不同沉积环境下原油氮同位素的地球化学特征
原油不同含氮组分氮同位素的测定方法与分布特征
栗敏，秦婧，白杨，等. 原油不同含氮组分氮同位素的测定方法与分布特征[J ]. 岩矿测试，2023，42（4）：771−780. doi: 10.15898/j.ykcs.202206300120.LI Min ，QIN Jing ，BAI Yang ，et al. Determination Methods and Distribution Characteristics of Nitrogen Isotopes in Different Nitrogenous Components of Crude Oil [J ]. Rock and Mineral Analysis ，2023，42（4）：771−780. doi: 10.15898/j.ykcs.202206300120.原油不同含氮组分氮同位素的测定方法与分布特征栗敏1,2，秦婧1，白杨3，何晨4，徐学敏1，陈践发3*（1. 国家地质实验测试中心，北京 100037； 2. 中国地质科学院，北京 100037；3. 中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249；4. 中国石油大学（北京）化学工程与环境学院，北京 102249）摘要： 氮同位素的分布特征在古气候环境、古沉积及演化特征的研究方面具有重要的意义。
氮是原油的重要元素之一，主要赋存于非烃和沥青质组分中，按极性可划分为碱性和非碱性含氮组分。
由于原油的碳/氮比高，大部分原油无法通过直接测试获得稳定的氮同位素数据，从而制约了原油氮同位素数据的分析与应用。
为了解决原油氮同位素实验测试技术瓶颈，更好地推动原油氮同位素的科学研究与生产应用，本文利用两阶段分离的前处理方法，首先将原油中的非烃和沥青质组分进行分离，并在非烃组分中分离出碱性氮和非碱性氮组分。
采用杜马斯燃烧法对原油中的各含氮组分进行同位素测定；同时选用不同值域范围的多个稳定氮同位素标准样品（USGS61、USGS62、USGS63）对实验数据结果进行质量监控，原油各组分氮同位素数据不确定度均小于±0.4‰。
同位素地球化学在油气领域上的应用
同位素地球化学在油气领域上的应用同位素地球化学是研究地球上同位素的分布、变化和地球化学过程的一门学科。
在油气领域，同位素地球化学的应用主要体现在以下几个方面。
同位素地球化学可以用于研究油气的形成和演化过程。
通过分析油气中的同位素组成，可以确定油气的来源和成因。
例如，通过测定油气中的碳同位素比值，可以判断油气是来自海相还是陆相沉积环境，从而指导勘探工作。
同时，同位素地球化学还可以揭示油气的演化过程。
例如，通过测定油气中的氢同位素比值，可以判断油气的成熟度和演化过程，为油气勘探和开发提供重要依据。
同位素地球化学可以用于判别油气的来源和成因。
不同地质环境和沉积条件下形成的油气具有不同的同位素特征。
通过测定油气中的同位素组成，可以确定油气的来源和成因。
例如，通过测定油气中的氮同位素比值，可以判别油气的有机质来源，如海洋生物还是陆地植物。
同时，同位素地球化学还可以用于判别油气的类型和成分。
例如，通过测定油气中的氧同位素比值，可以判别油气中是否存在生物碳酸盐的组分，从而判断油气的类型和成分。
第三，同位素地球化学可以用于研究油气的运移和储集过程。
油气在地下储层中的运移和储集过程受到地质构造、岩石孔隙结构和流体作用等因素的影响。
通过测定油气中的同位素组成，可以揭示油气的运移和储集过程。
例如，通过测定油气中的氦同位素比值，可以确定油气的来源和运移路径，为油气勘探和开发提供重要依据。
同时，同位素地球化学还可以揭示油气在地下储层中的运移和储集机制。
例如，通过测定油气中的硫同位素比值，可以判断油气中硫化氢的来源和生成机制，从而揭示油气在地下储层中的运移和储集过程。
同位素地球化学还可以用于研究油气的污染和环境影响。
随着油气勘探和开发的不断深入，油气的污染和环境影响问题日益突出。
通过测定油气中的同位素组成，可以揭示油气的污染来源和迁移路径，为油气污染防治提供科学依据。
例如，通过测定地下水和土壤中的同位素组成，可以判断是否存在油气污染，从而指导油气污染防治工作。
渤海湾盆地南堡凹陷原油地球化学特征及油源对比分析
渤海湾盆地南堡凹陷原油地球化学特征及油源对比分析渤海湾盆地南堡凹陷位于中国渤海湾盆地东北部，是该盆地上分布较广的凹陷带之一。
该凹陷岩性复杂，油气资源潜力大，目前已经发现一批大中型油田。
为了更好地了解南堡凹陷原油地球化学特征及其油源，需要进行详细的地球化学特征及油源对比分析。
一、原油地球化学特征分析1. 碳链组成分析：南堡凹陷原油主要由C15-C19碳链组成，其中C17-C19碳链含量较高。
2. 烷基化合物分析：原油中含有较高的正构烷烃（C21-C28），表明沉积环境多为陆相或者浅海相。
