金属套管对多分量电磁感应测井信号的影响

研究金属套管对低频电磁场各分量透射信号和反射信号的影响规律对采用过套管电磁感应测井技术监测生产过程中的流体移动具有重要价值.采用柱状成层各向异性介质中的并矢Green函数模拟当发射源在套管内、接收器分别在套管内和套管外时多分量电磁感应的响应,并系统分析了金属套管对透射磁场和反射磁场各主分量的影响规律.计算结果表明,无论是透射场还是反射场,由于所采用的频率较低,金属套管对每个分量信号的影响可以与地层对该分量信号的影响分开.在低频段,磁性金属套管对磁场各分量仍存在稳定的反射,但不同分量被反射的程度不同,受套管磁屏蔽作用大的分量(如ρρ分量)被反射的程度高于受套管磁屏蔽作用小的分量(如zz分量).随着频率的升高,反射磁场的强度逐渐增大并最终达到饱和,信号被全反射.磁性金属套管的存在导致透射磁场各分量出现不同程度的幅度衰减和相位延迟,受套管磁屏蔽作用大的分量的幅度衰减程度大.在固定套管参数和频率的情况下,磁性套管对透射磁场不同分量的影响程度虽然不同但是恒定,其所导致的各分量的幅度衰减和相位延迟与线圈系位置和地层电参数无关.在低频段,套管外透射场的各分量处于准静态,其幅度和相位均不随频率而改变,受套管磁屏蔽作用大的分量的幅度随套管磁导率和厚度的不同而存在明显变化.当频率超过某一临界值后,套管的影响逐渐从以静态屏蔽为主转到以趋肤效应为主,导致透射场幅度的衰减和相位的延迟,套管的厚度越大、套管的电导率和相对磁导率值越大,所对应的频率临界值越小.     

长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架构建

基于长城文化遗产保护与利用的内在需求和长城学理论,首先明确信息技术作用于长城文化遗产保护与利用的内涵。然后运用数字孪生理论与方法,结合新型信息技术发展趋势,探索长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架。该方法框架以“循证分析”与“科学推演”两部分为关键内容,涵盖长城文化遗产数据采集技术方法、模型构建技术方法、定量分析技术方法、虚拟修复技术方法、展示传承技术方法等5个方面。基于该方法框架进一步构建面向长城文化遗产保护与利用研究的技术方案,并以山西省老牛湾堡为例说明该技术方案的具体应用路径。方法框架和技术方案的提出不仅立足于解决长城文化遗产数字化表观与外形的问题,更要揭示长城文化遗产的内涵与实质,有助于从根本上实现长城文化遗产体系的有效保护与永续利用。     

Petroleum Origins and Accumulation Patterns in the Weixinan Sag in the Beibu Gulf Basin, Using Subsag B as an Example

Crude oil has been discovered in the Paleogene and Neogene units of the Weixinan Sag in the Beibu Gulf Basin. To determine the source and accumulation mode of this crude oil, 12 crude oil samples and 27 source rock samples were collected and an extensive organic geochemical analysis was conducted on them. Based on the geological conditions and the analytical results, the types, origins and accumulation patterns of crude oil in the study area were elucidated. Except for a shallowly-buried and biodegraded crude oil deposit in Neogene rocks, the crude oil samples in the study area were normal. All of the crude oils were derived from lacustrine source rocks. According to biomarker compositions, the crude oils could be divided into two families, A and B, distinctions that were reinforced by differences in carbon isotope composition and spatial distribution. Oil-source correlation analysis based on biomarkers revealed that Family A oils were derived from the mature oil shale at the bottom of the second member of the Liushagang Formation, while the Family B oils formed in the mature shale of the Liushagang Formation. The Family A oils, generated by oil shale, mainly migrated laterally along sand bodies and were then redistributed in adjacent reservoirs above and below the oil shale layer, as well as in shallow layers at high structural positions, occupying a wide distribution range. The Family B oils were generated by other shale units before migrating vertically along faults to form reservoirs nearby, resulting in a narrow distribution range.     

