超临界CO2分段多簇压裂井间干扰规律研究

水平井分段多簇压裂是非常规油气藏开发的关键技术,在合理利用压裂诱导应力增大储层改造体积的同时,避免井间干扰所导致的裂缝砂堵和压裂窜扰,是压裂工艺优化中的关键科学问题。文章针对超临界CO₂分段多簇压裂的缝间干扰和井间干扰问题,采用流固耦合的扩展有限元方法研究单井及多井裂缝诱导应力演化特征,充分考虑裂缝内超临界CO₂流动和滤失,从非常规油气储层岩性特征、地应力场分布及施工工艺等多方面对压裂扰动应力进行系统研究,揭示单井分段多簇压裂缝扩展机制及应力扰动特征,在此基础上研究多井井间压裂缝干扰规律。结果表明：高水平应力差、高弹性模量的储层中压裂干扰界限较大,低水平应力差、低弹性模量地层需适度增大簇间距,减小簇间干扰;老井压裂后,其邻井压裂缝非对称系数随井间距呈先增大、后减小的趋势;当井间距等于压裂干扰界限时,非对称系数λ达到最大,且井周改造范围最大,但裂缝两翼的非对称性可能导致储层动用不充分。本研究为水平井细分切割压裂和立体式井网设计优化提供理论基础,在“双碳”战略背景下对非常规油气资源高效开发具有重要意义。     

川东北地区晚埃迪卡拉纪灯影期海水氧化还原环境重建

晚埃迪卡拉纪全球海洋发生了大面积的缺氧,海洋化学结构呈现明显的非均质性,直接影响了埃迪卡拉型生物的演化与分布。四川盆地发育完整的晚埃迪卡拉系地层,以灯影组巨厚层碳酸盐岩沉积为代表。但是对于该套巨厚层碳酸盐岩沉积时的古海水氧化还原性质备受争议。为了解决这一问题,对川东北地区鹿池剖面的灯影组地层开展了系统的沉积学和稀土元素地球化学分析。该地区灯影组的岩石类型主要为泥微晶白云岩、黏连白云岩、叠层/层纹白云岩,以及溶蚀白云岩,沉积环境为开阔碳酸盐岩台地相。地球化学数据结果显示灯影组碳酸盐岩普遍具有较低的稀土总量(∑REE+Y值为0.4～3.3μg/g)、较低的Mn/Sr值(0.2～2.8)和较高的Fe含量(55.9～1 772.6μg/g)。灯影组的REE+Y配分曲线(经页岩标准化)可划分为四个阶段,且Ce异常指示该地区经历了弱氧化到弱还原再到缺氧状态,表明埃迪卡拉纪晚期海洋浅部水体也发生了缺氧现象。     

早侏罗世大洋缺氧事件在塔里木盆地的响应

早侏罗世Toarcian期大洋缺氧事件（简称“T-OAE”）,被认为与Karoo-Ferrar大火成岩省爆发以及与甲烷气水合物有关的温室气体迅速释放导致全球变暖密切相关。该事件在特提斯洋区有较详细研究,但在陆相生态系统中的环境变化和沉积响应报道较少。本文报道了塔里木盆地北缘库车河地区的有机碳同位素地层数据,“东剖面”和“西剖面”中δ13C曲线总体的正偏移趋势被多幕次地快速负偏移打断,表明地表碳循环受到了巨大扰动。事件层内δ13C值的突然负向波动暗示了大气碳库在短时间内有相对轻同位素特征的碳注入,并呈现不稳定的、阶段性注入的特点,推测可能与增温引发的正反馈有关。沉积相突变与孢粉种类的衰减表明该区沉积环境发生了巨大变化;碎屑白云岩和紫红色泥岩的出现和湿生孢粉的衰减以及中生孢粉的出现,均表明在T-OAE期间塔里木盆地北缘气候转为干热。该研究报道了首个来自陆相沉积盆地边缘的T-OAE记录,对于深入理解二氧化碳浓度显著升高背景下引起的陆地系统响应具有借鉴意义。     

岩石节理微生物诱导碳酸钙沉积封堵渗流演化规律试验研究

微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbially induced calcite precipitation,MICP)在土体加固中应用广泛,但在岩体封堵领域的研究成果还不多见。为了研究岩石节理MICP封堵机制,以透明树脂模拟粗糙岩石节理试件为研究对象,考虑MICP反应影响因素,开展了6种不同工况下的岩石节理MICP封堵室内试验,得到了MICP封堵过程中岩石节理导水系数和水力隙宽变化规律以及相应的碳酸钙时空分布图像。试验结果表明：MICP封堵过程中岩石节理水力隙宽随灌注轮次大致呈线性减小趋势,且水力隙宽减小速率与岩石节理中碳酸钙分布情况密切相关,而MICP反应过程中碳酸钙分布又受灌注速率、固定液、菌液和反应液灌注时长、静置时长等因素影响;6种工况中灌注速率较大、先灌注菌液和固定液静置一段时间再灌注菌液和反应液、灌注和静置时间最长的工况4封堵效率和效果最佳,在仅灌注2轮的情况下可将岩石节理导水系数由40.51×10^–6m²/s减小至0.52×10^–6m²/s,降幅达98.72%,对应的水力隙宽值由0....     

