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深部煤层气游离气饱和度计算模型及其应用

煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 134-146页

作者：石军太曹敬添徐凤银熊先钺黄红星孙政贾焰然马淑蕊郑浩杭邓婷李靖李相方中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)煤层气研究中心北京102249 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116

近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破,部分井日产气量高达十万方,给煤层气产业重新树立了信心。但是,由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境,不同深度煤储层典型... 详细信息

近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破,部分井日产气量高达十万方,给煤层气产业重新树立了信心。但是,由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境,不同深度煤储层典型参数和煤层气赋存方式的分布特征以及对储量和产量的影响亟需揭示。基于Langmuir等温吸附式、亨利定律及物质平衡原理,考虑吸附层和溶解气的影响,建立了深部煤层气游离气饱和度计算模型;以国内鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块深部煤层气藏为例,分析不同深度深部煤层气赋存方式及分布特征,并评价游离气饱和度对深部煤层气储量、产量与合理配产的影响。研究认为:当煤层埋深大于溶解饱和对应的深度,游离气才会出现,且随着埋深的增加,游离气饱和度先快速增加后缓慢增加,目标区块埋深1875 m处才出现游离气,在埋深2800 m处游离气饱和度高达90%,游离气的占比高达17.3%。游离气饱和度对深部煤层气储量计算、产气特征和合理配产影响很大,随着游离气饱和度的增大,煤层气储量线性增大,累产气量持续上升但后期上升幅度逐渐变缓,深部煤层气井最优配产增加,井底流压下降速度加快,压裂改造区的内外压差降低,未改造区动用程度增加。目标区块主力开发煤层埋深位于2100~2300 m,游离气饱和度介于48%~68%,游离气占比介于10%~13%,建议气井合理配产介于(4~10)×10^(4)m^(3)/d。研究结果可为深部煤层气进一步开发提供理论依据和方法支撑。

关键词：深部煤层气赋存方式游离气饱和度储量评价产气规律合理配产

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煤储层酸化氧化试剂体系优选及增产效果评价

煤炭学报 2024年第4期49卷 1989-2003页

作者：石军太范倩雯曹运兴徐凤银黄红星刘高峰刘成李星浩曹敬添邓婷王春琦孙政李相方中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)煤层气研究中心北京102249 河南省非常规能源与开发国际联合实验室河南焦作454003 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 河南理工大学资源环境学院河南焦作454003 中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司浙江杭州310023 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116

我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储... 详细信息

我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储层物性也是近年研究的热点。煤储层酸化氧化技术可以避免物理增产方式造成的储层伤害,并可以促进解吸并改善渗流能力,但对于不同煤阶煤储层,适宜不同煤阶煤储层的酸化氧化试剂需要优化,以及其酸化氧化的作用效果需要评价。通过室内实验,对比分析了保德、沐爱、新疆区块煤样物性特征,包括煤阶、煤体结构、煤的宏观特征、煤质特征、孔渗参数、元素分析、矿物组成方面的区别;通过煤粉酸液前置溶蚀实验,优选出了盐酸最佳浓度,并通过Design-Expert软件设计并开展了五因素三水平的酸液优选正交实验,找出了影响溶蚀效果的敏感因素,优选出了最优的氧化剂类型,并对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别优选出了适用于各区块煤储层的酸化氧化试剂体系;应用优选出的各区块酸化氧化试剂体系,对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别对比分析了酸化氧化前后的孔隙度、渗透率和润湿性;最后基于沐爱区块一个典型井组,通过数值模拟预测了酸化氧化改造后的产气效果。实验表明:盐酸浓度在3~4 mol/L内,酸液溶蚀效果最好;5个实验因素的影响效果从大到小依次是浸泡时间、酸液种类、浸泡温度、煤样种类、酸液浓度;最优的氧化剂为质量分数3%的过氧化氢溶液;保德区块混合酸化氧化剂配方为10%HCl+2%CH_(3)COOH+2%HF+3%H_(2)O_(2),沐爱区块的最佳混合酸化氧化剂配方为8%HCl+2%CH_(3)COOH+4%HF+3%H_(2)O_(2),新疆区块的最佳混合酸化氧化剂配方为12%HCl+1%CH_(3)COOH+1%HF+3%H_(2)O_(2),煤阶越高,最优酸化氧化试剂体系中HF含量越高。酸化和氧化对煤样的孔隙度和渗透率有提升作用,2者增大规律一致,低阶煤提升效果优于高阶煤。酸化作用使煤的亲水性增强,而氧化作用使煤的亲水性大幅减弱,经优选的酸化氧化体系处理的煤样亲水性减弱。数值模拟预测表明酸化氧化方案生产10 a达到废弃条件时采出率达到了64.64%,与同一时间未进行酸化氧化方案的采出程度相比增加19.72%,增产效果显著;与未进行酸化氧化方案生产18 a达到废弃条件时采出率相比增加0.97%,但酸化氧化措施节省了8 a生产时间达到最终采出率,降低了矿场运营成本。优选出的适宜于低、中、高不同煤阶煤层气藏的酸化氧化体系,改善了目标煤储层的解吸和渗流能力,提高了单井产量和采出率。

