科研产出
海藻化工以氢氧化钙作为钙化剂的新型钙化工艺研究
《无机盐工业 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：研究了海藻化工中以氢氧化钙作为钙化剂的新型钙化工艺,使用氢氧化钙+氯化钙作为褐藻酸钠的钙化剂替代传统的单一氯化钙。确定的双钙钙化工艺条件:每升褐藻酸钠胶液(褐藻酸钠质量浓度为2.5 g/L),添加氯化钙溶液29.0 mL(质量分数为5%),添加氢氧化钙溶液13.75 mL(质量分数为5%),复合钙化剂中氯化钙与氢氧化钙物质的量比为1.19∶1。与传统工艺相比,新型钙化工艺褐藻酸钠的产率未有明显变化,得到的褐藻酸钠粘度稍有降低,粘度由275.1 mPa·s降低至241.3 mPa·s;氯化钙使用量降低40%以上,总钙添加量减少19%。双钙钙化工艺实现了对钙化废水的再利用,废水中钙质量浓度经处理由483 mg/L降到20 mg/L左右,电导率由6.84 mS/cm降至4.28 m S/cm;经脱钙处理的钙化废水回用后对产品褐藻酸钠的产率和粘度没有显著影响。新工艺操作简单,不仅有效减少了钙化废水中离子的引入,同时可以实现低成本地脱钙,脱钙后的废水可以作为冲稀水回收利用,减少了水资源的消耗,为海藻化工行业的减排提供了一条新的工艺途径。
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ROV技术在海底地震节点布设中的应用及展望
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：海底地震勘探实施过程中,传统的缆绳式地震节点布设方式受洋流及海底地形影响较大,很难保证节点的数据采集质量和设备安全性。由于无人缆控潜水器(Remote Operated Vehicle,ROV)对海洋环境的良好适应性和强大的工程干预能力,为探索海底地震节点布设提供了新方法。笔者综合介绍了ROV的技术特点,结合具体工程实例讨论了基于ROV的海底地震节点布设的主要技术流程。通过分析对比采用ROV布放与传统甲板布放在布放回收效率、安全性及复杂地形适应性等方面的工作数据统计,探讨了ROV布放技术在海底地震节点放工作中的可行性、优势与局限性,以及其应用发展前沿。具有更高精度和安全性的ROV节点布放技术作为一种新手段,可作为传统布放方式的补充手段,未来将在深远海的海底地震节点布设及其相关领域得到更广泛的应用。
关键词： 海底地震勘探 无人缆控潜水器 海底地震节点 节点布放 深远海
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渣尔泰群、白云鄂博群碎屑锆石特征对源区地壳结构的启示
《地质科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：近年来,锆石的晶体形态、内部结构、年龄和Hf-O同位素分析已经成为盆地沉积物源区示踪的重要探针。渣尔泰群和白云鄂博群中碎屑锆石年龄主要集中在新太古代末期(～2.50 Ga)与古元古代末期(～1.90 Ga)两组,这两组碎屑锆石的相对丰度在层序上出现"振荡性"变化,这种变化特征与经典的源汇系统中构造一沉积响应的年代记录明显不一致。为研究渣尔泰群、白云鄂博群沉积层序中碎屑锆石年龄分布特征与源区构造演化之间的关系。本文系统总结了区域内大量相关的锆石U-Pb年龄数据,同时对渣尔泰群书记沟组和增隆昌组进行碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。研究表明这两组年龄与南部大青山—乌拉山造山带中基底岩石记录的构造热事件年龄相一致,同时根据锆石结构特征认为～2.50 Ga的锆石来源于造山带内新太古代岩浆—变质地体,～1.90 Ga的锆石来源于高级变质—深熔地体。大青山—乌拉山造山带与这套中-新元古代沉积地层构成源汇系统。源区造山带下地壳新太古代与古元古代变质岩系近水平互层叠置是大青山—乌拉山造山带下地壳结构的基本特征,岩性变化率在垂向上远大于水平方向,是控制盆地中碎屑锆石组合变化的直接原因。
关键词： 渣尔泰群 白云鄂博群 碎屑锆石U-Pb年龄 相对丰度变化 造山带地壳结构
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含水合物沉积物孔隙结构特征与微观渗流模拟研究
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：含水合物沉积物孔隙结构特征分析和微观渗流模拟是水合物研究的基础性、关键性工作,对深入理解沉积物中水合物的分解机理、储层渗流机理和开采机理有十分重要的意义。总结了国内外含水合物沉积物的微观孔隙探测方法,对比分析了多种微观探测技术应用在水合物研究中的技术特点;重点分析了计算机断层扫描(CT)、扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振成像(MRI)技术在含水合物沉积物孔隙结构研究中的应用现状;简述了利用微观数值模拟方法进行含水合物沉积物渗流分析的研究进展;在此基础上,展望了含水合物沉积物孔隙特征分析和微观渗流模拟研究的未来方向和挑战。
关键词： 水合物 孔隙结构特征 微观探测技术 计算机断层扫描 渗流 微观数值模拟
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巴伦支海西南部天然气水合物形成与分解影响因素
