内蒙古开鲁盆地砂岩型铀矿热流体作用

开鲁盆地钱家店-白兴吐矿床的发现为中国东部晚侏罗世以来伸展裂陷型盆地中寻找可地浸砂岩型铀矿提供了典范。研究发现,钱家店-白兴吐矿床及其周围断裂构造十分发育,尤其是著名的西拉木伦河断裂在矿床中直穿而过。勘查实践表明,70%~80%的钻孔中能见到辉绿岩,矿化体多呈囊状、透镜状,空间上矿化与辉绿岩有关。通过岩心观察、镜下薄片鉴定、电子探针分析、包裹体温度与盐度的测定,发现上白垩统姚家组含矿目的层砂岩中存在大量的热流体改造证据。辉绿岩侵入过程中热作用不仅使围岩出现烘烤变色、变硬,而且辉绿岩岩浆作用带来的热流体使砂岩、泥岩产生大量的新生胶结物。与辉绿岩相关的热流体作用使姚家组含矿目的层砂岩中的碎屑颗粒被溶解和交代,无论是宏观还是微观上,均可见到碳酸盐脉体,同时碳酸盐矿物蚀变交代石英、长石。进一步研究表明,碳酸盐胶结物可分出第一期方解石、第二期铁白云石和第三期高铁白云石。碳酸盐胶结物和石英次生加大边包裹体测温显示,钱家店-白兴吐砂岩型铀矿床热流体改造有3期热流体活动,对应的温度分别为80~90℃、110~120℃和140~150℃。测定冰点获得的包裹体盐度分布也有低盐度区、中盐度区、高盐度区3个区间,它们与3期不同温度的热流体活动相对应。

气烟囱的形成机理及其与油气的关系探讨

气烟囱是由热流体活动形成的一种特殊的伴生构造。其一经形成后 ,对后期幕式活动的热流体或油气运移仍为一种特殊的运移通道 ,而且影响油气的聚集成藏。本文对气烟囱形成机理和演化特征进行了研究 ,探讨了气烟囱与油气生成、运移、聚集的关系 ,并通过光测弹性力学模拟和物理相似模拟等实验方法进行了验证。结果表明 ,在中国东部油气勘探中 ,气烟囱研究不仅可预测浅层油气藏分布 ,而且为寻找深层有机。

砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用。中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应。本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响。以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K;b)辫状三角洲、赛汉组(K_(2)bs)辫状河、姚家组(K_(2)y)辫状河及曲流河等沉积环境。晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化。始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化。两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿。结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化。

砂岩对热流体作用的响应及识别标记——以珠江口盆地西部为例

沉积盆地中流体的作用越来越受到人们的关注,在整个地球范围内研究流体与岩石、流体与流体的相互作用是地学界当前乃至今后重要的课题。砂岩因其发育孔隙为流体的流动和流体与岩石的相互作用提供了场所。地表以下较深处形成的热流体运移到较浅部时,与“冷”砂岩之间存在着温度、成分等多方面的差异,两者之间必然发生化学反应。通过研究砂岩的物质成分,砂岩的格架颗粒的蚀变现象,新生胶结物矿物的形成,储层砂岩孔隙度在垂向上的变化,碳酸盐矿物、石英次生加大边和石英裂隙中的包裹体温度以及镜质体反射率的变化情况追踪砂岩对热流体作用的响应标记,同时探讨了砂岩与热流体作用的机理,为进一步研究油气运移与砂岩储层的质量及储层预测有理论意义和实践意义。

莺歌海盆地CO_2气富集与热流体活动关系

莺歌海盆地CO2气分布很不均匀,一直是影响油气勘探成果的主要原因之一。在前人的研究基础上,详细地总结了CO2分布与热流体活动在平面、纵向和时间上的对应特征,认为热流体活动与CO2分布的确存在一定的对应关系;同时,认为热流体可以促进CO2气源形成,可作为CO2气运移的载体,同时促进运移通道的扩大,也为CO2气运移提供能量,流体在上侵过程中与围岩发生反应,改造了CO2气储层,热流体在向上释放能量的过程中,造成上覆地层的拱起,形成圈闭,最终也可控制CO2气成藏。总结了热流体上侵成藏模式,同时也提出了热流体活动对CO2气藏形成的两点负面影响。

珠江口盆地构造岩浆活动与热流体的形成

热流体活动可以改变盆地的温压场,对有机质演化和油气生成具有重要的强化作用。珠江口盆地是我国非常重要的海上含油气盆地。盆地的形成与演化受到了印度板块向欧亚大陆板块俯冲和太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲的联合控制。五期重要的构造活动和岩浆作用决定了盆地演化的复杂性,造成了盆地地温梯度和热流值均高,促进了盆地的热流体形成与活动,也使得盆地内烃源岩成熟加速。包裹体等分析表明,盆地油气运移始于晚渐新世—早中新世,延续至第四纪。目前研究表明,油气运移至少经历了两期。

