煤层气地质工程一体化平台的建设构想

钻井液流变性是钻井液流动和变形的特性,对于携带与悬浮岩屑、提高钻进速度至关重要,准确掌握钻井液流变参数是保证井眼清洁与高效钻进的前提。提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的钻井液流变参数智能识别方法,通过磁力搅拌产生稳定的钻井液流动图像,利用多种数据增强方法增加图像数量并建立数据库,增强模型的鲁棒性和泛化能力。优化AlexNet卷积神经网络算法,构建钻井液流变参数识别模型。将数据库划分为训练集：验证集：测试集=7：2：1,对训练集进行迭代训练并通过验证集调整参数获得最佳拟合模型。此外,运用混淆矩阵、卷积核可视化技术和类激活技术(Gradient-weighted Class Activation Mapping,Grad-CAM)对模型进行多方位评估。结果表明：(1)钻井液流变参数识别模型对钻井液塑性黏度测试的宏精确率为95.2%,宏召回率为94.7%,宏F₁值为0.95。(2)对钻井液表观黏度测试的宏精确率为91.6%,宏召回率为91.5%,宏F₁值为0.90。(3)利用卷积核可视化技术和Grad-CAM对特征提取进行可视化处理,发现钻井液波纹形状和大小会影响模型流变参数识别准确度。(4)室内测试结果表明,该模型的测试误差为±2 mPa·s,在设计允许范围以内,具有较高的识别精确度和稳定性。所提出的钻井液流变参数实时智能识别方法可为安全、快速和准确地进行钻井液流变性测试提供智能化技术思路。

     

新疆磁海铁（钴）矿床次火山热液成矿学

磁海铁（钴）矿床颇具特色,以“石榴石－透辉石－磁铁矿”为基本矿石建造;成矿作用发生在早二叠世北山裂陷作用和火成活动晚期,以基性次火山岩浆期后富铁流体的（交代）充填为成矿方式,矿体产于辉绿岩体原生裂隙系统;成矿流体的化学演化具有典型（火山）岩浆期后热深演化特点,形成了一系列热液蚀变其中石榴石透辉石岩有别于传统理解的“夕卡岩”;成矿物质源于碱性玄武岩浆,基性次火山岩浆多次脉动式入侵是矿床形成的必要条件     

青藏高原复杂地层地质钻探低固相冲洗液试验研究

青藏高原由于地质条件的多样性,分布有松散破碎地层、高应力地层、断层破碎带等复杂地层,在地质钻探中经常遇到塌孔、漏浆、缩径、卡钻、埋钻等问题。同时配套使用的冲洗液形成的泥皮质量差、胶结能力较差、携岩粉能力较弱等不足。冲洗液的性能是实现复杂地层顺利钻进的关键。结合青藏高原复杂地层的地质特点,研发了低固相聚合物新型冲洗液,该冲洗液以钠质膨润土和微泡剂等外加剂为基础,具有流动性好、胶结性强、降失水量适中的特点,适宜在青藏高原复杂地层地质钻探中使用。     

吉黑东部斑岩型-浅成热液型铜金矿床多重成矿模型

通过四个典型矿床（小西南岔、闹枝、五凤和刺猬沟）的对比，发现它们在形成时间-空间一成因上既相互联系，又相互区别。小西南岔和闹枝矿床存在三个成矿流体系统：加热天水系统(A)、排放流体系统(B)、蒸气缕(steam plume)反应系统(C)；五凤和刺猬沟矿床只有一个成矿流体系统，即排放流体系统(B)。前者的成矿流体由浅成岩浆房的补给；后者的成矿流体主要为循环天水，浅成岩浆房的补给不明显。小西南岔金铜矿床产于中生代火山岩盆地边缘的隆起带，属于斑岩型矿床；闹枝金（铜）矿床产于中生代火山岩盆地内的断隆块，属于斑岩-浅成热液过渡型矿床；五凤和刺猬沟金（银）矿床产于中生代火山岩盆地内断裂带，属于浅成热液型矿床。在区域成矿上，由浅入深，浅成热液型斑岩-浅成热液过渡型和斑岩型构成多重成矿模型。     

台湾峡谷中段沉积特征及流体机制探讨

海底峡谷、高弯度水道等深水沉积单元中的流体活动方式是人们关注的热点.本次研究利用高分辨地震资料,结合地形地貌特征对台湾峡谷中段的沉积特征及流体活动方式进行初步探讨.台湾峡谷中段发育内堤岸(inner levee),它成层性好、地层产状倾斜,地震反射特征与峡谷西岸和下覆滑塌体明显不同,内部结构表现为逐级上超的特征,以侧向加积为主.曲流河和深水高弯度水道的点坝均发育于河(水)道拐弯处,由于离心力作用,沉积物在凸岸堆积形成点坝.该内堤岸位于峡谷中段直线型地段,不具备形成点坝的地形地貌条件,综合分析认为该内堤岸是由垂直于峡谷轴向、自西向东的底流与沿峡谷向下的重力流交互作用形成的.     

