The characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin

The Central Gas Field is a famous large-sized gas field in the Ordos Basin of China. However, identification of main gas sources of the Ordovician reservoirs in this gas field remains puzzling. On the basis of a lot of geochemical data and geological research on natural gases, the characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin were studied. The results indicated that natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin have similar chemical and isotopic compositions to highly mature and over-mature dry gases. Both coal-derived gases and oil-type gases coexist in the Central Gas Field in the Ordos Basin. The former was derived mainly from Carboniferous-Permian coal measures and the latter from Lower Paleozoic marine carbonates. It is suggested that coal-derived gases occur in the eastern part of the Central Gas Field while oil-type gases may be produced mainly in the northern, western and southern parts of the Central Gas Field in the Ordos Basin.

中深层地埋管热泵供热系统运行特性实测研究

通过大量工程实测研究,总结了中深层地埋管热泵供热技术的运行特性。中深层地埋管具有出水温度高、取热功率大、长期运行稳定的特点,为热泵系统提供了高品位的低温热源,以提升其运行性能;同时中深层地埋管自身存在间歇蓄热特性,能很好地满足建筑供热需求变化与柔性用能;无级变频热泵机组更适合与中深层地埋管匹配运行,节能减排效果显著;热源侧水系统具有小流量、大扬程,且阻力随着流量变化而大幅度变化的特性。研究结果可为提升该技术的供热性能提供关键指导。

短电弧磨削蜂窝环热源公式研究及温度场仿真

为预测不同电压下常规短电弧磨削蜂窝环加工深度的影响,对短电弧磨削蜂窝环温度场仿真热源公式进行了研究。针对热源系数与电压的关系,通过ANSYS软件研究得出的热源公式,并对短电弧磨削蜂窝环温度场仿真。研究了适用于不同电压下短电弧常规磨削蜂窝环的热源公式,通过温度场仿真结果,分析了不同电压磨削蜂窝环的温度分布及变化趋势。结果发现:得出的热源公式适用于不同电压下短电弧磨削蜂窝环加工的温度场;仿真温度云图的变化规律以及分布情况符合短电弧磨削加工的实际情况,仿真结果误差在5.9%以内,吻合度较好,为预测加工深度提供了理论依据。

航空地球物理勘查技术发展战略研究

航空地球物理勘探是重要的快速找矿勘查方法,21世纪以来我国航空地球物理勘查技术已取得长足进步,但现有技术与装备仍难以满足国家“新一轮找矿突破战略行动”和深地、深海探测等对重大关键核心技术与装备的新需求。本文聚焦我国航空地球物理勘查技术高质量发展布局,梳理和总结了国内外航空地球物理勘查技术发展现状,评估了当前国内外技术竞争和发展态势,分析研判了我国在该领域面临的主要挑战。结合科技发展新变化、新特征和新趋势,瞄准超导传感器、航空重力全张量梯度、航磁全张量梯度、多场源全深度航空电磁、航空地震等前沿关键技术,以及新一轮找矿突破战略行动等急需的实用化技术,制定了我国航空地球物理勘查技术发展路线图。针对前沿技术攻关能力不够强、技术适应性较差和创新基础较薄弱等问题,提出了组建国家级航空地球物理技术创新中心、开展第四代航空地球物理勘查技术研发和构建一体化的航空地球物理技术装备发展体系建议。

