岩溶漏失层气助正循环水井钻探新技术的研究

气助正循环水井钻探新技术主要适用于以岩溶地层为特征的严重漏失地层。该技术通过在双壁钻具的内外管之间泵入压缩空气,举升在钻具与孔壁之间的“环空”形成的空气泥浆。“环空”的气举加速作用阻碍了钻井循环液在地层方向的漏失,并且加速了钻屑的上返速度。该技术的优点在北京房山区岩溶漏失地层的600m水井钻探生产试验中得到了证实。试验结果表明,利用该技术可使泥浆正循环中因严重漏失造成的循环液中断得以恢复,“环空气举作用”大幅度提高了上返的泥浆流量。经对比试验证明,气助正循环工艺在岩溶漏失层的钻进速度高于气举反循环和泥浆正循环,是解决岩溶漏失层钻井液循环中断、钻头烧钻、埋钻等钻探事故的有效方法。      

碳酸盐风化碳汇与森林碳汇的对比——碳汇研究思路和方法变革的必要性

目前,全球碳循环研究主要集中在海洋碳汇以及陆地土壤和植被碳汇,而对岩石风化碳汇仅考虑地质长时间尺度的硅酸盐风化作用,而认为碳酸盐风化在长时间尺度上对碳汇无贡献。然而,碳酸盐相对于硅酸盐有快得多的溶解速度,且对全球变化(特别是气候和CO2变化)的响应迅速,同时由于生物作用和人为活动的影响,使得碳酸盐风化碳汇的能力需要重新评价。最新的研究发现,由碳酸盐溶解、全球水循环及水生生物光合利用溶解无机碳共同作用,即水-岩-气-生相互作用形成的大气碳汇,远远大于之前只估计了河流输运的无机碳汇,其量级与森林碳汇量相当,因此有必要对传统的碳汇研究思路和方法进行某些变革,这有可能为解决所谓的全球“碳失汇”问题找到一条出路。      

非均质包气带三氮累积转化模拟砂箱试验

为研究包气带非均质结构对氮素迁移转化的影响,采用室内砂箱实验模拟了1.72 mm/h降雨强度下NH₄-N污染非均质包气带的过程。通过观测出水及土壤溶液中NH₄-N、NO₂-N和NO₃-N质量浓度变化,分析探讨了NH₄-N在含有两个亚粘土透镜体的非均质包气带介质中的迁移转化和累积时空分布特征。结果表明：经过89 d物理吸附和微生物作用,出水NH₄-N首先迅速增加然后逐渐减小,而出水NO₃-N含量持续增加,其间NO₂-N出现累积峰,系统最终达到平衡稳定状态;土壤溶液中NH₄-N在两亚粘土透镜体上表面累积较多,NO₃-N和NO₂-N在上透镜体中的累积含量大于下透镜体;而砂槽上部土壤中出现明显的NO₃-N累积,NH₄-N和NO₂-N则在下部土壤和亚粘土透镜体中累积较多。包气带介质质地、粗 细交互结构及降雨淋溶、水分运移对“三氮”的迁移转化和富集有重要影响。     

典型有机物在饱气带土和地下水中迁移的影响因素研究

研究区位于河北省保定市东部排污渠旁,是一处有近40年污水灌溉历史的农田,灌溉用污水主要为保定天鹅化纤有限公司和保定钞票纸厂排放的污水,主要种植农作物为小麦、玉米。饱气带厚度2.4~2.7 m,饱气带土以粉质粘土为主。通过分析距排污渠不同距离、不同深度的土样有机物的测试分析结果,选择苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯并[a]芘为典型污染物,从饱气带土的物理与化学特征、5种有机物的物理化学特征、地下水的动力条件角度,分析了典型有机物在饱气带土与地下水中迁移的影响因素。     

准噶尔盆地玛湖凹陷大油（气）区形成条件与勘探方向研究

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷是全球著名的湖相富烃凹陷,最新勘探成果展示出大油(气)区特征。为及时总结,丰富发展当代中国特色叠合盆地油气地质理论与勘探实践,本文主要分析了这一大油(气)区的基本形成条件与勘探领域。结果表明,玛湖凹陷大油(气)区得以形成主要缘于三大有利基础条件:前陆碱湖优质高效烃源岩、立体输导体系、三类规模有效储层与储盖组合,由此造就油气在充足的烃源条件下,沿立体的输导体系,被三套区域性盖层有效封盖,向着三类规模有效储层,在有利圈闭中运聚成藏,因此油气富集规律可归纳为"源-输控烃、储-盖控藏"。相应,按目的层和圈闭类型形成了三大有利油气成藏领域,由浅至深依次为三叠系下统百口泉组岩性油(气)藏群、二叠系下统风城组致密油、石炭系—下二叠统大构造油气藏群。玛湖凹陷大油(气)区的勘探突破缘于勘探理念创新,具有巨大勘探潜力和基础科学研究意义。     

降雨入渗引起非饱和土边坡破坏的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元分析

为了全面地了解降雨入渗引起的边坡失稳破坏机制,基于有限元-有限差分理论(FE-FD scheme)的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元数值分析方法被提出。程序中采用了Zhang等~([1])提出的以Bishop有效应力和饱和度作为状态变量的非饱和土弹塑性本构模型,从而可以连续地描述在降雨入渗时土体由非饱和状态转化为饱和状态过程中力学特性的变化。同时用Green-Naghdi客观应力速率张量来考虑边坡失稳过程中的大变形问题。程序不仅可以模拟由于降雨入渗引起的水分迁移、孔隙水/气压力变化的过程,而且可以很好地反映出由于降雨入渗所引起的边坡变形、塑性剪切带形成等力学行为。选取室内边坡模型试验为研究对象,用所提出的水-土-气三相渗流-变形耦合有限元程序来进行数值模拟,并与试验结果对比,验证了所提出的有限元数值方法的有用性。     

