油气微生物勘探法概述

介绍了油气微生物勘探的理论基础,甲烷氧化菌和短链烃氧化菌是两类最基本的细菌,利用甲烷氧化菌可以进行天然气勘探,对短链烃氧化菌进行检测可以探明在所研究的土样中是否存在短链烃,从而表明地下是否有油的聚集,在那些同时探测到短链烃和甲烷的地区,依据信号的强度,可以推断是否存在含大量短链烃的热成因气藏或具有气顶的油藏,微生物勘探是一门相对独立的勘探技术,基本上不需依靠地质和地震数据,并具有谦价有效的优势,可以预计,该方法将作为一种辅助技术在我国今后的油气勘探中发挥明显作用。     

微生物介导的土壤甲烷循环及全球变化研究

甲烷是主要的温室气体之一, 目前在大气中的含量达1.7×10-6m3·m-3, 比工业革命前增加了115%, 并以1%年增长速度稳定增长. 甲烷吸收太阳远红外光的能力比CO2高20～30倍, 对全球增温的贡献率达15%. 多年来对大气甲烷的产生、转运和循环以及调控的研究表明, 80%以上的甲烷是通过微生物的活动产生的, 一部分在进入大气前被微生物吸收利用, 这样, 大气中甲烷的净含量绝大部分是甲烷产生微生物和甲烷营养微生物相互作用的结果. 因此, 研究甲烷产生菌和甲烷氧化菌的活动规律和生态学特征, 有利于揭示微生物介导的甲烷循环过程, 并探索减排的措施. 已知有80多种甲烷产生菌和100余种甲烷氧化菌, 它们的种类和生态多样性比较广泛, 环境差异和波动影响它们的生理代谢活性, 从而导致甲烷排放的波动性和不确定性. 在未来全球变化条件下, 天然湿地作为重要的甲烷源之一, 如何响应和反馈环境的变化是研究的重点领域.     

微生物白云岩形成机理、识别标志及存在的问题

关于白云岩成因,前人提出了多种机理,但许多机理并没有过硬的证据,难以令人信服.近些年的研究表明,白云石借助微生物的作用在常温下可以沉淀出来,形成微生物白云岩.模拟实验证明了这种机理的正确性.微生物白云岩的发现表明,自然界中可以存在原生白云岩,因此具有重要科学意义.实验表明,多种微生物可形成白云岩.文章主要描述了其中4类...     

南海北部油气微生物勘查研究

随着现代生物技术的发展,微生物勘探技术正走向成熟,成为一项经济有效的直接找油方法。探讨了油气微生物勘探指标的选择和甲烷氧化菌的研究方法,应用原位荧光杂交法分析了南海北部表层海水中甲烷氧化菌的丰度,结果发现每升海水中有3.59×104～7.45×106个甲烷氧化菌,并且海水中甲烷浓度与甲烷氧化菌丰度的相关性较高,相关系数达0.861,基于两个指标综合分析海洋油气藏的赋存可以提高指示精度。     

苏干湖盆地连续电磁剖面和微生物基因定量油气勘探

降低勘探成本、提高勘探成功率,是油气行业发展之趋,其中物化探手段尤为关键。联合应用连续电磁剖面法和微生物基因定量技术,在研究程度较低的苏干湖盆地油气勘查得到积极发现:(1)盆地"四凹五凸"构造特征具备形成油气藏的储盖条件及运移通道,东部山前二叠、石炭系凹陷,中、西部侏罗系凹陷可能为烃源区;(2)相对钻孔揭示有油气显示的盆地中部凹陷,东部山前凹陷周缘和西部凹陷周缘,油气指示菌基因含量增大,可达1数量级,预示该两区油气更富集;(3)综合判断:东部山前二叠、石炭系凹陷,西部侏罗系凹陷,可能存在可开采油气藏。物化探方法联用对隐蔽性油气藏勘探有重要意义。     

