氦气地质理论认识、资源勘查评价与全产业链一体化评价关键技术

鉴于我国氦气产业链理论技术需求,针对国内外尚无系统的氦气地质理论认识,缺乏针对性的氦气资源评价方法、参数取值标准,缺乏氦气含量综合准确检测、有利富集区优选方法,无成本指标优化体系及全产业链一体化评价方法等卡点和难点,本文运用地质、地球化学、重磁电震、投资经济等多学科方法及实验技术,集中力量攻克氦气成藏机理、资源评价及资产评价的关键技术瓶颈。研发形成1项地质理论认识和3项关键技术:基于典型富氦气藏解剖、地下流体中“氦-气-水”相平衡及相-势耦合分析,研究提出氦气“水溶相、气容相、游离相”3种主要赋存状态、“集流、渗流、扩散”3种运移机理、“近氦源、邻断裂、低压区、高部位”4项分布富集控制因素,初步建立了基于“优质氦源、高效输导、适宜载体”的氦气“生-运-聚”地质理论认识。针对国内氦气含量检测技术参差不齐、部分准确度差、与国外数据差别大、无针对性的氦气资源评价方法等系列难题,以氦气源及氦气含量为核心,研发氦气含量综合准确检测技术,构建4类10种氦气资源评价方法,解决了氦气资源分级分类评价的技术瓶颈。针对基底氦源分布、岩性识别、通源断裂刻画及含氦储层评价难题,创建了归一化重磁下延方案,研发了基于深度学习的多尺度断裂智能识别技术和不同氦气含量下的气藏声学性质模拟方法,为氦源岩分布预测、通源断裂刻画、含氦储层测井解释评价及预测奠定了基础。通过建立多元控氦的富氦区带与目标优选技术,解决了富氦区带与目标优选难题。针对国内贫氦实际情况,以提氦装置投资和操作成本最小化为目标,采用响应面法建立优化目标与各主要工艺参数的非线性回归模型,建立了氦气全产业链一体化评价技术,初步解决了天然气低成本提氦工艺流程优化的技术需求。研究成果为我国长期、安全、规模利用氦气资源资产提供了有效支撑。

壳源氦气成藏主控因素及资源评价方法研究

当前国内外尚无系统的氦气资源评价方法以及针对性的参数取值标准。通过天然气和氦气的成藏要素对比,明确了载体气和壳源氦气的异源同储、同源同储和同源异储3类共生关系,以及壳源氦气成藏的8个关键因素。构建了4类10种氦气资源分级分类评价方法,其中含量法包括5个亚类,统计法包括1个亚类,类比法包括3个亚类,成因法1个亚类,初步解决了氦气资源定量计算的难题。结果表明:高氦气含量的气藏一般为常压及低压气藏,氦气含量与氦源岩类型、铀钍含量和氦源岩规模3个参数呈正向关系,而与离主断裂距离、埋深和生烃强度3个参数呈负相关,适度的基底构造活动有利于氦气释放及富集。基于8类氦气成藏主控因素与氦气含量的定量关系,建立了氦气含量类比法。基于异源同储不同序的原理,构建了氦气资源规模序列法;基于放射性元素衰变释氦机理,建立了氦气成因法。氦气资源评价方法在国内外得到了较为广泛的应用,研究成果将为我国氦气储量规模发现提供了有效支撑。

