天然气水合物开采过程中的出砂与防砂问题

国外试采经验和我国前期勘探结果均表明,出砂问题是制约水合物资源有效开发的关键因素,然而目前专门针对水合物储层出砂-防砂体系的研究尚属空白。为了配合我国水合物试采及未来商业化开采的需要,建立水合物井出砂预测理论和防砂技术理论体系迫在眉睫。水合物开采过程中的出砂过程与水合物地层的渗流场、温度场和各相饱和度空间分布等的演化过程密切相关,属于多相相变环境中的动态变化过程,因此,水合物储层出砂预测技术和防砂技术面临新的挑战。在总结水合物开采过程中动态相变条件下影响地层出砂因素的基础上,探讨了目前常规油气井出砂预测技术及防砂技术、稠油出砂冷采技术、适度防砂技术对水合物井出砂治理的启示及需要解决的关键问题,为后续研究和工程应用提供参考。     

海域天然气水合物资源开采新技术展望

随着全球海域天然气水合物资源勘探工作的深入和油气开发技术装备水平的提升,深水浅层天然气水合物资源商业化开采的前景逐渐明晰。自2013年开始,日本、中国相继进行了多次海域水合物试开采尝试,连续产气时间、累计产气量和日均产气量逐步获得提升。2020年中国率先实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的跨越。然而,以“降压”为核心理念的开采技术单井产气量瓶颈明显,制约了水合物资源产业化发展进程,必须在已有技术方法基础上创新发展,形成高效、安全、经济的海域天然气水合物资源开采专有技术体系。笔者梳理了近年来海域天然气水合物开采技术研发领域内的新进展,分析了包括“原位分解采气”和“原位破碎抽取”两大开采框架指导下,多种开采技术的创新升级进展和存在的主要问题,在此基础上展望了未来海域天然气水合物资源开采技术的研发方向。     

中国海膨胀巴夫藻(定鞭藻门,巴夫藻纲)的首次纪录

2015年5月,我们从天津近海分离出一株黄绿色具鞭毛的单细胞藻。这珠藻细胞形态不规则,从圆形到细长型都有出现。绝大多数细胞具有很强的运动能力,一些细胞也可以形成静止的群体。结合形态学、超显微结构观察以及分子生物学分析,我们将这株藻鉴定为定鞭藻门,巴夫藻纲的膨胀巴夫藻。在此之前,中国近海只有绿色巴夫藻的记录,绿色巴夫藻对于水产养殖起到了很重要的作用。巴夫藻纲的其他物种尚无中国海记录。这是膨胀巴夫藻在中国海的首次记录。     

Retrieval of total suspended matter from MODIS 250?m imagery in the Bohai Sea of China

Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on the Aqua and Terra satellites have unique advantages for monitoring coastal waters, owing to their high spatial resolution (250?m), short revisit period (1–2?days), and freedom from cost. An empirical retrieval model for concentration of total suspended matter (TSM) has been developed based on a statistical analysis of field surveys of TSM and remote sensing reflectance (R _rs) in the Bohai Sea of China. A robust linear relationship was established between the equivalent remote sensing reflectance (converting ASD-measured R _rs by spectral response function) in the 620–670?nm band (band 1) of MODIS and the concentration of TSM (R ²?=?0.95; n?=?27; RMS?=?0.512) acquired in August and September 2008. The model was validated via in situ measurements in September 2009, resulting in a mean relative error of 12.9?%. Then, the corresponding MODIS products of monthly average concentration of TSM were produced from January to December 2009. The distribution characteristics of TSM in the Bohai Sea of China are closely related with the spatial pattern and seasonal variability. This study demonstrates that the moderately high resolution of MODIS 250?m data is available for monitoring the transport and fate of materials in relatively smaller bodies of water.     

产状控制蚂蚁体预测微裂缝技术及其应用

基于Petrel和OpendTect两个软件平台,总结出一套在倾角和方位角控制下的蚂蚁体追踪技术,并在油田和煤田进行了微裂缝预测的实例研究。研究认为,蚂蚁体技术在油田勘探上能有效地识别普通方法显示不出的微裂缝,实现断裂系统精细分析和裂缝性储层的有效预测;而在煤田勘探中对小断裂有较好识别,并可对煤层导水性进行预测。     

煤层气及天然气中的H2S与SO2及其危害性

毒害性气体是影响煤层气和天然气质量及安全生产的一个重要因素,但目前缺乏对煤层气中H2S与SO2及其毒害性的系统性研究。本文在介绍H2S和SO2的毒害性及其机理的基础上,研究并讨论了煤层气及天然气中H2S和SO2的含量分布及其存在的主要问题、天然气和煤层气勘探开发中H2S和SO2的腐蚀性与毒性, 提出在优选勘探开发煤层气区时,需考虑H2S和SO2的含量问题。气体中H2S的安全临界含量近似值为0.0013%, SO2的安全临界含量可选取为0.036%(尚需进一步研究)。另外,在煤层气勘探开发选区时,成煤期的沉积古地理环境可作为一个考虑因素。     

