美国Eagle Ford下段含硫芳烃化合物的分布及其热演化特征

摘要

含硫芳烃化合物在原油和烃源岩中均广泛分布,包括苯并噻吩(BT),二苯并噻吩(DBT),苯并萘并噻吩(BNT)等及其同系物.其中,原油和烃源岩中苯并噻吩和二苯并噻吩是最常见的含硫芳烃化合物.美国Eagle Ford下段低成熟富硫泥灰岩中含有丰富的含硫芳烃化合物，其中在芳烃馏分中可以占98%以上，可以说芳烃馏分中基本都是含硫化合物，尤其是烷基苯并噻吩最为丰富。因此可以作为BTs随热成熟度增加向DBTs转化具体步骤研究的理想样品。通过对样品抽提物以及一组封闭体系下加水热模拟实验(250°C-550°C)的研究，主要得到以下几点认识:(1)样品芳烃馏分中烷基苯并噻吩最为丰富，其中六个甲基取代(可以是甲基，乙基，丙基，丁基等等的组合)含量最高。含硫化合物的广泛分布说明有机质发生了强烈的硫化反应。(2)由于C-S较C-C更容易断裂，所以在干酪根裂解过程中含硫化合物较不含硫化合物优先大量生成，从而导致 DBT/P比值增加;随着热成熟度的增高一方面不含硫化合物开始大量生成，另一方面饱和烃开始环化、芳构化形成大量芳香烃包括P，从而导致DBT/P比值减小。(3) 500°C以前药的含量低到可以忽略不计，但是500°C以后开始大量存在。由于药与DBT有相似的化学结构，所以本研究认为，一定成熟度作用下，硫药会脱硫产生药。(4)烷基苯并曝吩在400°C以前或者说生油窗范围内基本稳定存在，400°C以后开始一方面通过环化和芳构化作用向DBTs和BNTs转化另一方面通过长链烷基热裂解作用向低烷化度苯并曝吩转化。基于此，将C1-3-BTs/C4+-BTs的比值作为热成熟度参数，并且与MDR参数呈线性关系，相关性很好R2= 0.97。