我国某地金伯利岩中高比率Ⅱ型金刚石的发现及其地质意义

近年来,金刚石的应用有了新的发展。在国外,Ⅱ_a型金刚石已成为一种超级热沉材料,广泛用作固体微波和激光器件的散热片;它又是一种优良的中红外透过材料,已用作高功率二氧化碳激光器和卫星红外部件的中红外窗口;此外,在高压物理领域中,它还用作压砧等。Ⅱ_b型金刚石的高能辐射探测性能和高功率半导体性能的应用,也显示了良好的前景。为此,国外对Ⅱ型金刚石的研究十分重视。     

工业废气二氧化碳的地下储藏研究

为解决二氧化碳对地球环境的影响,通过水力捕集、溶解捕集和矿物碳化等机制,可将二氧化碳储藏在地下。利用地质媒介存储二氧化碳的方法有：用二氧化碳来强化油气开采;将二氧化碳注入废弃的油气田;用二氧化碳取代煤层中的甲烷;将二氧化碳注入深蓄水层;将二氧化碳存储在盐洞中。现实技术已证明这些方法的可行性。     

RESOlution激光剥蚀系统在微量元素原位微区分析中的应用

采用美国Resonetics公司生产的RESOlution M-50激光剥蚀系统和Agilent 7500a型的ICP-MS联机,对7个不同岩性的地质样品经过熔融制备的MPI-DING玻璃标样的37种微量元素进行了分析.RESOlution M-50激光剥蚀系统包括一个193 nm ArF准分子(excimer)激光器...     

二氧化碳的地下封存

概述 二氧化碳（CO2）是导致全球气候变暖的主要原因,然而由于人类活动的影响,地球大气中二氧化碳的含量正在逐步增加。专家们建议,必须尽快采取一系列措施来减少进入大气的二氧化碳量。其中的一些方案是在工业生产过程中捕集数百万吨的二氧化碳,并把二氧化碳封存于地下——称为二氧化碳捕集与封存（CCS）。本文将阐述二氧化碳地质封存原理并对下述常见问题予以解答：     

长链烯酮在古大气二氧化碳分压重建的应用

大气二氧化碳浓度的变化与全球冰盖变化、温度、海平面变化密切相关,了解过去大气二氧化碳浓度的变化及对二氧化碳与气候之间关系的研究,是预测未来气候变化的重要手段。长链烯酮碳同位素是重建古大气二氧化碳分压(p CO2)的重要指标之一,广泛应用于新生代以来大气二氧化碳的重建。对长链烯酮重建大气二氧化碳的方法进行了综述,介绍了颗石藻长链烯酮的地球化学性质,回顾了二氧化碳被动扩散模型的发展、长链烯酮重建二氧化碳的指标的发展及其不确定性,颗石藻的碳浓缩机制以及新生代以来长链烯酮重建大气二氧化碳的地质记录。     

二氧化碳的海洋封存

引言 海洋封存二氧化碳,是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。本报告阐明了二氧化碳海洋封存的基本原理,简要叙述了有关二氧化碳海洋封存的科学领域,以及论述了二氧化碳海洋封存的环境影响。本报告也描述了在利用海洋封存限制大气二氧化碳浓度上升前需要进一步开展的研究。     

