页岩孔隙度测量实验方法分析与评价

页岩气是目前国内外非常规油气领域研究的热点,有效的页岩孔隙度值是评价页岩储层物性的重要参数。由于页岩本身具有易碎的特点,导致钻取柱体样品难度大,很多学者采用碎样法计算孔隙度,但碎样法与柱体法的差别及测定结果的有效性并未见相关研究成果。本文对相同样品通过三种不同方法:氦气膨胀法测孔隙度(柱体),真、视密度法及低温氮气吸附实验法(样品粉碎至40~60目)分别计算孔隙度。结果发现三种方法测定的三组孔隙度数值不同,每种方法在样品制备上及实验方法的差别是影响实验结果的主要因素,为检验三组孔隙度值的有效性,采用数理统计中的单因素方差分析法进行分析,结果表明页岩柱体与粉碎至40~60目范围内的页岩样品测量的孔隙度值虽有差别,但在有效范围内,具有一致性。但是将页岩粉碎后,页岩中的有效孔隙变化程度较大,故用柱体测定的有效孔隙度法优于其他两种碎样方法。     

非均质孔隙介质中两相流的光透法应用研究

地下水中非水相液体(Non-aqueous Phase Liquid,NAPL)的流动及其曝气修复技术是典型的两相流问题。基于实际地下水含水介质的普遍非均质性,本文应用光透法对非均质孔隙介质中两相流进行了定量试验研究,设计了两组砂箱实验,研究气体和重非水相液体(DNAPL)在非均质孔隙介质中的迁移规律,应用了水/气两相和水/NAPL两相饱和度计算模型。实验结果表明:气体主要由不规则通道向上运动,遇到低渗透性透镜体时在其下方堆积,并开始横向运动,绕过透镜体后继续向上运动,最终在砂箱顶部形成连续气体分布,注气速度越大,气体运移范围越宽;DNAPL在自身重力作用下克服毛管压力向下迁移至低渗透性透镜体,DNAPL无法克服该介质的毛管压力,停止垂向入渗,并在其表面堆积,开始横向运移,绕过透镜体后继续向下运动,最终在砂箱底部形成连续DNAPL污染池。均质介质中建立的计算流体饱和度的水/气模型及水/NAPL模型与实验结果较吻合,可用于非均质多孔介质中水/气相和水/NAPL相饱和度的计算。     

另一个“煤矿中的金丝雀”

“煤矿中的金丝雀”发挥的是预警的作用。金丝雀对瓦斯气体非常敏感，一旦矿井中的瓦斯含量超标，金丝雀就会躁动不安、尖叫甚至死亡。现在，一种小型海洋蜗牛正如同“煤矿中的金丝雀”，预示着全球气候的变化。加州大学圣芭芭拉分校的一位助理生物学教授将这种蜗牛称作“海洋中的‘薯片’”，因为多种海洋生物以它为食。它位于海洋食物链的底端，维持着海洋中的生态平衡。     

生物技术让地里“长”出能源

我们知道，今天人们所用的石油、煤炭、天然气等传统能源，都是由植物等腐烂变成的。由生物体到化成能源这一过程，大自然用了上亿年的时间，数百年来，它们一直是人类能源的主角。但是这些传统能源大多属于不可再生能源，随着工业文明进程的不断加快，这些资源将面临枯竭。同时，传统能源在使用和生产的过程中还会带来各种污染，如温室气体的排放，已经严重影响人类的生活环境。我国是一个有13亿人口、能源短缺的大国，加紧开发低污染乃至无污染的绿色能源已迫在眉睫。     