《煤矿瓦斯防治技术与工程实践》

第三届中华优秀出版物奖国家＂十一五＂重大工程出版规划图书中国煤炭科学技术全书出版发行：中国矿业大学出版社——在＂十五＂国家科技攻关重点项目——＂煤矿瓦斯治理技术集成与示范＂研究成果的基础上,本书系统地总结、筛选了煤矿瓦斯治理传统适用技术和新技术。     

加强一井多用技术研究实现瓦斯安全高效治理

从中国目前煤矿生产安全形势出发,分析了现有瓦斯治理技术的优缺点,指出煤层气一井多用技术的发展,是解决中国越来越严重的煤矿安全形势的最佳途径.同时认为,一井多用技术目前存在很多具体的技术问题,需要切实加强研究.     

油气微生物勘探方法及其应用

简述油气微生物勘探法的理论基础,以及发展历史和趋势,并列举了湖北松滋区块和内蒙古呼和凹陷的试验研究实例.该技术以其直接、有效、经济的优点受到全球油气勘探界的重视.     

甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能

甲烷氧化与氨氧化过程分别对控制温室气体甲烷和氧化亚氮方面有着特殊作用,土壤及湿地等环境中的甲烷氧化菌和氨氧化菌在生态系统碳、氮生物循环中扮演着重要的角色。论述了甲烷氧化与氨氧化过程的微生物学机制,甲烷氧化菌和氨氧化菌的群落结构变化,分析了甲烷氧化菌和氨氧化菌在碳、氮循环以及它们在控制重要温室气体排放中的环境功能,阐述了甲烷氧化菌和氨氧化菌的关联作用机制。以期深入揭示甲烷氧化菌与氨氧化菌的空间分异与耦合机制,为深入探讨这类微生物的生态机制和环境功能提供科学线索。     

河南省煤层气资源开发前景

通过对河南省煤层气地质条件及资源状况分析，对河南煤层气资源开发前景进行了符合实际的评价，指出了先期开发靶区，为今后煤层气勘探开发工作提供了依据。     

韩城矿区煤的煤岩特征及煤层气生储因素分析

通过研究陕西韩城矿区含煤岩系中煤的宏观煤岩类型、微观煤岩组分、煤的镜质体反射率以及孔隙特征,分析了该区煤的煤岩特征与煤层气的生储因素,以及煤层气可能富集的煤区。     

我国煤与瓦斯突出防治理论技术研究进展与展望

施工瓦斯抽采钻孔是治理瓦斯危害的必要手段,针对松软煤层钻进因钻杆自重大引起的钻进阻力大、钻进效率低及劳动强度高等问题,提出了优化钻杆结构以减少自重并降低钻进阻力的研究思路,通过设置四翼内凹结构达到减小钻杆自重及降低钻进阻力的目的,并依此设计了四翼内凹刻槽钻杆,兼顾钻杆推进阻力和旋转扭矩损失,建立了钻杆钻进阻力模型,结合ANSYS数值模拟方法对四翼内凹刻槽钻杆进行强度校核分析与参数优化,研制了四翼内凹刻槽钻杆,并进行了现场工业性试验。研究表明：(1)对于100 m钻孔深度,四翼内凹刻槽钻杆相对于圆状刻槽钻杆质量减轻了21.88%,在正常钻进时,四翼内凹刻槽钻杆与圆钻杆相比旋转扭矩损失降低了25.10%;与圆状刻槽钻杆相比降低了20.90%。在塌孔10 m的情况下,四翼内凹刻槽钻杆钻进阻力相对于圆钻杆降低了51.44%,相对于圆状刻槽钻杆降低了43.65%。(2)对四翼内凹刻槽钻杆进行强度分析与参数优化,结果显示,在常规坑道钻机作用下,钻杆最大应力与内凹深度呈正相关,与壁厚呈负相关,壁厚对于应力的影响大于内凹深度的影响,且在内凹宽度为33 mm、深度为4 mm、壁厚为11.5 mm时,安全系数为1.59。(3)现场工业性试验表明,四翼内凹刻槽钻杆排渣顺畅,强度可靠,钻进深度提高了18.18%,钻进效率提高了17.80%。在保证钻杆强度的前提下、通过钻杆结构创新有效降低钻杆质量,对于降低工人劳动强度、提高钻进效率和成孔率具有显著的效果,为推动复杂地层钻探技术发展提供了新的方法。

