石油是保障国民经济和国家安全的不可再生资源。为确保石油的长期稳产，就需要不断地发现新的油藏。石油的可流动性决定了其在地质历史上的流动方向和里程是石油勘探所需的重要信息。许多专业人士经过几十年的努力，在石油中寻找能够反映石油流动情况的化合物。随着测试技术的迅猛发展，科学家们已检测出石油中稳定的极性化合物（如咔唑类含氮化合物），可用来直接反映石油的流动情况。但是，后来的研究表明，这种经验指标不能正确反映石油的流动方向和里程。其原因是石油中的任何化合物都会或多或少地继承其母源特征（包括有机质类型及其热演化程度），也会受到生物降解的影响。这些影响至今尚未解决，石油在地质历史上的流动情况仍然是一个未解之谜，一直困惑着石油地质学家们。 

　　近期，由地质地球所油气资源研究室张刘平副研究员等国内外华人科学家组成的合作团队，以提取或消除单种信息的方式解决了这两种因素的影响问题。他们首先以“浓缩—稀释溶质”的方式处理数据，定量消除了生物降解因素的影响。为解决母源的影响问题，他们以石油流动过程中的物质平衡原理和吸附平衡理论为基础，推导出了理论模型，在理论上揭示了极性化合物的含量在石油流动过程中的变化规律与母源对其含量的影响。据此，建立了消除母源影响且只反映石油流动情况的新型分子指标——二次运移分馏指数及其计算方法。新指标与方法在我国鄂尔多斯盆地和加拿大西加盆地进行了应用。结果表明，该指标与实测数据相吻合（图1），并为揭示鄂尔多斯盆地西南部陇东地区的油气分布规律提供了重要依据（图2），且证明了油气成藏理论中关于油气富集带的差异聚集原理。 

　　图1  鄂尔多斯盆地西峰油田相对运移里程与烷基咔唑二次运移分馏指数及其几何平均值和比值的关系图 

　　所有的回归线均由实测数据计算。参照点处(x=0 km)的二次运移分馏指（100 %）及其比值（1）为理论模型值。二次运移分馏指数及其几何平均值和比值均与运移里程密切相关且回归线全部穿过模型点，表明理论模型与实测数据相吻合。

　　图2  鄂尔多斯盆地油田与主力烃源岩分布图 

（a）三叠系延长组长8段顶部构造与油田分布图；（b）盆地西南部长7段烃源岩（厚度的单位为米）、长8段砂体与取样井位分布图。

　　该研究工作对地质层析作用和影响因素进行了详细的理论分析，建立了理论模型，阐明了石油流动过程中极性组分变化的原因和规律，建立了新指标并证明了其能有效揭示地下石油在几百万年前甚至上亿年前的流动方向和里程，对于研究石油的流动规律、油藏的形成、石油在地下的分布规律和石油勘探等均具有重要的科学意义和实用价值。理论与实践证明，该指标可有效地反映石油在地质历史上的流动情况与组分的变化行为，在石油地质基础研究和勘探实践中必将发挥重要的作用。石油的流动情况对于勘探而言是最重要的信息。尽管石油工业经历了一百多年的发展，但是世界上许多盆地中石油的流动情况还没有被人们认识。新指标是帮助地质学家正确评价石油的流动情况和发现新油藏的有利工具。

　　该项研究得到了国家科学技术部、中国科学院、中国石化和中国石油天然气股份有限公司的资助。研究成果发表在2013年8月22日出版的国际开放获取网络期刊Scientific Reports（Zhang et al. A novel molecular index for secondary oil migration distance. Scientific Reports, 2013, 3: 2487, doi: 10.1038/srep02487）。Scientific Reports是Nature Publishing Group于2011年新创刊的综合性网络期刊，目前被PubMed和SCI收录，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。