Molecular Gas and Dust in the Massive Star Forming Region S 233 IR

The massive star forming region S 233 IR is observed in the molecular lines CO J = 2-1, 3-2, NH3 (1,1), (2,2) and the 870#m dust continuum. Four submillimeter continuum sources, labelled SMM 1-4, are revealed in the 870μm dust emission. The main core, SMM1, is found to be associated with a deeply embedded near infrared cluster in the northeast; while the weaker source SMM2 coincides with a more evolved cluster in the southwest. The best fit spectral energy distribution of SMM1 gives an emissivity of β = 1.6, and temperatures of 32 K and 92 K for the cold- and hot-dust components. An SMM1 core mass of 246 M⊙ and a total mass of 445 M⊙ are estimated from the 870μm dust continuum emission.SMM1 is found to have a temperature gradient decreasing from inside out, indicative of the presence of interior heating sources. The total outflow gas mass as traced by the CO J = 3-2 emission is estimated to be 35 M⊙. Low velocity outflows are also found in the NH3 (1,1) emission. The non-thermal dominant NH3 line width as well as the substantial core mass suggest that the SMM1 core is a “turbulent,massive dense core”, in the process of forming a group or a cluster of stars. The much higher star formation efficiency found in the southwest cluster supports the suggestion that this cluster is more evolved than the northeast one. Large near infrared photometric variations found in the source PCS-IR93, a previously found highly polarized nebulosity, indicate an underlying star showing the FU Orionis type of behavior.     

我国断层气测量在地震科学研究中的应用现状

地球是一个巨大的开放系统,地壳放气现象是地壳不同层次进行物质、能量、信息交换的重要形式。因此,强烈放气通道实际上是一个洞察地球内部物理变化、化学变化、应力应变的“窗口”。通过系统观测和记录释放地点、释放量与释放方式可以了解地壳内压力的变化与通道的开启状况,从而可对地震预报、构造活动、火山监测提供重要信息。 断层气测量已经在地震科学领域中广泛应用,并发挥了一定作用。作者全面、系统介绍了此方法在我国的应用现状与初步结果,并指出此方法虽然刚起步,还不够成熟,但由于它轻便、快捷、价廉的优点,已显示了广阔的应用前景与巨大的科学潜力。     

温室气体家族再添新成员

过去，科学家根据脑电图信号来读取人类的脑波，用来帮助那些身有残疾或瘫痪的人，使他们可以正常生活，脑电图信号在控制轮椅、敲击电脑键盘、玩游戏等发面发挥了重要的作用。现在，有两家公司发明了有相似功能的仪器，正准备将其投放市场以满足更多人的需要。澳大利亚公司Emotiv即将发布一款可以检测人类情绪的耳机，它有16个传感器，可以指导电脑游戏中的12个不同动作。     

大气中的“关卡”——约翰·廷德耳和他的温室气体研究

2009年是达尔文诞辰200周年,同时也是《物种起源》出版150周年。1859年,《物种起源》横空出世,震动了全世界。其实,就在《物种起源》出版前6个月,即1859年5月,爱尔兰物理学家约翰·廷德耳通过实验证明了一些气体对热辐射的显著吸收能力,为“温室效应”奠定了理论基础。当时,廷德耳的实验仅在学术界“激起几朵浪花”,并未引起更多的关注。今天,“温室效应”和“全球变暖”已成为世界性的话题,甚至被抬上了政治高度。在阐述进化论的理论之前,达尔文环游了世界,思考了20年;而廷德耳为了证明某些气体的“温室效应”,把自己关在伦敦的一间没有窗户的地下室,做了几个礼拜的实验。     

科技短消息

想要活得长?请停止忧虑?如果想活过100岁,你必须轻松点,不能动不动就生气——这是波士顿大学医学中心的一项研究的结论。这项研究的246名对象彼此间没有亲缘关系,但他们全部是百岁老人的子女,平均年龄为75岁。研究者给每个人发了一张调查问卷,问卷中的问题全都用于性格测试。研究者发现:百岁老人的     

冰中之火

笼形水合物（Clathrate hydrates）是以水为基础的晶体,外型看起来像冰。水分子的氢键间构成了“笼形”结构,非极性的分子（通常为气体分子）被“困”在其中。换言之,笼形水合物是一种“笼形”混合物——此混合物中的“主人”是水分子，“客人”通常是气体分子。如果没有被困的气体分子的支持，外部的“笼形”结构就会崩塌，变成普通的冰或是液态水。