Определение источника происхождения нефти.


События февраля 2000 года, связанные с задержанием в Персидском заливе российского танкера с иракской нефтью возбудили интерес к проблеме определения источника происхождения нефти. На самом деле, методы определения источника происхождения нефти давно и хорошо разработаны.   На сегодняшний день существует три масс-спектрометрических метода, позволяющих с высокой степенью достоверности определить источник происхождения нефти — метод биомаркеров, по элементному и изотопному составу. Исторически первый коммерческий масс-спектрометр был продан нефтяной исследовательской лаборатории. Это был магнитный масс-спектрометр МАТ СН 1 для органического анализа. В 80-е годы ХХ столетия был разработан метод анализа сырых нефтей с использованием биомаркеров. Биомаркеры — это органические соединения, присутствующие в сырой нефти, тяжелых нефтяных осадках и нефтяносном грунте, имеющие углеродный скелет, происходящий от молекул-предшественников. Примерами биомаркеров являются гопаны, адамантаны, ряд пентациклических тритерпеновых углеводородов. Стандартный метод анализа этих объектов — хромато-масс-спектрометрия и тандемная масс- и хромато-масс-спектрометрия. В основном, для таких анализов используются масс-спектрометры Finnigan MAT 95 XL (и предшествовавшие модели), TSQ 45/70/700/7000 в режиме МС/МС, и самые маленькие МС/МС системы POLARIS/GCQ. Состав биомаркеров является «отпечатком пальцев» для определенного месторождения нефти и никогда не повторяется.
В 90-е годы широкое распространение получил метод характеризации органических материалов по изотопному составу углерода, серы, азота, кислорода и водорода. Современные изотопные масс-спектрометры (Finnigan DELTAplus, DELTAplus XL, MAT 252) способны измерять малейшие вариации изотопного состава легких элементов в образце. Изотопный состав по этим элементам является уникальной характеристикой и служит «отпечатком пальцев» месторождения нефти. Несмотря на огромный интерес к методу выявления происхождения и фальсификаций по вариациям изотопного состава во многих других областях, до 30 % рынка газовой изотопной масс-спектрометрии приходится на лаборатории, связанные с исследованиями нефти и нефтепродуктов.
За последние годы анализ элементного состава также стал широко использоваться в решении вопросов о происхождении материалов. Доступность и распространение метода ICP/MS высокого разрешения (Finnigan ELEMENT2) позволили с высокой достоверностью и чувствительностью определять содержание до 75 элементов в образце. Элементный, в особенности микроэлементный, состав также несет уникальную информацию об образце. Состав и содержание различных элементов (а также их изотопный состав) позволяют дифференцировать образцы различных органических материалов, в том числе нефтей и нефтепродуктов по месту их происхождения.
Каждый из трех методов взаимно дополняет информацию, необходимую для решения вопроса о происхождении нефти, но может быть и самодостаточным.
Возможности, которые предоставляет масс-спектрометрия аналитикам по характеристике нефти, используются весьма широко в настоящее время. Геологи, работающие с нефтяными месторождениями, были первыми кто оценил эти возможности. Вариации изотопного состава нефтяных фракций помогают им определять эволюцию и миграцию нефтяных пластов, проводить корреляции между составом породы и нефтями, датировать месторождения. Сегодня экологи, криминалисты и таможенные службы с помощью методов «отпечатков пальцев» нефти и нефтепродуктов могут получать однозначную информацию (при наличии образцов сравнения вплоть до скважины) о стране-производителе нефти, происхождении нефтяных пятен в океане и другую важную информацию.