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  瀝青質(zhì)是原油中分子量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的組分。較早的研究大都認(rèn)為瀝青質(zhì)由于其復(fù)雜結(jié)構(gòu)很難被油藏中的厭氧微生物降解，對于瀝青質(zhì)的厭氧降解過程及其分子結(jié)構(gòu)的變化的機理缺乏深入的研究。國際上已有的油藏生物降解數(shù)值模型一般也都假定瀝青質(zhì)的含量不變。

  近期，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的廖玉宏課題組在瀝青質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的可降解性研究方面取得新進展。該研究通過在線瞬時熱解技術(shù)（Py-GC）和在線衍生化瞬時熱解（THM-GC）技術(shù)，結(jié)合瀝青質(zhì)的堿性降解方法，對以不同共價鍵形態(tài)結(jié)合到瀝青質(zhì)芳核上的烷基側(cè)鏈的可降解性進行了深入的研究。研究表明，瀝青質(zhì)上的烷基側(cè)鏈從短到長均有分布，最長烷基側(cè)鏈的碳數(shù)可達(dá)27，不同碳數(shù)的烷基側(cè)鏈在生物降解過程中發(fā)生了一些規(guī)律性變化（圖1）。絕大多數(shù)（94.0~98.6%）的烷基側(cè)鏈?zhǔn)峭ㄟ^強鍵（C-C鍵和C-O（醚）鍵）結(jié)合到瀝青質(zhì)芳核上的，這部分烷基側(cè)鏈具有較差的可降解性，在生物降解過程中是比較穩(wěn)定的。瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)中還存在少量（1.4~6.0%）以弱鍵（酯鍵和氫鍵）結(jié)合到瀝青質(zhì)芳核上的烷基側(cè)鏈，這部分烷基側(cè)鏈的可降解性比較高。在輕度-中度降解階段，以弱鍵結(jié)合的這部分烷基側(cè)鏈絕大部分會被微生物消耗掉，而通過強鍵結(jié)合的烷基側(cè)鏈在此階段基本不變。只有在重度-嚴(yán)重降解階段，通過強鍵結(jié)合的烷基側(cè)鏈才會被明顯消耗（圖2），其絕對豐度最大下降約9.2 %。這說明弱鍵結(jié)合的烷基側(cè)鏈比強鍵結(jié)合的烷基側(cè)鏈的可降解性更高。

  相關(guān)研究成果已經(jīng)在Organic Geochemistry (86: 32–44)上發(fā)表，

  Pan, Yinhua; Liao, Yuhong; Zheng, Yijun. Effect of biodegradation on the molecular composition and structure of asphaltenes: Clues from quantitative Py-GC and THM-GC. ORGANIC GEOCHEMISTRY, 2015, 86: 32-44. DOI: 10.1016/j.orggeochem.2015.06.002

  該研究成果首次系統(tǒng)地定量研究了瀝青質(zhì)分子結(jié)構(gòu)在厭氧生物降解過程中的細(xì)微變化，大大深化了國際上對油藏中原油厭氧生物降解過程和機理的認(rèn)識，并將為修正已有的油藏生物降解模型提供重要理論依據(jù)。該項研究得到了國家自然科學(xué)基金和國家科技重大專項的支持。