智能导钻技术体系与相关理论研发进展

为满足国家高效低成本开发深层/超深层(埋深4500~9000m)油气资源的战略需求, 亟待发展适合我国地质禀赋的深层/超深层石油地质理论, 创新支撑深层/超深层油气勘探开发的智能导钻技术体系.依托中国科学院A类战略性先导科技专项“智能导钻技术装备体系与相关理论研究”(简称智能导钻系统), 面向深层/超深层系统性开展了油气成藏理论、旋转导向和地质导向钻进技术、远程决策系统和装备试验平台研究.深层/超深层特有的高温、高压环境和水的加氢作用能显著提高油气资源潜力, 多类型优质规模储集体形成的主控因素为“先天基础、后期改造、深埋保持”, 多期成藏改造过程控制了深层/超深层油气藏类型和分布的差异性.围绕智能导钻技术体系的旋转导向(钻)、地质导向(测)、高速传输(传)、地面控制(控)四大子系统, 突破了旋转导向高精度动态测量与控制、非接触高效电能与信号传输, 随钻方位电磁波测井全对称抗干扰天线系、高温高压仪器设计与封装, 井地数据传输非线性流体负载高精度伺服控制、强畸变信道微弱信号提取等关键技术.研制了旋转导向、地质导向、井地传输等10余支井下仪器, 实现了“钻-测-传-控”一体化智能导钻系统的集成总装.目前正在开展系统实钻联调测试, 力图研发“理论研究-技术研发-装备研制-生产应用”全链条自主知识产权的智能导钻装备, 为保障国家能源安全提供理论与技术体系的支撑.

     

局地强对流暴雨的多普勒天气雷达个例分析

从天气背景的分析出发,利用多普勒天气雷达的强度、速度资料以及由速度资料反演的垂直风廓线和二维风场对一次北京局地暴雨从开始到强降水结束时段做了详细的分析。分析发现,这次局地强对流暴雨是大尺度系统和中尺度系统共同作用的结果,大尺度环流为暴雨提供了充沛的水汽;本站层结有很大的不稳定度,为强对流风暴的产生提供了必要条件;低层中尺度辐合线起到了触发对流和加强对流的作用。     

乌尔逊凹陷泥页岩演化特征及潜力区预测

乌尔逊凹陷为海拉尔盆地南部重要的含油区,具有较大勘探潜力。笔者通过油源对比确定乌尔逊凹陷主力烃源岩层,分析不同区域源岩发育特征及有机质丰度、类型等地球化学指标,评价乌尔逊凹陷主力烃源岩生油成熟期和成藏阶段,通过流体包裹体均一化温度的测量,来判断油气充注史,预测优先勘探潜力部位。研究发现,乌尔逊凹陷不同区域油源不完全相同,乌尔逊北部油藏源于南屯组泥页岩母质,乌尔逊南部区域除了南屯组泥页岩,还有铜钵庙组暗色泥岩生成的油流混入。乌尔逊凹陷具有两期成藏:第一期为伊敏组后期—青元岗组早期,原油由烃岩层排出、运移注入圈闭成藏;第二期为青元岗组后期构造活动使早期油藏原油重新调整分配注入新的圈闭成藏。综合分析认为乌北洼陷西侧、乌南洼陷东侧构造带为两个重要的勘探潜力带。     

井下电极观测地电阻率排除地面干扰的实验

本文简单分析了山东省临沂台地电阻率“年变化”干扰的主要原因。着重介绍了该台井下电极观测地电阻率排除地面干扰的实验情况,以及与地面观测对比的结果.     

中肋骨条藻-裸甲藻-双毛纺锤水蚤营养传递的级联效应

中型浮游动物因摄食微型浮游动物,释放了微型浮游动物对浮游植物的摄食压力,这种营养级联效应会增加浮游植物丰度和降低中型浮游动物对浮游植物的摄食率,从而弱化浮游生物网营养传递过程中的下行控制作用。本研究在实验室模拟了食物链中肋骨条藻-裸甲藻-双毛纺锤水蚤的营养传递过程,发现在中肋骨条藻低生物量时,双毛纺锤水蚤偏好于选择摄食裸甲藻;高生物量时,双毛纺锤水蚤偏好选择摄食中肋骨条藻。营养传递过程中存在正的级联效应(0.018～0.12 d^–1),级联效应的大小与裸甲藻的摄食率和双毛纺锤水蚤对裸甲藻的摄食选择指数呈现显著的正相关关系。双毛纺锤水蚤对中肋骨条藻的直接摄食死亡率大于营养级联效应,从而导致中肋骨条藻生物量的降低。因此,营养级联效应对中型浮游动物摄食浮游植物的影响要弱于中型浮游动物的直接摄食作用。     

中亚造山带北山南部下泥盆统火山—沉积地层的岩相、时代及古地理意义

中亚造山带北山南部的火山—沉积地层对探讨古地理演化有重要意义。本文通过北山南部双鹰山地块5条剖面实测,将该区火山—沉积地层分为4种相组合19种岩相,并通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得酸性火山岩夹层年龄(418.9±1.2Ma、417.8±1.2Ma、417.5±1.4Ma),证明各剖面均形成于早泥盆世洛赫科夫期(Lochkovian)。双鹰山地块南缘的下泥盆统由共生火山岩相(coherent facies)和原生火山岩相组合(primary volcanic facies)构成,是熔岩溢流、爆发坠落、火山碎屑流和岩浆侵出的产物,代表陆上隆升的普林尼型(Plinian)古火山作用。双鹰山地块中部墩墩山盆地充填序列自下而上由原生火山岩相组合、含火山碎屑沉积岩相组合(volcanogenic sedimentary facies)和正常沉积的河流相组合构成,代表火山活动逐步减弱和水体深度逐步加深的沉积过程。墩墩山盆地火山—沉积层序指示伸展构造背景,与同造山期磨拉石建造有显著区别。     