     

Control of gas emissions in underground coal mines

A high level of knowledge is now available in the extremely relevant field of underground gas emissions from coal mines. However, there are still tasks seeking improved solutions, such as prediction of gas emissions, choice of the most suitable panel design, extension of predrainage systems, further optimization of postdrainage systems, options for the control of gas emissions during retreat mining operations, and prevention of gas outbursts. Research results on these most important topics are presented and critically evaluated. Methods to predict gas emissions for disturbed and undisturbed longwall faces are presented. Prediction of the worked seam gas emission and the gas emission from headings are also mentioned but not examined in detail. The ventilation requirements are derived from the prediction results and in combination with gas drainage the best distribution of available air currents is planned. The drainage of the gas from the worked coal seam, also referred to as predrainage, can be performed without application of suction only by over or underworking the seam. But in cases where this simple method is not applicable or not effective enough, inseam-boreholes are needed to which suction is applied for a relatively long time. The reason for this is the low permeability of deep coal seams in Europe. The main influences on the efficiency of the different degasing methods are explained. Conventional gas drainage employing cross measure boreholes is still capable of improvement, in terms of drilling and equipment as well as the geometrical borehole parameters and the operation of the overall system. Improved control of gas emissions at the return end of retreating faces can be achieved by installation of gas drainage systems based on drainage roadways or with long and large diameter boreholes. The back-return method can be operated safely only with great difficulty, if at all. Another method is lean-gas drainage from the goaf. The gas outburst situation in Germany is characterized by events predominantly in the form of ‘nonclassical' outbursts categorized as ‘sudden liberation of significant quantities of gas'. Recent research results in this field led to a classification of these phenomena into five categories, for which suitable early detection and prevention measures are mentioned.     

煤系页岩气储层研究进展

煤系页岩气是煤系非常规天然气的重要类型。储层研究可为煤系页岩气开发提供理论基础。基于国内外文献调研分析,从煤系页岩分布与地化特征、储层特征与含气性、煤系页岩气赋存状态、富集影响因素、有利储层优选方面,阐述了煤系页岩气储层研究进展。研究表明:煤系页岩单层厚度薄,累计厚度大,有机质类型以Ⅲ型为主,储层矿物中黏土矿物含量相对较高,含气量具备商业开发所需条件。煤系页岩气赋存状态本质上取决于储层孔隙结构,页岩气在微孔中主要以吸附态的形式存在,而在中孔和宏孔中游离态是其主要存在形式。煤系页岩气富集主要受到有机质特征、储层矿物组成、储层结构特征、岩性组合的影响。有机质含量高有利于页岩气赋存;黏土矿物具有较强的吸附能力,多发育微孔和中孔,有利于页岩气富集;储层孔隙度的增加有利于页岩气富集;煤系页岩与煤层互层时,存在压力封闭和煤层气充注,利于富集。煤系页岩气有利储层优选为:TOC含量>2%,R o>0.7%,孔隙度>2%,脆性矿物含量>30%,黏土矿物含量<50%,含气量>1 m 3/t,煤系页岩有效厚度定为>30m、埋深>1000m,同时应考虑气藏封闭性及构造稳定性。     

