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化学计量学在油—油和油—源对比中的应用现状及展望
化学计量学在油—油和油—源对比中的应用现状及展望
摘要：近年来，化学计量学已经逐渐成为了有机质岩石油系列研究的重要工具，其应用不仅可以对石油系统进行鉴别和评价，并且还可以推断石油的成因，揭示油气运移和保存的规律等信息。本文将从化学计量学在油—油和油—源对比中的应用现状及展望进行论述，并提出一些待解决的问题和应用方向。
关键词：化学计量学、油—油对比、油—源对比、成因推断、油气运移。
1.应用现状
1.1化学计量学简介
化学计量学是指利用化学计量方法研究样品中各组分间的定量关系和相互作用，以揭示组成和结构、成因和演化等信息的学科。在有机质岩石油系统研究中，化学计量学主要通过有机质岩石样品中脱水后的有机质组分，即烷基类、脂肪酸类、腈酸类、环芳烃类、萜烷类等组分之间的相对含量及其分布规律来研究岩石油系统。
化学计量学可以实现油—油的对比和油—源的对比，其中油—油对比更加常见。其原理是先利用受试样品中的各种化学成分的不同比例和分布情况作为样品的“指纹码”，再将2个或多个样品指纹码进行比较。如果2个样品指纹码非常接近，则可以认为它们的来源相同或具有类似的成因；如果指纹码相差较大，则可以认为它们的来源不同或具有明显的异质性。化学计量学还可以对油—油对比造成的结果进行量化描述，如用Pearson相关系数等数据描述两组样品之间的差异程度。
化学计量学在油—油对比中的应用是非常广泛的，可以为石油资源评价、油气探测、沉积学、地质工程学等诸多领域提供可靠的数据支撑。下面就化学计量学在油—油和油—源对比中的应用进行阐述。
1.2化学计量学在油—油对比中的应用
油—油对比是指对区域内不同油藏油样之间的相似性和差异性进行分析，以进一步揭示油气运移、保存、来源等信息的研究方法。化学计量学在油—油对比中的应用主要有以下几个方面：
（1）烷基类分布规律和指数性质
烷基类包括正构烷烃、异构烷烃和环烷烃等，都是典型的油类组分。化学计量学主要通过分析烷基类的相对含量、分布规律及其成分指数来进行油—油比对。烷基类指数的定义是指相对含量和分布规律对烃类组成的反映，可作为判断不同油样之间相似程度的主要依据之一。
（2）二元图谱法
二元图谱法是一种化学计量学方法，对于烷基类组分比较全面、具有代表性且数据量小的区域，二元图谱法可以对各个油藏油样之间的相似性和差异性进行较为全面的比较。因此其在油—油对比方面也有广泛的应用。
（3）聚类分析
聚类分析是根据样品的相似性将样品分为不同类的方法，可以用于区分不同来源的油样，进而揭示油气保存和运移的规律。其中层次聚类法是一种常见的聚类分析方法，它可以将各个样品按照相似度建立起树状结构，从而查看各个样品之间的近缘关系。
1.3化学计量学在油—源对比中的应用
油—源操作是指通过对不同油藏油样的烃源岩原料及其演化历史进行研究，以达到推断油的成因和揭示油气形成和保存规律的目的。而化学计量学作为地质化学研究中的重要工具之一，也可以用于油—源比对。化学计量学在油—源比对中的应用主要有以下几方面：
（1）碳同位素组成
碳同位素组成是油系列研究中最常用的方法之一，可以揭示油的成因、来源及其演化历史等信息。利用化学计量学方法可以对石油样品中的碳同位素进行分析，从而揭示其形成机理和来源情况。
（2）原油中化合物谱
原油中化合物谱指的是原油中各种化合物的相对含量分布规律，可以用于研究原油的成因和油气运移规律。化学计量学方法可以通过分析原油中各种化合物的相对含量和分布规律，来推断其来源和形成机理。
2.展望及应用方向
化学计量学作为一种非常重要的地质化学研究方法，应用前景非常广阔。未来，随着石油地质研究的不断深入，化学计量学在油—油、油—源对比中的应用将会更加广泛。以下几点是发展趋势和应用方向：
（1）强化油—源对比
油—源的关系对于石油矿产资源的储量和分布研究至关重要。未来，化学计量学在油—源对比中的应用将更加深入，不仅在碳同位素组成和原油中化合物谱等方面得到了推广，还有待在更多的领域中发挥应用。
（2）加强部分组分的研究
在油—油和油—源对比中，化学计量学方法主要是基于样品中的烷基类、环芳烃和萜烷类等大分子组分进行分析。但对于一些小分子构件，例如脂肪酸类、醇类、甾烷类等，尚未得到广泛应用。未来，这些小分子组分及其运移规律的研究将成为化学计量学在石油体系研究中的热点。
（3）非线性计量学的应用
非线性计量学是指研究非线性计量关系的一类计量学方法。石油体系中各种有机质成分之间的计量关系是非线性的，因此应用非线性计量学方法对油样进行分类和对比，可以更加准确地判断不同油样的成因和来源关系。未来，非线性计量学在石油化验中的应用层次将得到更高的发展。
在总结化学计量学在油—油和油—源对比中的应用现状和展望的同时，也需要