内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响:生物信息学分析和实验验证

背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通过Panglao DB公共基因表达数据库单细胞转录组荟萃分析观察骨形态发生蛋白2细胞群表达丰度和定位。血管新生小鼠和内皮(心内膜)过表达骨形态发生蛋白2小鼠转录组测序数据集探索内皮细胞骨形态发生蛋白2对血管新生信号通路的调控作用。(2)体内实验验证:建立小鼠后肢缺血模型,对比模型小鼠患侧与健侧缺血后肢7,14和21 d血流灌注情况,免疫荧光和免疫组织化学染色评估小鼠骨形态发生蛋白2和CD31的表达定位情况。(3)体外实验验证:体外培养人脐静脉内皮细胞,分为对照组、缺氧组和骨形态发生蛋白2抑制剂(Noggin蛋白)干预组,培养24 h,观察各组内皮细胞血管新生情况。结果与结论:(1)内皮细胞是表达骨形态发生蛋白2的重要细胞亚群,在血管新生内皮细胞和骨形态发生蛋白2过表达内皮细胞转录组再分析均发现骨形态发生蛋白2表达明显升高,血管新生通路明显激活。(2)缺血7 d小鼠新生血管周围骨形态发生蛋白2阳性血管明显增加(P<0.05),缺血2周骨形态发生蛋白2阳性血管明显减少(P<0.001)。(3)体外培养人脐静脉内皮细胞,缺氧干预后,内皮细胞迁移能力和血管出芽明显增加,血管新生因子血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达明显升高,Noggin明显减少了缺氧诱导的内皮细胞血管新生(P<0.001),并下调血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达(P<0.01)。(4)结果证实,内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,靶向性内皮细胞骨形态发生蛋白2可望改善血管新生。

InSe单层中点缺陷的第一性原理研究

InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)对比研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层InSe的硒空位、铟空位、溴替代硒、硫替代硒、碲替代硒、镓替代铟、锡替代铟和铊替代铟的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在缺铟和富铟条件下,硫替代硒和镓替代铟的缺陷形成能低且可以有效的降低体系总能,提高体系的稳定性.溴替代硒具有较小的缺陷形成能,但较大的体系总能表明溴替代硒的缺陷体系不稳定.在缺铟条件下易形成铊替代铟缺陷;在富铟条件下易形成碲替代硒缺陷.上述研究结果有助于理解点缺陷对Ⅲ-Ⅵ族化合物稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于InSe的高效的光电子器件提供理论依据.

柳江盆地髫髻山组凝灰岩地球化学与熔体包裹体水含量特征

水作为岩浆体系中最主要的挥发组分,对岩浆的形成和演化有重要的影响,柳江盆地髫髻山组岩浆岩是燕山期火山活动的重要产物,尽管前人对其地球化学特征进行了大量研究,但关于柳江盆地燕山期岩浆中的水含量仍不清楚。熔体包裹体记录了原始岩浆信息,是获取岩浆水含量特征的最直接样品。本文基于全岩地球化学分析,利用标准样品建立了显微激光拉曼光谱定量熔体包裹体水含量的标定曲线,并对柳江盆地髫髻山组下部流纹质岩屑-晶屑凝灰岩中石英斑晶内的原生熔体包裹体进行了水含量定量分析。结果表明:髫髻山组下部凝灰岩样品具有富Si、Al、大离子亲石元素富集、高场强元素亏损、轻稀土富集、重稀土亏损、负Eu异常、Sr含量低等特点;熔体包裹体中水含量的定量分析结果为0.99%~4.98%,平均水含量为2.62%,与前人统计的酸性岩浆水含量基本一致。地球化学特征和熔体包裹体水含量分析结果共同揭示了研究区髫髻山期早期为富水酸性岩浆。结合髫髻山期样品的熔体包裹体水含量测定结果及其早期的大规模火山喷发背景,本文认为岩浆中高含水量增强了岩浆系统的喷发动力,是诱发研究区髫髻山期早期大规模火山爆发的有利因素之一。

体相二硫化铼中点缺陷的形成与稳定性

二硫化铼是过渡金属二硫族化合物的成员,由于层间的范德华作用、合适的带隙、高的光吸收系数和长的载流子迁移距离在光电子研究领域引起广泛的关注.其中光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而半导体的缺陷能级对电子结构具有重要的调控,且体相二硫化铼的缺陷研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对体相二硫化铼的铼空位、硫空位、钨掺杂(或替代)铼、钨掺杂硫、锝掺杂铼和锝掺杂硫的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:钨掺杂硫和锝掺杂硫形成深施主能级缺陷,铼空位形成浅施主能级缺陷.在富铼和富硫条件下,钨掺杂铼的缺陷形成能低且能有效降低体系总能,提高体系稳定性.钨掺杂硫的缺陷虽然能降低体系的总能提高二硫化铼的稳定性,但较大的缺陷形成能表明钨掺杂硫缺陷难以形成.上述研究结果有助于理解缺陷能级对半导体深浅能级和稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于二硫化铼的高效的光电子器件提供理论依据.

