黄河龙口库区岩溶渗漏示踪试验研究

岩溶渗漏是在碳酸岩分布区修建水利工程经常遇到和必须解决的重大问题。为研究黄河龙口水利枢纽库区的地下岩溶发育和渗漏情况,以亚硝酸钠为示踪剂,采用微量化学示踪方法在库区进行了示踪试验,并结合相关地质勘察资料对试验结果进行了分析。结果表明：试验区内投源孔ZK110到下游6000m的范围内,地下岩溶裂隙存在较好的连通性,连通程度和连通形式十分复杂,岩体的渗透性极不均一。地下水流总体流向为由北向南。     

通过遥感识别油气渗漏

展望油气工业未来 ,再评价概念和方法非常有用 ,识别作为油气储层征兆的渗漏就是这样一种方法。这种老方法和超光谱遥感的多样化新技术的共同开发产生了给人留下深刻印象结果。最初 ,原理实验研究是使用超光谱数据在密封渗漏精确定位的现存井中成功地进行。这次研究使用了密封渗漏结果用以更大地区的分类和天然渗漏的识别。为了评价其精度和地面实况 ,对已知产量的地区和如废弃河道这样的环境的渗漏分类进行了验证 ,同时在评价中还使用了由渗漏作用导致的蚀变矿物。识别出蚀变矿物的几个场所与渗漏检测区有关。超光谱数据被用于开放水、木材…     

海洋渗漏的自封闭条件

海洋和湖泊环境中的渗漏经常是短暂的和自封闭的。每个地区的自封闭过程都有所不同,对北海的Ｔｏｍｍｅｌｉｔｅｎ油气田的渗漏进行了现场研究,发现存在３个共同阶段：Ｔｏｍｍｅｌｉｔｅｎ的甲烷渗漏出现在北海埋藏盐底辟之上的７１ｍ水深处。１９８３年,用ＲＯＶ（遥...     

海底沉积物-水界面溶解甲烷渗漏通量原位观测研究进展

海底沉积物-水界面溶解甲烷渗漏不仅是海底天然气水合物的存在标志和分解释放途径,也是冷泉生物群落的物质和能量来源,因其对海洋环境乃至全球变化的可能重要影响而日益引起人们关注,而海底原位观测及渗漏甲烷通量估算是理解上述问题的关键。目前国际上有两种较为成熟的海底甲烷通量观测方法:1流体渗漏速率原位测量配以室内甲烷浓度分析;2底栖室流体连续取样配以室内甲烷浓度分析,前者能灵敏反应冷泉渗漏速率的时序变化,而后者具有较高的甲烷通量测量准确度。随着甲烷传感器技术的发展,原位测量方法将大大提高甲烷通量测量精度、时间和分辨率。在可移动式观测平台上搭载甲烷传感器,同时进行近海底界面微尺度甲烷浓度梯度测量和湍流观测,不仅能够精细刻画近海底甲烷浓度变化、渗漏通量变化,并且非封闭环境能够最大限度地避免沉积物-水界面遭受扰动,使观测数据更接近海底真实环境,这成为未来海底原位观测的主要发展方向之一。除此之外,特征冷泉生物群落的分布已被广泛应用于将个别测量站位的观测结果扩展到整个区域的甲烷渗漏流量估算。目前,国外学者已经对部分典型海底冷泉区进行了渗漏甲烷通量估算,发现每个渗漏系统每年通过溶解形式向海水释放甲烷量约为6×103~1.35×107 mol,并且甲烷渗漏在时间上和空间上都是多变的,但还没能将单个冷泉系统的通量估算延伸到更大的时空尺度,这成为深入研究海底甲烷储库及其在全球碳循环和气候变化中的作用的瓶颈之一。     

海底油气渗漏浅表层声学探测技术

海底油气渗漏是海洋环境中广泛存在的自然现象,探测海底油气渗漏信息对海洋油气资源勘探与开发具有重要意义。目前,通过海底浅表层声学探测所获取的声学微地貌与剖面反射特征是油气渗漏研究的主要证据。对海底油气渗漏的形成环境、浅表层声学技术在渗漏探测中的发展与现状、渗漏产生的地貌形态与浅地层反射剖面特征等进行了系统讨论与分析。结合国内外应用实例,对不同海区声学探测方法、参数选择以及渗漏特征进行了归纳总结,指出应综合多种资料进行渗漏异常分析,并发展有针对性的数据处理方法。     