关键词：煤层气储层改造酸化氧化溶蚀采出率

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煤表面含氧官能团吸附氮化物的模拟计算研究

原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 1-7页

作者：孙潇镝唐克王聚财富添洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院锦州121001

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过... 详细信息

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过计算分析前线轨道、吸附能及分子间吸附距离等参数,探究三种氮化物在煤表面不同官能团上的吸附机理,结果表明煤表面模型上各官能团对三种氮化物的吸附强弱顺序均为:-COOH>R-OH>Ph-OH>-C=O>-O->R,三种氮化物在煤表面官能团的吸附强弱顺序为:吡啶>喹啉>苯胺.

关键词：煤官能团氮化物模拟吸附

Ag^(+)、Zn^(2+)、Cr^(3+)改性Y型分子筛吸附脱除喹啉的模拟计算研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 61-68页

作者：孙潇镝唐克高畅富添王聚财洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院锦州121001 葫芦岛市应急管理局葫芦岛125000

首先考察了吸附时间对三种改性Y型分子筛AgY、ZnY、CrY吸附脱除模拟燃料中喹啉的影响,结果发现三种分子筛对喹啉的吸附容量和去除率大小顺序均为:AgY>CrY>ZnY.运用Materials Studio软件,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)对... 详细信息

首先考察了吸附时间对三种改性Y型分子筛AgY、ZnY、CrY吸附脱除模拟燃料中喹啉的影响,结果发现三种分子筛对喹啉的吸附容量和去除率大小顺序均为:AgY>CrY>ZnY.运用Materials Studio软件,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)对改性Y型分子筛吸附喹啉机理进行了模拟计算研究,得出以下结论:模拟计算AgY、ZnY、CrY的比表面积和孔体积与其低温N2吸附-脱附表征结果基本一致,并且发现改性Y型分子筛的吸附脱氮能力与比表面积和孔体积关系不大;以Fukui函数为基础,采用Mulliken和Hirshfeld两种布局数分析方法模拟计算了三种改性Y型分子筛的相对亲电性并分析Lewis酸强弱,其Lewis酸大小顺序为:AgY>CrY>ZnY;对三种改性分子筛进行了前线轨道分析,其化学吸附活性大小为AgYCrY>ZnY,模拟计算所得各种结果与实验结果顺序完全一致.

关键词： Y型分子筛改性吸附喹啉模拟

全民健身与全民健康深度融合:内在逻辑、现实价值与实现路径

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文体用品与科技 2025年第1期 7-9页

作者：杨春立尹添谭泽君云南民族大学教务处(课程教师学生中心) 云南昆明650500 云南民族大学体育学院云南昆明650500 云南省昆明市官渡小学云南昆明650124

本研究从政策变迁与运行逻辑入手,探讨了全民健身与全民健康深度融合的内在逻辑和现实价值,并提出了具体的实现路径。研究的目的是为了明确全民健身与全民健康深度融合的推进计划、治理方式及参与主体,从而为相关政策的制定和实施提供... 详细信息

