烴源巖不同性質有機酸的分離及其檢測方法

杜佳宗，何 蓓，蔡進功*，雷天柱，劉 慶，謝忠懷

1. 同濟大學 海洋地質國家重點實驗室，上海 200092；2. 中國科學院 地質與地球物理研究所 油氣資源研究重點實驗室，蘭州 730000；3. 中國石油化工股份有限公司 勝利油田分公司勘探開發研究院，東營 257015

1 前言

有機質是泥巖烴源巖中重要組成部分，在演化過程中會生成大量的有機酸（Seewald, 2003）。有機酸是重要的生烴母質，Maher等（2008）對硬脂酸的生烴模擬實驗表明，有機酸脫羧及之后的裂解是有機質生烴的重要過程。最近Bu等（2017a）利用蒙脫石—硬脂酸復合體進行生烴模擬，發現CO2和低分子氣態烴共同增加，也表明有機酸脫羧作用可促進烴類生成。此外，有機酸還會參與復雜的有機—無機相互作用，Ramos和Huertas（2013，2014）礦物溶解實驗表明小分子有機酸(如乳酸和檸檬酸)可以促進礦物溶解。Li等（2016）對烴源巖蒙脫石伊利石化的研究表明，有機酸的生成可以改變蒙脫石伊利石化機制，該結論也被Du等 (2019) 模擬實驗結果證實。因此關注烴源巖中有機酸的特征對深化認識有機質生烴和有機—無機相互作用等都具有重要的意義。

在泥質烴源巖中90%以上有機質是與粘粒礦物相復合的（Leithold et al., 2005; Dickens et al., 2006），并且有機質在粘土礦物中有不同的賦存特 征（Tyson, 1995; Zhu et al., 2014, 2018）。游離有機質賦存在礦物之間的孔隙中（盧龍飛等, 2013; Angst et al., 2017），以物理吸附的方式與礦物結合（Ransom et al., 1998; Salmon et al., 2000）， 由于結合較弱，可利用索氏抽提將該類有機質與礦物相分離。礦物結合有機質以化學吸附方式與礦物結合，如吸附在粘土礦物層間（Keil et al., 1994; Keil and Cowie, 1999; Satterberg et al., 2003; Zimmerman et al., 2004），是沉積有機質的主要賦存方式(Mayer, 1994), 并且結合緊密，不能利用索氏抽提與粘土礦物分離。……