南海北部神狐海域细粒储层矿物组分对天然气水合物储集赋存的影响

为了探明矿物类型对于天然气水合物成藏的影响,笔者等利用南海北部神狐海域W07站位样品及其水合物饱和度数据,进行XRD全岩和黏土矿物测试分析、比表面积分析以及束缚水能力综合分析。结果表明,海床下110~127 m(即110~127 mbsf,meters below sea floor,海床以下深度)为非水合物储层段,海床下127~156 m为水合物储层段。通过XRD分析可知,高石英及长石含量,低伊蒙混层含量的层段,比表面积与束缚水能力较低,说明其具有相对较好的孔渗条件,为水合物的运移与储集提供了良好的空间条件,因此形成水合物储层段;而在高伊蒙混层的层段中,比表面积较大,束缚水能力较强,其对甲烷气体及流体的吸附和束缚能力较强,对水合物成藏起到潜在的封隔作用,成为非储层段,储层与非储层段纵向叠置序列有利于优质水合物储层的形成。本次研究总结了矿物组分与优质水合物储层之间的关系,并揭示两者存在的潜在成因联系,以期丰富水合物富集成藏的基础理论,对未来南海北部天然气水合物的商业化开发提供支持。

压电变压器的研究和开发进展

压电变压器具有体积小、重量轻、效率高等特点，具有许多重要的应用领域。近年来，随着压电变压器在液晶显示背景光源中的应用，压电变压器开始进入一个大规模实用开发的新阶段。文章对压电变压器的研究及开发现状作了全面的总结和评述，并指出目前存在的问题和未来的发展方向。

铁电陶瓷的电疲劳机理研究

研究了PMN—PNN－PZ－PT和PLZT铁电陶瓷的电疲劳特性及其疲劳机理。研究结果表明，疲劳与所加的疲劳电压大小有很大关系。当电压较小时，疲劳不明显；当电压较大时，疲劳加剧。疲劳机理主要是空间电行在畴壁的钉扎；陶瓷体和电极之间的电化学反应；缺陷在电场作用下的运动和Ag离子在较高电场作用下在陶瓷体内的迁移。显微结构观察证明了这些机制的存在。

多层压电变压器基本工作特性的研究

采用阻抗分析仪等测量仪器系统地测量了多层压电变压器的输入阻抗特性、升压比和输入输出特性，为多层压电变压器的设计和研究提供了依据。

多方位地震数据联合解释技术在KN复杂断裂系统识别和储层描述中的应用

KN地区位于渤海湾盆地黄骅拗陷,下第三系断裂系统复杂,构造破碎,储层类型多,非均质性强,常规的地震资料和传统的地震解释技术很难准确解释该区的断裂系统,也很难准确刻画该区的储层边界和内幕。本文基于KN地区的高密度宽方位地震数据,利用偏移距矢量片(OVT)域的偏移叠加数据体和OVT域的叠前偏移道集对研究区进行综合解释。多方位的综合解释技术包括:1多方位数据体断裂系统联合优化解释和识别;2多方位数据体联合应用储层识别和刻画;3多方位数据体联合应用特殊岩性体识别和刻画;4方位AVO含油气性检测。通过这些技术的应用较好地解决了该区存在的上述地质问题,钻探成功率得到提高,取得了较好的应用效果。

PMN-PNN-PZ-PT四元系铁电陶瓷的电疲劳特性

本文研究了ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＺ－ＰＴ四元系铁电陶瓷的电疲劳特性。在反复的交变电场作用下，经过约１０７～１０８次循环后，材料的的剩余极化强度减小，而矫顽场强也减小。但经过一段时间的放置后，材料疲劳的性能逐渐恢复。这种现象与通常铁电陶瓷疲劳特性不同。

激光光纤测振仪测量多层压电变压器的振动

多层压电变压器具有体积小，质量轻，效率高等特点，具有许多重要的应用领域。本文首次采用目前国内外最先进的激光光纤测振仪测量了多层压电变压器的谐振特性和振动位移情况，为多层压电变压器的设计和研究提供了一种非常有效的测试技术。

云纹干涉法测量弛豫铁电陶瓷的电致伸缩应变

采用一种新的实验力学方法——反射式高灵敏度云纹干涉法测量了弛豫铁电陶瓷的电致伸缩效应。在铁电陶瓷上复制了１２００线／毫米位相型闪耀光栅的试件栅；在两束相干准直激光的照射下，采用ＣＣＤ摄像机及其微机实时图像处理系统，实时地获取了在电压作用下试件表面位移场的灵敏度为２４００线／毫米的云纹干涉条纹图；获得了试样表面的位移、应变量与外加电场强度的关系。

云纹干涉法测量铁电陶瓷的离面位移

文章采用反射式高灵敏度离面云纹干涉法测量了铁电陶瓷的离面位移。在铁电陶瓷上复制了每毫米１２００位相型闪耀光栅的试件栅；采用迈克尔逊干涉光路、全息干版照相、ＣＣＤ摄像机及其微机实时图像处理系统获取了试件表面的离面位移场的干涉条纹图。