本研究从政策变迁与运行逻辑入手,探讨了全民健身与全民健康深度融合的内在逻辑和现实价值,并提出了具体的实现路径。研究的目的是为了明确全民健身与全民健康深度融合的推进计划、治理方式及参与主体,从而为相关政策的制定和实施提供理论依据和实践指导。研究表明,全民健身与全民健康的深度融合需要坚持“一体化融合”的推进思路,完善“矩阵化融合”的治理框架,构建“集约化融合”的服务模式。这些措施有助于实现全民健身与全民健康的深度融合,进而提升国民健康水平和生活质量。

关键词：全民健身全民健康深度融合现实价值

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南阿尔金木纳布拉克地区巴什库尔干岩群变质岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 198-214页

作者：解添合曹玉亭刘良马拓王超康磊盖永升宋里豪山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩... 详细信息

南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩组的6个样品进行了岩相学、锆石U-Pb定年和Hf同位素组成研究,以期对区内长城纪地层的构造归属划分提供更多的年代学证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得红柳泉组钾长片麻岩和角闪片岩的原岩形成年龄分别为1459~1577Ma和<1493Ma、贝壳滩组钙质白云母片岩的原岩年龄为<956Ma,均为中-新元古代;此外钙质白云母片岩还获得499Ma的变质年龄,总体反映了以上3个样品具有阿尔金杂岩的锆石年龄信息。这3个样品的核部残留碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值与阿尔金杂岩中各类变质岩的ε_(Hf)(t)值范围一致,且具有相似的二阶段模式年龄,代表了其原岩具有相似的物源。因此,综合年代学和Hf同位素组成分析可以推断,以上3个样品所属的地层不应再归为长城纪巴什库尔干岩群,而归到阿尔金杂岩更为合适。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得扎斯勘赛河组长英质片麻岩、红柳泉组长英质糜棱岩和贝壳滩组斜长角闪岩的原岩年龄介于454~460Ma以及多期变质年龄分别为429~432Ma、400~402Ma和~376Ma。这3个样品的原岩年龄和变质年龄与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带内变质岩石原岩和变质年龄具有一致性,且构造位置上均位于木纳布拉克地区西南缘,与阿尔金杂岩以断裂相隔,由此初步推断其与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带有关。综上,本文认为南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中南部的贝壳滩组和红柳泉组样品为南阿尔金高压-超高压变质带的西延部分,北部的扎斯勘赛河组和红柳泉组样品为中阿尔金南缘志留纪中压-高压变质作用的产物。

关键词：南阿尔金木纳布拉克阿尔金杂岩锆石U-Pb定年锆石Hf同位素

腺苷酸活化蛋白激酶介导巨噬细胞脂肪酸氧化:中药防治动脉粥样硬化的途径

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中国组织工程研究 2025年第18期29卷 3906-3914页

作者：曹盼夏彭紫凝刘珊珊费添添梁腾云张梦雯吴鸿河南中医药大学第二临床医学院河南省郑州市450000 云南中医药大学第一临床医学院云南省昆明市650000 河南中医药大学河南省郑州市450000

背景:巨噬细胞的能量代谢和极化状态在动脉粥样硬化的进展中起关键作用。中医药通过调控巨噬细胞代谢途径展示出防治动脉粥样硬化的潜力。目的:综述腺苷酸活化蛋白激酶调控巨噬细胞能量代谢和极化状态的研究进展,并探讨中医药防治动脉... 详细信息