冻土地区铁路路基主动供热防冻胀方法现场试验研究

路基冻胀是冻土地区铁路运营的顽疾,在防排水、土质改良和保温等措施难以消除冻胀的情况下,人工供热是一种备选方案。依托准池铁路K44+970—K45+020冻害路段,设计基于地源热泵的分布式供热方案,建设1个长度为20 m的现场试验段。在2021—2022年冬季开展1个冻融周期的供热试验,基于监测数据对热泵换热温度、路基温度场、冻结深度、轨道变形量等指标进行分析。研究结果表明:热泵的供热温度可达50℃以上,热源品位高且供热量稳定。供热试验段内路基冻结范围和温度极值比天然工况显著减小,线路中心处最大冻结深度由148 cm减小为88 cm,冻结锋面保持在地下水毛细迁移高度以上。试验段路基横向冻结深度差值由天然条件的49 cm减小为13 cm,有利于消除横向冻胀差异引起的水平不平顺。试验段纵向上的冻结深度差值基本控制在20 cm以内,可以避免次生高低不平顺。天然路基呈先发育深层冻胀、后在降雪融水入渗时发育浅层冻胀的规律,最大冻胀量达9.4 mm。试验段内路基未发育深层冻胀,且浅层冻胀量得到有效控制,轨道变形量控制在±3 mm以内,没有超出作业验收管理值,有效缓解了试验段冻害问题。

不同年龄段中心性浆液性脉络膜视网膜病变患者患眼与对侧眼的影像学特征

目的:观察不同年龄段中心性浆液性脉络膜视网膜病变(CSC)患者患眼及其无症状对侧眼的影像学特征。方法:回顾性研究。选取2023-04/09在我院眼科确诊的CSC患者76例88眼及单眼CSC患者无症状对侧眼35例35眼纳入研究。根据年龄分为中青年组(<40岁)、中年组(40-50岁)和中老年组(>50岁),观察不同年龄段CSC患者患眼及其无症状对侧眼的影像学特征。结果:中青年组患者患眼中心凹下脉络膜厚度(SFCT)(487.30±83.33μm)明显大于中年组(414.17±96.02μm,P<0.05)和中老年组(409.4±107.42μm,P<0.05)。中老年组患者患眼脉络膜新生血管(CNV)发生率明显高于中年组(P<0.0167)。中青年组患者对侧眼SFCT(511.29±40.89μm)明显大于中老年组(364.76±82.26μm,P<0.05)。纳入患者患眼涡静脉吻合率高于90%,且对侧眼均存在涡静脉吻合或扩张。结论:不同年龄段CSC患者患眼及其无症状对侧眼影像学表现存在差异,SFCT普遍增厚,且随着年龄增长逐渐变薄,中老年患者患眼CNV发生率最高,同时,CSC患者患眼及其无症状对侧眼普遍存在涡静脉吻合及扩张。

万米钻探工程的石油地质理论依据与勘探方向

油气资源是关系着我国经济发展的重要战略资源。我国陆上主力油田经过50余年开采,油田含水率已超90%。我国石油和天然气对外依存度已分别由2013年的58.9%和29.2%提高到2022年的71.2%和40.2%,已进入石油安全警戒线,影响国家安全。为了寻找更多接替储量,油气勘探向“更深、更复杂”超深层的万米勘探新领域推进,近期国内油公司相继实施了“深海一号”、“深地一号”油气勘探计划,探索实践了智能导钻新技术,推动了万米勘探计划的实施,9 000 m以深的井也发现了油气藏。通过近期的勘探实践,从超深层成烃、成储与成藏机理等方面,论证了万米钻探的石油地质理论依据,指出超深层具有多途径生烃,已经突破120~160℃的生烃门限;“三元控储”理论指出,大于4 500 m的深层、超深层仍发育有效的储集体;多期成藏与保持是超深层规模油气藏发育的有利条件。四川盆地海相深层资源总量约为15.22×10^(12) m~3,其绵长裂陷槽周缘震旦系、川中古隆起周缘龙王庙组、城口海槽南侧米仓山—大巴山地区龙王庙组、川西上古生界深层等具有千亿立方米的资源规模。塔里木海相深层总资源量约为152.62×10~8 t油当量,其中塔北隆起、塔中隆起、麦盖提斜坡的中下奥陶统岩溶以及满加尔西缘中下寒武统台缘带、阿瓦提—顺托果勒中下寒武统台内滩等是具有亿吨级规模的勘探领域。鄂尔多斯盆地西南缘的中新元古界近期也有重要的油气发现。准噶尔盆地准中深洼带、塔里木盆地库车坳陷深层等碎屑岩领域也是万米勘探的重要领域。