区域非稳定动力学环境下的岩体松动效应

区域非稳定动力学环境下,长期的构造变形、重力卸荷以及地震动力作用的共同影响,可以导致岩体发生大范围变形、松动。松动岩体内发育大量的软弱结构面,且表现出整体破碎、松弛严重、透水强烈,张性节理裂隙发育、地表裂缝较发育、岩体地震动力破坏信息反映明显等特征。岩体的变形松动可以分为卸荷变形松动、倾倒变形松动、顺层滑移松动、断层控制松动、节理裂隙控制松动等5种模式。岩体的物理振动试验结果表明,地震动力是造成岩体松动的主因。数值模拟结果表明,在单纯自重应力影响作用下,松动岩体不会出现大面积的失稳破坏现象,但在地震动力作用下,松动岩体会发生大面积屈服破坏。     

湖北省地形特征对雷电参数的影响

根据2007—2019年湖北省地闪监测数据、地表覆盖数据以及数字地形高程数据,采用数理统计方法,分析研究了地表覆盖类型、海拔、坡向、坡度4类地形信息数据与闪电频数、正闪比例、地闪回击强度、地闪回击陡度等雷电参数的关系。结果表明:(1)建成区单位面积闪电频数和小幅值地闪比例较高,分别为87.1次/km^(2)和8.6%;(2)耕地区和水域区地闪回击陡度值较高;(3)湖北省地闪回击主要集中在海拔0~700 m、坡度0.5°~35°,地闪回击密度随海拔增加呈减少趋势,地闪回击强度平均值随海拔增加呈现先增加后减少的趋势,地闪回击陡度平均值随海拔增加而减少;(4)坡向朝南或朝东地闪回击密度较高,坡向朝南或朝北地闪回击强度平均值较高;(5)不同坡度区间和海拔区间雷电参数的变化规律较为一致。     

夏季西太平洋副热带高压与山东降水的关系

在对盛夏7、8月及夏季(6~8月)平均的500 hPa高度场和同期山东降水场分别进行奇异值分解(SVD)分析的基础上,根据高度场时间系数的大小选取特征年进行高度场合成。发现夏季西太平洋副热带高压的位置、强度异常对山东夏季降水有重要影响。副高强度偏弱、位置偏北时,对应山东多雨;强度偏强、位置偏南偏西时,山东少雨。此外,南海、菲律宾等地高度场的异常与副高的位置、强度间有重要的关系。当前者处显著的正距平时,副高强度强、西伸明显;当前者处显著的负距平时,副高强度易偏弱、但位置偏北。     

哀牢山-红河剪切带中流体记录及地质意义

剪切带作为大陆岩石圈中的局部高应变带,是岩石变质变形作用和流体活动的重要场所。沿着哀牢山-红河走滑剪切带内发育的点苍山深变质杂岩,保存了新生代以来极其丰富的构造热演化信息。在点苍山杂岩体内出露有一系列具有不同构造特征的石英脉,我们选取了遭受剪切变形的石英脉作为主要研究对象,在野外构造观测和室内显微构造特征分析的基础上,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼显微光谱(LRM)以及流体包裹体技术(FI)对其开展了进一步的精细研究。研究结果表明：(1)变形石英脉在显微镜下具有不同类型的塑性变形特征,其中以强烈细粒化和动态重结晶为主要特征的石英颗粒中包裹体类型主要为CO2-H2O包裹体和纯CO2流体包裹体,包裹体多沿颗粒边界分布;在以条带状和细粒化为主要特征且具有典型核幔构造的石英颗粒中,重结晶颗粒基本不含流体包裹体,石英条带中含有大量水溶液包裹体;在定向拉长的粗颗粒石英中其变形行为主要表现为波状消光和局部应变导致的塑性流动构造,在该类型石英颗粒中只含有水溶液包裹体且无明显分布特征。(2)根据各类流体包裹体测温数据估算出包裹体捕获温压为500~550 ℃、260~290 MPa,深度约为10 km,其流体来源主要为变质流体,剥露过程中的快速降压使得流体发生相分离及变形作用并导致的水丢失,这是CO2-H2O包裹体与水溶液包裹体出现的主要原因。(3)石英脉中的石英颗粒除含有一定量的包裹体水之外还含有少量的结构水,水在颗粒内部的分布为非均匀状态,通常边部水含量高于核部,同时水的分布特征和含量可随包裹体的变化而改变。(4)重结晶石英颗粒中的包裹体常在颗粒边界富集,认为其边界局部流体压力和流体的渗透或释放能弱化晶体平面,促进晶格位错滑移和溶解蠕变。