油砂中的有机质,即为沥青,可溶于有机溶剂。虽然其元素组成与天然石油相仿,但其分子量更大,组成也更复杂,约含有数千种化合物,根据目前的分析水平,尚不能完全分成单个化合物予以鉴定。加拿大、美国、委内瑞拉、中国等国油砂沥青的性质见表3-6。应用核磁共振、红外光谱、分子量测定及元素分析等,研究并测算中国新疆和内蒙古共4种油砂沥青的结构参数,发现4种沥青都有1/3或超过1/3的碳原子在芳香烃中:新疆小石油沟沥青芳香烃属于二联苯,总环数为4个,芳香环与环烷环各2个;克拉扎背斜沥青芳香环占3个,环烷环为2个;内蒙古吉尔嘎朗图砂岩和泥岩油砂沥青总环为9个,其中芳香环占6个,而砂岩沥青总环为11个,芳环占8个。饱和烃部分结构参数表明,沥青中烷基碳链大部分与环烷烃直接相连,很少与芳香烃相连,在4种沥青中克拉扎背斜沥青的脂肪碳链最长,吉尔嘎朗图砂岩沥青的脂肪链最短。加拿大油砂沥青一般包括多种烃,其属性在油藏之间或同一油藏内部都不相同。这类沥青中,大多数烃比戊烷重;近半数是很重的分子,沸点超过977。轻的部分环烷烃多,重的部分沥青质含量高。沥青质分子量很大,包括非烃物质,如氮、硫、氧和金属元素,特别是镍和钒。油砂沥青除直链、支链、饱和及不饱和烃,还有氧、氮、硫杂原子化合物及微量元素。
表3-6加拿大、委内瑞拉等国油砂矿藏性质表
(据贾承造等,2007)