川东北地区飞仙关组白云岩成岩作用与系统划分

通过对川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩的结构-成因分类、成岩作用方式、成岩演化序列和铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,从盆地大尺度的成岩作用组合特征出发,按“水文体制”将飞仙关组白云岩划分为4个成岩系统:(1)准同生阶段孔隙卤水成岩系统;(2)早-中成岩阶段地层压实热卤水成岩系统;(3)晚成岩阶段混合热卤水成岩系统;(4)构造隆升阶段油田热卤水成岩系统.各阶段成岩系统白云化流体性质和来源具有一定的亲缘性和继承性发展演化特点,但水－岩相互作用过程、成岩方式、产物和组合特征各不相同,与储层发育密切相关的成岩方式主要是各成岩系统中的多期次埋藏白云化和溶蚀作用.根据各成岩系统中成岩作用与储层在时间-空间上的耦合与匹配关系,可将优质白云岩储层和油气藏控制因素归结为3点:(1)早-中成岩阶段埋藏白云化为储层发育基础;(2)晚成岩阶段埋藏白云化扩大,提高了储层分布范围与质量;(3)构造隆升阶段破裂、TSR和溶蚀作用是形成飞仙关组高效气藏的关键.      

地质微生物响应地质环境变化的若干问题--兼论环境代用指标的应用

微生物能够通过改变细胞膜脂类成分而灵敏地响应地质环境条件的变化,使得人们建立了一系列微生物的古环境代用指标。应用比较广泛的古温度定量化指标包括藻类的长链烯酮U_(37)~k、古菌甘油二烷基甘油四醚的TEX_(86),以及细菌甘油二烷基甘油四醚的MBT/CBT等。然而,由于缺乏生理学和生态学分析,人们在应用微生物的环境代用指标时不断发现适用性问题。论文重点从微生物对环境响应的化学过程、生理范围和生态效应这三方面分析了一些环境代用指标在应用时需要考虑的多指标相互验证、线性范围和灵敏度,以及地区性差异等问题。微生物通过脂类响应环境变化有多种化学方式和途径可以实现,使得许多代用指标可以相互验证。微生物对地质环境的生理响应是有线性范围的,这决定了微生物脂类的环境代用指标的灵敏度大小。而微生物对环境因子的生态响应则决定了代用指标的应用存在地区性差异。某种环境的微生物活动往往受到一些限制性因子控制,相应地一些微生物脂类的环境代用指标也主要响应这些限制性环境因子的变化。微生物的古环境代用指标的应用不仅需要了解微生物通过脂类响应环境变化的化学机理,更要了解相应微生物的生理学和生态学原理。     

河西走廊地壳稳定性研究进展

河西走廊地区地处青藏高原北缘,是一个典型的压陷盆地,周边主要活动断裂带有:龙首山南缘活动断裂带、祁连山北缘活动断裂带、昌马活动断裂带及阿尔金活动断裂带东段。河西走廊南侧是地球物理场和地壳结构骤变带,龙首山南缘活动断裂带和祁连山北缘活动断裂带巨大的逆冲造就了走廊地区巨厚的中新生代沉积,最大厚度超过3500m~4000m,其中第四系沉积物最厚超过1000m.河西走廊及邻区大地形变强烈,更是地震活动带,历史上和现今发生了许多破坏性大地震和众多中小地震。从活动断裂带角度考虑,包括与西气东输管线、兰新铁路和312国道以不同角度斜交的阿尔金断裂带东段(上赤金-宽滩山一带)、嘉峪关断裂带、榆木山断裂带都是现今构造活动性比较强烈的断裂带,它们的活动性包括长期蠕变和瞬间变形,必将对上述工程管线和交通干线的安全性产生影响。      