3. 稳定碳同位素分析：南堡凹陷原油稳定碳同位素(δ13C)值分布在-27.5‰～-32.5‰之间，表明该原油主要来自陆源有机质。
4. 生物标志物分析：原油中酸性萜烯类化合物含量较低，表明原油来源于高等植物有机质，且曾经经历了一定的生物降解作用。
二、油源对比分析1. 生物源对比：与渤海湾盆地其他凹陷相比，南堡凹陷原油中藻类生物标志物含量较低，而高等植物生物标志物较丰富，揭示了原油的主要油源是陆源有机质。
2. 有机质类型对比：南堡凹陷原油中藻类生物标志物含量较低，与盆地其他凹陷有机质类型不同，说明南堡凹陷的原油有其独特的油源类型。
3. 地球化学特征对比：与渤海湾盆地其他凹陷相比，南堡凹陷原油稳定碳同位素(δ13C)值较低，表明原油来自于陆源有机质，并且可能受到了生物降解的影响。
综合以上分析结果，可以得出南堡凹陷原油主要来自陆源有机质，可能经历了一定的生物降解作用。
与盆地其他凹陷相比，南堡凹陷原油的油源类型较为独特，可能与该区域特殊的沉积环境有关。
南堡凹陷原油的碳同位素分布也有一定差异，可能受到了生物降解的影响。
这些结果对于南堡凹陷的油气资源评价和勘探开发具有重要的意义。
不同沉积环境及成熟度干酪根的碳氢同位素地球化学特征
不同沉积环境及成熟度干酪根的碳氢同位素地球化学特征沉积环境是指地球上各种不同的地质环境，例如湖泊、河流、海洋等，它们对干酪根成熟度的影响十分显著。
而干酪根是指含有丰富有机物的沉积物，其中碳和氢同位素的比例可以用来研究地球化学特征。
首先，我们来看不同沉积环境对干酪根成熟度的影响。
湖泊和河流环境在干酪根成熟度方面具有相似的特点。
由于湖泊和河流区域具有较高的水动力条件，可以有效地运输和淤积有机物。
这使得岩石中的干酪根得到较好的保护，从而有利于其成熟度的提高。
因此，湖泊和河流环境中的干酪根成熟度相对较高。
而海洋环境则与湖泊和河流环境有所不同。
在海洋环境中，有机物容易被其他有机生物分解，例如浮游植物、浮游动物等。
由于这些生物以有机物为食，因此海洋环境中的有机物含量相对较低，导致干酪根的成熟度较低。
此外，海洋环境中水深较大，波浪活动较强，这也会导致有机物无法有效地淤积，从而降低干酪根成熟度。
其次，我们来研究干酪根的碳氢同位素地球化学特征。
干酪根的碳氢同位素比例可以反映其成熟度。
一般来说，随着干酪根成熟程度的增加，碳同位素的比例会向重碳同位素偏移，氢同位素的比例会向轻氢同位素偏移。
这是因为在有机物成熟过程中，随着温度和压力的增加，轻碳同位素和重氢同位素会更容易被排出，从而导致干酪根中碳同位素比例增加，氢同位素比例减少。
最后，这些结果对于我们理解不同沉积环境中的陆相和海相沉积物的差异以及研究地质历史具有重要的指导意义。
通过研究不同沉积环境中干酪根成熟度和碳氢同位素的地球化学特征，我们可以判断出古代地质环境，并推断出当时的地球气候、海平面变化等信息。
这对于石油勘探、地质灾害预测等领域具有重要的应用价值。
综上所述，不同沉积环境具有不同的成熟度特征和碳氢同位素地球化学特征。
研究这些特征对于深入理解地球历史和应用于实际工作具有重要意义。
希望这篇文章能帮助大家更好地了解这一领域的知识。
不同含油级别储集层的地球化学特征
不同含油级别储集层的地球化学特征的报告，800字
地球的储集层具有不同的化学特征，这可以用来帮助我们了解地球的结构、历史和过程。
根据含油量的不同，储集层也可以分为几个不同的层次。
下面将介绍每种不同含油量储集层的地球化学特征。
低含油层主要由石油和液体烃构成，主要成分为碳氢(C-H)组合。
这种层次的地球化学特征主要表现在温度和压力上，因为低含油层下有较大的压力和较高的温度，所以低含油层的组成及其特性也是流变相对较小的。
中含油层的主要成分主要是稠油和石蜡，主要以碳氢(C-H)组合为主。
中含油层的特征在于温度和压力相对比较低，而且结构相对比较稳定，较少流变变化。
高含油层主要含有油蜡和沥青等沉淀物，主要以碳氢(C-H)组合为主。
高含油层的特征在于温度和压力比较低，但结构相对不稳定，变化相对大。
总之，不同含油量储集层的地球化学特征都是十分重要的，这些特征不仅能够揭示地球的结构、演变过程，也能够指导我们正确的开采技术，实施有效的合理的资源利用。
塔里木盆地一类新海相原油的地球化学特征