细晶态FGH96热成型时的流动行为研究

通过热模拟试验 ,对细晶态FGH96合金的高温流动特性进行了研究 ,分别从宏观和微观上对影响FGH96流动特性的因素 (变形温度、变形速率和变形程度以及Z因子和动态再结晶晶粒尺寸等 )作了系统分析。结果表明 :变形温度、变形速率和变形程度对流动应力和再结晶晶粒尺寸均有不同程度的影响。在此基础上 ,建立了细晶态FGH96合金热成型时的本构模型 ,该模型充分考虑了变形温度、变形速率和变形程度对流动应力的影响 。

热镀锌锅内锌液流动、传热及组分运输特性分析

锌渣的产生是连续热镀锌过程中一种必然的冶金行为,影响着镀锌质量。渣体的产生与锌液物理场特性密切相关,除渣不当会引起更多的表面缺陷。通过构建三维粘性标准k-ε双方程湍流模型,根据具体的初始条件与边界条件,求解得到锌锅流域内流动、传热及组分运输规律,确定漩涡分布特性,观察点的仿真计算结果与实验结果基本吻合,证明了计算方法的准确性。通过理论计算可以有效预测锌锅内锌渣的分布规律以及除渣作业危险区,研究结果为热镀工艺的优化及除渣机器人的除渣设计提供理论依据和技术支持。

盆地中热流体-岩石相互作用研究概述

热流体与岩石的相互作用已经成为了当今地学界研究和关注的热点。它的研究方法和手段的日臻成熟,使得研究内容不断丰富,研究成果推陈出新。总结和概括了国内外流体(热流体),及其与岩石的相互作用的研究现状与成果,尤其是含油气盆地中热流体与砂岩的相互作用后,岩石孔隙度和渗透性、热流体作用的各种标志等作了全面的概述,期望对从事该领域的研究者有一定的借鉴。

北部湾盆地地温异常影响因素探讨

北部湾盆地地温场的不均一性除与基岩埋深有一定关系外,在很大程度上与活动热流体有关。含油气钻孔或含油气构造带大多分布在地温梯度和热流值较高的部位。压实作用及烃的生成所产生的压力促使热流体沿同生断裂以“幕式喷发”的方式发生运移,而流体所携带的巨大热量却不受盖层和构造圈闭等因素的影响向上传递,从而导致在地表(海底)形成高热流异常。

间壁式单程换热器两侧流体温度分布的研究

通过考察温度分布函数及其一阶导数和二阶导数,分析了3种情况下冷、热两种流体在间壁式单程换热器两侧的温度分布情况.结果表明:当两侧恒温时,温度分布线是平行于横轴的直线;一侧恒温一侧变温时,有温度变化流体的热容流量大小影响其温度分布线的单调性和凹凸性;当两侧变温且两种流体并流时,冷、热流体热容流量的大小影响温度分布线的单调性和凹凸性,热容流量的相对大小影响温度分布变化的相对快慢;当两侧变温且两种流体逆流时,冷、热流体热容流量的大小影响温度分布线的单调性,热容流量的相对大小影响温度分布线的凹凸性和变化的相对快慢.

热镀锌过程中锌液流动行为的数值模拟研究

采用计算流体力学方法，对热镀锌锌锅内的锌液流动行为进行了数值模拟研究。结果表明，锌锭表面附近形成低温锌液区域．该区域的锌液温度比锌锅内的锌液平均温度低5～10℃。锌锭表面附近的低温锌液通过旋涡运动从锌锭附近流向带钢和沉没辊。而在锌锭和带钢之间增加的锌锅挡板能够有效阻挡低温锌液的流动。

进口热斑在气冷涡轮动叶流道内迁移特性分析

为了解涡轮进口热斑的运动特性对涡轮叶片热负荷分布的影响,对存在进口热斑时高压气冷涡轮动叶流道内冷热流的非定常运动特性进行了研究,揭示了热斑在气膜冷却流、叶顶间隙泄漏流以及动静叶栅运动干涉等因素综合作用下对气冷涡轮叶片热负荷的影响。研究发现:冷热流在高压动叶入口处被高压动叶截断而交替流入流道,热流对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及压力面附近,对动叶前缘造成直接的热冲击振荡;在周向气流角的作用下,在高压动叶栅流道内,低温流体逐渐向吸力面流动,而高温流体主要向压力面流动;气冷涡轮在浮力以及间隙泄漏流的作用下,改变了流道内部二次流分布,使得迁移到动叶压力面上的高温流体向叶根迁移,吸力面低温流体向叶片中间截面聚集。所得结论可对涡轮冷却设计提供理论参考。