内蒙孪井灌区地下水数值模拟及土壤盐渍化分析

系统分析了内蒙孪井灌区的水文地质条件和包气带水文地质特征，概化出该区水文地质概念模型。在典型地段对不同作物进行了大量的野外灌溉入渗试验，确定了灌溉渗漏量；通过抽水试验，确定了该区的水文地质参数；利用长观资料。建立了该区地下水的数值模拟模型并利用该模型预报了现状、规划和下游排水3种条件下地下水的变化趋势。研究表明：该区随灌溉面积的扩大，地下水位上升迅速，灌区下游水位将超过临界埋深，从而引起土壤次生盐渍化。     

海底烃类气体渗漏实验模拟:烃类气体含量及分子组成变化与渗漏过程重建

利用海底烃类气体渗漏实验模拟装置对海底烃类气体渗漏过程进行了实验模拟。通过10个采样口样品采集和分析测试,探讨了各采样口在渗漏过程中烃类气体含量和分子组成变化。各采样口烃类气体含量和分子组成随时间具有明显阶段变化,总体显示了两阶段渗漏特征:第1渗漏阶段从7月13日到8月5日,第2渗漏阶段从8月6日到9月25日。根据各采样口烃类气体在两阶段渗漏强度可分为3类:第1类包括S1、S2、S5、S7和S8,表现为在第1阶段和第2阶段渗漏强度均不高,属于微渗漏类型;第2类包括S3、S4和S9,表现为在第1阶段渗漏强度低,属于微渗漏类型,在第2阶段渗漏强度高,属于宏渗漏类型;第3类包括S6和S10,表现为在第1阶段和第2阶段均属于宏渗漏类型。烃类气体渗漏主要受实验柱体内各种界面和沉积物粒度等因素控制,而且不同采样口渗漏烃类气体含量变化的控制因素也不尽相同。模拟结果为研究海底烃类气体渗漏过程中,断裂构造、地层不整合界面、岩性差异界面,以及沉积物粒度变化等对海底烃类气体渗漏控制机理提供了实验依据。     

南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示

自生黄铁矿是渗漏甲烷发生甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用的产物之一,是海底甲烷渗漏活动的有效示踪剂。南海神狐海域是我国天然气水合物研究的重点区域,对神狐海域柱状沉积物中自生黄铁矿含量、分布、形貌等特征进行研究,结果发现自生黄铁矿的含量随深度增加而递增,存在两个异常富集峰段:在第一个黄铁矿富集峰段,黄铁矿以长条状为主,外形较粗,微晶形态以草莓状黄铁矿为主,且粒径均一;在第二个峰段主要以细长的条状黄铁矿为主,由带外壳结构的草莓球颗粒组成,晶粒大小不一,存在二次生长现象。另外还发现胶黄铁矿与自生黄铁矿共生。这些特征反映神狐海域沉积物中存在多期次的甲烷渗漏事件,高通量的甲烷渗漏发生在较浅的层位,可能发生甲烷的有氧氧化而变成缺氧环境,有利于黄铁矿富集在第一个峰段;较低的甲烷渗漏发生在较深的层位,甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用而形成大量的黄铁矿保存在第二个峰段。因此,神狐海域沉积物中自生黄铁矿的异常富集可以作为地质历史时期甲烷渗漏通量和期次的指示矿物之一。     

海底烃类渗漏的地球物理识别

海底烃类渗漏在向上运移过程中会改变深部地层和海底表层沉积物的声学性质,在地震和浅地层剖面上会形成各种可能指示烃类渗漏的地球物理标志。渗漏烃到达海底后会改变海底表面形态,形成与海底烃类渗漏有关的表面特征,如麻坑构造、海底凸起、海底古河道、碳酸盐丘、硬地面、泥火山以及表面断层等。渗漏烃进入海水后在继续上升过程中会形成气泡、渗漏羽,到达海面后会形成表面油膜。利用侧扫声纳、多波束测深和浅地层剖面可以探测到与海底烃类渗漏有关的表面特征。合成孔径雷达能够识别因海底烃类渗漏形成的海水表面油膜。海底烃类渗漏的地球物理标志是间接的,必须通过地球化学校验才能确定渗漏的存在。     

