热模拟实验、原油裂解成气过程及判识指标,讨论了原油裂解成气动力学模型及碳同位素动力学,分析了原油裂解成气动力学研究的地质应用.指出现有的原油裂解成气判识指标难以确定有些天然气是属于原油裂解气还是干酪根裂解气,尤其是高-过成熟阶段生成的天然气;碳同位素动力学已逐渐成为当今国内外油气地球化学研究的前沿,而对原油裂解成气过程中的碳同位素分馏效应研究不够,其预测模型尚不完善. 相似文献
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拟探究油藏注水井近井地带的微生物群落组成及不同营养刺激对微生物代谢和驱油过程的影响.利用高通量测序和荧光定量PCR技术考察不同时期水井返排液中微生物群落的组成与演替规律;探究不同时期返排液、不同营养类型和空气供给量对内源微生物激活效果的影响.表明:不同时期返排液的初始微生物群落组成存在较大差异,用同一种营养剂刺激后的核心微生物具有相似性,其中迪茨氏菌属、放线菌属等烃降解菌的激活程度与原油乳化效果密切相关;向注水近井地带补充空气能提高原油乳化效率,可作为激活内源微生物以提高原油采收率的重要措施;相对于16S rRNA、rhl AB、alk B基因的转录量, cyp153基因和pH更适合作为衡量内源微生物激活效果的指标. 相似文献
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湖泊沉积有机氮同位素组成与有机质的来源有关。沉积有机氮降解过程中一般不发生氮同位素分图1红枫湖现代沉积物有机氮同位素组成变化Ｆｉｇ.1Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆδ15ＮｏｒｇｗｉｔｈｄｅｐｔｈｓｉｎａｍｏｄｅｒｎｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｒｅｏｆＨｏｎｇｆｅｎｇＬａｋｅ.馏,降解前后有机质氮同位素组成基本相同。由于现代湖泊陆源有机质输入稳定,因此沉积有机氮同位素组成主要取决于水生有机质(水生生物)。而水生生物的氮同位素组成又取决于其同化吸收的ＤＩＮ的氮同位素组成和同化吸收率。受人类活动的影响,湖泊外源ＤＩＮ输入发生了较大的变化,其结果反映在湖泊水体ＤＩＮ负荷和δ15Ｎ值的变化。随 相似文献
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硝酸盐氮氧稳定同位素分馏过程记录的海洋氮循环研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
海洋生态系统中的氮素生物地球化学循环主要是由微生物的代谢过程来驱动的,包括氮固定、氮同化、硝化以及反硝化和厌氧氨氧化过程,这些过程都伴随着不同程度的氮氧同位素的分馏,直接影响着海洋硝酸盐中的氮氧稳定同位素组成.因此,通过检测海洋硝酸盐中的氮氧稳定同位素信号,就可以捕捉到海洋中发生的具体氮素循环过程.细菌反硝化法是这一研究最有力的手段,通过细菌的作用把硝酸盐中记录的氮氧稳定同位素信号转化到N2O中,再通过痕量N2O的同位素质谱测定和分析,准确地反映海洋中发生的氮素转化过程.硝酸盐氮氧稳定同位素分馏过程为深入理解海洋氮循环提供了一个重要的工具,有力推动了海洋氮素生物地球化学的研究,在近10年来取得了重要进展. 相似文献
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生物降解原油中吡咯氮化合物组成的变化 总被引：1，自引：0，他引：1
渤海海域地区近50个原油样品中性氮组分的GC／MS定量分析资料表明,油藏中的生物降解作用对原油的吡咯氮化合物含量和分布有明显影响。经与同源未降解原油比较,各种烷基咔唑和苯并咔唑在3。4级中轻度降解油中就出现明显降解迹象,随生物降解程度增高其含量逐渐减少,在6—8级严重降解油中它们的总含量降低到原有的五分之一左右。在3—4级中轻度降解油中,裸露型甲基咔唑异构体更容易被微生物侵袭而代谢,抗生物降解能力按1-甲基咔唑〉4-甲基咔唑〉2-、3-甲基咔唑顺序递减;当降解程度更高时,这些化合物降解速率相当,1-／4-MCA等比值相对稳定。低-中等降解阶段,不同类型二甲基咔唑异构体的抗生物降解能力也存在明显差异性,呈屏蔽型〉半屏蔽型〉裸露型降低;在生物降解水平进一步增高时,这些异构体之间的相对含量变化不大。生物降解作用对苯并咔唑系列化合物分布的影响具有不确定性,且随降解程度的增加变得更为显著,降解油中【a】／[c】苯并咔唑比值或增高或降低。生物降解原油中吡咯氮化合物的组成变化,使降解油的二次运移示踪面临新的问题。 相似文献
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塔北隆起深层海相油藏中原油及族组分碳同位素组成的纵向分布特征及其地质意义 总被引：2，自引：0，他引：2
