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1、精选优质文档-倾情为你奉上油气地球化学复习题一、名词解释：（55）1、R0：亦称镜质体反射率，指光线垂直入射时，镜质体中的反射光强度和入射光强度的比值。（温度和有效加热时间的函数且具不可逆性）（1）、干酪根：沉积岩中不溶于非氧化性酸、碱溶剂和常用有机溶剂的沉积有机质。2、生物标记化合物：是指沉积有机质、原油、油页岩、煤中（书：沉积物或者岩石中）那些来源于活的生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始母质的特殊分子结构信息的有机化合物。因此，它们具有特殊的“标志作用”。3、氯仿沥青“A”：指可溶于有机溶剂氯仿中的有机质。氯仿从岩石中提
2、取出来的有机质质量与岩石样品质量之比的百分数，就是氯仿沥青“A”的含量。它是反映了岩石中分散沥青物质中性部分的含量，一般认为氯仿沥青“A”与石油的性质相近似。（课件：指岩石中可抽提有机质的含量）4、生物降解作用：当含有溶解氧和微生物的地表水进入到浅层油藏界面后，微生物将以石油烃类为碳源进行繁殖，多是选择性消耗石油烃类使得石油化学组成发生重要改变的过程（这主要是需氧微生物的降解过程，异氧微生物的降解即是硫酸盐还原菌的厌氧氧化作用。）（可以不用写吧）生物降解的结果一方面是使原有的性质变差，有的粘度增加，形成重质油；另一方面，生物降解也会产生沥青沉淀，堵塞孔隙喉道，是储层物性变差，从而降低油气藏的开
3、发价值。5、藿烷：五环三萜类中分布较广泛的生物标志物，由死亡生物体经地球化学过程演化而来的反映原核微生物(细菌)的输入的化合物。有4个六元环和1个五元环组成。碳数为27-35，（在C-4、C-8、C-10、C-14、C-18均有甲基，C-21是烃基取代基，它可以是-H、-CH3、C2H5等，）这类化合物的立体异构主要发生在C-17、C-21、C-22上，正常藿烷的碳数为30。（当某碳位上少一个-CH2时，称为降藿烷；少两个-CH2时称为二降藿烷；少三个-CH2时称为三降藿烷。当某碳位上增加一个-CH2时称为升藿烷；增加两个-CH2时称为二升藿烷；相应的还有三升直到五升藿烷。）6、甾烷：甾族化合
4、物中最重要的一类，由三个六元环和一个五元环组成。7、Tm：17（H）-22,29,30-三降藿烷，即在C-17上的氢原子为构型，C-22，C-29，C-30的甲基丢失。8、Ts：18（H）-22,29,30-三降藿烷，C-18上的甲基转换到了C-17上，C-18上的氢原子为构型，C-22，C-29，C-30的甲基丢失。9、R构型：将手征性碳原子连接的四个不同基团，a-b-c-d由大到小排列，然后将次序规则中次序数最小的基团（d），放在观察者对面离眼睛最远的地方，其他三个基团（a，b，c）则指向观察者，如果a-b-c是顺时针方向的，则其构型为R。10、S构型：将手征性碳原子连接的四个不同基团，a
5、-b-c-d由大到小排列，然后将次序规则中次序数最小的基团（d），放在观察者对面离眼睛最远的地方，其他三个基团（a，b，c）则指向观察者，如果a-b-c是逆时针方向的，则其构型为S。11、背向读者的基团称为构型，用虚线表示；指向读者的基团称为构型，用楔形线表示。12、分子离子：当化合物分子进入离子源时，用能量为70eV或低于70eV的电子束轰击，化合物分子就会失去一个电子，变为等质量的带正电的分子离子。（分子受到电子轰击后失去一个外层电子形成的等质量的正离子，用M+表示）13、碎片离子：一般有机化合物分子电离成分子离子所需的能量为7-15eV，因此当能量加大到70eV时，多余的能量可以继续使分