秸秆粉碎集中全量深埋还田机设计与试验

针对我国玉米秸秆量大,生产应用的还田机具还田深度浅,存在影响后续播种、出苗质量、病虫害发生率高和深层土壤“碳饥饿”等问题,设计了一种秸秆粉碎集中全量深埋还田机,可一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送、深松开沟、集中遁注掩埋和碎土镇压等作业,在有效减少土壤扰动下能够将多行站立或粉碎后秸秆集中埋入地表下一条深380~400 mm的沟内。阐述了秸秆粉碎集中全量深埋还田机整机结构及工作原理,对秸秆螺旋输送装置、抛压风机、深松开沟遁注装置和传动系统等关键部件进行了设计与计算,初步确定了螺旋输送装置与抛压风机转速、风机出料口尺寸和遁注体截面形状参数,并对抛压风机与遁注体腔体内部进行了流场模拟分析与验证。按照设计要求对秸秆粉碎集中全量深埋还田机进行了试制,并进行了机具性能与大田定位试验,结果表明:在作业速度3 km/h时,秸秆捡拾率为90.8%,开沟深度与秸秆掩埋深度均值分别为394 mm与200 mm,开沟深度与秸秆掩埋深度稳定性系数分别为97.4%和92.5%,各项指标与设计值相符,且满足农艺要求。同时大田定位试验结果表明,秸秆集中深还田与传统还田相比,0~200 cm土壤贮水量提高29 mm,20~40 cm土层有机碳、全氮和速效磷养分含量分别增加7.14 g/kg、0.59 g/kg、1.53 mg/kg,有效增加了土壤养分含量,提高了深层土壤肥力与贮水能力。

阿姆河盆地别什肯特坳陷及邻区中下侏罗统烃源岩地球化学特征与勘探意义

阿姆河盆地别什肯特坳陷及邻区中下侏罗统发育一套潜在烃源岩,此烃源岩也是一套潜在的含油气系统,但是目前研究仍然薄弱。为此,通过钻井岩心和岩屑有机地球化学分析及盆地模拟方法,研究了别什肯特坳陷及邻区中下侏罗统烃源岩的有机质丰度、类型与成熟度等地球化学特征及烃源岩的形成环境,并明确了油气勘探的方向。研究结果表明:①中下侏罗统海陆过渡相泥岩段烃源岩有机质丰度介于0.50%~3.53%(平均值为1.27%),有机质类型为偏腐殖混合型,有机质热演化程度为介于0.7%~1.1%,为有效烃源岩;②泥岩段上部的浅海相泥质石灰岩段有机质丰度低,为非烃源岩;③泥岩烃源岩可溶有机物以低碳数正构烷烃为主,呈典型单峰,C27甾烷含量高于C29甾烷,三环萜烷和四环萜烷含量高,但是饱/芳比低,孕甾烷含量高,芳烃硫芴含量高,因此,有机质可能来自浅水的宏观底栖藻类,形成于潟湖环境。结论认为,别什肯特坳陷中下侏罗统烃源岩在早白垩世晚期已成熟,以生气为主,生油为辅,现今仍处在生烃高峰阶段,与构造圈闭形成时期配置好,具备较大的成藏潜力;致密砂岩气是该套含油气系统的重要勘探方向。

基于等值反磁通原理的浅层瞬变电磁法

基于等值反磁通原理的瞬变电磁法是一种新的探测地下纯二次场的方法.该方法采用上下平行共轴的两个相同线圈通以反向电流作为发射源,且在该双线圈源合成的一次场零磁通平面上,测量对地中心耦合的纯二次场.理论计算和物理实验论证了该方法能够有效消除接收线圈本身的感应电动势,从而获得地下纯二次场的响应.理论推导和数值计算证明了该方法采用的双线圈源比传统瞬变电磁法采用的单线圈源对地中心耦合场能量更集中,因而有利于减少旁侧影响、提高探测的横向分辨率.实测试验表明该方法是浅层探测的一种有效方法.