阿尔伯达省二氧化碳封存潜力

可通过采取多种措施减少大气中二氧化碳的排放量,例如,改进技术和提高能源效率以及利用与封存二氧化碳。对于具有高纬度气候的内陆地区（如阿尔伯达省）而言,把二氧化碳注入地下深层地层,或许是最切实可行的二氧化碳封存方案。把二氧化碳保留在地层中,可提高石油采收率（EOR）。例如,把二氧化碳封存于枯竭的油气层或储层中的沥青沉淀带;封存于盐穴;注入煤层以置换甲烷;在深盐水层水动力圈闭二氧化碳。阿尔伯达省具有应用所有这些二氧化碳封存方法的潜力：厚盐层分布广泛;丰富的石油、天然气、煤炭和沥青砂资源;地下深层水的水动力动态非常有利于在地质时间尺度上圈闭二氧化碳。经调查发现,在阿尔伯达省北部和南部深度分别为800米和1200米的位置,可把二氧化碳以气体的形式封存于煤层、盐水层和枯竭的抽气层。在阿尔伯达省西部区域,可把超临界相的二氧化碳封存于更深的枯竭碳氢化合物储层和盐水层。在能源和石油化工工业已广泛应用了二氧化碳深层注入和封存技术。目前,人们已把酸性气体（CO2和H2S）注入多种枯竭的储层和深盐水层。此外,利用二氧化碳来提高石油采收率（EOR）。化学工业的采矿作业可导致地下深部盐穴的形成。利用二氧化碳置换煤层中的甲烷仍处于测试阶段,但实验结果是振奋人心的.在阿尔伯达省,主要的二氧化碳源是火力发电厂、水泥厂、油砂与重油处理厂以及石油化工厂。从这些大规模点源捕集二氧化碳比从小规模分散的二氧化碳源捕集更加容易。因此,在阿尔伯达省地层中封存二氧化碳具有巨大潜力和直接适用性。     

咸水层二氧化碳封存试验的水文和地球化学监测

水文和地球化学监测是典型试验场地特征描述和二氧化碳利流监测的主要组成部分。本次试验把二氧化碳注入德克萨斯州北部海湾地区河成三角洲Frio地层的含咸水砂层。注入的二氧化碳在原地形成超临界相,与周围咸水相比超临界相二氧化碳具有气体特征（低密度和粘度）,而一些二氧化碳溶解于咸水。典型试验通过1个注入井和1个监测井完成。在两个水井均开展了压力和流速监测;在监测井持续采集地表流体样品和定期采集井下液体样品。在二氧化碳注入之前开展的场地特征描述包括：在抽水试验的同时进行压力瞬变分析,来评估单相流动特征;确定注入井和监测井之间的水力连通性;确定对应的边界条件以及分析地层范围内的环境条件。此外,在注入二氧化碳前开展的示踪剂试验,有助于评估在单相条件下注入井和监测井之间的动态孔隙率和流径的几何形状。在注入二氧化碳前开展的地球化学采样,能为随后开展的地球化学监测提供基准,并有助于确定注入二氧化碳时使用的最佳示踪剂。在二氧化碳注入期间,开展水文监测来评估两相流动特征,并协助监测注入的二氧化碳羽流的运动;而通过地球化学采样能够提供二氧化碳和示踪剂到达监测井的直接证据。而且,含有二氧化碳的水能起到弱酸的作用,可与含水层内多种矿物发生反应,在监测井采集水样时可提供明显的化学信号。单相示踪剂试验和二氧化碳（以及与二氧化碳同时注入的示踪剂）的临界点曲线对比结果显示：超临界二氧化碳与固有咸水之间存在两相流动过程：为了有效地把二氧化碳封存于咸水含水层,必须充分了解二氧化碳封存场地当前存在的不确定性因素。     

德国深部煤层二氧化碳的封存

1原理 二氧化碳和甲烷的不同吸附特征可以用于封存二氧化碳并且提高不可开采煤层中甲烷气体回采率。在5-8个大气压力下,一吨煤能吸收二氧化碳气体30-35立方米。使用适当的压力,每摩尔甲烷可以置换二氧化碳气体1．5到5或6摩尔。利用上述提到的文献资料计算出二氧化碳的封存量。     

水环境同位素技术在二氧化碳地质储存中的应用之探讨

通过分析二氧化碳地质储存的地下空间和时间特征,并结合水环境同位素技术的特点,提出将其应用于碳储存方面可以从以下三方面入手:(1)利用水环境同位素技术判断二氧化碳规模化封存场地的水文地质条件的方法,评价典型二氧化碳规模化封存咸水层的安全持久性及储存二氧化碳的适宜性;（2）确定判断泄露二氧化碳“碳源”的同位素方法,研究泄露的“碳”源;（3）通过水环境同位素技术,研究二氧化碳地质封存与地下水循环、径流之间的关系,评价规模化封存二氧化碳潜在泄露对浅层含水层的影响。     