微重力导致骨质疏松的机制

背景:在微重力环境中骨吸收和骨形成的失衡,导致航天员出现严重的骨质流失。现有研究表明,微重力环境下的骨质流失是由多种细胞、组织和系统共同作用的结果。目的:综述微重力对不同的细胞、组织或系统产生不同的生物学效应,总结微重力导致骨质疏松发生的机制。方法:在Pub Med、Web of Science和Cochrane图书馆数据库检索2000-2023年的相关文献,纳入标准为与微重力导致骨质疏松相关的组织工程研究和基础研究的所有文章,最终对85篇文献进行综述。结果与结论:(1)在微重力环境下,骨髓间充质干细胞更倾向于向成脂细胞分化,减少向成骨细胞分化,而微重力环境中的造血干细胞则更倾向于分化为破骨细胞,减少向红系分化;同时,微重力抑制成骨细胞增殖和分化、促进成骨细胞凋亡、改变细胞形态及降低成骨细胞矿化能力,显著增加破骨细胞数量和活性并且阻碍成骨细胞向骨细胞分化,促进骨细胞的凋亡。(2)在微重力环境下,人体会出现骨骼肌萎缩、微血管重塑、骨微循环障碍及内分泌紊乱等组织或系统的变化,这些变化会导致骨骼微环境下机械应力卸载,血液灌注不足以及钙循环紊乱等,对骨质疏松的发生产生了重要的影响。(3)目前,微重力导致骨质疏松的机制较为复杂,通过更深入的研究这些生理机制对于确保航天员在长期太空任务中的健康至关重要,并为预防和治疗骨质疏松症提供了理论依据。

单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)中点缺陷的形成与稳定性

Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)是卤化铅钙钛矿材料的新成员,由于其高的光吸收系数和长的载流子迁移距离等优异的光电物理性能,在太阳能电池、光电探测器、场效应晶体管以及发光二极管等领域受到广泛的关注.其中光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而钙钛矿的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)中点缺陷的研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的铯空位、碘空位、氯空位、铯替代铅、碘替代铯、碘替代铅、碘替代氯、氯替代铯、氯替代铅和氯替代碘的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在富铅和缺铅条件下,碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能偏低,且氯替代碘能有效降低体系总能,提高体系稳定性.在缺铅条件下铯空位缺陷形成能低于富铅条件,在缺铅条件下更易形成铯空位;富铅和缺铅条件下对碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能基本无影响.上述研究结果有助于理解点缺陷对钙钛矿材料稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的高效的光电子器件提供理论依据.

西兰花苗中萝卜硫素合成的调控手段研究进展

萝卜硫素(sulforaphane,SFN)具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、减轻肥胖等多种生物学活性,在西兰花苗中含量最高,使西兰花苗在保健食品和药品开发方面具有广阔的应用前景。本文首先综述SFN在西兰花苗中的合成及降解过程,重点讨论在西兰花苗生长阶段采用不同处理手段对SFN及其合成相关因子含量的影响,并对其作用机理进行总结分析,最后提出目前还存在的问题及对未来研究方向的展望,为提高植物源食品功能性的相关研究提供一定参考。

玉米育种均格式锥体排种器仿真分析试验

针对玉米育种试验过程中出苗率低、现有条播排种器播种不均匀无法满足试验要求等问题,在现有条播排种器基础上进行优化设计;通过在锥体上增加均格的方式来提高排种均匀性,分析了锥体倾斜角度、均格数量和锥体转速对均格式锥体排种器排种性能的影响,并进行仿真试验。试验结果表明:在锥体转速为0.8 rad/s、锥体倾斜角为48.1°、锥体均格数量为30个时,排种性能最优,排种均匀性变异系数降为20.295%;影响排种均匀性的主次因素为锥体均格数量>锥体倾角>锥体转速。田间试验表明:对比无均格锥体排种器,优化后的均格式锥体排种器排种均匀性变异系数降低18.73%,排种器的排种性能显著提升,能够满足小区试验要求。

