次高温高压煤变形产气装置及试验

为了研究次高温高压条件下、在变形作用过程中煤是否发生化学变化而产生气体以及产气机理和规律,研制了一种次高温高压煤变形产气试验装置,并对装置密封、气体观测收集等关键技术难点进行了分析。该试验装置主要由加载系统、密封反应釜系统、温控加热系统以及气体观测收集系统4个部分组成。最大加载轴压为100 MPa,最高加热稳定温度200℃,试样尺寸为Φ50 mm×100 mm。该装置具有如下特点:气密性良好,并可长时间进行恒温恒压加载,最长可连续加载360 h;结构简单,易操作,成本低,系统可靠性高。试验初期,利用该装置对两种不同煤级煤进行轴压10~50 MPa,温度100℃和150℃的变形产气试验,得到不同温度、不同压力条件下煤的变形产气特征。试验结果表明,该试验装置为煤变形产气的相关试验研究提供了有效的手段,具有较大的实用价值。     

The Significance,Path and Vision of 5G+ BeiDou

第5代移动通信技术（the 5th generation mobile communication technology,5G）引入的毫米波、大规模天线阵列、超密集组网及终端直通等新技术,不但能大幅度提升通信性能,而且具备解决卫星“最后一千米”定位难题的潜力,有望满足城市峡谷、工业物联网等复杂场景下的高精度定位需求。利用5G n78频段的实际测试数据对基于北斗高精度时空基准的5G下行定位方法进行验证,使用北斗载波相位差分定位与全站仪在室内实验场建立厘米级空间基准,使用北斗授时及带内光纤同步达到纳秒级时间同步精度。对比了Chan算法、泰勒（Taylor）级数展开算法与残差加权(residual weighting, RWGH)算法3种基于到达时间差（time of differential arrival,TDOA）的定位算法在室内热点场景下的定位精度,结果表明,静态定位时残差加权算法精度最优,动态定位时Taylor级数展开算法优于RWGH算法,Taylor级数展开算法与RWGH算法的静态与动态定位精度均可达分米级。其中,非视距误差对TDOA观测值产生约5 m的偏差,使用RWGH算法可改善Chan算法在非视距条件下的定位精度。     

东海陆架盆地东南部白垩系油气成藏条件

目前东海陆架盆地的勘探形势良好,在新生界陆续发现多个油气田,但在盆地中生界尚未有大的勘探突破。为提高油气勘探效率,利用含油气系统的理论与方法对研究区白垩系油气成藏要素及成藏作用进行了分析,总结出了研究区油气成藏模式。结果表明：研究区白垩系烃源岩主要发育在基隆凹陷,岩性推测为海湾相暗色泥岩,有机质丰度高,类型好;储层主要为中―新生代砂岩,储集空间主要为原生孔隙和次生裂缝,白垩系砂岩整体为中孔中渗储层,新生界储集性能较好,并以始新统平湖组和渐新统花港组砂岩最为重要;中新生代盖层主要为泥岩,发育两套生储盖组合;受构造演化所控制,基隆凹陷可能经历了白垩纪晚期、古近纪、新近纪―至今3次生烃,其他地区只经历了后两次生烃;油气主要是通过优势输导砂体、不整合面、断裂和裂缝所组成的输导体系向周围圈闭运移;东海陆架东南部白垩系油气主要存在3种油气藏类型。本次研究结果可以为东海陆架盆地东南部白垩系的油气资源评估提供依据。     

断层系统摩擦动力学行为的有限元模拟分析

绝大多数大地震发生在先存断层构造上,被广泛认为是一种断层摩擦失稳行为.研究断层上的摩擦动力学行为对地震数值预报具有重要意义.本文围绕地震断层动力学行为,首先回顾了断层摩擦动力学有限元模拟相关的进展,尤其是有限元模拟过程中断层摩擦行为的处理方法,重点分析比较了不同时间积分方案在有限元模拟计算中的差异,探讨了传统有限元方法在模拟断层摩擦失稳非线性的收敛性等难题.考虑到相关差异及问题,本文主要简明介绍了基于R-minimum策略自适应地控制时间步长方案及其有限元计算算法和相关软件,其兼顾了静态隐式与动态显式的优点,将不稳定的隐式迭代计算转变为显式计算;同时利用库仑摩擦定律及速率和状态相关的摩擦本构方程,通过节点-点任意接触单元模拟变形体之间的三维非线性接触摩擦动力学行为,并小结了相关的成功应用实例.此外,为了构建刻画复杂断层形态的有限元网格模型,本文在总结了相关有限元网格生成算法基础上,举例说明了我们最近发展的基于图像的复杂断层约束下非连续四边形和六面体网格的生成方法.最后以此为例,对生成的复杂断层系统模型进行了有限元数值模拟分析.