塔里木盆地一类新海相原油的地球化学特征包建平;孔婕;朱翠山;张秋茶;李梅;卢玉红;张文艳【摘要】The crude oils from Ordovician reservoir in TZ52 and TZ162 well have been analyzed,the results showed that there are some evident differences in the distributions and compositions of their biomarker from two kinds of the known marine oils in the middle zone of Tarim Basin.For example,it is firstly reported that its trycyclic terpane series is of special step-like model with C19〉C20〉C21〉C23〉C24〉C25〉C26 in relative abundance,C24 tetracyclic terpane is abnormally abundant and it relative abundance is much more than C26 tricyclic terpanes,which occurs in those source rocks and the crude oils deposited under fresh water swamp and shallow lacustrine facies.As for their triterpane series,the abundance of gammacerane is much less than C31 homohopanes,but the distributions of their sterane and hopane series are very similar to the marine oils derived from middle to middle-upper Ordovician source rocks such as with abnormally abundant pregnane and homopregnane,relatively lower C28 sterane in C27-29 steranes and more abundant C29 norhopane secondary to C30 hopane.In addition,their stable carbon isotope of whole oil is very light and their δ13C values are less than-30‰ like other marineoils,showing that this kind of crude oil is marine.Based on the biomarker data in the source rocks with abundant benthic marco-algae from 4-5 member of Lianglitage formation of upper Ordovician in TZ12 well,it is found that their distribution and the relative composition of its C19-26tricyclic terpane,C24 tetracyclic terpane and gammacerane is very similar to this kind of crude oils,showing that there is a close relationship between this kind of novel crude oils and the source rocks.Therefore,it should pay much more attention to the source rocks and their exploration potential from Lianglitage Formation of upper Ordovician in Tarim Basin.%对塔中52等井奥陶系储层产出的原油进行的分析结果表明,它们的三环萜烷系列较为特殊,主要表现为其相对丰度呈C19〉C20〉C21〉C23〉C24〉C25〉C26阶梯状的模式,C24四环萜烷异常丰富,且其丰度远高于C26三环萜烷,这一分布模式一般出现在淡水沼泽相和浅湖相沉积地层与原油中。
原油中含氮化合物分布特征与储层连通性研究