杜仲促进去势大鼠牙槽骨成骨的作用

背景:杜仲具有一定的成骨作用,能够促进成骨细胞的增殖及分化,但其对牙槽骨骨形成及Wnt/β-连环蛋白信号通路的影响尚不明确。目的:基于Wnt/β-连环蛋白信号通路探讨杜仲促进去势大鼠牙槽骨成骨的作用机制。方法:采用随机数字表法将60只雌性SD大鼠分为空白对照组、假手术组、模型组、杜仲低剂量组、杜仲高剂量组,每组12只。模型组、杜仲低剂量组、杜仲高剂量组通过双侧卵巢切除术建立骨质疏松大鼠模型,假手术组切除双侧卵巢周围同等质量的脂肪组织。造模3个月后,杜仲低、高剂量组大鼠分别灌胃给予2.1,4.2 g/(kg•d)的杜仲,假手术组和模型组大鼠灌胃给予生理盐水。药物干预12周后取材,通过Micro-CT观察牙槽骨骨量变化,苏木精-伊红染色观察牙槽骨病理结构变化,ELISA法检测血清中碱性磷酸酶、骨钙素水平,Western blot检测牙槽骨组织中β-连环蛋白、卷曲蛋白9的蛋白表达,RT-qPCR检测牙槽骨组织中骨钙素、Runx2、碱性磷酸酶、β-连环蛋白、卷曲蛋白9 mRNA的表达。结果与结论:①与空白对照组比较,模型组骨体积分数、骨小梁数目、骨小梁厚度、骨密度均降低(P<0.05),骨小梁分离度升高(P<0.05);病理观察可见骨小梁排列紊乱、不规则,骨小梁变细或断裂,骨髓腔变大,骨量明显减少;血清中碱性磷酸酶水平上升(P<0.05),骨钙素水平下降(P<0.05);碱性磷酸酶、骨钙素、Runx2、β-连环蛋白、卷曲蛋白9的mRNA表达均降低(P<0.05);β-连环蛋白、卷曲蛋白9的蛋白表达降低(P<0.05)。②与模型组比较,杜仲低、高剂量组大鼠牙槽骨骨体积分数、骨小梁数目、骨小梁厚度、骨密度均升高(P<0.05),骨小梁分离度降低(P<0.05);杜仲低、高剂量组骨小梁排列稍整齐,骨小梁较粗大,骨量增加;杜仲低、高剂量组血清中碱性磷酸酶水平下降(P<0.05),骨钙素水平上升(P<0.05);杜仲低剂量组碱性磷酸酶、骨钙素、β-连环蛋白、卷曲蛋白9的mRNA表达升高(P<0.05),杜仲高剂量组碱性磷酸酶、骨钙素、Runx2、β-连环蛋白、卷曲蛋白9的mRNA表达升高(P<0.05);杜仲低剂量组卷曲蛋白9蛋白表达升高(P<0.05),杜仲高剂量组β-连环蛋白、卷曲蛋白9的蛋白表达升高(P<0.05);③与杜仲低剂量组比较,杜仲高剂量组对上述指标的改善作用更显著;④提示:杜仲能有效促进牙槽骨骨形成,其作用机制可能与激活Wnt/β-连环蛋白信号通路有关。