     

基于自然伽马测井的淮南煤田朱集井田煤系岩浆岩生热率研究

为研究淮南煤田煤系岩浆岩生热率特点及其对地温场的影响,以淮南朱集井田为研究对象,基于36个钻孔内6 208个煤系岩石自然伽马（GR）测井值的基础上,利用自然伽马与生热率GR-A的关系式,计算不同岩石生热率及其标准差,结果得出,煤系沉积岩的GR值由大到小依次为泥岩83.83 API、砂岩62.23 API和煤34.32 API,岩浆岩的GR值为103.89 API,远大于沉积岩;岩浆岩的生热率也最大,平均1.63 μW/m³,约为煤的3倍,但因受岩浆岩侵入分期性的影响,其标准差较大。总的来说,朱集井田内煤系岩石放射性生热对区内大地热流的贡献量不大,但岩浆岩的高生热率对岩层生热结构的改变较大。     

华北北部凌源-宁城盆地蓟县系洪水庄组生烃潜力分析——以小庄户剖面为例

通过岩石热解、饱和烃色谱-质谱、镜质体反射率等分析测试方法,对凌源-宁城盆地小庄户剖面蓟县系洪水庄组烃源岩的有机质丰度、类型及成熟度进行了详细分析,综合评价了其生烃潜力.研究结果表明,蓟县系洪水庄组有机碳的含量分布在0.42%~2.65%,平均值为1.46%。应用Pr/n-C17与Ph/n-C18的相关关系及干酪根碳同位素分析,判断其有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型.镜质体反射率Ro主要分布于0.62%~0.81%之间,平均为0.73%;岩石热解参数Tmax主要为429~447℃,平均值为440.44℃,指示洪水庄组烃源岩属于成熟演化阶段。综合评价认为,凌源-宁城盆地蓟县系洪水庄组具有良好的生油气潜力.     

下扬子中生代构造-热事件及其对海相烃源岩生烃的影响

温度是控制烃源岩有机质生烃的主要因素,构造-热事件下的高温作用对烃源岩的增熟和生烃历程具有显著影响.通过地质分析和磷灰石、锆石裂变径迹、磷灰石U-Th/He低温热年代学数据、火山岩年龄数据分析认为,下扬子中生代存在印支期(T3-J2),燕山期(J3-K1)构造-热事件,沉积盆地达到最高古热流的时间大约为130~110 Ma.古温标镜质体反射率热史反演结果揭示句容地区最高地表古热流达到~94 mW·m-2,泰兴地区为~78 mW·m-2,热事件的强度由西至东减弱.基于EASY%Ro模型的生烃史正演结果揭示:寒武系烃源岩在常州地区主生气期为早二叠世晚期至晚三叠世末,在句容、泰兴地区主生气期为晚三叠世-早白垩世.由于T3-J1-2前陆盆地沉积和早白垩世岩浆活动热事件的双重作用,海相烃源岩有机质在早白垩世末达到最高古地温.虽然K2-E期间在句容、泰兴和常州部分地区具有一定的沉降幅度,甚至使得部分地区海相烃源岩的埋深超过早期的埋深,但由于K2以来大地热流降低,海相烃源层地层温度却低于早期的地温,有机质未能普遍进一步增熟生烃,即这些地区不存在大面积的二次生烃.     

羌塘盆地优质烃源岩和白云岩储油层的层位与分布

藏北羌塘盆地历经石油部门和地调部门25年的地质调查和石油勘探,因为迄今没有发现工业油气藏,目前对其勘探前景和勘探目标的认识争议很大。本文试图根据地表和浅钻发现的优质烃源岩和含油白云岩的分布,对下一步圈定富烃凹陷位置和聚焦勘探目标提出一些认识。研究表明：（1）根据油气勘探的源控论思路,以毕洛错和西长梁等地的侏罗系海湾或台沟相油页岩沉积为标识,根据地震勘探划分的构造单元,首先优选富烃凹陷;（2）同时,参考双湖地区隆鄂尼、昂达尔和鄂斯玛等地地表出露的布曲组白云岩油层,开展地震攻关,引进中国南方白云岩储层勘探的经验和方法,标定南羌塘和北羌塘坳陷区白云岩的空间分布,以白云岩作为重点勘探目标,力争实现羌塘盆地油气勘探的战略突破。     

碳中和目标驱动下地热资源开采利用技术进展

碳中和、碳达峰需要能源供给领域的重大系统变革,地热能作为一种清洁低碳、稳定连续的非碳基能源,可为实现这一目标提供重要保障.本文简要介绍了中国地热资源赋存条件,就直接利用和地热发电分别综述了浅层-中深层地温能和水热型地热资源的开发利用技术和发展; 重点介绍了地热制冷、重力热管、地热-太阳能联合发电等广受关注的新技术、新方向; 展望了发展前景和研究开发方向,为相关的工程技术和研究人员提供参考.     

南华北地区海相烃源岩有效性评价

我国地质历史复杂,多数盆地具有多旋回叠加盆地的特征,多期热演化阶段可能存在二次或多次生烃的现象。南华北地区地处东秦岭—大别山构造带北缘,属于华北板块南部及其边缘,为一在华北地台基础之上发育起来的中、新生代叠合盆地。震旦纪—三叠纪统一克拉通盆地发育了海相烃源岩,以泥质烃源岩为主。海相烃源岩的有效性评价要考虑烃源岩地球化学特征以及生烃演化特点,青白口系崔庄组/刘老碑组生烃区沿NW—SE向分布于南华北南部,有机质丰度中等,演化程度高,后期生烃潜力有限。下古生界烃源岩主要发育于寒武系底部东坡组/雨台山组,生烃区主要分布于南华北东南部,有机质丰度高,厚度大,存在二次生烃,有较好的生烃潜力。