利用MAT252同位素质谱仪分析了塔里木盆地塔北隆起深层海相油藏中原油及族组分的碳同位素组成。研究表明该区深层海相油藏中原油的全油碳同位素组成主要受生源控制,受热力作用影响较小;而在继承生源的碳同位素组成的基础上,热力作用将对原油族组分的碳同位素组成及其逆转和分馏产生重要影响。总的趋势是随着油藏埋藏深度的增大和热力作用的加强,饱和烃组分的碳同位素组成逐渐变重,而沥青质组分的碳同位素组成不断变轻,族组分碳同位素逆转程度和分馏程度有所加强,并出现饱和烃﹥芳烃﹥非烃﹥沥青质的整体逆转现象。塔北隆起深层海相原油族组分的碳同位素组成的纵向变化特征,可以反映出热力作用对原油稳定性的影响。 相似文献
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塔里木盆地大宛齐油田的部分原油经受了不同程度的微生物降解作用,通过对该油田原油中轻烃分布特征的研究,
能更深入地认识微生物降解作用对轻烃的影响。结果表明,微生物优先消耗正构烷烃,其次为异构烷烃和环烷烃;从而导致
C6、C7轻烃三角图发生相应变化。在大宛齐原油中,随微生物降解程度的增加,正庚烷值和异庚烷值逐渐减小;当庚烷值
为0~21,异庚烷值为0~2.6时,为“微生物降解”原油。微生物降解作用亦能使苯/正己烷、甲苯/正庚烷两个比值增大,而
使正庚烷/甲基环己烷比值减小;基于甲苯/正庚烷、正庚烷/甲基环己烷两个比值建立的判别次生蚀变作用的模板,当原油
处于轻微微生物降解作用时,该模板易与蒸发分馏趋势混淆,需谨慎使用。 相似文献
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《地球化学》2015,(6)
对辽河盆地中央凸起南部潜山原油进行了好氧生物降解模拟实验,分析了辽河原油在轻度至中度(PM 1~4级)的好氧生物降解过程中化学组分的变化,以及在此过程中原油族组分和正构烷烃单体的稳定碳同位素值的变化。结果显示,饱和烃组分的消耗速率最快,正构烷烃的消耗速率高于异构烷烃,低碳数正构烷烃的消耗速率高于高碳数正构烷烃。正构烷烃的疏水性及其在原油中的相对浓度可能是影响微生物选择性地消耗正构烷烃的主导因素,即低碳数的正构烷烃由于在油水界面上的表面张力较小而更容易被微生物降解。正构烷烃单体(C_(14)~C_(30))稳定碳同位素值在生物降解过程中较稳定,未产生明显的碳同位素分馏效应。正构烷烃的好氧降解产物主要是脂肪酸、醇和CO_2。辽河原油中正构烷烃组分的δ~(13)C值较饱和烃、芳烃、胶质和沥青质组分都要偏重,降解产物中水溶性较低的高碳数脂肪酸和醇大部分进入胶质中,少部分通过氢键缔合和形成酯键等方式进入到沥青质组分中,造成沥青质组分的δ~(13)C值发生相应的变化,即对沥青质的δ~(13)C值产生"拉动效应";而降解产物中高水溶性的低碳数烷基酸和醇会进入水相而脱离原油,导致残余油的整体δ~(13)C值相应变轻。因此,假如易受生物降解的烃类如正构烷烃等的δ~(13)C值与原油的δ~(13)C值差别比较大,那么生物降解过程中随着原油化学组成的改变,原油本身及其族组分的δ~(13)C值均可能发生明显的变化。 相似文献
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扩散法——EA-IRMS测定天然水体铵态氮同位素实验条件研究 总被引：2，自引：0，他引：2
稳定氮同位素是研究氮循环和氮污染源示踪的一个有效手段。然而目前国内对水体中铵态氮同位素测定方法研究较少,限制了水体氮循环和污染机理的深入探讨。本文采用改进的扩散法(EA-IRMS)测定水中铵态氮同位素,探讨了样品制备过程中扩散溶液的体积、浓度和扩散时间对回收率及氮同位素测定值的影响。实验得出最佳扩散条件为:1.50 mg/L氯化铵溶液400 mL扩散14天,回收率大于95%,且不会产生氮同位素分馏。本研究为高精度测定天然水体中铵态氮同位素提供了更可靠的实验条件。 相似文献
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在含油气系统关键成藏时刻的定年研究中,铼-锇(Re-Os)放射性同位素定年体系受到了广泛的重视。本文着重从原油Re-Os体系特征出发探讨Re-Os等时线年龄的构建及其优化发展方向。较低的Re和Os含量、局限的187Os/188Os混合、漫长的地质过程、与高温相关的油藏改造等都不利于Re-Os等时线年龄的构建。原油中的Re和Os富集于沥青质组分中,且在易沉淀的沥青质中含量更高。有些原油各组分之间存在Re-Os同位素组成的差异,这一方面增加了多原油样品的Re-Os等时线定年的不确定性,另一方面也出现了利用单一原油组分进行Re-Os等时线定年的可能。未来研究仍需从地质实践和化学实验两方面来提升对Re-Os同位素体系在含油气系统中的地球化学行为的认识,进而更精准地确定油气运聚成藏与改造的时间,为油气勘探提供新依据。 相似文献