气举反循环钻进中空压机的启动风压初探

随着气举反循环钻进技术及配套设备的不断发展和完善,其应用日益广泛,用于煤矿勘探开发领域时,确定合理的工艺参数十分关键。基于气举反循环钻进双壁钻具系统结构特点,依据牛顿第二定律求解出气举反循环钻进中岩屑被举升排出的临界速度模型,然后根据能量守恒定律,考虑压缩气体的沿程损失和局部阻力损失,建立了气举反循环钻进的启动风压模型。用Matlab对模型进行计算,分析发现井深、气液混合器的下入深度、沉没比和钻井液密度都对启动风压有影响。计算结果为确定合理的启动风压奠定了基础,为空压机的合理选配提供了依据,对保证良好的钻进效果具有重要意义。      

印缅俯冲增生楔气烟囱分带性及油气成藏规律

印缅俯冲增生楔位于印度板块与欧亚板块俯冲前缘,是深水油气勘探的重要地带。重新审视深水油气勘探潜力、认识增生楔地区油气成藏模式和机理是当前研究热点。印缅俯冲带增生楔提供了一个良好实例和研究契机,它不仅是一个斜向俯冲增生楔,而且是一个气烟囱发育的增生楔。本文基于高精度地震资料,应用地震波组和频谱扫描、地震属性检测以及基于多层感知器的非线性神经网络技术,识别出该区气烟囱具有分带性,且在增生楔斜坡和海沟盆地气烟囱发育。气烟囱总体表现出向海渐新、期次递减的特征,即增生楔斜坡以全新世和中新世两期发育的断层型气烟囱为主,纵向上横跨渐新统至更新统;海沟盆地以全新世发育的背斜型气烟囱为主,纵向上横跨中新统至全新统。气烟囱发育的动力来源为渐新统和中新统烃源岩持续生烃形成的超压,幕式构造活动产生气源通道,古近系和新近系中的泥页岩等提供封盖条件。气烟囱与油气成藏关系密切,具有振幅、频率、相位等地震异常并伴有亮点、平点等地震反射的相关伴生构造是油气运聚的有利目标。结合气烟囱的气源特征,本文提出混源断层型、生物气源断层-背斜型、生物气源背斜型等三种气烟囱成藏模式,指出海沟盆地气烟囱地震异常体具有较好的浅层天然气勘探前景,下覆烃源岩内幕构造、岩性圈闭是另一个有利的油气勘探领域。     

乌鳢出血病的病原及组织病理学研究

对广东顺德勒流镇某水产养殖场患出血病的乌鳢进行病原分离,对分离菌进行形态学分析、生化鉴定、PCR鉴定和人工感染。经鉴定,分离菌为温和气单胞菌,其半致死温度LD50为1.645×105 CFU/g。组织病理学观察表明,鳃小片毛细血管严重充血,基部细胞增生,部分鳃小片相互融合成肉芽肿结构;肝细胞出现空泡,部分区域肝细胞坏死、溶解和脂肪变性;肾小体血管球充血破裂,部分肾小管上皮细胞玻璃样变,细胞质中出现大量空泡;脾脏中血细胞明显增多,淋巴细胞减少;肠黏膜下层和固有膜可见结缔组织增生、水肿现象。温和气单胞菌可引起乌鳢的肝、脾和肾等重要器官出现典型的病理变化并引起死亡。     

大庆长垣南部浅层气成因及成藏机制

大庆长垣南部浅层气主要为来源于嫩江组一二段的生物气, 混入少量的青山口组热成因气和无机成因的CO₂.明水组沉积末期为嫩江组一二段大量生排生物气时期, 此时断裂活动导致黑帝庙油层背斜和断圈的形成, 并诱导生物气垂向运移, "三期复合"使大量生物气向黑帝庙油层运移.活动断层均为"断裂密集带"的边界断层, 沿其垂向运移的生物气聚集的部位取决于断层与两盘地层的配置关系, 与断层倾向相反的一盘是生物气聚集的主要部位, 大庆长垣南部总体为"西缓东陡"的不对称背斜, 生物气主要富集在断裂密集带东部边界的圈闭中.黑帝庙油层纵向上分为5套储盖组合, 下部3套组合盖层厚度较大, 受断层错断的概率较小, 是主要的目的层.黑帝庙油层大部分圈闭为"断圈", 断层侧向封闭性决定圈闭的潜力, 断层侧向封闭所需SGR低限为0.375, 利用Allan图解标定断层侧向封闭性并分析圈闭的潜力, 与不考虑断层侧向封闭性时圈闭有3种变化: 一是断层侧向封闭, 面积和幅度没有改变的圈闭(Ⅰ型); 二是断层侧向封闭具有分段性, 面积和幅度变小的圈闭(Ⅱ型); 三是断层侧向不封闭, 不存在的圈闭(Ⅲ型).其中Ⅰ和Ⅱ型圈闭是生物气聚集的有利目标.从大庆长垣南部看松辽盆地浅层气成藏关键因素是有沟通气源的断层控制的圈闭的完整性(背斜或断层侧向封闭性较好的断圈)和区域稳定分布的盖层.