中国南海天然气水合物第二次试采主要进展

泥质粉砂型天然气水合物被认为是储量最大开采难度亦最大的水合物储层,2017年南海天然气水合物试采,初步验证了此类水合物储层具备可开采性。在总结前次试采认识的基础上,对试采矿体进行优选、精细评价、数值与试验模拟和陆地试验,中国地质调查局于2019年10月—2020年4月在南海水深1225 m神狐海域进行了第二次天然气水合物试采。本次试采攻克了钻井井口稳定性、水平井定向钻进、储层增产改造与防砂、精准降压等一系列深水浅软地层水平井技术难题,实现连续产气30 d,总产气量86.14×104m3,日均产气2.87×104m3,是首次试采日产气量的5.57倍,大大提高了日产气量和产气总量。试采监测结果表明,整个试采过程海底、海水及大气甲烷含量无异常。本次成功试采进一步表明,泥质粉砂储层天然气水合物具备可安全高效开采的可行性。     

超短高能涡轮钻具研制及应用

针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题,研制了一种超短高能涡轮钻具,并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片,基于流体力学CFX软件,优化了转子叶片空间形态布局,使叶片的水力能量转化效率提高45%,扭矩增加了43.55%;通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一,使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构,长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m,大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性,缩短了划眼和通井作业时间;最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用,应用混合钻头后机械钻速平均提高100%,为我国深层超深层钻井提供了有力保障。     

辽东湾近海波流作用下的泥沙浓度特征分析研究

海岸和河口地区是波浪和潮流相互作用最复杂的区域,在潮流和波浪作用下,该区域泥沙运动是当下的研究热点,也是难点。为探究波浪和潮流共同作用下的泥沙悬浊度的分布情况,本文采用辽东湾近海区域实测水文及泥沙悬浊度数据,进行波流作用下的泥沙浓度特征分析研究。分析显示:观测期间,潮流呈现半日潮性质,呈现东北-西南走向,涨潮流流速略大于落潮流流速;观测期间波浪以西南向波浪为主;泥沙浓度与垂向水深呈正比关系,且与流速相关性较好,而与波高、波浪周期相关性较差;利用窦国仁公式对辽东湾近岸泥沙浓度与动力条件关系进行拟合分析,得到α、β分别为0.0045和0.00037,相关系数γ=0.76。     

基于GoogleEarth的海洋物理场数据可视化研究

GoogleEarth是一款强大的三维地图软件。首先介绍了GoogleEarth的发展现状及基本原理,随后在GoogleEarth的环境下,引入了海底地形图,并对海底地形和重力异常值进行了标注,为实现海洋物理场数据的科学管理和可视化提供了有效的方法,最后论述了GoogleEarth在海洋测绘和海洋水文学中的应用前景。     

基于海空磁力测量数据的向下延拓方法比较

地磁场的向下延拓是实现磁场数据空间转换的主要手段,是多源海洋磁力测量数据融合和构建三维海洋磁空间背景场模型的关键技术.在分析频域位场向下延拓方法原理基础上,分别采用了4种向下延拓方法将300m高度磁测数据延拓至200m高度,并与同一海区200m高度实测数据对比,以检验各延拓方法的计算效果,为构建三维海洋磁空间背景场模型...     

济阳坳陷古近纪孢粉与层序地层

在陆相盆地中,基底沉降、沉积物供给和气候控制着基准面变化和层序发育,而气候的变化造成植被的变化,即造成了植被所产生的孢粉组合的变化,层序地层与孢粉组合有着密切的联系。首先根据孢粉母体植物生长的环境来恢复古气候,然后与综合岩性、电性及地震等资料在济阳坳陷古近系划分出的1个一级层序、4个二级层序、10个三级层序相对照。结果表明,利用孢粉组合特征进行层序地层学研究是可行的;牛38井沙三段中连续取芯井段,根据孢粉可以划分出湖侵体系域和湖退体系域2个三级层序,依据主要孢粉属种的变化,进一步划分出17个次级层序,与高精度层序地层对应。在资料丰富的情况下,可以运用孢粉组合变化进行高精度层序地层学分析,以提高区域地层对比的精度。     