新南威尔士深部咸水含水层二氧化碳封存潜力

概述 新南威尔士拥有全澳大利亚最大浓度的人为二氧化碳排放源,其中包括石油精练厂、炼焦厂和火力发电厂。在未来二十年内,预计仅固定碳源排放大约705千兆立方米（或24．9Tcf）的二氧化碳。特别是悉尼盆地地区有着全澳大利亚最大的二氧化碳排放源,其中11个固定的大气二氧化碳排放源排放量仅占整个国家总二氧化碳排放量的34％。     

干热岩热储建造的二氧化碳爆破致裂器优化设计

储层建造是商业化开采干热岩高温地热能的关键技术,二氧化碳爆破致裂技术为此提供了新思路。本文简述了二氧化碳爆破致裂技术,以及爆破过程中二氧化碳充装量、活化器用量、定压片厚度之间的关系。重点完善了用于干热岩储层建造的二氧化碳致裂器相关工作,设计了致裂器内部具体参数,优化了外部结构和系统,最终研发了一种可用于干热岩热储层建造的二氧化碳致裂器,为干热岩储层建造提供有效的技术手段,填补了耐高温高压的井下二氧化碳致裂器领域的空白。     

二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率技术进展与展望

国内外碳捕集、利用与封存(CCUS)技术已取得初步进展.通过系统调研及研究实践,总结了二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率的技术进展,并对下一阶段的研究趋势进行了展望.研究表明：二氧化碳提高油气采收率是目前CCUS的主流应用方向,并且CCUS项目主要应用于常规油气藏,每注入1 t二氧化碳可采出原油0.1～0.6 t.如何应对二氧化碳气窜是二氧化碳提高油气采收率面临的关键问题.下一阶段的研究主要围绕二氧化碳提高非常规油气藏的采收率,如何使注入的二氧化碳能够有效地进入页岩或煤层基质仍是该类油气藏提高采收率的研发重点方向.除了二氧化碳提高油气采收率之外,二氧化碳还可用于提高地热采收率,目前的研究主要围绕二氧化碳与水作为工质开发地热的效果对比,温度场、应力场、渗流场、化学场的耦合作用对二氧化碳开发地热过程的影响仍有待进一步的研究.在同一个油气藏中利用二氧化碳作为工作流体先后开展提高油气采收率、提高地热采收率和二氧化碳地质封存一体化可能成为CCUS的发展趋势.该研究对加速CCUS部署以及油气和地热的协同开发及实施双碳战略有重要意义.     

全球碳循环与人为二氧化碳的排放

工业革命以来,全世界已排放了相当于2800亿吨碳的二氧化碳,其中有2000亿吨来自于化石燃料的燃烧。这些二氧化碳本应使大气中二氧化碳浓度由280ppm升高到400ppm以上,但实际只升高到353ppm。现在每年排放260亿吨二氧化碳,大气中二氧化碳浓度应升高3.3ppm,实际上只升高1.8ppm。这说明有一部份二氧化碳进入了海洋和陆地生态系统,它们对大气中的二氧化碳起着缓冲作用。地球是一个巨大的碳循环系统。海洋、陆地、大气、陆地生态系统、岩石圈中都贮存着巨大数量的碳,可以视为“碳贮存库”(表1)。在这些碳贮存库之间进行着碳的交换,每年交换的量称为“交换通量”(表1)。     

中国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程

2010—2012年,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心承担完成的“全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程计划项目”,全面建立了我国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价指标体系与评价技术方法,评价了主要沉积盆地的二氧化碳地质储存潜力与适宜性,完成了全国1∶500万评价图系和主要盆地评价图集编制,圈定出一批二氧化碳地质储存目标靶区;构建了深部咸水层二氧化碳地质储存工程选址、场地勘查与评价技术方法;与神华集团合作,在内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗成功实施了我国首个深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程,基本形成了我国二氧化碳地质储存基本理论和技术方法体系。     