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：北极海域赋存丰富的油气和天然气水合物资源,也是全球环境变化的一个重要窗口,北极巴伦支海西南部陆架已发现大量天然气水合物赋存的识别标志,笔者综述了巴伦支海西南部海域陆架区水合物形成的条件和已发现的天然气水合物分布情况和泄漏特征,总结影响巴伦支海西南陆架区天然气水合物形成和分解的各项因素,评价北极巴伦支海西南部天然气水合物资源前景。掌握北极巴伦支海及其周边区域的水合物资源情况是提升中国在北极事务话语权的必要内容之一,北极海域水合物动态变化对于全球气候变化具有十分重要的指导意义;这类极地低温海域水合物流体聚集和运移特征十分特殊,对丰富水合物成藏研究有重要的理论意义。
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基于数字岩心的含水合物石英砂微观渗流有限元分析
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：利用X射线计算机断层扫描系统(CT)获得不同饱和度下含水合物石英砂内部气、水、水合物各相态分布特征,通过有限元方法计算了不同水合物饱和度下石英砂液相渗透率变化,并模拟了流体在孔隙内的流动情况,获得了假定边界条件下孔隙流体的三维流速分布。研究结果表明,随着水合物饱和度的降低,渗透率逐渐增大,其中当水合物饱和度从56%下降到39%时,液相渗透率值增速最大;水合物分解末期,液相渗透率并未随着有效孔隙度的增大而快速升高,通过CT扫描图像显示,部分石英砂孔隙和喉道可见甲烷气泡滞留,由于气体的贾敏效应在一定程度上阻碍了液体的流动,从而导致液相渗透率增速降低。本研究建立了一种基于石英砂内部真实孔隙特征的液相渗透率和液体流速计算方法,可为水合物开采过程中储层微观渗流演化机理研究提供参考。
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海域天然气水合物资源开采新技术展望
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：随着全球海域天然气水合物资源勘探工作的深入和油气开发技术装备水平的提升,深水浅层天然气水合物资源商业化开采的前景逐渐明晰。自2013年开始,日本、中国相继进行了多次海域水合物试开采尝试,连续产气时间、累计产气量和日均产气量逐步获得提升。2020年中国率先实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的跨越。然而,以"降压"为核心理念的开采技术单井产气量瓶颈明显,制约了水合物资源产业化发展进程,必须在已有技术方法基础上创新发展,形成高效、安全、经济的海域天然气水合物资源开采专有技术体系。笔者梳理了近年来海域天然气水合物开采技术研发领域内的新进展,分析了包括"原位分解采气"和"原位破碎抽取"两大开采框架指导下,多种开采技术的创新升级进展和存在的主要问题,在此基础上展望了未来海域天然气水合物资源开采技术的研发方向。
关键词： 天然气水合物 开采新技术 原位分解采气 原位破碎抽取
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含水合物沉积物声学特性——实验模拟与数值模拟的对比分析
《海洋地质前沿 》 2020 CSCD
摘要：含水合物沉积物声学特性在水合物勘探中非常重要。针对含水合物沉积物声学特性,前人通过实验模拟及岩石物理建模已取得一定的进展,但基于实验条件开展的数值模拟及其结果的对比研究仍鲜有涉及。笔者拟采用实验室物理模拟与实验储层数值模拟相结合的方法,通过物理实验模拟获得水合物储层声学特征。在此基础上,以实验物理模型以及声波采集系统为基本构建对应条件下的近似地质模型和声波观测系统,分别在50 kHz和80 Hz频率条件下获得具有不同水合物饱和度储层的波形记录和波场快照,并获得不同时间点和饱和度条件下的储层速度,对比分析实验模拟与数值模拟获得结果的异同。研究表明在3种模拟条件下获得的不同时刻的含水合物储层声速对应关系良好,数值模拟结果很好地印证了实验室模拟实验的结果,表明在实验室内进行相应物理模型的岩石物理模拟实验具有可行性。将实验模拟与数值模拟结果同野外探测数据对比分析,具有一致的变化趋势,表明物理模拟实验和数值模拟结果对野外勘探数据分析具有重要的指导意义。
关键词： 天然气水合物 声学特性 实验模拟 数值模拟 对比分析
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南海神狐海域非均质性天然气水合物储层的分频反演
《海洋地质与第四纪地质 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：南海北部陆坡神狐海域天然气水合物钻探结果显示,这一区域水合物储层具有纵横向分布不均质性、规模小且变化快的特点,使得精确评价水合物资源量面临诸多困难。根据井震数据分析了水合物分布特点,利用分频反演方法对该区水合物的空间分布进行预测。分频反演是利用测井和地震资料,采用支持向量机(SVM)的方法研究不同探测频率下的振幅响应(AVF),将AVF作为独立信息引入反演,建立起测井和地震波形间的非线性关系,充分利用地震中全频带信息,实现高分辨率的反演结果。采用该方法进行预测的结果与实际钻井情况非常吻合,验证这一技术适用于预测非均质性天然气水合物空间分布。基于预测结果并结合区域地质特征综合分析表明:水合物分布不均匀的主控因素除温压条件外,晚中新世之后的频繁构造运动使较深部的热解气沿着断层、气烟囱向上运移,形成厚块状"流体运移通道型"天然气水合物藏,而浅部沉积物中以扩散方式在渗透性良好的储层形成薄层状天然气水合物藏。
关键词： 天然气水合物 空间分布 非均质性 分频反演 神狐海域
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