Up-temperature flow of surface-derived fluids in the mid-crust: the role of pre-orogenic burial of hydrated fault rocks

The Walter‐Outalpa shear zone in the southern Curnamona Province of NE South Australia is an example of a shear zone that has undergone intensely focused fluid flow and alteration at mid‐crustal depths. Results from this study have demonstrated that the intense deformation and ductile shear zone reactivation, at amphibolite facies conditions of 534 ± 20 °C and 500 ± 82 MPa, that overprint the Proterozoic Willyama Supergroup occurred during the Delamerian Orogeny (c. 500 Ma) (EPMA monazite ages of 501 ± 16 and 491 ± 19 Ma). This is in contrast to the general belief that the majority of basement deformation and alteration in the southern Curnamona Province occurred during the waning stages of the Olarian Orogeny (c. 1610–1580 Ma). These shear zones contain hydrous mineral assemblages that cut wall rocks that have experienced amphibolite facies metamorphism during the Olarian Orogeny. The shear zone rock volumes have much lower δ¹⁸O values (as low as 1‰) than their unsheared counterparts (7–9‰), and calculated fluid δ¹⁸O values (5–8‰) consistent with a surface‐derived fluid source. Hydrous minerals show a decrease in δD_(H2O) from ?14 to ?22‰, for minerals outside the shear zones, to ?28 to ?40‰, for minerals within the shear zones consistent with a contribution from a meteoric source. It is unclear how near‐surface fluids initially under hydrostatic pressure penetrate into the middle crust where fluid pressures approach lithostatic, and where fluid flow is expected to be dominantly upward because of pressure gradients. We propose a mechanism whereby faulting during basin formation associated with the Adelaidean Rift Complex (c. 700 Ma) created broad hydrous zones containing mineral assemblages in equilibrium with surface waters. These panels of fault rock were subsequently buried to depths where the onset of metamorphism begins to dehydrate the fault rock volumes evolving a low δ¹⁸O fluid that is channelled through shear zones related to Delamerian Orogenic activity.     

新疆阿尔泰库吉尔特伟晶岩海蓝宝石矿物化学研究

海蓝宝石属绿柱石族矿物,产出于花岗伟晶岩中,其结晶过程可贯穿于伟晶质岩浆演化的不同阶段,同时也是岩浆熔体和流体包裹体的重要宿主矿物。库吉尔特伟晶岩是新疆阿尔泰可可托海地区众多伟晶岩脉中产出高质量海蓝宝石的LCT型伟晶岩。本文对库吉尔特伟晶岩中产出的海蓝宝石进行了主、微量元素和流体包裹体研究。流体包裹体岩相学显示,在海蓝宝石中熔体/熔体-流体包裹体(MI/M-FI)和流体包裹体(FI)分布呈现一定的规律, MI/M-FI主要集中在晶体的根部至中部,而FI则富集在边缘区域,说明该海蓝宝石的结晶过程经历了较为完整的伟晶岩岩浆演化阶段。测温结果显示,M-FI的均一温度>550℃,FI的均一温度范围为220~400℃,盐度介于0~14%之间,密度为0.6~0.9 g/cm²,流体属于中-高温、中-低盐度的H₂O-NaCl-CO₂体系。在结晶学和流体包裹体岩相学基础上确定出海蓝宝石晶体代表岩浆-热液过渡阶段和岩浆期后热液阶段的部位,进行电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析(LA-ICP-MS),结果显示海蓝宝石为Fe元素主导致色,在海蓝宝石生长过程中Fe²⁺以Na⁺+Fe²⁺→Al³⁺的通道-八面体替代模式进入矿物晶格使其呈现蓝色。在伟晶岩演化早-中期,海蓝宝石中碱金属(Li、Na、K、Cs)与过渡族金属元素(Fe、Mg、Mn)含量变化稳定,进入晚期这些金属元素含量陡增。结合该地区板块运动长期处于挤压俯冲环境,推测库吉尔特伟晶岩岩浆演化过程处于非封闭的状态,晚期仍然有深部岩浆房富集Fe、Mg、Mn的流体呈脉动式注入,导致原始热液流体成分发生波动。     

环保型弱凝胶护壁护心钻井液研究与应用

海域浅层气地质调查和盐湖环境科学钻探在松散砂岩钻探取样工程中,存在孔壁易坍塌、成孔率低等技术难题,为此开展了松散砂岩地层环保型弱凝胶护壁护心钻井液技术研究。通过弱凝胶结构研究及成胶剂、交联剂及抗盐降滤失剂等材料优选,研发了一套环保型弱凝胶护壁护心钻井液,评价了钻井液的流变性、滤失性、抑制性、护心性能、环保性能等性能,并在山西某盐湖环境科学钻探工程进行现场应用。室内及现场应用结果表明：研制的弱凝胶护壁护心钻井液具有良好的流变性、降滤失性、抑制性（岩屑回收率96.3%）、护壁护心性能及环保性能（BOD5/COD比值24.6%,EC50值47950 mg/L）,能有效解决松散砂岩类地层孔壁坍塌、岩屑不易携带等问题,在松散地层钻探工程中具有广阔的应用前景。     

超临界萃取／气相色谱—质谱测定油页岩中的生物标志物

采用超临界萃取 /气相色谱 -质谱技术测定了广东茂名油页岩中环己烷的链取代烃、甾烷、甾烯和藿烷等生物标志物 ,其分析结果与经典索式抽提和文献结果基本相符。该方法与索式抽提法相比简单、快速、无污染和危险 ,可用于油页岩等固体样品中生物标志物的分析     

氰化液中Ag的现场测定

已往测定氰化液中Ag的方法只适用于化学成分简单的样品，对于成分较复杂，尤其是Cu，Pb，Zn浓度较高的氰化液，其测定Ag的重现性较差。现场测定氰化液中Ag的方法是基于采用HNO3 H2O2(过氧化氢)破坏氰化液中的[CN]-，在10％HNO3介质中以CCX富集分离Ag。吸附在CCX上的Ag经灰化法解脱后在pH值为3．3的CH3COOH(乙酸)-CH3COONa(乙酸钠)缓冲溶液中，以Au试剂液珠萃取比色法进行测定。选择一个已知含量的氰化液进行10次测定，方法的测定下限为0．1μg／mL，RSD为5．8％，分析结果能满足选冶生产工艺的需要。