6、子离子裂解为稳定的质量较小的碎片离子。广义上指除分子离子以外的所有离子。二、填空题：1、石油的族组成：饱和烃、芳烃、非烃（胶质）、沥青质。2、有机质丰度指标：有机碳含量(TOC)、岩石热解参数(生烃潜量，S1S2)、氯仿沥青“A”和总烃(HC)含量。3、生油气母质的主要类型：浮游植物、浮游动物、细菌、高等植物。4、干酪根元素组成的主要影响因素：有机母质类型；沉积环境；有机质热演化程度。5、正构烷烃主要来源于活的生物体、脂肪酸、蜡质等脂类化合物6、CPI，碳优势指数：表示C25C33的正构烷烃的奇碳数分子与偶碳数分子含量的比值。其计算公式为：7、OEP，奇偶优势比： 当样品具有奇碳数优势时，OE
7、P1；当样品具有偶碳数优势时，OEP18、有关Pr、Ph的应用：还原环境下，偶碳数正构烷烃相对于奇碳数正构烷烃的优势，以及植烷相对于姥鲛烷的优势，即Pr/Ph1；高姥植比代表氧化环境。海相原油： Pr/Ph49、岩石热解参数有：S1（含游离烃量）、S2（含热解烃量）、S3（含二氧化碳量）、Tmax（残余有机碳最大热解峰值）生油岩的主要分析参数：S0（含气态烃量）S1（含游离烃量）、S2（含热解烃量）、S3（含二氧化碳量）、Tmax（残余有机碳最大热解峰值）、TOC（总有机碳量），其中评价有机质丰度根据S1 +S2；Tmax值的大小评价生油岩的成熟度。三、识图题：1、Pr/nC17；Ph/nC1
8、82、M/Z=191和M/Z=217四、简述题：1、石油的Tissot分类答：由于研究目的和采用的参数不同，存在着不同的石油分类。Tissot和Welte提出的分类方法是根据石油中各种烃类化合物：烷烃（石蜡）、环烷烃、芳香烃和含硫、氮、氧化合物（胶质和沥青质）的含量，以及硫的含量进行分类的。适用于常压下，大于210的那部分石油馏分。且该分类采用三角图解，以烷烃、环烷烃、芳烃和含硫、氮、氧化合物作为三角图解的三个端元。此分类方法将石油划分为两大类（正常石油和生物降解石油）六种类型。首先，根据饱和烃、芳烃加硫氮氧化合物的含量，划分为两大区域：1、饱和烃含量50%，芳烃加硫氮氧化合物含量50%，进而
9、分为三种类型：1）石蜡型：石蜡烃含量环烷烃含量且石蜡烃40%，硫含量1%；2）石蜡-环烷型：石蜡烃含量40%和环烷烃含量40%，硫含量1%；3）环烷型：环烷烃含量石蜡烃含量且环烷烃含量40%，硫含量1%；2、饱和烃含量50%，芳烃加硫氮氧化合物含量50%，进而分为三种类型：1）芳香-中间型：石蜡烃10%，硫含量1%；2）芳香-沥青型：石蜡烃10%，环烷烃25%，硫含量1%；3）芳香-环烷型：石蜡烃10%，环烷烃25%，硫含量1%。其中，石蜡型、石蜡-环烷型、芳香-中间型属于正常石油；环烷型、芳香-沥青型、芳香-环烷型为生物降解石油。2、简述气相色谱的主要工作原理。答：气相色谱法一般用难挥发的高
10、沸点的固定液或固定吸附剂作为固定相，用氮、氢、氦等气体作为载气，携带溶质作为流动相。一般情况下，固定相被固定于色谱柱内，而流动相携带混合物样品通过色谱柱。在通过色谱柱的过程中，各组分在固定相和流动相之间不断地反复进行分配，由于不同的组分在两相中的分配系数有差异，随着分配次数的增加，最终各组分从色谱柱出口流出的时间不一样，从而达到对样品中各组分的高效分离目的。3、简述甾烷的主要构型，并指出生物构型和地质构型。4、简述正构烷烃的主要地质应用。答：正构烷烃主要来源于活的生物体以及脂肪酸、蜡质等脂类化合物。其主要的地质应用如下：1）正构烷烃的奇偶优势是标志有机物成熟的重要参数:在低成熟的原油、沉积物中