基于可压缩流体的热线探针校准风洞研制

在可压缩流体中利用热线技术进行湍流度测量时,其输出不仅与脉动速度有关,也和流体温度、密度紧密相关。因此,需要建立与高速可压缩流体特征相似的校准装置,在使用前对热线探针进行准确校准。基于亚跨声速可压缩流体,对热线探针校准风洞的气动总体方案、关键结构设计、测控处系统研制等做了介绍和说明。风洞流场校测结果表明,模型区Ma最大偏差0.002,风洞速压可以降低至常规速压的50%以下,也可增至常规速压的1.7倍以上,温度和密度调节范围宽,流场均匀性好,满足热线探针校准需求。

用于同轴喷射流引起的温度振荡数值模拟的湍流模型有效性研究

本文采用Fluent软件对同轴喷射流冷热流体搅混引起的三维温度振荡现象进行数值模拟。模拟中,分别选取几种代表性的湍流模型,如大涡模拟(LES)、雷诺应力模型(RSM)及标准k-ε模型。并将模拟结果与实验结果进行了对比,发现:LES是最适合预测冷热流体搅混特性的模型;LES可准确预测温度振荡在半径、高度和方位角方向的平均温度,而雷诺平均法(RANS)的结果则延长了流体的混合过程;LES可预测流体的瞬态温度振荡,RANS则无法预测。

热流体活动示踪标志及其地质意义——以莺歌海盆地为例

沉积盆地内热流体活动过程实际上是热流体聚集与散失的动平衡过程．热流体活动必然导致温度和压力以及化学条件的改变，尽管如此，沉积盆地内热流体活动的示踪难度较大．通过对莺歌海盆地典型实例的剖析，认为较为有效的方法就是通过热流体活动中的温度效应进行示踪研究．其中较为有效的参数有伊－蒙矿物的转换、镜质体反射率和有机物热解指标以及流体包裹体等．这些参数的不同形式的异常均指示了来自深部的热流体的活动．

入口速度比对同轴喷射流三维温度振荡影响的实验研究

实验测量同轴喷射流模型三维温度场和二维速度矢量场,分析不同入口速度比对三维温度振荡的影响。实验结果表明:R<1时,冷热流在底部完成了混合行为,平均温度不呈轴对称分布,而R≥1时,呈轴对称分布,但流体瞬态温度不呈轴对称分布。随着R的增加,冷流随高度增加温度上升的梯度减小,而热流温度下降的梯度则增大;R>1时,流场温度振荡强度小于R≤1的,其强温度振荡发生在冷热流之间和热流与环境流之间的区域。不同R下,温度振荡主要频率均分布在7Hz以内。

依托高楼的太阳能热气流电站系统的CFD模拟

设计了一种依托高楼的太阳能热气流电站,建立了相应的数学模型。利用Fluent软件对该系统的流场及温度场进行了数值模拟,并对电站结构进行了优化设计。模拟结果表明:随着烟囱高度的增加,烟囱内气流的温度不断上升,在出口处由于回流的影响温度稍有下降,气流速度不断增大,气流的压力分布先减小后增加。由于平板集热器的加热作用使烟囱内气流的温度分布不均匀,设计中可将平板型储热器换为带有肋片扩展表面的储热器,并对烟囱与扩压管联接处采用流线形联接进行过渡,以减少此处的流动阻力。同时,设计一个收缩型的烟囱出口,以保证电站系统产生较大的抽力,从而提高电站系统的能量转换率。

无叶扩压器内流场的热线测量

采用单斜丝和单直丝热线相结合多方位采样测量技术，在三种不同转速条件下，使用智能型恒温热线风速仪，对一小型离心式压缩机无叶扩压器内流场进行了测量．给出了三种转速时的时均速度、气流方向角和静压恢复系数的测量结果。

流型、流态变化对含蜡热油管道设计计算的影响

含蜡热油输送管道的设计通常忽略流态流型转变的影响,按照我国常用的简化算法——平均油温法进行计算,会造成较大的计算误差.为精确计算热油管道输送过程中含蜡原油流态和流型的转变对含蜡热油管道设计计算的影响,对不同流态流型应用不同的摩阻计算公式,建立了热油管道温降和压降计算的数学模型,并进行了含蜡热油管道设计计算.计算结果表明:采用简化算法与精确计算相比有较大的误差,流态和流型的变化对沿线压降的影响较大.建议含蜡热油管道的设计计算中考虑流体流态和流型的变化.