气举反循环钻进井壁稳定及适用性探讨

气举反循环工艺具有钻进效率高、携带岩屑能力强、防漏效果好以及钻头寿命长等优点,同时还可以提高流体矿产的产能。但是一般认为气举反循环钻进抽吸作用会产生负压,不利于井壁稳定,不宜在松散地层应用。本文通过计算气举反循环钻进环空水力参数,并从环空压力以及冲洗液流态、流速等方面探讨研究气举反循环钻进中井壁稳定及其适用性,指出通过选取合适的钻具组合以及调节冲洗液性能,可使气举反循环工艺对不同地层的适应性更广。     

成矿流体动力学与大地构造环境的关系(英文)

热液矿床的形成需要大量流体,而流体的运移需要包括地势差、岩石变形、热梯度及热异常等多种驱动力。这些流体驱动力与构造环境及过程有密切关系。流体压力状态和热场及地势差的组合决定了压性构造环境流体以向上运动为主,如造山型成矿系统,而张性构造环境流体以对流为主,如VMS和SEDEX成矿系统。造山作用造成的地势差及水平挤压作用所产生的超压可以驱动流体侧向迁移数百公里,如MVT成矿系统。但是,具体的成矿流体动力学过程比较复杂,且随构造演化而变化。在经历过多个大地构造演化阶段的地区,如地洼区,老的成矿流体动力系统不断被新的系统叠加或取代;新的构造单元需要来自地幔的流体源补充才有利于成矿。成矿学研究的是成矿作用与大地构造的关系,而流体动力学系统与大地构造环境密切相关,因此,成矿流体动力学应成为成矿学的一个重要组成部分。     

绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

动态指标层析法介绍

参数值是影响模拟结果正确可信的重要因素。介绍了一、二维模拟中参数值确定的动态指标层析法，以及作为其发展基础的由多种热指标确定古充的反演方法，简述了动态指标和热指标相结合的确定参数值层析方法。     

安徽铜陵胡村南铜钼矿床流体成矿过程

胡村南铜钼矿床是在安徽铜陵铜(金)矿集区中发现的第一个矽卡岩-斑岩复合型铜钼矿床,在长江中下游成矿带具有特殊性和典型性。文章对该矿床进行了矿床地质和流体包裹体研究,旨在查明该矿床的流体成矿过程。胡村南铜钼矿床流体成矿过程可以划分为高温气成热液期、中高温热液期和低温热液期3个成矿期。高温气成热液期发育钾长石化和矽卡岩化,中高温热液期发育绿泥石化、绿帘石化和绢云母化,而低温热液期主要发育碳酸盐化。其中,中高温热液期为主要矿化期,形成辉钼矿和黄铜矿等多种硫化物网脉。高温气成热液期矿物中发育富液相和含子晶多相包裹体,中高温热液期矿物中也主要发育富液相包裹体和含子晶多相包裹体,但可见少量的富气相包裹体,低温热液期矿物中只发育富液相包裹体。从高温气成热液期经中高温热液期到低温热液期,成矿流体均一温度从435℃以上,经203~458℃,降低到156~276℃;盐度w(NaCleq)从14.0%~64.9%,经4.6%~47.5%,降低到1.0%~15.5%。成矿流体在其演化过程中发生过不混溶作用和沸腾作用。不混溶作用发生在气成热液期,使成矿流体中的成矿元素大量富集。沸腾作用发生在中高温热液期,导致成矿流体中的成矿元素卸载而沉淀出大量金属硫化物。     

新疆及边邻地区7级以上地震前后北天山地下流体动态的异常变化

重点分析了新疆及边邻地区1980年以来6次7级以上地震前后北天山地下流体动态异常资料，其中3次地震前地下水有短期前兆异常变化，震时同震地震波效应普遍存在，震后异常十分突出且幅度大；以水位为主的水动力学效应反映了大区域应力调整过程具有不可逆特征。水文地球化学参数的变化不敏感。讨论了地下水远程效应与井震距离的关系以及阶跃异常的幅度等问题。     

有机流体成矿作用与古油藏成藏作用相互耦合——以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼.流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团, 暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关.金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层, 流体来源于沉积地层中封存的建造水, 形成年龄 > 172 Ma.在随后约40 Ma(172~130 Ma)的时间里, 流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集.由于盆地中烃源岩逐渐成熟, 这一过程是油气运移成藏的过程, 也是有机流体萃取成矿物质, 最终演变为有机成矿流体并聚集的过程.燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力(130~46 Ma), 同时也是古油藏破坏的主要原因.正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡, 导致流体中成矿物质沉淀形成矿床.右江盆地的金矿和古油气藏是同一种流体体系在其发展演化过程中不同阶段的产物.      