原油中含氮化合物分布特征与储层连通性研究逯晓喻;黄志龙;陈践发;师生宝;马永强;郭龙;李亚【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(036)004【摘要】从油藏地球化学角度出发,以临邑洼陷夏502块沙三下段、商546块东二段和大芦家区块馆二段为例,运用含氮化合物分布特征与传统全油色谱指纹技术进行油藏储层和流体连通性的对比研究.研究表明:同一井区范围内如果原油含氮化合物参数分布特征相似,则油藏和流体连通性好,反之则连通性较差；含氮化合物较色谱指纹抗生物降解能力强,更适合于对遭受生物降解的油藏连通性进行预测;在预测储层连通性时,含氮化合物的精细识别和可鉴定特征可用于不同学者之间重复性和对比性的研究.【总页数】6页(P19-24)【作者】逯晓喻;黄志龙;陈践发;师生宝;马永强;郭龙;李亚【作者单位】中国石油大学地球科学学院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学地球科学学院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学地球科学学院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学地球科学学院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中石化胜利测井公司,山东东营257000;中海油采油技术服务公司,广东湛江524057;北京全唐投资管理有限公司,北京102200【正文语种】中文【中图分类】TE122.1【相关文献】1.镇北油田原油含氮化合物分布特征与油气运移 [J], 刘玉华;文志刚;王祥2.原油中含氮化合物参数在储层连通性评价中的应用 [J], 马永强3.鄂尔多斯盆地西峰油田原油含氮化合物分布特征与油气运移 [J], 段毅;张辉;吴保祥;郑朝阳;王传远4.鄂尔多斯盆地三叠系延长组原油中性含氮化合物的分布特征及油气运移 [J], 王传远;段毅;杜建国;吴宝祥;郑朝阳5.塔里木盆地哈得逊及相邻地区原油含氮化合物分布特征及油藏充注方向探讨 [J], 肖中尧;黄光辉;王培荣;张秋茶;卢玉红;胡晓勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
原油运移过程中的氮同位素分馏作用
图 １ 高 升 油 田各 油 层 区域 分 布示 意 图
Ｆ ｇ Ｄｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｓ ｅｃ ｆａｌ ｒ ｓ ｎ ｉｒ ｎ ｔ ｅ Ｇａ ｓ ｅ ｇ ｏ ｌ ｅｄ ｉ １ ｓｒ ｔ ｋ ｔｈ ｏ ｌ ｅ ｅ ＇ ｓｉ ｈ ｏ ｈ ｎ ｉ ｆ ｌ ｂ ｏ ｏ ｉ
而 上各 储 层 原 油 的 ５ Ｎ值 逐 渐 由 ０２ ％ 下 降 到 ” ．４ ０
一
２ ９ ％ ， 降 了 ３ １％ 。 ．５ 下 ０ ．９ ０
表 ２ 不 同 层位 原 油 的 Ｎ
Ｔ ｂ ｅ ２ Ｎｉ ｅ ａ ｔ Ｄ ｍｄ ｏ ｉ ｎ ｄｆｅｅ ｔｒｓ ￣ｏ Ｔ ａ ｌ ｔ ｍｇ ｎ ｉ ｏ ｏ ０ ｆｏ ｌ ｉ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅ ＇ｉｓ ａ
测定 了剖面 上不 同层位 五个原 油 的 ６ Ｎ值 ｆ ” 表 ２ 。很 明显 ， Ｎ 的分布 也遵循 同样 的规律 ：自下 ）
层 均 获得工业 油流 。八 五 ” “ 以来 许多人将 轮南 １ ４井 作 为典 型油藏剖 面 （ ３ ， 究垂 向运 移 中原油物 图 研 Ｊ 性 的变 化情况 （ 黄第藩 等 ） 。
作 者 简 介 ：陈 传 平 （９ ６一） ，副教 授 、化学 和有 机地 球 化学 专业 。 １５ 、男
】 ）陈 传 平等 ．原 油氯 同 位 素样 品制 备 丑 其 比值 分 析 ． 析 化 学 （ 刊 ） 井 待 。
普资讯
地
球
化
学
２０ ０ ２芷
０１％ ， ． ７ 。 最大 为 ０ ３ ‰ ， ． Ｏ 所分析 的样 品的重现 性
和精 密度均较 好 。其 他样 品的平行 分 析也获得较 好
的 重 现 性 ” 。
操作 方 法 参 见 Ｂｅ ｎｒ 和 曹 亚 澄 等 “ 叙 ｒｍ ｅｔ 的 述 。 同位 素质谱 的测 定在美 国产 Ｆｎｉｅ－ Ｔ ５ 氮 ｉ ｇｎＭＡ ２ １ ｎ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不同沉积环境下原油氮同位素的地球化学特征陈践发;徐学敏;师生宝【摘要】Nitrogen is an important element in crude oil. Due to the low nitrogen content and high C/N ratio of crude oils, the isotope samples are difficult to be prepared, resulting in the few studies and applications using the isotope. In this work, a series of crude oil samples from several typical sedimentary basins in China were determined to reveal the distribution char-acteristics