立体气枪阵列延迟激发震源特性及在浅海区OBS探测中的应用

利用中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源和海底地震仪(OBS)在我国北部浅海海域开展了人工地震深部地球物理探测试验.基于水深条件和压制水体虚反射、提升低频能量的需要,使气枪震源有足够的输出能量和高品质子波特性,研究了立体气枪阵列延迟激发震源工作机理,经远场子波理论模拟优选了组合参数并进行了海上试验工作.结果表明,中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源,适应了浅水海域的激发环境,降低了由虚反射造成的局部陷波和干扰作用,有效地改善了OBS信号的品质,获得了Ps,Pg,PmP,Pn等多种震相.创新了由中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源在浅海区OBS探测中的应用,也填补了南黄海海域深地震探测数据的空白,为南黄海、渤海深部地壳结构研究及含油气盆地形成演化研究提供了重要的基础资料.

中亚地区费尔干纳盆地油气地质特征

对中亚地区费尔干纳盆地的地层、沉积和石油地质特征等进行了综合研究.该盆地的烃源岩为下第三系、上白垩统和中下侏罗统的海相与湖相泥岩、页岩和泥灰岩,有四套含油气层系,主要油气储集层为下第三系的滨浅海相和三角洲相砂岩和碳酸盐岩,多套泥岩、膏岩和泥灰岩为区域性和局部盖层,油气主要运移期和聚集期发生在早上新世,油气圈闭和油气田(藏)主要有构造型、构造-地层复合型和地层型等3种,目前油气主要分布在南部边缘构造带的两个含油气区.全盆地最大的油气田--明布拉克油气田的发现,使盆地油气潜力评价价值更高,可为整个中亚地区的油气勘探开发提供借鉴和指导作用.

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳混源气成藏分析

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳具有同时捕集上古生界煤成气和下古生界油型气的地质条件，为煤成气和油型气混源成藏。为了确定中部气田混源气的混合比例，并探讨其成藏特征，将上古生界煤成气和下古生界油型气作为2个端元，利用甲烷、乙烷碳同位素组成和体积分数与母质成熟度的经验关系式，建立了两源混合比例动态判定模型。由该模型可知，不同井中两端元气的混合比例相差很大，煤成气和油型气比率分别为22％～84％和16％～78％。这一结果表明，奥陶系风化壳气藏是由多个相互分隔的小气藏组成的；上古生界煤成气进入风化壳的方式，早期以整体顶渗为主，后期转为从侵蚀沟侧向侵入。

基于电偶极子近似的多边形回线源瞬变电磁响应

针对大回线源中心装置在回线内场非中心位置处场点响应表达式复杂,视电阻率计算困难,只能套用中心回线装置计算公式,导致解释精度下降问题,给出了圆回线的响应公式。提出对发射回线沿边框进行电偶极子源分解,通过对各个边框的偶极子源产生的响应进行叠加;讨论了圆回线与圆内接多边形发射回线的等效性问题;完成了大回线内任意点的场值计算,并对基于电偶极子近似的大回线内场的分布特征进行了分析,得出了大回线源内非中心点探测的可行性结论。研究成果具有理论价值和实际指导意义。

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气的气源研究

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气藏的气源是目前尚未解决的重要问题。利用天然气组分的碳、氢同位素、氩同位素、轻烃组成和生物标志物组成等多指标的综合对比 ,系统地研究了中部气田下古生界天然气的气源 ,明确了油型气和煤成气的主要分布区块 ,并估算了各区块气源的混合比。研究认为 ,鄂尔多斯中部气田下古生界天然气既有石炭系—二叠系来源为主的煤成气 ,又有下古生界自身来源为主的油型气。中部气田东部区块的天然气主要为煤成气 (石炭系—二叠系来源约占 70 % ) ,中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气 (下古生界自身来源约占 6 0 %～ 70 % )。

