东北多年冻土区埋地输油管道周围温度场特征非线性分析

为解决冻土区输油管道周围土壤的温度计算问题,根据考虑相变瞬态温度场的控制微分方程,应用Galerkin法推导出了二维温度场的有限元计算公式.以东北多年冻土区中俄原油管道工程为背景,根据该工程区的冻土条件和气候条件,应用该方法对温热型输油管道土壤温度场进行了计算预报与对比分析.结果表明:对于输送油温为15 ℃、直径为0.914 m以及管顶埋深为2.0 m的管道,在没有铺设保温材料情况下,管顶之上的土壤在管道运行的第1年就达到热平衡状态,同时土壤融化速率在第1年达到最大,随后4a时间里迅速减小,第5年后融化速率变化趋于稳定;管道运行一段时间后,管道周围的融化圈随冷暖季节的变化呈交替式的扩展;在管道运行30 a后,融深＞10 m,即管底下的融化层厚＞7 m,而在铺设5～8 cm的聚氨酯保温材料后,融深控制在3.08～3.88 m,即管底下融化层厚为0.2～1.0 m.因此,合理使用保温方法能有效防止冻土区管道冻害的发生,同时达到保护冻土环境的目的.     

中俄原油管道沿线典型土样冻胀性试验研究

中俄输油管道穿越约500 km的多年冻土区,管道沿途地形起伏,水系和沼泽发育,使得管道工程地质条件复杂.沿线地貌单元主要可分为沼泽湿地、阶地、河漫滩、坡地以及基岩山脊等5种,不同地貌单元的岩性和冻土赋存条件均不相同.选取各地貌单元的典型土样进行颗粒分析、冻胀率等试验,分析了土样冻胀率与天然含水率、干容重、粘粒含量之间的关系.结果表明:全-强风化花岗岩冻胀率最小,冻土工程地质条件最好;含有机质粉质粘土冻胀率最大,管基需要进行特殊处理;粘土和粉土冻胀率介于二者之间,对管基进行常规处理即可.该试验定量评价了中俄输油管道沿线不同地貌单元的冻胀性,为管道在确保工程长期稳定性的基础上,选择经济、环保的施工方式提供了试验依据.     

中国-俄罗斯原油管道工程(漠河-大庆段)冻土工程地质考察与研究进展

在2005-2007年期间,先后3次对中国-俄罗斯原油管道漠河-大庆段沿线的冻土工程地质条件等进行科学考察,开展了冻土工程地质条件及其在气候变化和人类活动作用下的评价和预测研究.考察研究结果表明:管道沿线多年冻土在各类融区、季节冻土和水系等分隔作用下呈片状或岛状分布,沿线岛状、稀疏岛状及零星岛状占多年冻土区段的40%左右;管道沿线多年冻土随着气候的转暖和人类活动的影响不断退化.地形地貌单元、植被分布、地表水分条件的变化等局部因素对多年冻土的分布和地下冰的赋存产生重要的影响,管道沿线大约分布有50 km左右的沼泽湿地,其表层为腐殖质土及泥炭层,泥炭层下面分布着含土冰层或地下冰,是管道沿线最差的冻土工程地质地段;由于中俄原油管道沿线水系发育多,冻胀丘、冰椎和冰幔等不良冻土现象广泛分布.科学考察的成果为管道沿线冻土工程地质条件评价和预测、管道的稳定性影响分析以及后期的长期检测系统设置等研究奠定坚实的基础,进一步为即将开工的中俄原油管道漠河-大庆段工程的设计、施工提供科学依据.     

川中—川南地区上三叠统沉积相研究

综合分析岩心、露头剖面和测井资料,认为川中—川南地区上三叠统发育三角洲相和湖泊相,其中,三角洲相可进一步划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相,湖泊相则可细分为滨湖和浅湖两个亚相。不同时期三角洲相和湖泊相发育程度不同。须一段、须三段、须五段和须六段以湖泊沉积为主,由东向西,水体逐渐加深。须二段和须四段以三角洲沉积为主,湖泊沉积分布范围较小。须二段发育时期,研究区北部构造活动强烈,沉积物供给充分,三角洲相主要由北向南延伸;须四段沉积时期,由于北部构造活动逐渐减弱,东南部沉积物供给增加,三角洲相主要由东南向西北方向延伸。随着周缘构造活动的变化,研究区沉积范围逐渐扩大。早期沉积范围仅局限于宜宾—泸州以北地区,中晚期沉积范围扩大,宜宾—泸州以南地区开始接收沉积。     

渤海新近系浅水三角洲沉积体系与大型油气田勘探

新近纪渤海具有构造稳定、沉降缓慢、湖泊水域范围大、内部无分割、地形平缓、坡度小等特点,广泛发育浅水三角洲,从而形成渤海海域新近系良好的储盖组合和优越的油气成藏条件。浅水三角洲砂岩储层由于受河流作用的控制,砂体具有明显的方向性,存在明显的分叉现象,与曲流河相比,砂体连通性较好,砂体等厚图呈典型的朵叶状。湖相厚层泥岩普遍发育,与浅水三角洲砂体组成多套垂向优质储盖组合。浅水三角洲发育于渤海新近纪至今处于生烃的峰期主力富烃凹陷的有利区带,新构造运动造成新近纪以来凹陷主力源岩生烃峰期与新构造运动的同步耦合,为渤海大型浅水三角洲成因的优质储层油气成藏创造了优越条件,可以形成大型油气田。因此,重视并充分挖掘渤海浅水三角洲储层类型油气藏的勘探潜力将是追求浅层优质油藏、进一步增储上产的方向所在。     