and the main influence factors of nitrogen isotope in different sedimentary environments. To measure the carbon and nitrogen isotope values of crude oil samples, the research uses an elemental analyzer ( EA) coupled directly to an isotope ratio mass spectrometer( IRMS) , based on Dumas combustion method. The results show that there are obvious differences between nitrogen isotopes of crude oil in different sedimentary environments. The values of the marine sedimentary environ-ment are significantly lighter than the continental sedimentary environment. In the continental sedimentary environment, the composition characteristics of nitrogen isotope in crude oil are related to the salinity and redox condition of the sedimentary environment. The higher nitrogen isotope values appeared in suboxic/dysoxic and slightly saltish water column conditions, which is beneficial to denitrification and thus resulting in heavy nitrogen isotope values in oil.%氮是原油中的重要组成元素，但是由于原油含氮量较低，碳氮比高，造成氮同位素样品制备困难。
为揭示不同沉积环境原油的氮同位素分布特征及其主要影响因素，依据杜马斯燃烧法原理，利用EA-IRMS连用技术测定几个典型沉积盆地原油的氮、碳同位素组成。
结果表明：不同沉积环境原油氮同位素组成具有明显的差异，海相沉积环境原油氮同位素明显轻于陆相沉积环境的原油；陆相沉积环境中原油氮同位素组成特征受沉积环境的盐度及氧化还原程度的影响，源于弱氧化-弱还原环境的原油氮同位素组成明显偏重，这是该沉积环境有利于反硝化作用的进行所致；原油的氮同位素组成可以有效用于原油的油源分析和对比，原油的氮同位素组成可能是油气地球化学中一项重要指标。
【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】原油;氮同位素;杜马斯燃烧法;沉积环境【作者】陈践发;徐学敏;师生宝【作者单位】中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249; 国家地质实验测试中心，北京100037;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE19原油含氮量较低（通常低于2%），而碳/氮比非常高，造成氮同位素样品制备困难，制约氮同位素的研究［1-5］。
不同沉积环境的生油母质具有不同的氮同位素组成，虽然后期的成岩、成藏作用会对原油氮同位素组成产生影响，但烃源岩的氮同位素组成是控制原油氮同位素组成的主要因素［6-7］，因此沉积物氮同位素的分布与有机质来源及沉积环境等影响因素有密切关系。
笔者选择几个不同沉积环境含油气盆地原油，进行氮、碳同位素组成及相关的地球化学分析，以揭示不同沉积环境原油氮同位素组成特征及其主要控因素。
1.1 采样信息采集松辽、辽河、济阳坳陷、江汉、塔里木等6个盆地和地区的原油样品，原油样品包括海相、淡水湖泊、咸水湖泊等不同沉积环境。
各盆地的沉积环境及烃源岩地球化学特征见表1。
1.2 实验方法氮同位素的测定方法主要有凯氏硫酸法和杜马斯燃烧法［24］，杜氏法的结果更接近真实值［25］。
实验中依据杜马斯燃烧原理，利用MAT253同位素质谱仪与Flash EA2000联用技术测定碳氮同位素。
实验条件为：燃烧管温度980℃；炉温50℃；载气流量100 mL/min；参考气流量250 mL/min；氧气流量250 mL/min。
测定标样：国际标样（NH4）2SO4（δ15N=+20.3‰），Caffeine（δ15N=+1.2‰）；工作标样Urea（δ15N=-0.49‰）。