广西桂林杨堤晚泥盆世弗拉期-法门期之交上、下 Kellwasser事件的差异与海洋生产力变化

对广西桂林晚泥盆世弗拉期-法门期(Frasnian-Famennian,简称F-F)之交杨堤剖面的碳酸盐岩碳同位素、生物成因 Ba、Al、Si和氧化还原指标的综合分析,表明该地区F-F之交生产力较低,且两次Kellwasser事件具有不同特点:下Kellwasser (LKW)事件时期并未出现明显缺氧环境,生态系统中初级生产力和最终生产力均相对较高,δ13C小幅度正偏是由生产力上升 引起;上Kellwasser(UKW)事件时期海平面上升,陆源输入物极少,氧含量急剧下降,初级生产力有所增加,最终生产力锐减, 此时的δ13C大幅正偏是由于缺氧条件下有机碳缓慢积累埋藏保存所致.      

生物过程中的铁同位素地球化学行为及应用

铁是生物必需的营养元素,并且生物圈与岩石圈、水圈、大气圈密切联系。因此,了解生物过程的铁同位素地球化学行为,对于示踪铁元素在生物圈内部体系的迁移和循环,以及运用铁同位素示踪生物圈和岩石圈、水圈之间的相互作用都具有重要意义。本文对不同生物体的铁同位素组成特征以及不同生物过程的铁同位素地球化学行为进行了总结。结果表明,生物倾向于优先吸收铁的轻同位素,而且在食物链中随着级别的升高,这种情况越明显。生物诱发过程(包括异化铁还原作用和细菌氧化作用)中,铁只是提供或接受电子,并没有真正进入生物细胞体内,这些过程所产生的铁同位素分馏值和无生物参与氧化还原过程产生的铁同位素分馏值相同。生物(包括微生物、植物、动物和人)吸收过程中,铁进入生物体细胞内,这些过程的铁同位素分馏主要受氧化还原作用所控制。铁同位素在生物学、医学等领域具有很大的应用潜力,有可能会成为这些领域新的示踪工具。     

人工诱导物影响海洋无脊椎动物幼体附着变态的研究

许多海洋无脊椎动物在变成附着成体之前,有一个浮游幼体阶段。幼体的浮游生活短则几分钟。长达数月。一般来说,海洋无脊椎动物幼体的附着变态主要由外界环境因子和内源性因子控制,特别是外界环境因子对许多海洋无脊椎动物的幼体附着和变态起着极为重要的作用。     

车载导航系统中的路径诱导模型与数据组织

从介绍路径诱导原理出发,给出了车载导航系统中路径诱导模型和导航电子地图制作中的数据组织方法与应用系统中的使用方法.     

晚泥盆世大陆风化作用增强及其海洋环境效应:来自华南碳酸盐岩锶同位素的制约

上泥盆统弗拉斯阶和法门阶界线附近发生了大规模的生物灭绝, 其起因被认为是植物登陆导致的陆地化学风化作用加强及其引起的海洋水体缺氧所致, 但其直接证据还比较缺乏。运用广西地区广泛发育的浅海碳酸盐岩中锶元素(Sr)和同位素(87Sr/86Sr)、铀钍比值(U/Th)记录, 探究了从中泥盆统到下石炭统的陆地化学风化速率及海水氧化还原条件的变化。研究结果表明, 在晚泥盆世(法门阶早期)陆地化学风化作用加强, 导致海水中Sr浓度升高, 及更富集重的Sr同位素组分; 低的U/Th比值也显示该时期水体缺氧严重, 海水中U元素被还原到沉积物中, 导致海水中的U浓度降低。陆地表面化学风化的加强对晚泥盆世海洋水体氧化还原条件的波动以及海洋生物的灭绝有重要影响。      

为什么要提出西藏东南部早白垩世措美大火成岩省

近年在西藏东南部特提斯喜马拉雅带东段大规模白垩纪火成岩受到了很多学者的关注。这里的火成岩岩石类型包括玄武岩、镁铁质岩墙/岩床、辉长岩侵入体以及少量层状超镁铁质岩和酸性火山岩。锆石U-Pb定年结果指示现今覆盖面积约50000km2的岩浆活动发生在130~136Ma(峰期约132Ma)之间。镁铁质岩显示OIB型(高Ti)、N-MORB型(低Ti)和过渡型(介于二者之间)三种地球化学类型,其中未受地壳混染的镁铁质岩的Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素成分类似于Kerguelen地幔柱产物。在扣除堆晶橄榄石之后,通过橄榄石-熔体平衡计算,苦橄玢岩母岩浆的MgO含量约20%,对应的地幔潜温1560℃。西藏东南部白垩纪火成岩浆活动这种覆盖范围大、持续时间短和地幔潜温高等特征,非常类似于世界上其它地幔柱成因的大火成岩省或热点,因而将其描述和命名为措美(Comei)大火成岩省是合理的。年代学、地球化学和古地理重建资料显示藏南措美大火成岩省和南西澳大利亚同期的Bunbury玄武岩可能代表了同一个大火成岩省(即Comei-Bunbury大火成岩省)。Comei-Bunbury大火成岩省很可能记录了Kerguelen地幔柱在132Ma左右的早期岩浆作用,拉开了大印度从澳大利亚分离出来的序幕,影响了同期Weissert大洋缺氧事件的形成。