氦气资源形成地质条件、成因机理与富集规律

借鉴含油气系统思路及方法,基于典型富氦气田解剖,并利用地球化学成藏方法技术,研究天然气中氦气资源形成的地质条件、成因机理与富集规律。结果表明:①氦气“生-运-聚”机理与天然气有显著差异性,氦气主要为基底富U、Th元素缓慢α衰变或深部壳幔氦释放,沿岩石圈复合输导体系运移至天然气成藏系统,依附适宜载体气聚集成藏。②氦运移输导主要受“岩石圈断裂、基底断裂、沉积层断裂、有效输导层”复合输导体系控制,基于地下流体中“氦-气-水”相平衡及相-势耦合综合分析,提出氦气运聚过程中具有“水溶相、气溶相、游离相”3种主要赋存状态,存在氦气“集流、渗流、扩散”3种运移方式。③富氦气藏形成和氦气富集通常受控于“优质氦源、高效输导、适宜载体”3大主控要素,具有“脱溶汇聚、浮力驱动、压差驱替”3种聚集成藏动力类型,已发现富氦气藏具有相对“近氦源、邻断裂、低势区、高部位”的分布规律和成藏模式。④氦气富集区勘探和评价需要依托天然气兼探/并探,在评价落实氦气“源-运-聚”要素与天然气“生-储-盖”条件耦合匹配性、局部相对低势高部位有利圈闭载体气区的基础上,综合评价优选“通源连圈、低势高位、气氦适配”的有利氦气富集区。

三维油气输导体系网格建模与运聚模拟技术

油气在输导体系中的运聚模拟一直是石油地质定量化研究中的难题。针对传统地质建模技术不能在三维空间中建立输导体相互联系的现状,采用混合维数网格建模思路,形成一种由体(地层)、面(断裂面和不整合面)、线和点构成的混合维数网格建模技术,为砂体、断面和不整合面几何形态的刻画、复杂构造区三维地质建模以及油气运聚模拟提供重要的研究手段,并提出了一种基于输导体系混合维数网格的三维油气运移路径追踪方法。准噶尔盆地陆西地区的应用实例显示,该技术能够有效刻画断层面、不整合面和砂体的输导作用,透视油气运移路径,模拟石油聚集、油藏调整及次生油藏的形成过程,揭示油气分布规律,指出古油藏附近和运移路径所覆盖的区域是油气分布有利区。

我国常规与非常规石油资源潜力及未来重点勘探领域

油气资源是油气工业的基础,极大地关系到国民经济的发展。近年来,我国的石油勘探形势发生了明显的变化:年新增石油探明储量下降,石油年产量连续3年(2016-2018年)下降,2018年石油对外依存度高达73%。因此,亟需对油气资源状况开展全面客观的评价,夯实国内常规与非常规油气资源的基础,明确剩余油气资源的重点勘探领域与有利勘探方向。中石油以近十几年来取得的油气勘探成果、地质认识成果与资料积累成果为基础,攻关形成常规与非常规油气资源评价方法技术体系,针对中石油矿权区及全国主要含油气盆地系统开展了第四次油气资源评价。评价结果显示:我国常规石油地质资源量约为1080×10^8t;非常规石油地质资源量为672.08×10^8t,其中包括致密油125.80×10^8t,油页岩油533.73×10^8t,油砂油12.55×10^8t。陆上常规剩余石油资源主要分布在岩性-地层(碎屑岩)、复杂构造2大重点领域;海域石油资源主要集中在海域构造、生物礁和深水岩性3个领域。在剩余石油资源分析的基础上,优选出常规石油现实有利目标区带20个,致密油有利目标区带12个,油页岩油露天挖掘目标6个、原位改质目标4个,油砂油有利目标5个。

我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域

我国地质结构具有3大板块、3大构造域多旋回构造演化特征,造就多种类型叠合沉积盆地,构成克拉通+前陆、断陷+坳陷、前陆+坳陷3种主要类型。大型叠合盆地是油气资源分布与勘探开发主体。我国常规与非常规油气资源十分丰富,常规石油地质资源量1075×10^(8) t,常规天然气地质资源量83×10^(12) m^(3);致密油地质资源量134×10^(8) t,致密砂岩气地质资源量21×10^(12) m^(3),页岩油地质资源量335×10^(8) t,页岩气地质资源量56×10^(12) m^(3)。陆上油气资源主要分布于渤海湾(陆上)、松辽、鄂尔多斯、塔里木、四川、准噶尔、柴达木7大盆地。海域油气资源主要分布于渤海湾(海域)、东海及南海北部的珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南6大盆地。未来我国油气勘探应始终坚持“资源战略,稳油增气”战略,坚持“非常并进、海陆统筹”积极进取勘探思路;常规勘探领域,陆上地层—岩性、前陆、海相碳酸盐岩与潜山领域;海域为渤海海域构造与基岩潜山,深水构造与岩性;非常规油气主要是立足陆上7大含油气盆地,立足致密油气与页岩油气,强化勘探开发与技术配套。

