Biomarker (ropa naftowa)

Struktury głównych przykładów biomarkerów (ropa naftowa), od góry do dołu: Pristane, Triterpane, Sterane, Phytan i Porphyrin

W chemii i geologii biomarkery to dowolny zestaw złożonych związków organicznych składających się z węgla, wodoru i innych pierwiastków lub heteroatomów, takich jak tlen, azot i siarka, które znajdują się w ropie naftowej , bitumie , skale pochodzenia naftowego i ostatecznie wykazują uproszczenie w strukturze molekularnej z macierzystych cząsteczek organicznych występujących we wszystkich żywych organizmach. Zasadniczo są to złożone molekuły oparte na węglu, pochodzące z dawniej żywych organizmów . Każdy biomarker jest dość charakterystyczny w porównaniu do swoich odpowiedników, ponieważ czas potrzebny do materii organicznej w ropę naftową jest charakterystyczny. Większość biomarkerów ma zwykle również wysoką masę cząsteczkową .

Niektóre przykłady biomarkerów występujących w ropie naftowej to pristane , triterpany , sterany , fitan i porfiryna . Takie biomarkery ropy naftowej są wytwarzane w drodze syntezy chemicznej przy użyciu związków biochemicznych jako ich głównych składników. Na przykład triterpany pochodzą ze związków biochemicznych występujących na lądowych okrytonasiennych . Obfitość biomarkerów ropy naftowej w niewielkich ilościach w jej zbiorniku lub skale macierzystej powoduje konieczność stosowania czułych i zróżnicowanych podejść do analizy obecności tych związków. Typowo stosowane techniki obejmują chromatografię gazową i spektrometrię mas .

Używa

Biomarkery ropy naftowej są bardzo ważne w inspekcji ropy naftowej, ponieważ pomagają wskazać obszary depozycji i określić właściwości geologiczne ropy. Na przykład; podają więcej szczegółów dotyczących ich dojrzałości i materiału źródłowego. Na dodatek mogą być też dobrymi parametrami wieku, stąd fachowo nazywa się je "chemicznymi skamielinami". Stosunek pristanu do fitanu (pr:ph) jest czynnikiem geochemicznym, który pozwala biomarkerom ropy naftowej być skutecznymi wskaźnikami ich środowisk osadzania.

Geolodzy i geochemicy wykorzystują ślady biomarkerów znalezione w ropie naftowej i powiązanej z nią skale macierzystej , aby rozwikłać pochodzenie stratygraficzne i wzorce migracji obecnie istniejących złóż ropy naftowej . Dyspersja cząsteczek biomarkerów jest również dość charakterystyczna dla każdego rodzaju oleju i jego źródła, stąd mają one unikalne odciski palców. Innym czynnikiem, który sprawia, że ​​biomarkery naftowe są bardziej preferowane niż ich odpowiedniki, jest wysoka tolerancja na warunki atmosferyczne i korozję w środowisku. Takie biomarkery są bardzo przydatne i często stosowane w wykrywaniu wycieków ropy na głównych drogach wodnych. Te same biomarkery można również wykorzystać do identyfikacji zanieczyszczeń w smarowych . Można jednak oczekiwać, że analiza biomarkerów nietraktowanych zwiercin skalnych da mylące wyniki. Wynika to z potencjalnego zanieczyszczenia węglowodorami i biodegradacji w próbkach skał.