水合物开采过程中影响套管式加热器对井周地层加热效果的数值模拟

套管式加热器在维持孔壁稳定的同时还可实现对井周地层加热,以防止水合物开采过程中井周形成二次水合物。为分析水合物开采过程中日产水量、气水比和加热功率对井周地层温度分布的影响,采用COMSOL Multiphysics对加热过程进行模拟。模拟结果表明,日产水量对加热效果的影响明显大于加热功率,加热功率主要影响近井段的地层温度,气水比主要影响加热半径。通过数值模拟对套管加热器的加热效果进行了分析和评价,对天然气水合物的经济高效开采具有指导意义。     

MT有限元模拟中截断边界的影响

利用有限元方法进行大地电磁正演数值模拟时,由于是在有限网格区域上的数值计算,模拟计算时的网格边界为截断边界,而有限元数值模拟时的大地电磁场边界条件需要在足够远处才能够满足,所以截断边界的存在可能会使大地电磁正演模拟的边界条件无法满足,致使对计算结果和计算精度产生影响。利用有限元二维正演程序,在网格边界处加载一维情况下的大地电磁场,然后固定研究区域的网格剖分,并对一维地电模型和二维地电模型在改变有限元网格边界大小的情况下进行计算。在对一维模型进行模拟计算时,截断边界对边界条件没有影响,边界条件自然满足。而对二维模型进行模拟计算时,截断边界的存在对计算结果有较大影响。利用趋肤深度作为有限元网格边界变化的量度,通过改变网格边界大小,对不同的二维地电模型进行计算比较,总结出适合大地电磁有限元正演模拟的参考网格边界。     

Differential Thermal Regimes of the Tarim and Sichuan Basins in China: Implications for Hydrocarbon Generation and Conservation

The uncertainty surrounding the thermal regimes of the ultra-deep strata in the Tarim and Sichuan basins, China, is unfavorable for further hydrocarbon exploration. This study summarizes and contrasts the present-day and paleo heat flow, geothermal gradient and deep formation temperatures of the Tarim and Sichuan basins. The average heat flow of the Tarim and Sichuan basins are 42.5 ± 7.6 mW/m2 and 53.8 ± 7.6 mW/m2, respectively, reflecting the characteristics of ‘cold’ and ‘warm’ basins. The geothermal gradient with unified depths of 0–5,000 m, 0–6,000 m and 0–7,000 m in the Tarim Basin are 21.6 ± 2.9 °C/km, 20.5 ± 2.8 °C/km and 19.6 ± 2.8 °C/km, respectively, while the geothermal gradient with unified depths of 0–5,000 m, 0–6,000m and 0–7,000 m in the Sichuan Basin are 21.9 ± 2.3 °C/km, 22.1 ± 2.5 °C/km and 23.3 ± 2.4 °C/km, respectively. The differential change of the geothermal gradient between the Tarim and Sichuan basins with depth probably results from the rock thermal conductivity and heat production rate. The formation temperatures at depths of 6,000 m, 7,000 m, 8,000 m, 9,000 m and 10,000 m in the Tarim Basin are 80°C–190°C, 90°C–220°C, 100°C–230°C, 110°C–240°C and 120°C–250°C, respectively, while the formation temperatures at depths of 6,000 m, 7,000 m, 8,000 m and 9,000 m in the Sichuan Basin are 120°C–200°C, 140°C–210°C, 160°C–260°C and 180°C–280°C, respectively. The horizontal distribution pattern of the ultra-deep formation temperatures in the Tarim and Sichuan basins is mainly affected by the basement relief, fault activity and hydrothermal upwelling. The thermal modeling revealed that the paleo-heat flow in the interior of the Tarim Basin decreased since the early Cambrian with an early Permian abrupt peak, while that in the Sichuan Basin experienced three stages of steady state from Cambrian to early Permian, rapidly rising at the end of the early Permian and declining since the late Permian. The thermal regime of the Sichuan Basin was always higher than that of the Tarim Basin, which results in differential oil and gas generation and conservation in the ultra-deep ancient strata. This study not only promotes theoretical development in the exploration of ultra-deep geothermal fields, but also plays an important role in determining the maturation phase of the ultra-deep source rocks and the occurrence state of hydrocarbons in the Tarim and Sichuan basins.     

皖南花山锑金矿床硫化物电子探针分析及其指示意义

花山锑金矿床位于皖南东至县境内, 是皖南地区代表性金-多金属矿床之一。 本次工作对花山锑金矿床开展了野外地质、岩相学特征观察以及金属硫化物电子探针分析, 得到以下结论：1） 花山锑金矿床主要成矿阶段可分为毒砂-黄铁矿（PyⅠ）阶段、黄铜矿-黄铁矿 （PyⅡ）阶段和方解石-辉锑矿阶段。 2） 金在不同阶段硫化物中均有赋存, 其矿化伴随整个热液成矿过程, 且以毒砂-PyⅠ阶段和黄铜矿-PyⅡ阶段为主。 毒砂-PyⅠ阶段和黄铜矿-PyⅡ阶段发育金矿化, 无锑矿化, 方解石-辉锑矿阶段发育锑、金共生矿化。 3） 早阶段即毒砂 -PyⅠ阶段和黄铜矿-PyⅡ阶段载金矿物为黄铁矿、毒砂及黄铜矿, 成矿物质来源以地层为 主;晚阶段即方解石-辉锑矿阶段载金矿物为辉锑矿, 成矿物质来源以燕山期岩浆岩为主。 本次工作对东至及皖南地区金矿床的寻找勘探具有重要的指示意义。     

有机流体成矿作用与古油藏成藏作用相互耦合——以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼.流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团, 暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关.金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层, 流体来源于沉积地层中封存的建造水, 形成年龄 > 172 Ma.在随后约40 Ma(172~130 Ma)的时间里, 流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集.由于盆地中烃源岩逐渐成熟, 这一过程是油气运移成藏的过程, 也是有机流体萃取成矿物质, 最终演变为有机成矿流体并聚集的过程.燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力(130~46 Ma), 同时也是古油藏破坏的主要原因.正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡, 导致流体中成矿物质沉淀形成矿床.右江盆地的金矿和古油气藏是同一种流体体系在其发展演化过程中不同阶段的产物.      