渤海地震活动特征

渤海是我国东部陆缘海湾地震活动性最高的地区。研究渤海的地震活动特征,对探讨我国沿海地震的成因、沿海现代地质构造活动性质以及海洋石油开发都有一定意义。本文研究了渤海的历史地震资料,除中国大地震目录已发表的地震外,本文新增补了2次6—61/2级地震和3次5级左右地震。讨论了1969年渤海大地震的震源深度,大地震目录给出的深度为35公里(位于地壳以下)。根据其他作者的最新测定的结果和作者等人重新测定的微震震源深度,认为1969年渤海大地震的震源深度为25公里较合适,渤海地震都位于地壳以内。渤海地震活动的时间分布与华北地震区完全一致,渤海地震是华北地震区的一部分。渤海内部的现代构造运动是以水平构造应力场作用下的走滑运动为主要特征。渤海地震活动与北北东向的郯庐断裂的右旋走滑活动以及与其共轭的北西西断裂的左旋走滑活动有关。

激光切割过程辅助气体动力学性能的数值模拟

激光切割过程中辅助气体的动力学性能对切缝形成过程具有重要影响.利用VOF算法和深度自适应激光热源,建立了能反映切割过程中辅助气体和切缝之间相互作用的多相流模型,结合切割试验对模型的有效性进行了验证.采用多相流模型分析了从打孔到稳定切割过程中切缝形貌、辅助气体动力学性能和温度场分布.计算结果表明,在未切透阶段,受切割前沿形状和切割深度等的影响,辅助气体动力学性能不断发生变化;当切割过程稳定后,辅助气体流场几乎不发生变化,切缝形状和温度场也不再改变;所建模型能够有效反映辅助气体动力学性能对切割深度和切缝宽度的影响.

基于最小反演拟合差的重磁场源深度计算方法

以等效源及位场物性反演为基础,本文提出一种新的求取重磁场源深度的方法.该方法将一层等效源以一定的间隔从浅部向深部移动,并将等效源作为初始模型进行反演,当反演拟合差最小时,停止反演,此时的等效源底深即为所求场源的中心深度.由于仅需要反演一层等效源,比传统的物性反演计算时间大大减少,并且不需要进行深度加权约束.理论模型数据处理结果表明该方法能够获得较准确的场源深度：以长宽比为7.5的薄板模型为例,深度计算误差约为1个点距（25 m）;以长宽比为0.5-1.5的厚板模型为例,深度计算误差小于1个点距（25m）.将该方法应用于实测航磁梯度数据,计算的磁源中心深度在200-250m之间,钻井资料显示该异常由埋藏深度在200-300m的闪长岩引起,计算结果与钻井资料较吻合.

中国及邻区大地水准面异常的场源深度探讨

利用中国及邻区地形、地震层析成像、沉积层底面、Moho面及岩石层底面资料 ,正演计算出中国及邻区岩石圈大地水准面异常 ;再从全阶大地水准面异常中扣除正演模拟得到的岩石圈大地水准面异常与不同阶次波段的大地水准面进行比较 ,寻求表示中国及邻区地幔物质不均匀的大地水准面异常的最佳阶次为 2— 6 0阶 .结果表明 ,对应于岩石圈的大地水准面异常的重力位球谐函数阶数为 6 1— 72 0阶 ;下地幔重力位球谐函数阶数为 2— 6阶 ;而 7—6 0阶重力位球谐函数则表示中国及邻近区域上地幔大地水准面异常 .

海洋空气枪点震源阵列优化组合设计与应用

应用气枪震源子波模拟软件,通过不同气枪阵列组合的震源子波模拟试算进行海上宽方位地震数据采集的点震源阵列设计。阐述了阵列组合对于点震源阵列优化设计的意义;分析了阵列间距和沉放深度对子波模拟结果的影响;针对渤海某工区海底复杂断裂带中、深层目的层成像问题,并结合BH518震源船的实际生产条件,设计了四子阵非对称分布点震源阵列并选出其最优阵列参数,使得其激发的远场子波在子波性能、频谱质量和能谱分布上达到各方面兼顾。将此点震源阵列应用于研究工区的地震采集试验,所获资料的最终成像效果得到显著改善,表明所设计的四子阵非对称分布点震源阵列是适用于实际宽方位地震资料采集作业的较优点震源阵列。