页岩油原地量和可动油量评价方法与应用

页岩总油含量(TOY)和可动油含量(MOY)的计算是页岩油资源潜力评价的核心技术。根据对两次热解样品总有机碳含量(TOC)非均质性的认识,提出了一种基于两次热解数据来评价样品TOC含量非均质性的方法及一种校正吸附油含量的计算方法,并运用该方法对江汉盆地29个潜江组页岩样品和渤海湾盆地32个沙河街组页岩样品进行评价,结果显示:(1)TOC含量偏差平均值分别达到0.16%和0.34%,说明两组样品都存在一定的非均质性;(2)校正前、后吸附油含量的差值分别为0.85 mg/g和0.84 mg/g,说明进行等价TOC校正可以使吸附油含量、总油含量和可动油含量的计算结果更准确。同时,提出了一种基于页岩油密度及地层体积系数计算蒸发烃损失量的方法。采用以上新方法对鄂尔多斯盆地延长组7油层组(长7油层组)页岩油进行评价,结果显示:(1)吸附油含量占总油含量的63%,可动油含量占总油含量的37%,总油含量是游离烃量(S1)的3.5倍,蒸发烃损失量约占总烃含量的9%,占S1含量的29%;(2)长7油层组页岩油原地量为111.2×10;t,可动油量为40.1×10;t,说明长7油层组页岩油勘探潜力大。

川东地区震旦系—寒武系天然气资源潜力分析

通过钻井、野外露头等资料,综合分析川东地区震旦系—寒武系烃源岩特征,揭示陡山沱组和筇竹寺组烃源岩有机质类型以I型为主,TOC平均值分别为1.38%和1.29%,Ro平均值分别为2.5%和2.22%,均处于高—过成熟阶段。以池7井的热演化指标作为刻度,确定Baker-Ro模型适合于Ro史模拟。通过实验测试及对比研究,修正产烃率和有机碳恢复系数等关键参数,确定川东地区天然气运聚系数为0.4%。以此为基础,开展盆地模拟,得到:(1)川东盐下烃源岩生气量为192.54×1012m^3,天然气资源量为7701×108m^3;(2)开江—宣汉古隆起南部的大天池—双家坝—明月峡构造带及川东东部的方斗山—大池干构造带为油气的重要指向区,构造带盐下的寒武系龙王庙组和震旦系灯影组储层为有利的勘探层系。

银根—额济纳旗盆地石油地质特征与资源潜力

银根—额济纳旗盆地是在前寒武纪结晶地块和古生代褶皱基底基础上发育起来的中新生代断陷型沉积盆地,断陷分割严重,具有小湖盆多物源、相带窄、相变快、冲积体系沉积特点;每个凹陷为一个独立的断陷湖盆,自成一个独立的沉积单元,构成相对独立的含油气系统或勘探单元。侏罗系煤系与白垩系湖相泥质烃源岩发育,有机碳丰度中等,处于成熟与高成熟演化阶段;储集层以侏罗系致密砂岩与白垩系砂砾岩为主,受成份成熟度与结构成熟度所限,储层物性较差,多为低孔低渗储集层类型;由于后期构造改造强烈,成藏保存至关重要。在相对继承性较好的坳陷内主力沉积凹陷有利于油气生成、运聚成藏和后期保存。本文主要采用成因法(盆地模拟),结合地质条件类比法计算盆地石油资源量为6.5×108 t(含非常规致密油),非常规致密砂岩气为1500×108 m3,具有良好勘探潜力;勘探方向上应立足居延海、查干、苏红图和达古4个主要沉积坳陷中的主力断陷,在加大针对断背斜、断块、断层遮挡的构造油气藏勘探的同时,注重斜坡区与凹陷区非常规致密油、致密砂岩气藏勘探。