超临界二氧化碳喷射破碎页岩试验

高效开发页岩气有利于满足日益增长的能源需求,但页岩储层的开发极为困难,超临界二氧化碳作为一种新型页岩气钻采流体,可以有效保护页岩储层,置换吸附提高页岩气采收率,并同时实现二氧化碳的埋存.研发了一套超临界二氧化碳喷射开发页岩气装置,并开展了超临界二氧化碳喷射破碎页岩室内试验.发现超临界二氧化碳射流喷射后岩石强度降低,且射流压力和温度越高,降低幅度越大;本实验条件下超临界二氧化碳射流破岩体积是水射流的1.73~6.51倍,破岩优势显著,井底环境温度对超临界二氧化碳射流的破岩性能有较大影响.表明超临界二氧化碳可显著提高页岩气钻井速度,有望形成一种高效的页岩气开发方法,应用潜力广阔.      

黄骅坳陷新生代构造活动对无机成因CO2气藏控制作用的研究

通过研究黄骅坳陷新生代的构造活动,对黄骅坳陷无机成因二氧化碳气藏的形成与分布特征进行分析,发现黄骅坳陷无机成因CO2成藏与断裂和岩浆活动密切相关。新生代的NE—NEE向的伸展断裂为幔源型二氧化碳提供了良好的通道,尤其是在这些NE—NEE向伸展断裂与NW向断裂的交汇处,有利于二氧化碳的运移和聚集;同时这些伸展断裂往往是地热较高的区域,有利于热变质成因二氧化碳的生成;岩浆作用不仅可以直接释放来自幔源的二氧化碳气体,而且岩浆作用带来的地热也可以促进碳酸盐岩的热变质作用,释放二氧化碳。同时,黄骅坳陷新生代断裂和岩浆活动的迁移性特点形成了无机成因二氧化碳气藏地域分布特征。     

新发现 新观点 新动态

科学家测知地心的颤动加拿大科学家最近披露,他们测知地球内核(直径为944km)以每3.7677小时振动一次的节律沿地球自转轴上下摆动。这一发现将有助于对内核质量和结构的了解,例如,据初步分析,地球的内核和外核有明显的分界线,内核有点象一颗小行星,悬浮在液态铁里;推测这种液态铁的粘度比水大100亿倍。日本开发二氧化磺回收再利用技术日本一些公司采用化学吸收、物理吸收及光合作用等方法回收向大气排放的二氧化碳。对回收的二氧化碳,有人建议将其固封在深海底,有人提出再利用的设想,试图用高分子薄膜将废气中的二氧化碳浓缩分离,使之与氢接触,转变为化工原料甲醇。地球上碳循环有新解科学家计算,80年代的10年中,地球上产生70亿吨碳,而转变为     

济阳盆地(胜利油田)内外找寻新的资源的可能性

根据作者的发现与研究并结合国内外有关资料,综合论述了在济阳盆地(胜利油田内外找寻新类型贵金属资源的可能性。胜利油田二氧化碳气藏区火山岩中发现有高含量的金,而二氧化碳气藏经研究源自高含量金与二氧化碳流体的富集地幔,结合由盆地内向盆地外火山岩类型及其中包裹体中气体成分和含量的变化,作者认为在济阳盆地边缘二氧化碳气藏区和盆地外隆起区偏碱性和碱性火山岩分布区找寻与幔源高含量二氧化碳流体有关的地幔喷金矿床是有可能的。     

新技术新方法信息

液态二氧化碳在处理第四系旧井中的应用 石家庄地区技术人员在处理旧井过程中、釆用了液态二氧化碳洗井法,分层冲层高压成喷。本文详尽介绍了喷洗方法、喷洗原理,液态二氧化碳用量的计算。