Dissolution sequestration mechanism of CO<Subscript>2</Subscript> at the Shiqianfeng saline aquifer in the Ordos Basin,northwestern China

This study focused on the target injection layers of deep saline aquifers in the Shiqianfeng Fm. in the Carbon Capture and Sequestration (CCS) Demonstration Projects in the Ordos Basin, northwestern China. The study employed a combination method of experiments and numerical simulation to investigate the dissolution mechanism and impact factors of CO₂ in these saline aquifers. The results showed (1) CO₂ solubility in different types of water chemistry were shown in ascending order: MgCl₂-type water < CaCl₂-type water < Na₂SO₄-type water < NaCl-type water < Na₂CO₃-type water < distilled water. These results were consistent with the calculated results undertaken by TOUGHREACT with about 5% margin of error. CO₂ solubility of Shiqianfeng Fm. saline was 1.05 mol/L; (2) compared with distilled water, the more complex the water’s chemical composition, the greater the increase in HCO₃ ^?concentration. While the water’s composition was relatively simple, the tested water’s HCO₃ ^?concentrations were in close accord with the calculated value undertaken by the TOUGHREACT code, and the more complex the water’s composition, the poorer the agreement was, probably due to the complex and unstable HCO₃ ^? complicating matters when in an aqueous solution system including both tested HCO₃ ^?concentration and calculated HCO₃ ^?concentration; (3) the CO₂ solubility in the saline at the temperature conditions of 55 °C and 70 °C were 1.17 and 1.02 mol/L. When compared with the calculated value of 1.20 and 1.05 mol/L, they were almost the same with only 1 and 3% margin of error; concentrations of HCO₃ ^? were 402.73 mg/L (0.007 mol/L) and 385.65 mg/L (0.006 mol/L), while the simulation results were 132.16 mg/L (0.002 mol/L) and 128.52 mg/L (0.002 mol/L). From the contrast between the tested data and the calculated data undertaken by the TOUGHREACT code, it was shown that TOUGHRACT code could better simulate the interaction between saline and CO₂ in the dissolution sequestration capacity. Therefore, TOUGHREACT code could be used for the inter-process prediction of CO₂ long-term geological storage of CO₂; (4) The Ca²⁺ concentration and SO₄ ^2?concentration in saline water had less effect on the solubility of CO₂ and HCO₃ ^?concentration. In addition, TDS and pH values of saline affected not only the solubility of CO₂, but also the conversion of CO₂ to HCO₃ ^? due to that they can affect the activity and acid-base balance. So in fact, we just need to consider that the TDS and pH values are main impact factors in the dissolution sequestration capacity of CO₂ geological sequestration in deep saline aquifers.     

利用GPS监测电离层不均匀结构探讨

利用上海地区GPS综合应用网提供的高时空分辨率的双频GPS观测资料,研究了该区域内一电离层不均匀体的产生、消亡过程.首先,采用Kalman滤波的方法改善双频伪距之差的观测精度,并利用参数估计的方法计算该时段内相应的硬件延迟.再根据电离层单层模型,利用GPS双频观测量、测站位置和GPS精密星历,求出GPS信号穿刺点的坐标和垂直方向电离层的电子含量;然后内插并获取其等值线图.等值线图随时间的变化表明,受等离子体湍流的影响,2003年9月8日北京时间9时40分左右在38°N、118°E左右产生了一电离层不均匀体,其尺度大约在50km左右,生存时间大约为5min.受地球重力场和高空风场的影响,该不均匀体向东北方向扩散.然后,利用大气扩散模型,按扩散方程计算分析了该不均匀体可能发生的电离层层区.理论计算表明,该不均匀体发生在电离层扩展F区,高度在350km左右.     

Morlet小波显著性检验和精度分析在地磁场和地震活动性周期分析中的应用

首先通过对加入随机噪声的合成信号进行Morlet小波变换并进行显著性检验, 分析所得信号的周期成分的显著性和非显著性, 然后研究信号周期长短、 信号观测时间段长短与精度之间的关系．在此基础上,以活动周期比较稳定的太阳黑子活动作为实例分析,结果显示本文的精度分析和显著性检验方法对于周期谱的精度和显著性研究是可行的．最后将该方法应用于全球地震活动周期谱的分析,求出全球地震活动周期谱及其显著性与精度．研究结果表明,在利用Morlet小波分析地磁场和地震活动性周期时引入显著性检验,并结合本文给出的精度, 可以从数据中提取出周期谱及其显著性和精度．      

松辽盆地中央坳陷区深部咸水层二氧化碳储存潜力评价及其不确定性分析

地质储存是减少CO2等温室气体向大气中人为排放的有效措施,深部咸水层是优先考虑的地下储存空间之一,准确评价CO2在深部成水层中的储存潜力是进行CO2地质储存研究的重要基础.本次研究以松辽盆地中央坳陷区深部咸水层为例,评价其储存CO2的潜力,并考虑储层物性参数的随机性,进行储存潜力的不确定分析.研究结果表明,中央坳陷区深部咸水层CO2地质储存理论潜力为5.34×10<'11>t,若考虑孔隙度不确定性,则储存潜力的随机分布区间为4.14×10<'11>-5.72×10<'11>t,且大于理论储存潜力值的概率约为58.3%,说明孔隙度的不确定性对储存潜力评价结果影响较大,在实际工程中应重点考虑这一问题.     