准噶尔盆地腹部侏罗系油气运移路径模拟

2019年在准噶尔盆地钻探的前哨2探井取得重大突破,预示着盆地腹部侏罗系具有广阔的勘探前景。腹部发育远源和次生油气藏,源与储之间距离大,油气运移路径决定了油气藏的分布。基于研究区侏罗系油气主要沿断裂垂向运移、沿砂体侧向运移的特点,制定了以三维地质建模、参数研究和模拟计算为核心的研究思路,提出了断面网格的三维地质建模方法和考虑断裂因素的三维侵入逾渗模型及原油含蜡量定量模型,构建了侏罗系三维地质体,包括54844个体网格、12370个面网格及相应的地质参数。模拟得出:运移路径与油气藏分布相关性较好,原油含蜡量与实测值接近,模拟的运移路径与勘探结果一致,原油含蜡量定量模型是有效的。在综合考虑油气运移路径、含油气饱和度和沉积相分布等因素后,确定5个有利区,分别为成1井区、石东1井西区、滴西2井区、董1井北区和盆6井北区。该研究成果可为研究区潜在勘探目标分布的预测提供参考。

四川盆地川东地区高陡构造形成机制与天然气聚集

川东地区属高陡构造发育区,伴随四川盆地经历了华南纪—早古生代、晚古生代—三叠纪、侏罗纪—第四纪3大伸展聚敛构造旋回;具有明显的顺层挤压滑脱与垂向分层特点.围绕下寒武统、下志留统、下三叠统膏泥岩滑脱层可划分为上、中、下3套构造层;在各滑脱层之下,围绕各自所发育的有效烃源岩层,形成各自独立的含油气系统.川东高陡构造主要为印支期形成,燕山期发展,喜马拉雅期改造定型,其构造变形机制总体表现为"断层转折、楔入反冲与双重构造"模式特征.下构造层沿下寒武统滑脱层,形成叠瓦构造、双重构造和楔入反冲构造;中构造层沿下志留统滑脱层,形成断层转折褶皱、对冲构造和反冲构造;上构造层沿下三叠统滑脱层,形成断层传播褶皱、对冲构造和反冲构造.区内天然气资源丰富,主要集中于中构造层,具有下构造层继承性低隆起构造高部位的寒武系—震旦系白云岩与礁滩发育区聚集,中部构造层沿不整合面的潜伏构造围斜部石炭系白云岩与志留系砂体发育区聚集,中部构造层的潜伏构造背斜与向斜区二叠系与下三叠统礁滩与白云岩发育区聚集成藏特点,对应其有利勘探方向.

CUPT模式在大学物理实验教学中的应用及分析

在大学物理实验课程中开展研究性实验教学项目并以“中国大学生物理学术竞赛”模式进行答辩。借助“问卷星”网络平台,采用李克特七点量表形式设计调查问卷,在研究性实验开展前、后分别进行了前测、后测,考察学生通过研究性实验在知识获取运用、研究兴趣培养、文献查阅分析、实验设计操作等方面的学习成效,并对期末笔试成绩进行分析加以印证。统计结果表明,参与研究性实验项目的班级笔试得分率较普通班级高11%;实际的研究性实验参与将对所研究内容的理解有非常大的提升;旁听式参与研究结果的答辩与讨论,对相关实验内容能获得一定程度的理解;本次“研究性实验”项目可培养学生查阅、分析文献的能力,但在知识运用和实验设计方面却没有表现出明显作用,下一轮研究性实验或以这两方面作为目标。