1961—2017年华北地区高温日数及高温热浪时空变化特征

利用华北地区85个气象站1961—2017年逐日最高气温资料,统计分析了华北地区高温日数及高温热浪(频次、持续时间、强度)的时空变化特征。结果表明:①华北地区年高温日数整体呈增加趋势,自20世纪90年代中期之后年均高温日数明显增多;高温多出现在华北地区的南部和西部,华北地区大部分站点的高温日数呈增加趋势。②就气候平均态而言,高温初日有略提前趋势,高温终日则明显推迟;空间上,绝大多数台站的高温终日呈推迟的趋势,其中京津冀中北部地区尤为明显。③累计高温热浪次数、轻度和中度热浪次数均整体增加,并在1990年左右明显由少变多,重度热浪次数增加趋势更为显著;1987年之后,平均每次高温热浪事件的高温有效积温明显增加,表明高温热浪的平均强度增大。④不同等级高温热浪总频次的空间分布特征相近,高频次区域均集中在内蒙古西部、山西西南部和河北南部;热浪累计频次的变化趋势在内蒙和山西以增多为主,在京津冀地区以减少为主。除山西南部和河北南部的个别站点以外,绝大多数站点的热浪平均持续天数和平均高温有效积温的变化呈增多增强趋势。总体来看,华北大部分区域自20世纪90年代以来,高温日数及热浪事件明显增强,同时存在明...     

额尔古纳河流域近50年水文气象要素变化分析

应用预置白处理后的Mann—Kendall非参数检验方法及小波分析方法,分析了额尔古纳河流域20个水文气象站点近50年水文气象要素(气温、降水和径流)的变化趋势以及典型站点降雨量、径流量的多时间尺度特征。同时应用聚类分析方法推算了径流量序列的突变点。结果表明,该区域气温呈现明显升高的趋势,其中海拉尔站可能由于城市化进程的影响气温升高幅度最大。流域年降水总量变化趋势不显著,但某些月份降水量存在明显增加或者减小的趋势,其中显著增加的月份为11、12和1月,显著减小的月份为7、8月;降水趋势显著变化的站点主要分布在该流域的呼伦湖水系和海拉尔河水系。流域年径流量有减少趋势但不显著,然而4、5月份大多数站点径流量出现显著减少趋势。小波分析表明,典型站点年降水量存在25a左右的主周期,年径流量存在20～26a的主周期。各个站点径流量序列的显著跳跃点大都发生在1999年,这与通过小波分析得出的有关突变点的结论相一致。     

气云区全波形反演约束Q场建模技术

复杂的浅层气云使地下波场严重扭曲,地震剖面呈现模糊带,影响工区的构造认识和储层描述。品质因子Q是地震波在地层中的衰减属性,Q深度偏移是考虑了地层吸收衰减的偏移成像技术,是提高气云区成像质量的有效方法;但是当浅层气云和深层底辟构造复杂发育时,常规Q场建模的精度往往不能满足Q偏移精细建模的需求。为解决以上难题,本文创新性地提出了全波形反演（full wave inversion, FWI）约束Q场建模技术思路：基于常规网格层析建立初始速度模型,利用FWI技术精细刻画速度异常进而约束Q模型的建立。这一“常规层析-FWI-Q反演”迭代的技术思路在白云凹陷Q深度偏移成像中得到成功应用,不仅提高了气云模糊区的成像质量,而且避免了油气勘探认识的多解性,证明了FWI约束Q场建模和Q深度偏移技术方法对改善复杂气云发育区的成像有效性。     

不同时期刈割对互花米草生长影响的研究

采用不同时期对互花米草(Spartina alterniflora)进行齐地面刈割的方法,通过对互花米草株高和株数的测定和比较,确定了有效控制互花米草扩张的刈割时期.研究结果表明:①月22日对互花米草的刈割处理显著促进了互花米草株数的增加,但对其最终平均株高未产生影响.5月22日的刈割处理下,虽然互花米草在株高上略高于对照(未刈割)处理,但处理后其株数大大减少,与对照处理相比有明显差异.6月21日和7月21日的刈割处理,不仅使互花米草株高降低,也使其株数减少;尤其是7月21日的刈割处理下,互花米草的株数和株高都与对照处理有非常明显的差异.8月20日和9月19日的刈割处理,极大促进了互花米草的再萌发和再生长.②5～7月的刈割处理,可以有效减少互花米草的活根生物量;而4月和8～9月的各刈割处理,增加了互花米草的活根生物量,其中4月22日的刈割处理与对照处理相比,显著促进了互花米草活根生物量的增加.各刈割处理都会造成互花米草死根生物量的增加.③有效控制互花米草种群扩张的刈割时期是6～7月互花米草的穗分化期、孕穗期至抽穗期.