泸州古隆起对贵州赤水地区早、中三叠世沉积环境和相带展布的控制

地质历史中,区域大地构造和区域古地貌单元的不同特征是控制沉积相带展布及发育的主要因素之一。东吴运动形成的泸州古隆起是影响本区沉积相带展布的重要因素。早、中三叠世时,泸州古隆起的高部位向南延伸到太和场以南,宝元以北一带。宝元、龙爪等构造处于泸州古隆起东南部斜坡上,而宝元构造处于古隆起东南部斜坡上部,龙爪构造处于古隆起东南部斜坡中部。此古地貌格局,与区域海平面升降一起,控制了早三叠世沉积相带展布和地层厚度。在古地貌高的隆起区域,由于水体开阔、水动力条件相对较强,沉积了有利于形成储集体的滩相沉积物（生屑滩、砂屑滩、鲕粒滩等）。从泸州古隆起的高部位向古隆起的斜坡区,地层厚度逐渐增大,沉积物向粒度变细、颜色加深的特征相变。     

墨西哥湾GC238区冷泉碳酸盐岩的微结构与石化微生物特征

采于墨西哥湾GC238海底天然气渗漏区浅表层的冷泉碳酸盐岩呈结核状产出,由方解石微晶和胶结物及少量的黄铁矿构成。胶结物由直径为0.1～0.5 m的方解石化的球体、卵形体、棒状体组成,充填于方解石晶体之间。冷泉碳酸盐岩结核下表面发育有由方解石化的球体、卵形体、棒状体组成的薄层,其中的一些球状集合体（约5 m）断面显示发育有核和外壳的层圈结构。黄铁矿呈草莓状,也具有相似的层圈结构。这种层状结构与活体古细菌被硫酸盐还原细菌包裹的层圈结构相似。样品中所保存的球体、卵形体、棒状体及其所组成的层圈结构可能是石化的甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌。     

南岭及其相邻山地残留的最高夷平面

南岭及其相邻最高山地多保持在接近海拔2 000 m的高度,大部分山地顶部夷平面已荡然无存,只有少数山岭的顶部还残留着原始夷平面.这些残留的夷平面曾相互连为一体,暗示我国东南部广大地区在晚近地质时期曾一度处于准平原状态.这个古老的原始夷平面形成于渐新世末,即喜马拉雅运动第一幕--冈底斯运动之后的地壳长期稳定时期,与青藏高原山顶夷平面以及华北北台期夷平面形成时间相当.说明中国大陆各部虽相距遥远,甚至处于不同的板块和构造体系,但在渐新世末却处于统一的准平原状态,大范围长尺度造山运动的脉搏似乎是一致的.     

祁连山七一冰川流域各类环境介质中多环芳烃的分布特征与来源研究

从祁连山七一冰川流域各介质中总共检测出2～7环的多环芳烃50多种,其中16种美国EPA优控物质中,只有二氢苊和二苯并[a,h]蒽没有被检测到.雪冰和冰川融水样品中相对富集3环和4环,雪冰不溶微粒和冰尘以及七一冰川周围表层土壤样品主要以4～6环为主,这是由PAHs自身的物理化学性质决定的.荧蒽/芘,菲/蒽比值表明,研究区检测出来的多环芳烃可能主要来自于化石燃料的高温燃烧,特别是煤的燃烧和机车尾气排放产生.大气污染传输与干湿沉降是七一冰川及其周围土壤中PAHs的主要输入途径.     

气候变化对柴达木盆地水资源的影响-以克鲁克湖流域为例

利用气象、水文和遥感资料,根据柴达木盆地克鲁克湖流域湖泊、湿地和水文状况进行了分析.对柴达木盆地克鲁克湖流域1990-2006年TM卫星影像图解译,并与20世纪50-70年代遥感影像资料对比发现,克鲁克湖以及湿地沼泽群的面积变化不显著,而位于河流尾闾的托素湖水域面积以8.71 km2·(10a)-1的趋势缩小.建立了气候因子与湖泊面积回归方程,计算表明:上一年8-10月降水及年降水对克鲁克湖影响为正效应,而蒸发量及年干燥度对湖泊影响为负效应;气温对托素湖面积影响的贡献率最大,其次为年均水汽压饱和差,均为负效应.当降水量不变,气温每升高1 ℃,托素湖面积将减小5.40 km2;1989年以前,人为因子对托素湖萎缩占主导作用,贡献率为72.73%～85.03%;1989年之后,克鲁克湖维系了一个新的平衡,气候因子对湖泊萎缩贡献率占居主导作用,贡献率为78.39%.