储层流动单元研究在油田老区挖潜中的应用——以吉林油田乾146区块开发为例

吉林油田乾146区块经多年开采,已经进入高含水、高采出阶段。通过储层流动单元研究,运用多参数模糊聚类方法将该区高台子油层由好至差划分为A、B、C、D、E 5类储层流动单元。查明了区内主要目的层系各含油小层的储层流动单元发育特征:40、39小层主要发育A、B类优质储层流动单元,42、41、38小层则以C、D、E类储层流动单元为主,各小层储层流动单元类型及展布与初始产能吻合度较高,表明储层流动单元类型的差异是控制本区油气分布的重要因素之一。综合油藏地质特征及油田开发动态数据,对各储层流动单元的注采渗流体系进行了深入剖析,归纳总结出乾146区块高台子油层XII砂组中剩余油分布的5条规律,据此在剩余油分布预测区部署了1口扩边井和2口老区加密井,投产后分别获得了11.2t/d、5.5t/d和8.6t/d的初始产能。     

印度洋热含量在南海夏季风爆发中的作用

利用Scripps海洋研究所0—400m上层海洋热含量资料和美国环境监测中心/国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)的再分析资料,运用经验正交分解(empirical orthogonal function,EOF)等统计方法,研究在有ENSO影响和去除ENSO影响的情况下,前期春季印度洋热含量如何影响南海夏季风爆发。结果表明,在没有扣除ENSO信号的情况下,热带印度洋热含量EOF分解第一模态呈东西相反变化的空间分布。印度洋东部热含量为正(负)异常、西部为负(正)异常时,南海夏季风爆发较早(晚),印度洋上层热含量主要通过影响热带印度洋上空大气的垂直运动和高低层辐散辐合,进而影响季风纬向环流的强弱,来影响南海夏季风爆发的早晚。在扣除ENSO信号的情况下,印度洋热含量CEOF(conditional EOF)第一模态的空间分布类似于EOF第一模态的空间分布;第二模态表现为除小部分海区外,热带印度洋热含量呈一致变化的海盆模态。这两个模态对南海夏...     

新生代亚洲形变与海陆相互作用

在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.      

南海晚渐新世滑塌沉积指示的地质构造事件

南海北部ODP1148站晚渐新世至早中新世沉积以滑塌堆积和长时间沉积缺失为主要特征.由构造活动引起的沉积间断始于渐新世中期28.5 Ma至早中新世23 Ma左右结束.主间断面位于25 Ma, 亦即滑塌沉积层的底界.4次沉积间断总共造成至少3 Ma沉积记录的缺失.综合岩性、古生物年代测定、地球化学等分析结果, 表明南海晚渐新世的海底扩张模式呈多次跳跃式, 并以“25 Ma事件”为型变高峰.这一系列构造活动是欧亚、澳大利亚、菲律宾-太平洋板块相互作用的结果, 直接导致南海向前期裂谷更发育, 红河大断裂左擦拉张更强的南部扩张的转型.1148站的滑塌沉积为此次南海扩张转型提供了直接的证据.      

Numerical Simulation of Abnormal Wave Height Change Induced by Excavated Waterway with Boussinesq Equation

A nonlinear numerical model has been set up by use of Boussinesq Equation with finite differ-ence method,and has been applied to the simulation of the abnormal change of wave height induced by ex-cavated waterway.Numerical results demonstrate that the abnormal change of wave height is due to theadding of the reflected wave height induced by excavated waterway to the incident wave height.Becausethe angle between the incident wave and the axis of the waterway is smaller than the critical angle,the re-flected wave produced by the waterway may propagate to the breakwater and may be added with the inci-dent wave,then the abnormal change of wave height before the breakwater may be caused.So the wave re-flection caused by the change of water depth cannot be neglected.     

箱式超大型浮体在非均匀海洋环境下的水弹性试验

超大型浮体(Very Large foating Structure,VLFS)作为人类开发海洋的前沿基地,正在成为世界各国海洋工程界研究的一个热点。由于超大型浮体覆盖的面积比普通的船舶和海洋结构物要大很多,其首尾两端所处的海洋环境可能有显著的差异,因此必须考虑非均匀海洋环境对其水弹性性能的影响。介绍了国内首次进行的箱式超大型浮体在非均匀海洋环境中的水弹性试验,对非均匀海洋环境、超大型浮体的水弹性性能以及两者相互之间的关系进行了研究。