新西兰东海岸盆地会聚边界的烃渗漏

在太平洋—澳大利亚弧前会聚／扭断边界（北爱尔兰东部,新西兰）发生的烃渗漏已持续了近２０Ｍａ。沿这５００ｋｍ左右的边界分布的实质流体排出的证据包括１３处在下—上中新统获得甲烷的碳酸盐沉积层,达１３处现代海上渗漏和３５０多处海岸油、气和卤水的渗漏。Ｃ１—Ｃ４烃至丰富海洋源石油的海岸渗漏是由从露头获知的白垩系—上新统地层地球化学有关的热成因和生物成因过程形成的。中新统站位以不同大小（巨砾至３００ｍ×１００ｍ×４０ｍ的土丘）的自生碳酸盐为特征,北部沉积以双壳类为主,并且碳酸盐碳同位素值降低到－５１．７‰…     

南海东北陆坡海底微地貌特征及其天然气渗漏模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测深和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体／大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。以海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能成为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

羊毛湾水库泄洪洞水下封堵的施工体会

导言陕西乾县羊毛湾水库因泄洪洞工作闸和检修闸同时损坏,致泄漏水量1.20立方米/秒。我院用潜水作业的方法在27米水深的泄洪洞进水口处安装4150×4000×270mm的钢木结构闸门并密封填堵,渗漏量仅0.02立方米/秒,完成了水下封堵任务。施工中潜水作业共47人次,潜水工作总时间(含减压)9368分钟。本文介绍施工方法、钢木结构闸门的设计和主要强度计算、潜水减压等,并对开展水库的检测和封堵工作谈几点体会。     

南海北部天然气渗漏系统地球物理初探

本文主要针对南海北部大陆边缘发育的5个沉积盆地——台西南盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、莺歌海盆地和中建南盆地,分析了近年来利用地球物理方法研究南海北部天然气渗漏系统的成果,重点包括3个方面:天然气水合物的储藏、流体运移通道以及海底表面渗漏特征。其中表征天然气水合物存在的似海底反射BSR在台西南和珠江口盆地发育明显,莺歌海盆地发现有大型气田;5个盆地流体运移活跃,其内发现了多样的运移通道:断层、底辟、气烟囱、多边形断层及水道(峡谷)等破裂结构;海底表面渗漏特征也在台西南、珠江口、莺歌海和中建南盆地均有发现。南海北部大陆边缘天然气渗漏系统广泛发育,值得进一步深入研究。     

海底烃类渗漏的地球化学识别

利用海底烃类嗅测仪可以检测到因海底烃类渗漏而在海水中存在的烃类地球化学异常。烃类嗅测仪可检测到的指标主要是甲烷,也包括重烃类气体和芳烃类。利用烃类嗅测仪可以有效地识别海底宏渗漏的存在。海底沉积物的地球化学异常可以指示海底烃类渗漏的存在。通过沉积物柱状取样,地球化学分析和异常解释,渗漏烃来源分析,以及对热成因烃类源区有机质类型、沉积环境、热成熟度、时代以及油气属性等信息的提取,为海域油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

天然气水合物赋存区甲烷渗漏活动的地球化学响应特征

综述了天然气水合物赋存区甲烷渗漏活动的地球化学响应指标的研究进展,分析了应用单一指标识别甲烷渗漏活动各自所存在的问题,包括浅表层沉积物孔隙水中CH_4、SO_4~(2–)、Cl~–等离子浓度随深度的变化;浅层沉积物全岩W_(TOC)(W表示质量分数,TOC表示总有机碳)和W_(TS)(TS表示总硫)之间的相关性及比值;自生碳酸盐岩δ~(13)C和δ~(18)O;自生矿物重晶石、黄铁矿、自生石膏的δ~(34)S;有孔虫壳体和生物标志化合物的δ~(13)C等。结果表明孔隙水中的CH_4、SO4_~(2–)浓度及溶解无机碳的碳同位素组成可以用来识别目前正在发生的甲烷渗漏活动;而沉积物中的WTS、自生矿物的δ~(34)S、钡含量及其异常峰值和生物标志化合物的δ~(13)C等指标的联合使用可以更真实准确地反映地质历史时期天然气水合物赋存区的甲烷渗漏活动。因此,在实际研究过程中,可将孔隙水和沉积物两种介质的多种指标相结合。随着非传统稳定同位素(Fe、Ca、Mg等)和沉积物氧化还原敏感元素(Mo、V、U等)等研究的发展,甲烷渗漏活动地球化学响应指标的研究也将得到拓展,而多种地球化学指标的联合使用将为天然气水合物勘探及其形成分解过程识别研究提供重要的科学依据。     