Si_3N_4—SiC复相陶瓷增强颗粒尺寸效应

本文采用不同颗粒尺寸的SiC粉体与Si_3N_4复合,采用热压烧结工艺制备了Si_3N_4-SiC复相陶瓷材料。研究了不同SiC颗粒尺寸、含量对复合材料致密化、显微结构和力学性能的影响。结果表明,晶粒尺寸越小强度越高,硬度也越大,但断裂韧性随粒径的变化不大。验证了颗粒复合的均匀分布模型和增强分布模型。

长石溶解-沉淀的热力学和动力学特征及其对储层物性的影响——以渤海湾盆地渤南洼陷沙三段为例

长石溶解及其次生孔隙的形成对砂岩储层质量具有重要影响。为了研究渤海湾盆地渤南洼陷有利孔隙发育带,利用长石溶解-沉淀的热力学和动力学计算,结合薄片分析、孔隙度和渗透率资料,开展了对沙三段长石次生孔隙发育的研究。结果显示,现今的地层水多有利于长石沉淀,部分区域发生长石溶解。结合孔隙度平面分布图和镜下薄片分析可知:孔隙度发育较好的区域主要是钾长石发生溶解,钙长石ΔG<-15 kJ/mol溶解速率较快和钠长石ΔG<15 kJ/mol沉淀速率较慢的区域。此外,粘土矿物(高岭石等)在长石溶解形成的次生孔隙中的沉淀,降低了储层的渗透率;且在埋深超过3000 m的区域,地层水中的SiO 2(aq)沉淀速率的显著加快降低了储层孔隙度。综上:埋藏环境中,长石的溶解对于次生孔隙的贡献十分重要,但是如果其副产物未发生迁移则对次生孔隙的贡献较小,并且较高的粘土矿物含量会降低储层的渗透率。本文对于利用热力学和动力学模型预测储层发育提供了新的方法。

复相陶瓷增强颗粒尺寸效应

针对不同的增强颗粒与基体的粒径比提出了相应的增强模型，并研究了最优的粒径与体积配比。对均匀分布模型，最优粒径比为ａ／ｂ＝０．２～０．５，体积比为Ｖ＿１＝８．４１（１＋ｂ／ａ）￣３；对增强分布模型，最优粒径比为ａ／６＝０．０２～０．２，体积比为Ｖ＿１＝２．３（１＋ｂ／ａ）。在此基础上建立了界面应力与力学性能及颗粒尺寸之间的关系，结果表明：晶粒尺寸越小强度越高，硬度也越大，但断裂韧性随粒径的变化不大。该研究用于ＳｉＣ纳米颗粒增强Ｓｉ＿３Ｎ＿４及ＺｒＲ＿２陶瓷材料设计，取得了满意的结果。

海域天然气水合物试采目标优选定量评价方法初探

水合物试采的先决条件是目标是否符合地质与工程的可采条件。然而,由于前期无经验可循,尚无可定量化评价目标的方法。为克服水合物试采目标优选难题,从地质与工程两个角度建立了试采目标综合评价指标体系,在以储层孔隙度、水合物层厚度、水合物饱和度、储层固有渗透率、储层原位温度与压力作为6个地质因素,以储层水深、海底坡度、强度与上覆层厚度作为4大工程因素,提出基于模糊综合评判的水合物试采目标评价方法,初步实现对试采目标的综合定量化评价。以南海北部神狐海域4个典型水合物站位XX01、XX02、XX03与XX04为例进行了案例分析,获取了工程因素与地质因素的权重,并进一步确定了四个站位的生产潜力,且以4个站位得到的评判结果矩阵的相对值对比,得到优先推荐XX02站位作为水合物试采的目标站位,该研究结果取得了良好效果。本套方法可为将来智能定量化开展水合物开采目标优选、促进水合物产业化提供支撑作用。

黑海西北部多瑙河峡谷北侧陆坡沉积特征及其与古气候的关系

【研究目的】在末次冰期,全球气候变化以千年尺度的快速、大幅度温度波动旋回为特征,这种波动变化在两极冰芯、深海沉积、中国黄土和洞穴石笋等诸多地质样品中均有记录。黑海位于北大西洋与东亚季风区过渡带,具有极有代表性的沉积记录。本文旨在通过对黑海沉积序列的研究,建立起其区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系。【研究方法】研究对取自黑海西北部罗马尼亚陆坡区多瑙河峡谷北侧GAS-CS12钻孔的长22.0 m的岩芯样品,进行了粒度、矿物成分、主量元素、有机碳、总氮及碳氮同位素等分析。【研究结果】揭示出该段岩芯沉积于末次冰期中后期“Neoeuxine”湖相阶段,可划分为5个沉积单元,对应于北大西洋H4、H3、H1气候变化事件、末次冰盛期(LGM)及Bolling-Allerod气候变暖事件。【结论】建立起了其沉积序列及区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系,印证了末次冰期千年尺度的气候变化事件在北大西洋、东亚季风区及两者过渡带上具有高度的一致性。

