H2O-CH4-H2-CO2-CO-O2在高温、高压和高密度条件下的状态方程

为了计算高温，高压和高密度流体的热力学性质，提出了一个具有19个参数的维里型状态方程，其中参数与温度间的函数关系采用由Sutherland位能函数导出的维里系数近似式。除临界点附近以外，在已报道的pVT数据所覆盖的大部分超临界区域内，该方程均可适用。用该方程对H2O，CH4，H2，CO2，CO和O2等流体pVT关系的计算结果令人满意，其中pVT上限分别为：91-610GPa,1.6-11.0cm^3/mol,4000-5000K。计算体积的平均偏 小于0．8％，最大偏差小于5．4％。     

断层土壤氢气的特征

随着利用地表土壤气体组分特征研究活断层方法的兴起，笔者在黄土覆盖层巨厚的陕西关中盆地几条断裂上，进行了土壤气测试特别是测氢的尝试，测试的结果表明：氢气醒目地分布在断裂带的两侧或微裂缝区，远离时则尖灭。因此用测试断层土壤氢气法来寻找隐伏断裂、判断活断层的位置及走向是一种行之有效的方法。     

氢——预报地震的灵敏元素

1976年唐山7.8级地震之后,到1991年底,首都圈地区先后发生了宁河6.9级、大同6.1级等6次5级以上中强地震和一系列3.5级以上中小地震,每次中强地震和部分中小地震前后,北京地区水化监测井网均能监测到地下热水中氢气含量明显的异常上升变化,其幅度达正常背景值的几倍、十几倍、几十倍甚至更高,震后均逐渐恢复正常,这表明地下氢气是反应地下应力应变灵敏的地球化学组分,也是地震预报很有希望的前兆手段之一     

氢气地下存储的可行性、局限性及发展前景

氢能是一种非常便捷的且环保的可再生能源。本文从世界氢能利用及发展角度入手,阐述了地下储氢的重要意义并对常规储氢模式进行了介绍,如枯竭油气藏型、含水构造型、盐穴型及矿坑型等;通过氢气和甲烷的物化特性比较,深入地分析了地下储氢的可行性并总结地下储氢可能存在的气体扩散、化学反应、采出纯度等问题;最后从能源结构、政策及技术发展等角度总结氢气地下存储的发展前景,为促进我国氢气地下存储发展提供有益参考。     

海洋粘土沉积物的组成及其增白试验

为了海洋粘土的开发应用,利用FTIR和XRD衍射对其进行了矿物成分分析。结果表明,海洋粘土样品中粘土矿物含量较高,其主要矿物组成为伊/蒙混层和伊利石并含有少量其它矿物,同时证实样品中有磁铁矿和赤铁矿存在。粘土沉积物的化学成分分析显示,粘土中Fe2O3质量分数较高,约为7%。采用酸溶氢气还原法对东太平洋的粘土样品进行了化学增白试验,并探讨了酸种类及其浓度、药剂用量、反应时间、煅烧温度等因素对除铁增白效果的影响,优选出最佳除铁增白方案,使海洋粘土的白度由原来的23.8%提高到73.1%。另外,对增白前后样品的粒度、比表面积和分散性的测试表明,在增白的同时样品的活性也得到了提高。     

基于Arduino的氢气安全监测系统的设计

文章以Arduino开发平台和MQ-8氢气传感器搭建硬件电路,同时用Arduino语言在开发平台实现MQ-8氢气传感器的实时监测,当气象台站高空气象探测业务场所出现氢气泄露事故时,发出声光报警,提示氢气生产和应用人员启动应急预案,保障气象台站高空气象探测业务的安全运行。     

松辽盆地主要发震构造土壤氢气地球化学特征

松辽盆地中部地质构造发育、断裂纵横交错,历史上曾发生多次强烈地震,其中扶余—肇东断裂、呼兰河断裂是松辽盆地内部主要发震构造。气体地球化学对地下物理化学条件改变响应灵敏,是指示地震和构造活动的有效指标,在地震短临预测、地震前兆研究以及构造活动分析中占据着重要的地位。通过在扶余—肇东断裂、呼兰河断裂的次级断裂——绥化—蒙古山断裂开展土壤氢气测量,发现活动断裂破碎带附近土壤氢气出现显著变化特征。结果表明：(1)扶余—肇东断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.3,异常峰值浓度比为3.0～6.4。(2)绥化—蒙古山断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.5,异常峰值浓度比为3.5～5.7。(3)对比异常衬度曲线发现,扶余—肇东断裂背景浓度、异常阈值、峰值浓度均明显高于绥化—蒙古山断裂,这与扶余—肇东断裂近年来地震活动显著活跃有关,可能包含了地震前构造活动增强的信息。(4)活动断裂破碎带附近土壤氢气显著变化,可能与两条断裂性质、地质构造单元、局部应力环境和断裂构造活动强弱等有关。     

通过断层气氢探测新郑-太康断裂的浅层位置

新郑-太康断裂隐伏于河南省东部平原下,是一条规模较大的北西向断裂带,曾于2010年发生太康4.7级地震,确定该断裂准确的浅层位置对防震减灾具有重要意义。根据深部石油勘探资料,应用德尔格X-am 7000型多气体检测仪,在新郑地区布置2条与断裂走向近垂直的地球化学测线进行土壤氢气浓度测试,结果发现解放路和马庄村-前宫村测线异常点位处氢气浓度分别为背景值的16-33倍和40-50倍。2条H₂浓度曲线同步解释出一条倾向变化、宽约150m的走滑断裂带,位置与石油勘探资料吻合良好。此次研究表明利用断层气氢探测隐伏断裂的浅层位置在该区具有较好的可行性。     

断层氢气观测技术实验

采用ATG-6118H痕量氢在线自动分析仪,在朱夏-商丹断裂带南阳地区布设独山、马山口2个氢气观测台,研究设备取气深度、抽气时间设置长短对观测断层氢气浓度的影响,从而为利用痕量氢设备进行断层氢气观测提供参考依据。实验结果表明：①取气深度越浅,观测到的氢气浓度越高,日变化幅度越大;②集气管内氢气浓度偏低时,抽气时间设置略高于导气管路排空时间,氢气浓度明显变化,否则变化不明显。     

断层气氢浓度观测技术试验研究

In order to explore the new technology and methods for seismic underground fluid observation, a test study on measurement of hydrogen concentration in fault gas is carried out at the piedmont fault zone of Zhongtiao Mountain. Through the experiment on observation positions, gas collection devices and sampling depths, the paper presents the observation method for fault gas hydrogen concentration by using an online automatic trace hydrogen analyzer. Comparative tests are conducted on the stability and optimum conditions of this type of instrument in the field environment, and the hydrogen concentrations at different measuring points of the same fault are observed. The results show that it is technically feasible to carry out continuous hydrogen concentration on a fault zone. The method proposed in this study could be a useful tool for setting the observation points, choosing a reasonable observation depth and scientific analysis of the observed data.