CUPT模式下的居家物理实验线上教学实践

新冠疫情时期,线上教学从辅助转为主流,但是以实验室为载体的实验教学仍面临困境。居家实验与虚拟仿真实验互补,构成应对实验教学困境的有效方案。虚拟仿真实验依靠系统评判,居家实验则在效果检验上存在困难。借助“中国大学生物理学术竞赛”(CUPT)模式,开展物理实验的居家环境中操作和线上展示辩论,使物理实验教学融入线上教学主流,化解特殊时期的实验教学困境。在本次教学实践,学生表现和量表评价对比研究表明,脱离了实验室环境的居家物理实验在知识运用和实验设计方面,能更好地发挥CUPT模式自主研究探索的优势。因此,居家物理实验不仅可作为特殊时期的必要教学方案,亦可作为CUPT模式研究性实验教学的常规项目,着力于学生综合素质和实践创新能力的全面提升。

Carl Wieman科学教育改革对国内高校大学物理教学的启示

Carl Wieman科学教育改革(Carl Wieman Science Education Initiative缩写CWSEI)是加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)多年以来持续推进的一项教学改革项目,该项目使得该校的本科生培养水平获得极大提高,成为全球高校本科生教育的典范。我们观摩了经过CWSEI改革的大学物理课程(phys100)整整一个学期。本文将结合观摩中发现的该课程教学中表现出的优点,对比国内现状,讨论其对国内高校大学物理教学的启示以及相应可能的改革措施。

大承气汤加减治疗痔疮术后便秘临床应用效果观察及围手术期睡眠质量调查

目的:观察对痔疮术后便秘患者应用大承气汤加减治疗的临床效果及其对围术期患者睡眠质量的影响.方法:选取2017年9月至2019年4月在河池市人民医院接受治疗的痔疮术后便秘患者71例作为研究对象,以治疗方式为依据将患者分成对照组(n=35,常规西医治疗)与观察组(n=36,对照组+大承气汤加减).比较2组患者的治疗效果、排便情况、肛门疼痛情况与睡眠情况.结果:观察组患者的治疗总有效率与睡眠总时间均低于对照组;观察组患者的排便次数正常时间、大便性质正常时间与肛门疼痛评分均低于对照组;均有统计学意义(P<0.05).结论:对痔疮术后便秘患者使用大承气汤加减治疗的效果理想,可有效改善患者的便秘情况,减轻患者的肛门疼痛,并提高患者的睡眠质量,应积极推广.

创新、创业导向的多元化电子商务实践教学体系的构建

本文首先分析电子商务实践教学体系的重要性,以电子科技大学中山学院电子商务专业实践教学为例,分析其存在的问题,提出构建创新、创业导向的多元化电子商务实践教学体系,这一体系的实施将有效提升学生的学习积极性与主动性,培养符合当前电子商务发展所需要的人才。

自供能摩擦电传感器研究性实验设计

摩擦纳米发电技术是一种全新的能源技术和自供能传感技术。将摩擦纳米发电技术引入本科物理实验教学,以一项构造简洁、材料易获取的新型摩擦电眼动传感器研制成果转化为研究性实验项目为例进行了实验教学设计。该实验采用摩擦纳米发电机结构设计中基本的单电极模式,设计制作眼部运动触发的自供能传感器,将其粘贴在眼镜架镜腿内侧,即可将眼角微运动转换为电信号,用于眼动打字等人机交互系统;并辅以物理学术竞赛“自主研究+辩论交流”教学模式,将学科前沿研究与教育教学改革活动整合,培养学生实践创新综合能力,激发教师教学活力,形成科研与教学的有效融合和相互促进。

