在油气地质领域,目前研究已表明原油氮同位素具有众多地质意义,但由于原油中氮含量过低,受到检测技术的限制,使得其相关研究较少。本文通过优化样品预处理方法,改进实验方案,采用元素-同位素质谱（EA-IRMS）联用技术,以杜马斯燃烧法为实验原理,检测了塔里木盆地海相环境、鄂尔多斯盆地陆相淡水环境和东濮凹陷陆相半咸水-咸水环境的原油中不同含氮组分的氮同位素组成,并结合碳同位素和生物标志化合物特征等地球化学资料,对原油不同含氮组分氮同位素的分布以及其地质意义进行分析。结果显示:整体来看,来自不同沉积环境的原油氮同位素组成差异显著。海相原油具有偏轻的氮同位素组成特征,陆相原油具有偏重的氮同位素组成特征。对于来自不同沉积水体的陆相原油而言,淡水环境的原油氮同位素组成相对较轻,而咸水-半咸水环境的原油氮同位素组成相对较重。通过对比发现,不同沉积环境的样品均表现出沥青质比非烃的氮同位素组成偏重的特征,这可能是由于非烃和沥青质向烃类及大分子转化的过程不同所造成的,并且非烃氮同位素的变化对不同地质条件的响应比沥青质更加显著。基于对不同沉积环境的原油非烃和沥青质氮同位素组成特征分析发现,盐度和氧化还原条件均会对其产生一定的影响。其中,盐度对非烃和沥青质氮同位素组成的影响基本一致,均随盐度增大氮同位素先正向偏移后负向偏移;氧化还原条件对非烃的影响更显著,在强还原向强氧化的递变过程中氮同位素组成先变重后变轻,这一特征与全油氮同位素的变化相似,而沥青质氮同位素随着沉积环境氧化性的增强只呈现出逐渐变重的趋势。非烃中不同极性含氮组分氮同位素组成之间也存在明显差异,具体表现为δ15N非碱性＞δ15N非烃＞δ15N碱性。其中,碱性含氮组分可以很好地反映陆相母源特征,非碱性含氮组分在一定程度上能反映海相母源差异,二者对沉积环境中盐度的变化均有一定响应,但未见成熟度对其有明显影响。