东太平洋水合物海岭沉积物中黏土矿物与水合物饱和度相关性研究

为了探讨水合物储层中不同黏土矿物与水合物饱和度的关系,选取位于东太平洋水合物海岭国际大洋钻探计划204航次中的3个钻孔(1245B孔、1244C孔和1251B),开展储层沉积物黏土矿物的测试和综合分析。结果表明,蒙脱石、伊利石、绿泥石为主要黏土矿物(平均含量分别为40.3%、33.4%、21.4%);高岭石为次要黏土矿物(平均4.9%)。伊利石、绿泥石、高岭石三种矿物含量的垂向变化规律相似,但它们与蒙脱石的垂向变化趋势相反。该区水合物饱和度与蒙脱石含量呈正相关,且正相关程度在"细粒岩性"层段较高(R=0.55~0.97);水合物饱和度与伊利石、绿泥石、高岭石则显示负相关。3个钻孔中水合物储层厚度、水合物饱和度在各钻孔中分布的差异性表明水合物饱和度的受控因素复杂,首先是气源和流体迁移与供给,其次为沉积物岩性;而"细粒岩性"层段较高含量蒙脱石与水合物饱和度正相关关系可能代表了更次一级的沉积影响因素。为检验其它海区是否也存在黏土矿物对水合物饱和度的影响,将上述3个钻孔与印度外海Krishna-Godavari盆地17-07P钻孔记录进行对比。结果显示,17-07P孔的砂含量高,在粗砂层蒙脱石含量与水合物饱和度呈正相关,反映两个海域岩性对水合物饱和度控制机理不同。上述"细粒岩性"层段蒙脱石含量和伊利石、绿泥石、高岭石3种黏土矿物含量与水合物饱和度之间相关性的差异,可能因为蒙脱石具有特殊层状结构和表面化学性质(层间表面带负电荷、具有可交换的层间水合阳离子等),有利于促进水合物的形成和富集,因而表现为正相关;而伊利石、绿泥石、高岭石自身属性与蒙脱石不同(吸水膨胀能力、对甲烷的吸附能力较蒙脱石弱),不利于水合物的聚集,表现为负相关。

陆相湖盆富有机质页岩微相特征及对页岩油富集的指示意义——以渤海湾盆地济阳坳陷为例

页岩油作为非常规油气资源的重要组成部分是石油地质学研究的热点之一。中国的页岩油资源大量赋存于陆相湖盆中,由于其储集、封盖、圈闭和运移等与常规油气不同,岩相对于页岩油的控制尤为显著。岩石学、全岩X衍射(XRD)、总有机碳(TOC)含量和油气显示等资料的分析表明,渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组三段下亚段—沙河街组四段上亚段富有机质泥页岩的微相构成主要为薄透镜状晶粒灰岩微相(LF1)、纹层状泥晶灰岩微相(LF2)、厚层块状灰质泥岩微相(LF3)、块状泥岩微相(LF4)和黑色页岩微相(LF5)。其中,页岩油发育的有利微相和微相组合为黑色页岩微相(LF5)、块状泥岩微相(LF4)以及薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合(LF1+LF5)。济阳坳陷有2种页岩油富集模式:(1)以块状泥岩微相(LF4)和黑色页岩微相(LF5)为主的“自生自储”模式;(2)以薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩微相组合(LF1+LF5)为主的“晶粒灰岩储层”模式。晶粒灰岩更有利于页岩油富集和开发生产,薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合(LF1+LF5)是济阳坳陷陆相页岩油勘探开发的“甜点”岩相组合。

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组泥晶碳酸盐岩中的微生物沉积作用

东营凹陷古近系沙河街组发育纹层状泥晶碳酸盐,其产出与相邻泥、页岩中有机质含量之间存在较好相关性,但对其成因认识尚不明确。为了正确认识陆相湖泊环境中纹层状泥晶碳酸盐的成因机制,通过岩芯(619.65m)、薄片(NY1井9片,FY1井3片)观察、荧光显微镜(2片)、扫描电镜(10片)观察和地球化学分析对上述纹层状泥晶碳酸盐进行研究。观察发现纹层中存在纳米级球状和丝状碳酸盐矿物组构,与微生物活动导致其细胞外微环境物理化学条件改变而形成的胞外聚合物和丝状细菌十分相似。泥晶碳酸盐岩纹层有机-无机碳同位素对分析结果显示,无机碳同位素δ13 Ccarb值为2.1‰~4.8‰,有机碳同位素值为-27.9‰^-22.6‰,两者呈明显负相关。基于该结果提出单一碳库有机-无机碳同位素演化模式佐证泥晶碳酸盐的沉积作用与微生物活动之间存在直接联系。以上研究表明纹层状泥晶碳酸盐形成过程中受微生物活动的影响,为湖相环境中生物活动对碳酸盐矿物沉积作用的影响研究提供了重要的实例。