利用有孔虫壳体B/Ca比值再造古海水pH值及[CO3（2-）]的潜力

有孔虫壳体B/Ca比值是一个极具潜力并且受到广泛关注的古海洋学方法,适用于恢复古海水pH值及[CO23-]。对于表层水,在一定条件下可以再造大气CO2浓度;对于深层水,可以指示洋流变化及水团变迁。且与硼同位素方法相比较,B/Ca比值分析更简易、稳定性更好,受溶解及沉积埋藏作用影响小,因而更适合于高分辨率的古海洋学分析。...     

煤吸附气体诱导的基质膨胀研究进展

煤层渗透率变化是注气提高煤层气采收率过程中最为关注的问题之一,而煤的吸附膨胀是造成渗透率伤害的主控因素。系统总结了国内外有关煤吸附膨胀的研究成果,发现争议较多,认为其主要原因在于对膨胀机理的认识深度不够及研究方法不一。相对于膨胀计法和应力计法,光学法观测煤膨胀效应的精度较高,建议尽量采用大块的煤样,以增强对煤储层的代表性。在煤膨胀机理的研究中,建议重点分析煤大分子结构固有的力学性质,及CO2对煤分子结构可能造成的影响。     

高分辨率FMS成像测井资料在科学大洋钻探中的应用

FMS地层微电阻率扫描成像测井技术诞生于1986年,1989年首次在大洋钻探中获得应用。它采用纽扣电极阵列沿井壁纵向扫描方式采集地层的电阻率信息,经过适当的数字和图像处理后转化为井壁地层的二维微电阻率图像。FMS资料具有分辨率高(理论分辨率为5 mm)、连续原位测量及定向性等特点,是科学大洋钻探中岩芯地质分析方法的重要补充,具有其他地球物理方法难以替代的作用。从岩芯归位和定向、岩性岩相识别及地层剖面重建、沉积构造和古流方向分析、地层旋回性与古气候周期分析、浊积层厚度统计分析、构造和应力场分析及洋壳研究等7个方面对FMS在科学大洋钻探中的应用现状进行综述,对目前FMS成像测井资料应用中存在的问题及发展方向进行分析,包括利用率不高、定量分析成果欠缺、研究深度和广度有待拓展等。     

塔里木盆地奥陶系礁灰岩CO2地层构造封存能力参数实验研究

在所能实施CO2地质封存的场所中,含水层的封存潜力最大。而在影响封存量的各种机理中,地层构造封存是最基本的机制。本文提出了一种测定影响地层构造封存量的关键参数——残余水饱和度的实验方法,并将该方法实际应用于富含油气资源的塔里木盆地奥陶系礁灰岩。首先根据饱和称重法和渗透实验测得样品有效孔隙度和渗透系数分别为00283,556×10-9m/s。残余水饱和度的值是在40℃,8Mpa条件下,通过超临界CO2驱替饱水岩心实验得到,测定结果为0451。同时,还得到了超临界CO2驱替饱水岩心压力、流量变化特性。     

超临界二氧化碳钻井技术

当温度和压力分别达到31．10℃、7．38 MPa及以上时,CO2成为超临界状态,超临界CO2具有类似于液体的密度,而其粘度又比空气和氮气大,可以驱动井下动力钻具旋转破岩,并携带岩屑,形成超临界CO2钻井技术。超临界CO2钻井具备破岩速度快、油气层保护好、驱替效率高等优势,对于非常规油气藏开发具有明显优势。超临界CO2钻井与连续管钻井技术相结合,应用于压力欠平衡钻井和压力衰竭地层前景广阔。介绍了超临界CO2物理特征、超临界CO2钻井技术流程及其技术优势,最后阐述了超临界CO2钻井技术的研究进展及发展趋势。     

地下热-水动力-力学耦合过程数值模拟:以CO_2地质储存为例

在地下流动系统问题的研究中,热-水动力-力学(THM)耦合过程是研究的热点问题。在地下多相非等温数值模拟软件TOUGH2的框架内,基于Biot固结理论和摩尔-库仑破坏判定准则,建立了THM耦合模型;采用积分有限差和有限元联合的空间离散方法,开发了THM模拟器TOUGH2Biot。该模拟器中热和水动力过程是全耦合,力学过程是部分耦合。通过与解析解的对比,验证了其正确性。基于鄂尔多斯盆地CCS示范工程,采用TOUGH2Biot研究了CO2注入地层后的THM响应。结果显示CO2的注入引起流体压力急剧增加,地层有效应力减小,地表隆起,隆起大小在几十个厘米,同时孔渗增加,利于CO2注入引起的压力上升向外消散。CO2注入最有可能导致剪切破坏的位置位于最大速率注入点上部盖层,其次为靠近地表的位置。     