用δ值表示同位素值，参考标准为大气氮。
原油的δ15N值分析误差≤0.3‰。
表2为不同沉积环境原油样品的地化测试结果。
2.1 碳和氮同位素的分布特征原油样品中氮、碳同位素分布见图1。
可以看出，原油氮同位素值的分布范围较大，为-0.4‰～20.8‰，峰值为15.0‰～20.0‰；碳同位素分布范围为-32.7‰～-25.4‰，主峰值为-31.0‰～-33.0‰，分布较集中。
图2为不同沉积环境原油氮、碳同位素的分布特征。
可以看出，不同沉积环境的原油氮同位素组成具有明显的差异，沉积环境相似的地区原油氮同位素分布范围较接近。
其中塔里木油田海相沉积环境原油的δ15N值最轻，分布范围为-0.4‰～1.4‰。
而在陆相环境中，来源于微咸水-半咸水环境的松辽和奈曼盆地原油的氮同位素值较接近，其中大庆油田为16.8‰～20.8‰，奈曼盆地原油的δ15N值为18.3‰～20.3‰；来源于淡水湖相沉积环境的济阳坳陷和辽河盆地原油的氮同位素分布较接近，胜利油田为5.7‰～9.0‰，辽河油田为7.0‰～12.1‰；来自咸水-盐湖环境的江汉盆地原油的氮同位素值分布在11.7‰～15.4‰。
不同沉积环境原油的碳同位素组成不如氮同位素组成变化明显。
塔里木盆地海相沉积环境原油的碳同位素组成δ13C值分布范围为-32.7‰～-29.3‰，其中大部分值落在-32.7‰～-32.2‰，来源于陆相微咸水-半咸水沉积环境中的松辽和奈曼盆地的碳同位素δ13C值分别为-31.5‰～-30.2‰（主峰值为-31.5‰～-31.4‰）和-31.6‰～-30.9‰（主峰值为-31.6‰～-31.1‰），分布范围与塔里木盆地原油的碳同位素组成没有明显的差别。
辽河盆地原油的δ13C值分布范围为-30.6‰～-28.1‰。
济阳坳陷和江汉盆地的碳同位素较重，济阳坳陷原油的δ13C 值分布范围为-27.4‰～-26.3‰，江汉盆地δ13C值为-28.4‰～-25.4‰，分布跨度较大。
图3为不同沉积盆地原油的碳-氮同位素分布关系。
可以看出，海相与陆相原油氮、碳同位素分布存在明显差异。
而陆相盆地中，沉积环境较相近的大庆油田和奈曼油田样品的氮-碳同同位素组成相近，其他油田样品均可以利用碳-氮同位素结合的方法明显区分。
2.2 氮含量与同位素分布特征图4为原油样品的氮同位素组成与氮含量关系。
可以看出，原油氮同位素组成与氮含量没有明显的相关性。
即使同一盆地中，原油氮含量的变化范围也较大，但氮同位素组成变化相对较小，原油中氮的含量不是影响氮同位素组成的主要因素。
3.1 氮循环化学过程对氮同位素分馏的影响自然界主要的氮循环包括3个过程［5］，即固氮作用，硝化作用和反硝化作用。
固氮作用是指固氮细菌将大气中的氮转换为可被生物吸收利用的活性氮的过程，这一过程引起的同位素分馏较小。
硝化作用是由多级氧化过程组成的，氮同位素分馏系数主要受控于铵盐转换为亚硝酸盐的过程，在氮受限的系统中氮同位素分馏系数较小。
反硝化作用是将生物氮（有机氮）转化为无机（大气）氮的过程，在反硝化作用过程氮同位素分馏较大，可能引起的氮分馏达10‰～30‰［26］。
因此，反硝化作用是影响沉积物氮同位素分馏的主要化学过程，对自然界氮同位素分布有重要影响。
3.2 沉积环境对原油氮同位素组成特征的影响3.2.1 水体氧化还原条件在氧化沉积中有机质氮同位素值较低（-6‰），而弱还原水体因为反硝化作用的存在，沉积有机质的氮同位素组成相对偏高（18.8‰）［26］，沉积环境的氧化还原性将明显影响有机质的氮同位素组成。
在油气地球化学研究中发现，在没有明显的次生改造的情况下，原油的Pr/Ph可以较好地反映其烃源岩沉积环境的氧化还原特征，图5为原油的Pr/Ph与氮同位素分布的关系（由于辽河油田和胜利油田的原油样品经历了生物降解，Pr/Ph值受到明显的影响，所以不纳入图中）。
其中大庆油田样品的Pr/Ph值分布范围为1.06～1.29，属于弱还原-弱氧化环境；奈曼油田样品的Pr/Ph分布范围为0.50～0.64，属于还原环境；而江汉油田样品的Pr/ Ph分布范围为0.26～0.38，属于强还原环境。
图5表明，原油氮同位素分布与Pr/Ph之间存在着明显的关系，沉积环境为弱还原-弱氧化的松辽和奈曼盆地的原油具有相对较高的氮同位素值，而较强还原环境的江汉盆地的原油相对明显富集轻氮同位素。
这一结果与Tracy等［27］研究Caney和Woodford页岩氮同位素所获认识一致。
在沉积物中，对沉积有机质氮同位素组成起主导作用的是反硝化作用的程度，在弱氧化-弱还原条件中，由于沉积物主要发生反硝化作用，反硝化作用优先消耗沉积有机质中的轻氮同位素（14N），造成沉积物中有机质的氮同位素组成偏重，因而具有较高的δ15N值；而在还原-强还原环境或者氧化条件中主要为固氮作用和硝化作用，这时沉积物有机质的氮同位素组成将不会发生明显的同位素分馏，因而氮同位素组成相对较轻。