超临界态甲烷密度研究

超临界甲烷密度不仅是非常规天然气资源量计算与吸附能力测定的重要参数,同时也是衡量超临界甲烷扩散效率与溶解有机物能力的主要指标。通过对比分析各种气体状态方程的适用性,认为基于亥姆霍兹能量基本状态方程可以准确计算0~30 MPa、270~360 K条件下甲烷的密度。利用Microsoft Office Excel编写了甲烷密度的计算程序,与NIST （美国国家标准与技术研究院）商业软件计算结果相比,误差小于0.05%。分析了0~100 MPa、270~360 K范围内甲烷密度的变化规律。结果表明,甲烷密度随压力增大而增大,在低于30 MPa时增速较大且对温度的敏感性较强,高于30 MPa时增速逐渐变缓,且敏感性减弱。在煤层原位条件下随着埋深的增大,甲烷密度随温度升高而减小,随压力增大而增大;在温度与压力共同作用下,甲烷密度呈先增速不变、近似线性增加,后增速逐渐减小、凸曲线形增加的变化规律。游离态甲烷密度受温度的影响比吸附态甲烷小,是深部煤层气资源增量的主要贡献者。研究结果为深部煤层气赋存及其潜力预测提供了基础参数。      

复合体系有机气体氧化生成二次有机气溶胶研究进展

生物源与人为源有机气体氧化形成的二次有机气溶胶(SOA)对气候变化和人类健康具有重要影响。SOA的产生与其前体物研究已取得了一些进展,但由于有机气体之间存在复合相互作用以及SOA形成机制复杂,目前对不同有机气体混合体系中SOA的形成认知还比较匮乏。因此,深入了解有机气体多源、复杂的相互作用,摸清有机气体的大气氧化机制、SOA的形成及影响等对深入理解真实大气有机气体化学演变具有指导意义。本文旨在了解复合体系有机气体氧化生成SOA的相关研究进展。一方面总结了复合体系有机气体产生SOA质量浓度、产率、成分、挥发性、光学性质等的变化,侧重于实验室复合体系有机气体氧化对SOA形成的多重影响以及SOA组成元素、分子构成的变化特征,并总结了目前实验室基于模型对复合体系SOA生成的模拟研究和拟合情况;另一方面探究了环境因素,如相对湿度(RH)、温度(T)以及无机气体,如氮氧化物(NO_x)、二氧化硫(SO₂)、氨气(NH₃)等对复合体系有机气体形成SOA的影响。     

南海西沙海槽地区的海底热流测量

为了解南海西沙海槽区的地热特征,利用Ewing型地热探针在该区开展了地热测量,并利用TK04热导率仪测量了相关站位表层沉积物样品的热导率,获得了7个站位的热流数据。结果表明,研究区7个站位的热导率变化范围为0.88~1.06 W/m.K,平均为0.96 W/m.K,地温梯度变化范围为85~120℃/km,热流值变化范围为83~112 mW/m2,平均达到95 mW/m2。分析表明测量结果与20世纪80年代中美合作在西沙海槽的地热测量结果一致性较好,说明研究区仍具有高热流特征,推测高热流特征可能与本区高热背景、莫霍面埋深较浅、断裂发育、晚期岩浆活动和基底起伏等有关。     

吉林省伊舒盆地地热流体特性及储量计算

吉林省伊舒盆地地层富水性良好、地热资源丰富,具有良好的地热资源开发利用前景。基于研究区伊舒盆地已有地热地质调查和评价资料,结合相关标准、规范和水化学方法,梳理分析研究区水文地质和地热地质条件,探讨了研究区内地热流体赋存条件、水化学和同位素组成特征,并利用热储岩体参数计算研究区的地热储量。结论表明：研究区地热流体主要赋存于深层碎屑岩类裂隙孔隙中,形成条件具有较高相似性和一定的同源性,溶解性固体(total dissolved solids, TDS)较高、含氟和偏硅酸的低温碱性地下热水,水化学类型为HCO^-₃-Na⁺型。氢氧同位素组成表明,研究区地下流体补给以古降水为主,地热流体年龄为27 Ka。地热流体储存水量为4.20×10¹⁰ m³,年可开采量为3 446.94×10⁴ m³/a。研究成果可为吉林省后续地热资源管理、开发和利用提供科学依据。     