ACSL4介导铁死亡及在动脉粥样硬化性心血管病中的潜在作用

背景:铁死亡是一种铁依赖性调节细胞死亡形式,其特征是铁依赖性脂质过氧化,长链酰基辅酶A合酶4参与脂质过氧化底物的形成进而导致铁死亡。近几年研究表明,长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡在动脉粥样硬化性心血管疾病中发挥关键作用。目的:总结长链酰基辅酶A合酶4的结构功能和调控机制及其介导铁死亡的潜在分子机制,阐述长链酰基辅酶A合酶4驱动铁死亡在动脉粥样硬化、缺血性脑卒中和心肌梗死中的应用,以期为治疗动脉粥样硬化心血管疾病提供新的治疗策略。方法:在PubMed数据库检索自建库起至2023年8月收录的相关文献,以“atherosclerosis,ferroptosis,long-chain acyl-coenzyme A synthase 4,ACSL4,glutathione peroxidase 4,ischemic stroke,myocardial infarction,endothelial cell,smooth muscle cells,foam cell”为检索词,最终纳入76篇文献进行综述分析。结果与结论:①长链酰基辅酶A合酶4参与形成多不饱和脂肪酸的辅酶衍生物并将其插入磷脂,为铁死亡发生的核心机制脂质过氧化提供底物;②在长链酰基辅酶A合酶4表达的调节因子中,整合素α6β4、细胞内囊泡转运因子p115、锌脂蛋白A20负调控其表达,同时多种miR通过结合3′-UTR下调其表达,相反长链酰基辅酶A合酶4的表达上调大部分通过转录因子转录调控;③长链酰基辅酶A合酶4依赖性生成含有多不饱和脂肪酸的磷脂是脂质过氧化并执行铁死亡必不可少的必要条件,且长链酰基辅酶A合酶4与谷胱甘肽过氧化酶4作为铁死亡的正负调控因子相互制约,其具体机制仍待进一步研究;④长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡参与动脉粥样硬化、心肌梗死、缺血性脑卒中的病理机制,动脉粥样硬化中内皮细胞损伤与长链酰基辅酶A合酶4介导的铁死亡密切相关,但长链酰基辅酶A合酶4参与泡沫细胞形成、平滑肌细胞表型转化、钙化的研究尚未见报道;⑤长链酰基辅酶A合酶4作为铁死亡的生物标志物和潜在靶点成为研究热点,靶向长链酰基辅酶A合酶4抑制铁死亡可能成为治疗动脉粥样硬化性心血管疾病的新方向,而抑制长链酰基辅酶A合酶4的药物研究较少,未来还需进一步研究。

Hopx报告基因小鼠谱系示踪乳腺干细胞

背景:乳腺干细胞对于乳腺组织的发育和稳态维持十分重要。乳腺癌的发生与乳腺干细胞有着紧密联系。最新研究表明,Hopx作为形态发生和细胞分化的重要转录调节因子已被证实在神经、肠道、毛囊等多种成体干细胞中表达,然而其在乳腺中的作用至今尚未见报道。目的:探究Hopx是否可以作为乳腺干细胞的特异性标志物。方法:①选取8周龄雌性Hopx-LacZ转基因小鼠,利用β-半乳糖苷酶染色检测Hopx在乳腺组织中的本底表达情况。②选取4周龄、6周龄、8周龄及妊娠14.5 d的雌性野生型小鼠,分别进行乳腺全组织洋红染色及K14、K8免疫荧光染色。③选取8周龄与妊娠17.5 d的雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,进行乳腺β-半乳糖苷酶染色。④选取4周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,注射后4周进行乳腺β-半乳糖苷酶染色;选取8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,末次注射后4,10周进行乳腺β-半乳糖苷酶染色。⑤选取8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,注射后2周使Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠怀孕,对第1次妊娠17.5 d、第3次妊娠17.5 d的小鼠乳腺组织进行β-半乳糖苷酶染色。结果与结论:①β-半乳糖苷酶染色结果显示,8周龄Hopx-LacZ转基因小鼠的乳腺导管内确实含有Hopx阳性细胞且位于基底上皮,数量较少。②乳腺全组织染色及免疫荧光染色结果显示,野生型小鼠的乳腺在青春期、成熟期及妊娠期等不同发育阶段具有各自相应时期依赖性的特征,并且经历了一系列复杂的上皮重塑过程。③β-半乳糖苷酶染色结果显示,与8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠相比,妊娠17.5 d的Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠乳腺导管内Hopx标记阳性细胞增多。④β-半乳糖苷酶染色结果显示,4,8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠他莫昔芬注射后的乳腺Hopx标记阳性细胞位于基底上皮,数量较少。⑤β-半乳糖苷酶染色结果显示,第1次妊娠17.5 d、第3次妊娠17.5 d的小鼠乳腺内的Hopx标记阳性细胞位于腺泡周围的基底上皮,数量较多,并且第3次妊娠17.5 d的Hopx标记阳性细胞数量更多。⑥结果表明,Hopx报告基因标记的细胞为休眠乳腺干细胞,负责妊娠期间乳腺的生长,对腺泡形成有贡献。