准南煤田煤层气资源开发前景

在全国整理勘探程度较高，资料较丰富的三个主要矿区煤层甲烷资料的基础上，总结了煤层气资源状况，对可供近期开发利用的地区及远景区进行了评价。     

新疆巴楚凸起奥陶系潜山气藏形成的主要控制因素及区域预测

塔里木盆地巴楚凸起奥陶系潜山天然气勘探前景广阔,已发现和田河气田和山1井气藏。该区烃源岩好,储层盖层组合匹配完好,圈闭面积大,是有利的油气勘探区域。通过对和田河气田和山1井气藏特征的综合研究,发现气藏的形成主要受控于烃源岩、断裂、不整合面和岩溶作用,只要4个控制因素相匹配,就可形成大型天然气藏。结合国内外碳酸盐岩气藏的勘探实践,对该区碳酸盐岩气藏的形成和分布规律进行了总结,其规律是：沿古隆起分布,沿断裂带分布,沿不整合面分布,近烃源岩分布。根据潜山气藏的主要控制因素和分布规律,该区应选择志留系和奥陶系尖灭线以南以西的和山1井与玛参1井一线和色力布亚断裂带为主要勘探目标,应对岩溶较为发育的卡拉沙依断裂带进行系统研究。     

基于瓦斯抽采钻孔的煤矿瓦斯地质精细勘查

通过实例表明了详细查明地质构造是确保煤层瓦斯抽采均衡、避免瓦斯灾害的重要基础工作。提出了综合利用瓦斯抽采钻孔开展煤矿瓦斯地质精细勘查的主要任务、施工要求,以及采掘工作面前方隐伏断层探测和瓦斯抽采方案。隐伏断层探测方案的可行性得到了煤矿生产实践的验证。研究结果表明,综合利用瓦斯抽采钻孔对煤层顶（底）板实施连续探测,能够及时发现隐伏构造,是提高瓦斯地质勘查精度,防治瓦斯灾害的一种实用、经济和有效的技术途径。     

A numerical simulation of gas flow during coal/gas outbursts

Summary A model of the gas flow in airways during an instantaneous outburst of coal and gas is formulated and solved numerically using MacCormack's explicit finite-difference scheme. This model is based on the assumption that geological structures, in-situ stresses and high-gas-pressure gradients play important roles in initiating an outburst, with the gas content and gas-pressure gradients being the most dominant factors. The fluid-dynamic processes that occur after an outburst are computed by the numerical integration of the complete time-dependent Navier-Stokes equations. The mixture velocity, the density and the gas-concentration profiles in both time and space domains (immediately after an outburst) are presented. The global results are useful in gaining an improved understanding of gas-flow patterns during coal/gas outbursts and in determining the range of the disturbance so that effective methods of control can be developed.Nomenclature a speed of sound - C gas concentration (mass) - C _v specific heat at constant volume - C _p specific heat at constant pressure - CFL Courant-Friedrichs-Lewy number - E total energy of the mixture - F the vector defined in Equation 27 - G the vector defined in Equation 28 - h entropy - h _i entropy at inlet - J _xi diffusion flux in the i-direction - k thermal conductivity of a gas - M Mach number - P pressure of a mixture (the partial pressure of gas) - P gas pressure - P _a atmospheric pressure     

川滇黔邻区龙马溪组页岩气富集主控因素与勘探方向

中国的页岩气资源评价必须立足于中国主要陆块的地质条件与构造演化特点之上,对于不同层系、不同地区的页岩气选区评价,也必须抓住关键因素。川滇黔邻区的五峰组-龙马溪组富有机质页岩发育,但保存条件较渝东南地区更为复杂。印支期以来,该区经历了多期次构造应力场转换,断裂、褶皱发育,因此,建立针对性的页岩气选区评价参数体系是该区页岩气勘探走出困局的当务之急。本文在分析该区已有页岩气钻井成效的基础上,立足于扬子海相层系页岩气勘探应是基于保存条件的"连续型甜点区"的选区评价基本思路,结合前人研究成果,系统梳理出一套评价指标体系。该体系涵盖5大因素(区域盖层、直接盖层、底板条件、页岩层自身条件、构造改造强度)、4个等级、17个选区评价参数。另外,根据已有相关钻井数据,总结提出了5个页岩气层评价表征参数(含气量、孔隙度、电阻率、氮气组分含量和压力系数)。根据该指标体系,对川滇黔邻区的主要构造单元进行了梳理分析,优选出5个有利区,提出了各有利区的首选可能突破点。本研究对复杂构造区页岩气有利区带优选具有一定的指导意义。