Validation of a finite difference method for the simulation of vortex-induced vibrations on a circular cylinder

The Karman Vortex Street generated by a circular cylinder is investigated by the numerical solution of the compressible Navier–Stokes equations in the incompressible Mach number range (Mach<0.3) using the Beam and Warming implicit scheme. The agreement with the fully incompressible projection method (Chorin, 1968) is fairly good while convergence time is very much better. The investigation suggests that the compressible Navier–Stokes equations may be used as an efficient alternative to study incompressible flows as well. Mach numbers just below 0.3 are enough to simulate incompressible flow behavior and at the same time do not cause numerical ill-conditioning in the solution. In addition, some relevant features of the vortices generated and carried by the wake of the cylinder could be fairly well captured.     

Sr isotope diversity of hot spring and volcanic lake waters from Zao volcano,Japan

The ratio of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr was measured from different water samples of thermal/mineral (hot spring as well as crater lake) and meteoric origins, in order to specify the location and to verify the detailed model of a volcano-hydrothermal system beneath Zao volcano. The ratio showed a trimodal distribution for the case of thermal/mineral water: 0.7052–0.7053 (Type A, Zao hot spring), 0.7039–0.7043 (Type B, Okama crater lake and Shin-funkiko hot spring), and 0.7070–0.7073 (Type C, Gaga, Aone, and Togatta hot springs), respectively. However, in comparison, the ratio was found to be higher for meteoric waters (0.7077–0.7079). The water from the central volcanic edifice (Type B) was found to be similar to that of nearby volcanic rocks in their Sr isotopic ratio. This indicates that the Sr in water was derived from shallow volcanic rocks. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio for water from the Zao hot spring (Type A) was intermediate between those of the pre-Tertiary granitic and the Quaternary volcanic rocks, thus suggesting that the water had reacted with both volcanic and granitic rocks. The location of the vapor–liquid separation was determined as the boundary of the pre-Tertiary granitic and the Quaternary volcanic rocks by comparing the results of this strontium isotopic study with those of Kiyosu and Kurahashi [Kiyosu, Y., Kurahashi, M., 1984. Isotopic geochemistry of acid thermal waters and volcanic gases from Zao volcano in Japan. J. Volcanol. Geotherm. Res. 21, 313–331.].     

苏鲁造山带池庄超高压榴辉岩中变质脉:大陆俯冲带超临界流体活动的证据

高压-超高压变质岩中的变质脉能够反映俯冲带变质流体的组成和演化。为了探究大陆俯冲带超临界流体活动及伴随的元素迁移,本文系统地研究了苏鲁造山带南部江苏东海池庄地区的超高压榴辉岩及变质脉。变质脉主要是由石英、石榴石、绿辉石、多硅白云母、蓝晶石、黝帘石、金红石和锆石等矿物组成,与寄主榴辉岩的矿物组成类似。相比于榴辉岩,脉体中的石榴石更加富集重稀土元素(HREE);黝帘石强烈富集轻稀土元素(LREE)。变质脉和榴辉岩中各主要矿物的氧同位素组成在误差范围内一致(石英的δ18O分别为2.42‰和2.79‰;石榴石为-0.30‰和0.010‰;绿辉石为0.25‰和0.071‰),说明变质脉的形成与榴辉岩释放的内部流体有关。综合已有的研究,发现大别-苏鲁造山带不同地区的变质脉和榴辉岩具有极不均一的氧同位素组成,说明在陆壳深俯冲和折返过程中,流体活动有限。利用矿物温压计得到变质脉的峰期变质温压条件为692±65℃和3.6±0.3GPa,脉体中锆石U-Pb定年结果表明锆石的形成时代为218±2.4Ma,指示变质脉形成于深俯冲陆壳折返初期的超高压变质阶段。变质脉中矿物组合和矿物的主微量元素特征说明成脉流体富集Si、Al、Ca、K、LILE、REE和HFSE等元素,表明成脉流体可能是溶解能力极强的超临界流体。