山区偏压连拱隧道开挖方法适应性数值分析研究

山区常存在偏压或围岩破碎情况,隧道穿越该地层施工时,围岩变形控制困难,施工扰动容易致使隧道拱顶坍塌及支护结构破坏。依托银花隧道工程,开展了偏压地层隧道施工开挖方法的适应性数值仿真研究,对比分析了“三导洞法”和“中导洞法”两种开挖方式中不同开挖步对软弱围岩偏压隧道围岩变形、拱顶沉降、最大主应力分布的影响规律。结果表明:三导洞法随着偏压处侧导洞开挖,左洞拱顶沉降区与中导洞开挖扰动变形区会形成沉降叠加,最大工地沉降出现在正洞开挖后,为-12.35 mm,所占沉降比η达到55.23%。中导洞施工时,最大沉降值分布在偏压拱腰处且呈扇形分布,左右洞上台阶施工产生的沉降比最大达到73.57%,中、下台阶开挖对拱顶沉降影响较小,最大拱顶沉降值为-17.81 mm。两种方法的最大主应力并非严格对称,尽管中导洞法施工产生较大沉降,但考虑施工成本和效率,“中导洞法”更为合理。

干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望

在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控能力的提高。近年来,在国家重点基础研究发展计划(973计划)课题等多个国家级项目支持下,已在干旱灾害形成机制与预测理论方法及其风险特征方面取得了一系列新成果。通过动力诊断、数值模拟和田间试验等方法,开展了干旱形成的多因子协同作用和多尺度叠加机制、干旱致灾过程的逐阶递进特征,以及干旱灾害风险分布演化的主控因素等方面的研究。对如下几方面的新进展进行了系统总结归纳:(1)厘清了全球变暖背景下青藏高原热力、海温、夏季风、遥相关等多因子对干旱形成的作用机制。(2)发现了降水亏缺时间尺度和农作物不同生长阶段的干旱敏感性规律。(3)揭示了变暖背景下典型区域干旱灾害风险分布及其变异的新特征;构建了干旱灾害风险新概念模型。(4)研发了东亚季风区的季节和次季节干旱集成预测系统。在总结归纳已取得研究成果的基础上,对未来干旱形成机制及其灾害风险科学研究进行了展望,提出了5个重点研究方向:(1)多因子联动及其多尺度叠加效应对干旱形成的影响;(2)系统整合人类活动和决策以及相关反馈的气候模式研究;(3)揭示陆-气耦合和大气环流协同作用对干旱的影响;(4)认识干旱灾害对粮食安全和生态安全影响的关键过程;(5)提高不同气候情景下干旱预估的准确度。

深、浅部煤层气地质条件差异性及其形成机制

深部煤层气资源丰富、开发前景广阔,但对其与浅部煤层气地质条件的内在联系研究尚不够深入。从煤层形成演化角度出发,以鄂尔多斯盆地上古生界煤层为例,总结了煤层深埋深藏型、深埋浅藏型及浅埋浅藏型3种埋深演化模式。系统分析了深部和浅部煤层在温压条件与含气性、地应力与渗透率特征、变质程度与含水性等方面的差异性及其形成机制。研究指出,受埋深与演化过程影响,深部和浅部煤储层温度最多相差100℃以上,储层压力最大相差40 MPa左右,导致由浅部向深部,气体赋存状态以吸附气为主转变为吸附气与游离气共存,地应力场由水平应力主导转化为垂向应力主导,煤储层孔隙率、渗透率及含水性逐渐降低。明确了深部煤层气的典型特点,即:在高温高压条件下,以吸附态和游离态共存于一定深度以下煤储层中的甲烷气体,该类煤储层在垂向应力为主导的作用下,孔裂隙空间极度压缩,含水极少且矿化度极高,内生微裂隙为主要渗流通道。基于含气性临界深度和地应力场转换深度的不一致性,指出浅部向深部煤层演化过程中存在过渡区,该区内呈现出非典型深部煤层气的特点,或深部煤层气和浅部煤层气地质条件共存的情况,在勘探开发过程中,应具体分析,制定针对性开发方案,以实现浅部与深部煤层气的高效协同开发。

凝固剂及加工条件对豆腐凝胶形成及品质影响研究进展

豆腐的本质是一种蛋白质凝胶体,是大豆蛋白(主要是7S和11S球蛋白)在热处理下发生变性使蛋白质分子结构展开,再通过盐离子、氢离子或酶等凝固剂作用下发生聚集,形成致密均匀且具有网状结构蛋白凝胶。豆腐凝胶的形成及豆腐品质受多种因素的影响。本文从凝固剂种类(盐类、酸类和酶类凝固剂)以及加工条件(加工原料、制浆方法、豆浆体系pH、热处理条件)角度出发,阐明凝固剂及加工条件对豆腐凝胶形成以及品质的影响研究进展。以期为豆腐制品的工业化生产提供理论指导,为豆腐食品的研究开发与品质调控提供科学依据。

鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩气地质特征与勘探突破

通过对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩分布、煤岩储层特征、煤质特征、煤岩气特征以及煤岩气资源和富集规律等方面开展系统研究,评价其勘探潜力。研究表明:①煤岩气是有别于煤层气的优质天然气资源,在埋深、气源、储层、含气性、碳同位素组成等方面具有独特特征;②本溪组煤岩分布面积达16×10^(4)km^(2),厚度2~25m,以原生结构的光亮和半亮煤为主,挥发分和灰分含量低,煤质好;③中高阶煤岩TOC值为33.49%~86.11%,平均值为75.16%,演化程度高(Ro为1.2%~2.8%),生气能力强,气体稳定碳同位素值高(δ^(13)C_(1)值为-37.6‰~-16.0‰,δ^(13)C_(2)值为-21.7‰~-14.3‰);④深层煤岩发育气孔、有机质孔和无机矿物孔等基质孔隙,与割理、裂缝共同构成良好储集空间,储层孔隙度为0.54%~10.67%,平均值为5.42%,渗透率为(0.001~14.600)×10^(-3)μm^(2),平均值为2.32×10^(-3)μm^(2);⑤纵向上发育5种煤岩气聚散组合,其中煤岩-泥岩聚气组合与煤岩-灰岩聚气组合最为重要,封闭条件好,录井全烃气测峰值高;⑥构建了广覆式分布的中高阶煤岩持续生气、煤岩基质孔和割理裂缝规模储集、源-储一体赋存、致密岩盖层密闭封堵的煤岩气富集模式,存在煤岩侧向尖灭体、透镜体、低幅度构造、鼻状构造和岩性自封闭5种高效聚气类型。⑦依据煤岩气地质特征评价划分出8个区带,估算埋深超过2000m的煤岩气资源量超过12.33×10^(12)m^(3)。上述认识指导风险勘探部署,两口井实施后分别获得工业气流,推动进一步部署预探井和评价井,获得规模突破,提交超万亿方预测储量和超千亿方探明储量,对中国天然气效益增储和高效开发具有重大意义。

塔里木盆地肖尔布拉克组上段烃源岩分布预测及油气勘探意义

通常认为塔里木盆地下古生界海相烃源岩以下寒武统玉尔吐斯组泥质岩为主、中下奥陶统泥质岩为辅,下寒武统肖尔布拉克组上段(肖上段)以白云岩储层为主。塔中和塔北地区均钻遇了肖上段泥灰岩,最近钻探的京能柯探1和轮探3井肖上段泥灰岩样品TOC含量多数>0.3%,少量>2%。盆地内不同地区五口井肖上段发育泥灰(云)岩烃源岩,与苏盖特布拉克露头肖上段暗色泥灰岩地化指标(TOC含量是0.41%、R o是1.14%)一致,表明肖上段泥灰岩具备生烃能力。本文基于露头、地震和钻测井资料,利用地震沉积学理论技术、属性与正演相结合,建立了肖上段台内多期叠置“礁滩源”沉积模式。发现烃源岩分布在礁前至坡脚变缓处,连片分布广、叠合厚度大,是规模有效烃源岩,可为邻近储层供烃。经测算,古城三维区肖上段泥灰岩烃源岩总生烃量超亿吨。研究认识拓展了塔里木盆地下古生界海相烃源岩类型、层系和分布范围,提升了寒武系盐下油气资源潜力,坚定了勘探重点从台缘带向台内战略转移的信心,为塔里木盆地古城地区乃至全盆地油气勘探带来新启示。

四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩(①至④号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10^(12)m^(3);川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10^(12)m^(3);川南长宁及黔北一带受石墨化及构造活动影响,以寻找远离风化壳及地表露头的超压孔隙发育区为主。

中上扬子地区震旦纪灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带分布规律

【目的】中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。【方法】通过中上扬子地区灯影组30余条剖面(钻井)开展岩石类型划分及沉积相分析,【结果】进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地(或内缓坡)边缘,向外过渡为中—外缓坡风暴岩或斜坡—盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及潟湖沉积环境为主:其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿—缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级—厘米级旋回;潟湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积(变浅)和两次退积(变深)旋回。【结论】由于灯影组在台地边缘—斜坡区域普遍遭到剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远超目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区(如松林—岩孔地区、中扬子台地周缘)灯影组中下部灯一段—灯二段(或蛤蟆井段、石板滩段)发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部(或相当层位)在中上扬子台地(或内缓坡)内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛分布的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。

泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征

为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。