Mechanism of Underground Fluid Injection Induced Seismicity and Its Implications for CCS Projects

CO₂ capture and storage projects must consider the potential possibility ofinjection induced seismicity. Moderate earthquakes and strong earthquakes may endanger human life and property, and even felt earthquakes and microquakes also pose a threat to seal integrity of CO₂ reservoir and increase the risk of leakage. Underground fluid injection induced seismicity usually happens in some geoengineering projects such as waste fluid disposal, EOR and EGS, and it occurs when fluid is injected along the fault. Therefore, it can be studied through stress analysis. The density of supercritical CO₂ is smaller than water, which may develop density flow in the deep strata or water-rock interactions in pre-existing structures, and cause the variation in permeability and pressure to induce a seismic activity. In this paper, we reviewed the mechanism of underground fluid injection induced seismicity with the focus of CCS, combined with fluid injection projects and seismic monitoring analysis in both commercial scale and experimental scale, to investigate its impact on the integrity of the cap rock of the reservoir. Finally, we summarized the appropriate site selection, injection methods and monitoring programs to prevent the occurrence of induced seismicity.     

影响土壤中二氧化碳浓度分布的因素分析

探究CO2地质储存泄露的安全性问题,研究CO2在土壤包气带中浓度分布的影响因素。用不同浓度的CO2气体输入试验筒中,并监测土壤中CO2浓度,将测量结果与温度及土壤含水率变化曲线对比。结果表明,输气速度不变情况下,土壤中CO2浓度变化较小,基本保持平衡,由深到浅 CO2浓度依次降低,不同浓度试验组的CO2气体的浓度小幅变化与日温变化规律相同;土壤中CO2浓度大小的对含水率基本无影响,但雨水入渗增大了土壤含水率,CO2浓度较原来相比有所上升,在土壤深约1．5 m处形成一个较小的峰值。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987114000589

At peak granulite-facies metamorphic conditions, lower continental crust is arguably fluxed by large amounts of two key low water activity fluids： （i） high-density CO2 and/or （ii） concentrated saline so- lutions. These fluids are either internally-derived, generated by mineral reactions or dehydration melting or, notably for CO2, externally-derived, issued from the underlying mantle. Postmetamorphic evolution results in complete disappearance of these fluids, except for minute remnants preserved in minerals as fluid inclusions. Two major processes are involved： （i） at peak conditions, granitoid magmas form, migrate upward, and crystallize as shallow intrusions in the upper crust （mineralized porphyry types or reduced intrusions）; （ii） during the rapid decompression which almost systematically follows a period of post-peak isobaric cooling, especially for ultrahigh-temperature granulites （anticlockwise P-T paths）, quartz-carbonate megashear zones are formed by repeated periods of seismic activity. Seismic activity may continue until all free fluids have disappeared, resulting in the ultramylonites and pseudotachylites that are found in many granulite domes. A great majority of vein-type Au deposits worldwide occur in the above-mentioned settings or nearby. We suggest that the Au has been scavenged by the granulite fluids, then redistributed and concentrated during the formation of veins and related phenomena.     

西南喀斯特地区几种主要土地覆被下土壤CO2-C通量研究

中国西南喀斯特地区土壤营养元素流失形势严峻,揭示不同土地覆被下土壤CO2-C的释放规律,是认识喀斯特这一特殊环境诸多营养元素循环问题的一个重要途径。采用静态箱-气相色谱法对贵州喀斯特地区4种不同土地覆被下的土壤CO2-C释放通量进行观测研究。结果表明,（1）不同的土地覆被下土壤CO2-C释放通量有显著的差别,其释放顺序为：森林（（134．1±78．8）mg／（m^2·h））〉次生林（（70．8±122．3）mg／（m^2·h））〉玉米地（（55．5±78．0）mg／（m^2·h）1〉烧荒地（（35．5±91．4）mg／（m^2·h））。各样点季节变化都比较明显,夏季平均排放量最高,冬季最低。（2）凋落物对森林土壤CO2-C释放的影响较大,有凋落物覆盖的土壤CO2-C释放量（（134．1±78．8）mg／（m^2·h））高于无凋落物覆盖的林地土壤（（111．2±80．3）mg／（m^2·h））,凋落物分解对森林土壤CO2-C释放总量的贡献约占17％。基于地面气温,计算得出森林和森林（无凋落物）的研。分别为1．92、2．10。（3）除次生林和烧荒地外,其余各样地CO2-C释放通量均与土壤各层温度呈显著正相关关系,但绝大多数样地与土壤湿度（WFPS）之间相关性不显著。