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根据石油组学判断稠油生物降解程度的方法


技术摘要:
本发明提供了一种根据石油组学判断稠油生物降解程度的方法,所述根据石油组学判断稠油生物降解程度的方法包括:(1)向稠油中加入内标物后,对稠油中的非碱性氮化合物进行电离;(2)对稠油中的非碱性氮化合物进行定量分析;(3)根据步骤(2)中所得非碱性氮化合物含量判断稠  全部
背景技术:
石油组学技术是将原油及石油产品看作是分子的集合体,通过详细的组成分析技 术及分子反应建模技术,从分子水平分析、预测其组成、物性及反应性的基础技术(参见:宋 锦玉,成立;石油组学技术及其动向,当代化工,2014,43(8):1498-1501)。 大多数情况下,稠油组成的变化主要是由生物降解作用造成的。据Hunt统计,世界 上约有1/5的稠油被细菌破坏,另外约有1/5的稠油曾经被细菌改造过(参见:Hunt  J  M.Petroleum  geochemistry  and  geology[M].San  Franciso,1979:617-618)。自Williams 等(参见:Rubinstein  J  A,Winters  J  C.Microbial  alteration  of  crude  oil  in  the  reservoir[A].158th  National  Meeting  of  the  American  Chemical  Society[C],New  York,1969,86:22-31)首先认识到自然条件下的稠油生物降解作用后,稠油生物降解机理 的研究一直是被关注的热点。大多数研究者认为,稠油降解主要是好氧微生物起作用,厌氧 微生物,如硫酸盐还原菌也能氧化烃类,但比好氧微生物作用慢的多(参见:陈传平、梅博文 等,砂岩储层中稠油微生物降解的模拟实验研究[J],沉积学报,1997,15(1):135-140)。 因为确定稠油生物降解程度是油气勘探的基础之一,所以除了关于稠油生物降解 机理的研究外,目前本领域技术人员对稠油生物降解程度的关注也越来越紧密,但是本领 域现有的确定稠油生物降解程度的方法基本均是依靠不同专业技术人员的个人经验进行 判断,由于稠油生物降解程度的复杂性和多变性,通过经验判断来确定稠油生物降解程度 常常导致判断不准确,因此,目前本领域亟需建立一种对个人经验依赖程度低的确定稠油 生物降解程度的方法。
技术实现要素:
为了解决上述的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种根据石油组学判断稠油 生物降解程度的方法。该方法对个人经验依赖程度低,能够从石油组学角度较为精确地确 定不同稠油的生物降解程度差异。 为了实现以上目的,本发明提供了一种根据石油组学判断稠油生物降解程度的方 法,其中,所述根据石油组学判断稠油生物降解程度的方法包括: (1)向稠油中加入内标物后,对稠油中的非碱性氮化合物进行电离; (2)对稠油中的非碱性氮化合物进行定量分析; (3)根据步骤(2)中所得非碱性氮化合物含量判断稠油生物降解程度。 在以上所述的方法中,优选地,所述稠油的用量小于100mg。 在以上所述的方法中,优选地,所述内标物包括d8-咔唑或d10-苯并[C]咔唑。 在以上所述的方法中,优选地,所述内标物与稠油的质量比为1:1000000-1: 3 CN 111595922 A 说 明 书 2/8 页 10000000。 在以上所述的方法中,优选地,步骤(1)中,利用负离子电喷雾电离源对稠油中的 非碱性氮化合物进行电离。 在以上所述的方法中,优选地,负离子电喷雾电离源蒸发温度为200-250℃。其中, 将负离子电喷雾电离源蒸发温度设置为200-250℃可以尽量避免非碱性氮化合物在超过 250℃时发生缩合反应,影响分析结果。 在以上所述的方法中,优选地,步骤(2)中,利用傅里叶变换离子阱质谱对稠油中 的非碱性氮化合物进行定量分析。 在以上所述的方法中,优选地,傅里叶变换离子阱质谱所检测的分子量范围为 200-700。其中,将傅里叶变换离子阱质谱所检测的分子量范围为200-700可以避免分子量 小于200的表面活性剂的干扰。 在以上所述的方法中,优选地,傅里叶变换离子阱质谱的离子传输管温度为200- 250℃。其中,将傅里叶变换离子阱质谱的离子传输管温度设置为200-250℃可以尽量避免 非碱性氮化合物在超过250℃时发生缩合反应,影响分析结果。 在以上所述的方法中,优选地,定量分析的时间小于30min。 在以上所述的方法中,优选地,定量分析过程中,非碱性氮化合物的检出下限为 0.01ppm。 在以上所述的方法中,优选地,步骤(3)中,根据步骤(2)中所得非碱性氮化合物含 量W判断稠油生物降解程度,包括: 当W<3.0ppm时,所述稠油未被生物降解,即其生物降解程度为无; 当3.0ppm≤W<9.0ppm时,所述稠油的生物降解程度为轻微; 当9.0ppm≤W<20.0ppm时,所述稠油的生物降解程度为中等; 当20.0ppm≤W≤30.0ppm时,所述稠油的生物降解程度为严重; 当W>30.0ppm时,所述稠油的生物降解程度为极其严重。 在以上所述的方法中,所用负离子电喷雾电离源及傅里叶变换离子阱质谱均为常 规设备,并且除了以上所述的负离子电喷雾电离源蒸发温度、傅里叶变换离子阱质谱所检 测的分子量范围以及傅里叶变换离子阱质谱的离子传输管温度外,本领域技术人员可以根 据现场实际需要合理设置负离子电喷雾电离源及傅里叶变换离子阱质谱的其他参数进行 电离及定量分析,只要保证可以实现本发明的目的即可。 本发明所提供的根据石油组学判断稠油生物降解程度的方法对个人经验依赖程 度低,能够从石油组学角度较为精确地确定不同稠油的生物降解程度差异。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施 例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获 得其他的附图。 图1为本发明实施例8中所得到的质谱图。 图2为本发明实施例8中DBE与非碱性氮化合物的碳原子数c之间的关系图。 4 CN 111595922 A 说 明 书 3/8 页
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