西藏地温的年际和年代际变化

利用1971-2005 年西藏10 个站的0.8 m、1.6 m 和3.2 m 逐月平均地温资料,采用气候倾向率等现代统计诊断方法,研究了近35 年西藏年、季平均地温的变化趋势、气候突变和异 常年份。结果表明：0.8 m 年平均地温在西藏东部的林芝、昌都呈现为下降趋势,其他各站以0.19~0.81 ^oC/10a 的速率升高;有5 个站的1.6 m 年平均地温呈显著的升高趋势,升温率为 0.20~0.60 ^oC/10a;3.2 m 年平均地温6 个站均表现为升高趋势,为0.13~0.52 ^oC/10a,以拉萨升温率最大。在0.8 m 处,① 大部分站点季平均地温呈明显的上升趋势,其中西藏西部、南 部以夏季升幅最大,特别是狮泉河达1.61 ^oC/10a;北部以冬季增温最突出。东部地区四分之三的季平均地温呈降温趋势。② 大部分站点年平均地温呈逐年代升高趋势,而昌都表现为逐年代降低趋势。③ 狮泉河春、夏季平均地温分别在1996 年和1983 年发生了气候突变;拉萨和日喀则年、季平均地温发生的气候突变是从一个相对偏冷期跃变为一个相对偏暖期,前者 出现在20 世纪80 年代,后者发生在20 世纪90 年代初;而林芝1993 年夏、秋季出现的气候 突变是从一个相对偏暖期跃变为一个相对偏冷期。④ 西藏西部年、季平均地温以异常偏高年份居多,且发生在20 世纪末至21 世纪前5 年;南部年、季平均地温均为异常偏高年份,主要出现在20 世纪90 年代中后期;北部年、季平均地温异常偏高年均出现在21 世纪前5 年, 异常偏低年份以20 世纪80 年代居多;东部年平均地温以异常偏低年为主。青藏铁路沿线西藏境内测站最大冻土深度以-4.5~-25.4 cm/10a 的速率呈显著减小趋势,安多减幅最大     

西太平洋"北斗双星"有源定位与DGPS动态定位试验

通过分析2004年8~10月西太平洋“北斗双星”有源定位及DGPS动态定位试验数据,讨论了“北斗双星”有源定位系统相对于DGPS的定位误差,构建了“北斗双星”有源定位系统在西太平洋试验海域的WGS-84与1954年北京坐标系统间的坐标转换模型。研究表明,“北斗双星”有源定位系统在试验海区的定位精度约为±37.54 m。     

基于二维小波自适应阈值的海洋磁场资料去噪方法

构建海洋三维磁空间背景场模型时,解析延拓是实现不同高度磁场数据相互转换的关键。针对向下延拓数据中的高频信息极易被延拓算子放大,并包含在延拓后的磁场资料中,降低了三维磁空间背景场模型的构建精度,引入二维小波自适应阈值去噪方法,在不同小波分解阶层中设定自适应阈值,在向下延拓前去除磁测数据中的高频噪声,改善向下延拓结果。理论模型试验与实例分析表明,在不同噪声条件下,二维小波自适应阈值法可有效提高数据的信噪比,去噪效果优于传统的快速傅里叶（FFT）平滑法,从而有效改善频域迭代向下延拓结果,为三维磁空间背景场模型构建提供基础。     

徐州煤矿区土地利用格局演变分析

利用徐州东矿区1979年、1987年、2001年三个年份的遥感影像分析了矿区景观要素及其景观格局的变化规律。从1979年到1987年,沉陷积水面积增加299.35%,农用地减少7.83%,建设用地增加48.4%。从1987年到2001年,东矿区农用地减少了13.04%,建设用地增加了37.62%,而沉陷积水区增加了137.26%;农用地的9.55%转变为建设用地,5.15%转变为沉陷积水区;建设用地的5.25%转变为农用地,主要集中于报废矿井工业广场附近,是由于部分地方小煤矿关闭后,一些废弃物堆场得到了复垦,3.21%转变为沉陷积水区,主要也是分布在各矿工业广场附近;有14.86%的沉陷积水区转变为农用地,主要位于原沉陷积水区的边缘部分,有10.88%转变为建设用地,主要集中在韩桥矿和权台矿的工业广场范围内。因此,应该加强对沉陷积水区的复垦和综合治理,因地制宜发展生态农业、养殖业、林业、牧业及其加工业,最大限度地利用土地资源。