2014年春季华北两次降水过程的人工增雨催化数值模拟研究

在WRF中尺度模式中耦合了中国气象科学研究院发展的CAMS（Chinese Academy of Meteorological Sciences）云微物理方案,并在CAMS方案中增加了直接播撒冰晶（S1方案）和播撒碘化银催化剂（S2方案）两种云催化方案。利用此模式,对2014年我国华北干旱期间开展飞机增雨作业的两次降水过程（个例1:5月9～10日;个例2:5月10～11日）进行了云催化数值模拟研究,分析了催化对降水和云物理量场影响,对比了S1和S2方案催化效果的异同。结果表明,在云层适当部位播撒催化剂,两种催化方案均会达到增雨效果,催化会引起云中各水凝物的明显变化,并导致催化区域温度、垂直速度的变化。个例1中,S2方案的催化影响范围要大于S1方案,在播撒区下游地区,S2方案催化效果要强于S1方案;而个例2中两方案催化效果没有表现出显著差异。S1和S2方案的催化效果在不同个例中表现不同,其重要原因在于两种催化方案的催化机制差异以及云系动力条件、水汽条件的不同。通过采用适当的催化剂量,在其他催化设置条件相同的情况下,S1和S2方案可以取得相似的催化效果,但需注意由于二者催化机制的差异,在一些具体云系条件下,二者的催化效果会有一定差异。当实际人工增雨作业采用碘化银催化剂时,相应的催化模拟研究使用S2方案更为适合。     

An Observational Study on the Local Climate Effect of the Shangyi Wind Farm in Hebei Province

Zhangjiakou is an important wind power base in Hebei Province, China. The impact of its wind farms on the local climate is controversial. Based on long-term meteorological data from 1981 to 2018, we investigated the effects of the Shangyi Wind Farm (SWF) in Zhangjiakou on air temperature, wind speed, relative humidity, and precipitation using the anomaly or ratio method between the impacted weather station and the non-impacted background weather station. The influence of the SWF on land surface temperature (LST) and evapotranspiration (ET) using MODIS satellite data from 2003 to 2018 was also explored. The results showed that the SWF had an atmospheric warming effect at night especially in summer and autumn (up to 0.95°C). The daytime air temperature changes were marginal, and their signs were varying depending on the season. The annual mean wind speed decreased by 6％, mainly noted in spring and winter (up to 14％). The precipitation and relative humidity were not affected by the SWF. There was no increase in LST in the SWF perhaps due to the increased vegetation coverage unrelated to the wind farms, which canceled out the wind farm-induced land surface warming and also resulted in an increase in ET. The results showed that the impact of wind farms on the local climate was significant, while their impact on the regional climate was slight.     

太康隆起和周口坳陷上古生界煤系烃源岩地球化学特征

通过岩石热解和有机地球化学资料,对太康隆起和周口坳陷的有机质类型、有机质丰度和有机质成熟度综合分析.结果认为,研究区有机质丰度以煤岩最好,暗色泥岩以南部的襄城、谭庄-沈丘和倪丘集为中等-好级别,北部的太康隆起和鹿邑凹陷为差-中等烃源岩;太康隆起上古生界和襄城凹陷太原组为Ⅱ型干酪根,其他地区则为典型的腐殖型(Ⅲ型)干酪根;成熟度总体上呈“北高南低“,并以济源-郑州-太康-鹿邑一线为高-过成熟演化区,生气为主,南部的襄城、谭庄-沈丘和倪丘集处于成熟生油阶段.     

蒙脱石/胡敏酸复合体对重金属离子吸附实验研究

主要研究了蒙脱石吸附胡敏酸后形成的复合体对Cu2 、Cd2 、Cr3 3种重金属离子的吸附.实验结果表明:用胡敏酸对蒙脱石改性后能提高其对3种重金属离子的吸附性能,胡敏酸浓度越大,吸附性能提高程度越大,3种重金属离子的Langmuir吸附等温线线性相关都能达到0.99以上.蒙脱石/胡敏酸复合体对3种重金属离子的吸附量都随pH值的升高而增加,随离子强度的增加而减小.另外还对其吸附动力学进行了研究,发现可用Elovicb方程和双常数方程对吸附过程进行较好地拟合.