背景:巨噬细胞的能量代谢和极化状态在动脉粥样硬化的进展中起关键作用。中医药通过调控巨噬细胞代谢途径展示出防治动脉粥样硬化的潜力。目的:综述腺苷酸活化蛋白激酶调控巨噬细胞能量代谢和极化状态的研究进展,并探讨中医药防治动脉粥样硬化的作用机制。方法:计算机检索Web of Science、PubMed及中国知网等数据库,检索时限为各数据库建库至2024年6月。中文检索词为“AMPK,脂肪酸氧化,巨噬细胞极化,中药,动脉粥样硬化,冠心病”等;英文检索词为“AMPK,fatty acid oxidation,macrophage polarization,Traditional Chinese Medicine,atherosclerosis,coronary heart disease”等,最终纳入62篇文献。结果与结论:①巨噬细胞的能量代谢从氧化磷酸化向糖酵解的转变,在动脉粥样硬化进展中起关键作用。在巨噬细胞中腺苷酸活化蛋白激酶激活后,通过促进脂肪酸氧化和M2型极化,发挥抗炎和稳定动脉斑块的作用。②中药单药(如人参、黄芪、黄精等)及复方(如黄连解毒汤、养心舒脉颗粒、调肝导浊方等)通过调控腺苷酸活化蛋白激酶途径干预核因子κB、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等多条信号通路影响巨噬细胞的代谢方式,改变细胞功能,从而发挥治疗疾病的作用。③未来的研究应关注腺苷酸活化蛋白激酶、代谢与极化途径的相互作用,以及中药如何通过这些途径发挥治疗作用,为动脉粥样硬化的治疗提供新的策略。

关键词：动脉粥样硬化腺苷酸活化蛋白激酶巨噬细胞极化脂肪酸氧化能量代谢中医药综述工程化组织构建

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活性炭固定床电解槽处理苯酚废水

中国给水排水 2002年第5期18卷 45-47页

作者：曹敬华张希衡青岛建筑工程学院环境工程系山东青岛266033 西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055

对采用新型节能活性炭固定床电解槽处理苯酚废水的研究结果表明 ,NaCl投加量为 9～ 2 0 g/L时对酚的去除影响最大 ,最佳投加量为 2 0 g/L ;槽电压升高会使酚去除率增加 ,但单位功率去除率明显减小 ;出水酚浓度与电解时间呈负指数关系 ,... 详细信息

对采用新型节能活性炭固定床电解槽处理苯酚废水的研究结果表明 ,NaCl投加量为 9～ 2 0 g/L时对酚的去除影响最大 ,最佳投加量为 2 0 g/L ;槽电压升高会使酚去除率增加 ,但单位功率去除率明显减小 ;出水酚浓度与电解时间呈负指数关系 ,随电解时间增加而降低 ;酚降解速率与酚浓度呈一级反应关系 ;在酚去除率相同的条件下 ,活性炭固定床电解槽可比普通电解槽节省电耗 30 %～ 4 0 %。

关键词：苯酚废水活性炭固定床电解槽废水处理

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川西铜矿周边土壤铬含量高光谱反演研究

测绘工程 2025年第1期34卷 62-67页

作者：王光羽杨斌陈卓尔魏添翼杨坤卓思杰西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 国家遥感中心绵阳科技城分部四川绵阳621010 西南科技大学四川天府新区创新研究院成都621010

矿产资源的开采,给其周边土壤带来许多环境问题,如何快速筛查出矿区周边土壤污染情况尤为重要。本文以川西某铜矿周边土壤作为研究对象,采用LASSO算法对SG平滑后的高光谱数据R SG和经过多元散射校正(MSC)、一阶微分(FD)、倒数变换(RT)... 详细信息

矿产资源的开采,给其周边土壤带来许多环境问题,如何快速筛查出矿区周边土壤污染情况尤为重要。本文以川西某铜矿周边土壤作为研究对象,采用LASSO算法对SG平滑后的高光谱数据R SG和经过多元散射校正(MSC)、一阶微分(FD)、倒数变换(RT)的光谱数据进行特征波段的筛选。使用偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)、支持向量机回归(SVR)、极端梯度提升(XGBoost)、反向传播神经网络(BPNN)5种模型进行反演。结果表明,R SG、MSC、FD筛选出的特征波段集中在近红外区域,RT筛选出的特征波段集中在可见光区域;MSC-SVR模型的R 2,RMSE和RPD分别为0.763、6.745、2.06,在所有模型中精度最高,该模型可用于研究区土壤中铬的快速监测。

关键词：高光谱反演土壤重金属含量光谱分析川西铜矿铬含量

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