中国不同类型盆地油气资源丰度统计特征及预测模型

油气资源丰度是油气资源评价的一项关键参数,取准资源丰度对于客观评价资源潜力十分重要。本文立足于类比刻度区进行统计分析,探索建立资源丰度预测模型的思路并开展研究;统计表明我国主要含油气盆地的常规油气资源普遍为中低丰度,并以特低丰度和低丰度资源为主,仅局部优越区块为高丰度。据此筛选刻度区数据,并按照裂谷、克拉通、前陆3种基本盆地类型分析常规油气资源丰度与相关地质参数的关系。不同类型盆地的油气资源丰度均与烃源岩生烃强度、圈闭面积系数、区域不整合次数3项主控地质参数具有显著的相关性,但不同类型盆地油气资源丰度与3项主控地质参数之间关系的变化趋势存在差异,拟合的单参数地质模型能够较好描述3项主控地质参数单独与不同类型盆地油气资源丰度的定量关系。由此建立了基于烃源岩生烃强度、圈闭面积系数、区域不整合次数3项主控地质参数的油气资源丰度预测模型,能够快速、准确求取不同类型盆地的常规油气资源丰度。预测模型在实际应用中效果较为理想,具有易操作、易推广的优点,实用价值较高。

抗生素涂层中心静脉置管对导管相关深静脉血栓的影响

目的评价和比较抗生素涂层与普通中心静脉置管对导管相关深静脉血栓(catheterassociated deep venous thrombosis,CADVT)的影响。方法回顾分析2017年1~6月行颈内静脉、腋-锁骨下静脉或股静脉穿刺置管的择期手术患者1 359例,年龄26~82岁,ASAⅠ~Ⅲ级。采用倾向性评分法按1∶1匹配分为两组,即抗生素涂层中心静脉置管组(A组)和普通中心静脉置管组(B组)。匹配因素包括性别、年龄、ASA分级、术前血栓风险(Caprini评分)、中心静脉置管部位、手术部位、是否采用超声引导穿刺置管、是否接受抗凝治疗等。分析术后CADVT的风险和血栓程度,以及置管相关并发症。结果共938例患者匹配成功,共323例患者(34.4%)经床旁超声诊断为CADVT,其中A组172例(36.7%),B组151例(32.2%),两组CADVT发生率和血栓程度差异无统计学意义;亚组分析结果表明,高危血栓风险(Caprini评分≥5分)(OR 1.34,95%CI 1.01~1.78)、体表标志定位穿刺置管(OR 1.69,95%CI 1.04~2.74)和未接受抗凝治疗(OR 1.39,95%CI 1.01~1.92)的患者使用抗生素涂层中心静脉导管CADVT的风险高于普通中心静脉导管;A组患者导管相关感染发生率明显低于B组(0.9%vs 4.1%,P<0.05);其余置管相关并发症发生率差异均无统计学意义。结论抗生素涂层中心静脉置管不增加CADVT的发生率。

油气运聚系数统计模型建立及其在低勘探程度盆地的应用

油气运聚系数是指某一地质单元内石油和天然气资源量与生烃量之比,是油气资源评价的关键参数。随着近10年来勘探开发程度的逐步提高,积累了更多的刻度区和地质参数,奠定了进一步研究油气运聚系数的基础。对全国14个主要含油气盆地的86个油气刻度区进行解剖,以研究不同类型盆地油气运聚系数与地质参数之间的关系。分析结果表明,不同类型盆地的油气运聚系数均与主要生烃时间、储层百分含量、圈闭面积系数、区域不整合次数4项主控地质参数具有较为显著的相关关系。区域不整合次数对各类型盆地的油气运聚效率的影响始终最大;东部裂谷型盆地圈闭面积系数和储层百分含量的影响程度则较为接近,排在其后;中部克拉通型盆地与西部前陆型盆地分别以圈闭面积系数、主要生烃时间的影响程度次之。据此系统地建立了不同类型盆地石油和天然气的运聚系数统计模型。计算结果表明,统计模型的预测效果较为理想,可用于快速定量预测不同类型低勘探程度盆地的油气运聚系数,具有实用价值。