11、的正构烷烃绝大多数具有奇碳数优势，随着热演化程度的增加，奇碳数优势会逐渐趋于消失。 2）高相对分子质量（nC25-nC33）的奇碳数正构烷烃，经常出现在富含陆源物质碎屑岩中，多数以nC27、nC29、nC31为主，具有明显的奇碳数优势，一般认为来源于高等植物中的角质蜡，在气相色谱图上，主峰碳在碳数较高范围内。3）中相对分子质量（nC15-nC21）的奇碳数正构烷烃，经常出现在海相、深湖相沉积物中，以nC15、nC17为主，其生物来源主要是藻类和水生浮游生物，在气相色谱图上，主峰碳为中等碳数范围。4）在碳酸盐岩和蒸发岩系中，常常出现偶碳数优势的正构烷烃，并伴随着Ph/Pr优势，一般指示还原环境。
12、四、论述题1、生物标记化合物的种类及其在石油勘探中的应用。答：生物标记化合物种类繁多，其中正构烷烃、无环的类异戊二烯烃、萜烷和甾烷在油气勘探中应用广泛。1）无环链烷烃类：包括正构烷烃类和单甲基支链烷烃类 应用：正构烷烃类：a.陆相碎屑岩：nC25-nC33奇数正构烷烃：C27、C29、C31为主；具有明显的奇偶优势；来源于高等植物中的腊。b.海相、深湖相沉积：nC15-nC21奇数正构烷烃：C15、C17为主； c.碳酸盐岩和蒸发岩中：偶奇优势Ph优势 2）无环的类异戊二烯烃:可以分为规则的（头尾相连）和不规则的（头和头或者尾和尾相连） 应用：a. 反映环境：Pr/Ph1，反映氧化环境。海相原
13、油： Pr/Ph4 b. 反映成熟度：Ro增大, Pr/Ph增大，Pr/nC17、Ph/nC18降低 c. GC-MS检测3）萜类化合物： 1、二环倍半萜类 ：应用：该类化合物检出于饱和烃或芳烃馏分。 2、二萜类：应用：环状二萜类通常作为酸、醇、酚和烃类，构成高等植物树脂和支撑组织的主要成分。 3、五环三萜烷类化合物：五环三萜类中分布较广泛的生物标志物，藿烷类化合物主要反映原核微生物(细菌)的输入。这类化合物是石油和煤中常见的生物标志物。(1) 藿烷类：降藿烷：Ts、Tm / 升藿烷 。（2）非藿烷类：应用：判断成熟度环境：Tm/Ts作为成熟度指标；伽马蜡烷蒸发盐环境，奥利烷陆相环境4）甾烷：
14、（1）常规甾烷：规则甾烷型规则甾烷系列；异构甾烷系列；重排甾烷型/ ；甲基甾烷型（2）非常规甾烷：脱A、B环甾烷；短侧链甾烷；降解甾烷；应用：1）生物脂类组成与分布、古环境 2）石油地球化学油源、成熟度2、石油次生变化的主要因素。（这是课件，书149页）答：又称“石油的地球化学转化”；“石油的蚀变”。在构造活动频繁或剧烈的地区，油气藏的保存条件往往被不同的程度的破坏，油藏中的烃类受到次生作用的影响，例如生物降解作用、脱沥青作用等。 1）热催化转化作用（热成熟作用）： 基本过程：脱环化作用+石蜡化作用石蜡烃+芳烃a.芳烃同分异构化作用原子团转移去烷基作用石蜡烃+低分子量芳烃高分子缩合作用高碳物质
15、b.环烷烃异构化作用脱环化作用去烷基单环化脱环石蜡烃c.石蜡烃形成低分子量烃 2）水洗作用： 水洗作用程度主要与烃类分子溶解度有关 3）氧化作用： a.需氧氧化游离氧分子（在深度分布有限）、水溶氧分子芳烃和环烷烃较易于氧化，形成环烷酸等产物；异构烷烃受氧化可变为正构烷烃。b.厌氧氧化 MeSO4(可溶性硫酸盐)+CnHm+(硫酸盐还原菌)MeS+CO2+H2O氧化作用的结果是使石油中的酸类和胶质成分增加。4）生物降解作用： 当含有溶解氧和微生物的地表水进入到浅层油藏界面后，微生物将以石油烃类为碳源进行繁殖，多是选择性消耗石油烃类使得石油化学组成发生重要改变的过程（这主要是需氧微生物的降解过程，异氧微生物的降解即是硫酸盐还原菌的厌氧氧化作用。） 5）脱沥青作用： 石油中溶解有大量气体或轻烃（C2-C6）后，可使沥青质从原油中分离出来，形成沥青质的局部或分层富集（“沥青席”）。 6）硫化作用： 石油厌氧氧化时，可产生硫化氢，同时，石油中某些化合物在高温分解后也可产生硫化氢，硫化氢是强还原剂，可与Fe2O3等含铁矿物反应形成硫及其它硫化物。专心-专注-专业