海底天然气渗漏系统水合物成藏过程及控制因素

在海底天然气渗漏系统沉淀水合物的动力学基础上,建立了水合物沉淀与分解的化学动力学模型。应用该模型分析了美国墨西哥湾布什山天然气渗漏系统水合物的成藏过程,探讨了水合物沉淀、稳定性影响因素。在渗漏通量为每年400kg·m-2的单个通道中,约需425a才能导致水合物稳定带沉积层约30%孔隙完全被水合物充填,渗漏通道被堵塞,沉淀的水合物在剖面上从稳定带底部向海底趋于富C3+C4。在渗漏通道天然气流量由弱到强再到弱的演化过程中,渗漏速度增大过程中形成的水合物在渗漏速度减小过程中将分解,总量约10%的水合物将被分解。如果分解产生的天然气可快速迁移出渗漏系统,海底温度的升高可引起约40%的水合物在20d内分解,并导致海底渗漏速度的急剧增大。     

长江河口青草沙水库最长连续不宜取水天数

为解决上海日益增长的用水需求, 保障淡水资源安全, 需要建设长江河口避咸蓄淡特大型水库。本文应用改进的三维长江河口盐水入侵数值模式, 采用2007和2008年10个水文站盐度资料对模式进行验证, 计算青草沙水库最长不宜取水天数。本文以径流量特枯的1978—1979年作为水文计算年, 考虑三峡工程、南水北调东线工程和沿江引排水对大通实测逐日径流量的修正, 考虑潮汐、风应力和混合等作用。根据2003年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为68天, 这个水库设计的重要参数已在水库建设中采用。根据2008年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为54天, 已被水库调度采用。2003年至2008年北支上段河势发生了明显变化, 导致北支盐水倒灌减弱, 因此这期间的最长不宜取水天数减少。     

超声多普勒测量海底渗漏气泡流速的实验研究

海底渗漏气泡流速是测量海底冷泉渗漏气体流量的主要参数。为了测量海底渗漏气泡流速,利用超声多普勒测量的原理和气泡的二次多普勒效应,提出海底渗漏气泡速度的超声多普勒测量方法。超声多普勒测量根据超声多普勒原理设计了气泡流量测量装置,通过多普勒频移算出海底渗漏气泡流速,同时用视频法测出海底渗漏气泡流速。从多普勒法和视频法的气泡速度数据t分布95%的置信水平误差可知,视频法的气泡速度数据的波动大于多普勒法的气泡速度数据的波动,表明了超声多普勒测量海底渗漏气泡流速的有效性和准确性,优于视频法测量海底渗漏气泡流速。     

海洋油气地球化学探测的理论基础——海底烃类渗漏

海底烃类渗漏是海洋油气地球化学探测的理论基础。在海洋环境,烃类渗漏可形成各种地表显示,包括与烃类组分有关的直接显示以及与烃类运移动力过程和次生效应有关的间接指示。海底烃类渗漏具有不同的活动性和类型,活动性分为活跃渗漏和惰性渗漏,渗漏类型有宏渗漏和微渗漏。海底烃类渗漏的地表显示是海洋油气地球化学探测工作部署的基础。海底渗漏烃的含量和组成特征能够指示烃类来源和深部油气属性,进而为海洋油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

海底天然气水合物及冷泉流体渗漏的原位观测技术

海底天然气水合物藏是天然的巨型碳储藏库,是深部甲烷等烃类气体运移至海底过程中暂时的碳储,是地球碳循环过程的重要一环。冷泉通常与海底天然气水合物藏分解密切相关,是深源或浅层气及水合物分解气在海底发生渗漏的现象。该文根据国内外天然气水合物及冷泉系统勘查的最新动向,综述了与水合物及冷泉流体渗漏相关的羽状流、运移通道、海底微地形地貌等要素的海底原位观测技术,主要包括：走航式及坐底式原位观测、海面及低空渗漏甲烷观测、海底可视化观测、与水合物及冷泉相关的海底观测网络等。综合使用原位观测技术可以更细致、全面地描绘水合物和冷泉系统的时空“景象”,更好地协助厘清海底渗漏甲烷的归趋,拓展人类对深海独特生命绿洲的认知。