黑云母地球化学特征对武山铜矿和竹溪岭钨矿成矿岩浆体系差异的指示

黑云母化学成分差异可反映出岩浆岩的性质(全岩铝饱和指数、I/S型花岗岩)、氧逸度、挥发分特征并指示岩浆源区。为了探究不同岩浆体系的性质对成矿差异性的影响,本文选择与长江中下游成矿带的武山铜矿和江南造山带的竹溪岭钨(钼)矿相关的花岗闪长斑岩中的黑云母作为研究对象,对其开展了岩相学、主量元素和原位微量元素分析。结果表明,两地黑云母均富镁贫铁,竹溪岭岩体中的黑云母相对富集Li、Nb等不相容元素,而武山岩体的黑云母富集Ni、V等相容元素。基于黑云母地球化学特征建立了成岩体系与成矿体系的联系:武山铜矿与黑云母相平衡的岩浆体系具有高Cl、高氧逸度特征,有利于Cu富集成矿;而竹溪岭钨(钼)矿的岩浆体系具高F、低氧逸度特征,有利于W富集成矿。     

2008年塔里木河流域“四源一干”径流运行与河道断流成因分析

2008年塔里木河四条源流出山口天然径流量241.8×108m3,比多年平均值216.4×108m3多24.9×108m3,偏多11.5%,属偏丰水年;塔里木河阿拉尔站以上3条源流出山口天然径流量202.5×108m3,比多年平均值多19.6×108m3,偏多10.7%,属偏丰水年;开都河-孔雀河为38.83×108m3,比正常年份多5.33×108m3,属偏丰水年.四条源流入塔里木河总水量为29.52×108m3,占四条源流出山口天然径流总量的12.2%.其中,阿拉尔站以上3条源流入塔里木河水量为24.74×108m3,占三条源流出山口天然径流总量的12.2%.2008年塔里木河干流上游段耗水量21.11×108m3,占阿拉尔站年径流量的72.3%,是塔里木河干流最大的耗水区段;中游段耗水量7.63×108m3,占阿拉尔站年径流量的26.1%;下游段耗水量0.46×108m3,占阿拉尔站年径流量的1.6%.四条源流出山口来水量为偏丰水年,但由于源流耗水严重,入塔里木河水量减少成为特枯水年,2008年暂不向干流下游应急生态输水.     

水准网中起算点的选用方法探讨

水准网平差中起算点质量好坏不仅影响平差精度,而且如果采用不好的点位,直接影响成果的使用,带来严重后果。该文以青州市水准网的布设为例,分析讨论了起算点对水准网精度的影响,提出了根据较差中误差大小选用起算点的方法,阐述了该方法的步骤,达到的效果,以及水准网布设方法等。     

喜马拉雅山珠峰绒布冰川流域径流模拟

基于2009年5-10月喜马拉雅山北坡珠峰绒布冰川流域实测水文气象数据、 50 m分辨率DEM和中国第一次冰川编目资料, 在HYCYMODEL水文模型中加入冰川消融子模块, 模拟了绒布冰川流域径流过程.冰川消融子模块以海拔5 180 m基站的实测日气温、 日降水作为模型输入, 把气温、 降水插值到该流域40个高程带中, 分别计算各高程带的冰川消融和裸地蒸发, 并考虑液态降水对冰面的加热作用.野外气象观测表明: 2009年5-10月流域海拔5 180~5 750 m内, 月气温递减率在0.63~0.73 ℃·(100m)^-1之间, 均值为0.70 ℃·(100m)^-1; 同期降水观测显示, 海拔5 180 m以下降水梯度为-7.3 mm·(100m)^-1, 该高度之上降水梯度为22 mm·(100m)^-1. HYCYMODEL水文模型的敏感性检验表明, 该流域径流变化主要受气温影响, 降水变化引起的径流变化较小, 气温和降水变化对流域径流的影响是非线性的.     

个旧超大型锡铜多金属矿床成矿多样性与深部找矿

云南个旧超大型锡铜多金属矿床总体表现为以燕山期多次岩浆热液叠加改造为成矿主线, 断裂构造提供导矿通道和储存空间, 岩浆热液作用于个旧组碳酸盐岩、玄武岩, 不同围岩条件以及元素化学性质不同所形成的组合分带造就了成矿多样性, 查明花岗岩体及岩性组合、褶皱与断裂构造、围岩岩性的三维空间分布是找矿预测的关键.高精度重磁结合多功能电法探测揭示岩性界面和赋矿空间, 利用断裂构造原生晕异常特征识别深部隐伏矿床是有效的找矿方法组合, 存在于已系统勘探地区外围的层间氧化矿或脉状矿、岩体与围岩接触带矽卡岩型多金属硫化物矿和岩体内部蚀变岩型锡铜多金属矿是个旧地区今后深部找矿的重要方向.