张家口渤海地震带P2000与RAD7型测氡仪野外观测对比实验

针对P2000与RAD7型测氡仪相同测量条件下氡浓度测值存在差异的现象,在张家口渤海地震带野外进行断层气体氡测量对比实验。实验结果表明,钍射气是造成两台测氡仪观测值差异的主要原因。根据钍射气及其子体衰变期,先使用气袋采集断层气体,静置5～10 min后再进行测量,较好的解决了氡浓度测值差异较大的现象。通过断层气体氡的野外测量方法,为两种仪器观测值直接对比提供了可能,也为地震监测技术方法改进提供参考。     

人类活动影响下淡水沼泽湿地温室气体排放变化

利用静态箱/气相色谱法,研究了三江平原淡水沼泽湿地及垦殖农业利用下CO₂、CH₄、N₂O排放变化。不同类型湿地生长季土壤呼吸速率以季节性积水的小叶章草甸最大,湿地垦殖后土壤呼吸速率明显增大。不同类型沼泽湿地CH₄排放在时空两个方面都有明显的变化,与土壤水分条件、植物群落类型和生长状况有密切关系。沼泽湿地及垦殖后农田土壤在植物生长季都为N₂O的源,常年积水沼泽湿地在植物生长季N₂O排放通量值较小,而土壤水分常年处于非饱和的草甸灌丛土壤N₂O排放相对较高,垦殖后农田土壤N₂O排放通量最大,沼泽湿地土壤N₂O排放通量与土壤温度呈正相关关系,而垦殖后农田土壤不显著。     

不受地理位置限制的地热和太阳能联合发电系统

为解决能源问题,开发可再生能源,利用闭式循环将地热系统和太阳能系统联合起来发电.发电系统可以避免因大规模开发利用地热水资源可能造成的地震、地面沉降、地热水资源衰减、地热水有害成分污染、热污染等环境问题,也可以克服地热发电和太阳能发电受地理位置限制的缺点.地热系统地下部分由两垂深3～5km的井在井底由一5～7km的水平井连接而成,水平井中流体温度可达150℃左右,适合于ORC发电.太阳能系统采用槽式聚光镜集热,集热流体可选水或油,最高温度可达350℃以上.ORC一级循环工质为水,二级循环工质为异丁烷;ORC发电效率,白天最大为20%,晚上最大为12%.系统采用化学储能,储能密度为显热储能和潜热储能的10倍以上.钻井和完井、太阳能热能转换、载热流体、ORC和储能等技术的研究结果证明该系统是可行的.     

地下闭式循环地热交换发电系统简介

为解决能源问题而提出了地下闭式循环地热交换发电系统.该系统地下部分通过全井下套管形成一个封闭系统,克服了传统地热发电和干热岩发电受地质条件制约、对环境造成危害等缺点,是一种新型的不依赖位置、环境友好的地热发电系统.采用大位移技术进行钻井,应用悬链线技术对井身剖面结构进行了优化,提出了地下连接技术要求,应用分支井和膨胀套管技术固井,设计了水泥配方并进行了相关试验,优化了载热流体,计算了有机工质朗肯循环(ORC)的发电效率.     

Mineralogical and Geochemical Constraints on Arsenic Mobility in a Philippine Geothermal Field

Arsenic is usually associated with sulphide minerals formed in the geothermal environment. However, sulphide minerals are prone to dissolution after contact with meteoric water under surface oxidizing conditions. Secondary precipitates that form from the dissolution of the primary sulfides exert a greater influence on arsenic mobility in the geothermal environment. Fe-hydroxides have very good affinity with dissolved arsenate and are stable under most surface oxidizing conditions. Both amorphous silica directly precipitated from geothermal fluids and possibly a kaolinite alteration can host a small significant amount of arsenic. These silicates are also more stable under a wide range of pH and redox conditions.     

华清4#泉水溶气体百分含量合计的强震远场前兆特征

华清4#泉水溶气体百分含量合计(QB)的取值范围为100±5.按4舍5入法取整数值,将其分为11个区段.以年为单位,统计QB落在每个区段内的频次.频率分布直方图显示,在QB取值区间内,分区段频率呈近似正态分布.将落入QB频率最高的区段称为轴,将轴在不同区段上位置的变化称为轴漂.研究表明,QB在不同区段上轴的漂移,反映了区域应力场的不同状态.轴落入99区段上,反映的是区域应力场的增强,与远场M≥7.0地震及伴生中强地震、鄂尔多斯块体周边后继中强地震有很好的相关性;轴落入98区段上,反映的是区域应力场的相对稳定;轴落入97区段上,反映的是巨大地震后,区域应力场的调整及中强地震活动格局的变化.文中还阐述了99区段轴值与地震对应关系的几个特征.