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中国海、陆相页岩层系岩相组合多样性与非常规油气勘探意义

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石油与天然气地质 2022年第1期43卷 1-25页

作者：黎茂稳马晓潇金之钧李志明蒋启贵吴世强李政徐祖新页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化江汉油田分公司湖北武汉430223 中国石化胜利油田分公司山东东营257015 中国石化勘探分公司四川成都610041

富有机质细粒沉积岩相组合和有机相之间存在着很强的相关性,富碳酸盐细粒沉积岩相组合以Ⅰ-S或Ⅱ-S型有机相为主,长英质页岩相组合多数为Ⅱ型有机相,而富粘土质页岩相组合的有机相多为Ⅲ/Ⅳ型有机质。因此,全岩矿物X衍射分析既可用于研... 详细信息

富有机质细粒沉积岩相组合和有机相之间存在着很强的相关性,富碳酸盐细粒沉积岩相组合以Ⅰ-S或Ⅱ-S型有机相为主,长英质页岩相组合多数为Ⅱ型有机相,而富粘土质页岩相组合的有机相多为Ⅲ/Ⅳ型有机质。因此,全岩矿物X衍射分析既可用于研究细粒沉积岩相与沉积环境,也可提供有机质类型、烃类产物特征、岩石力学性质和可压性等重要参考信息。在北美和四川盆地海相页岩对比分析的基础上,以中国主要陆相页岩层系为研究对象,利用全岩矿物X衍射分析,结合岩心观察、薄片鉴定、总有机碳含量(TOC)分析等多种手段,开展岩相和有机相类型识别及岩相组合特征和不同页岩层系差异性分析,并探讨它们对非常规页岩油气勘探的指导意义。研究结果表明,中国陆相湖盆沉积类型多样,陆相盆地拗陷期淡水-微咸水湖泊页岩层系以贫碳酸盐矿物的粘土质-长英质页岩相组合为主;而陆相盆地裂陷期咸化、碱化湖泊沉积以碳酸盐质页岩相组合和含碳酸盐的粘土质-长英质页岩相组合为主,各种陆相细粒沉积体系均以相带变化快、岩性-岩相复杂、储-盖组合样式多变为特征。中国陆相细粒沉积岩相的非均质性和岩相组合的多样性,带来了陆相页岩油气"甜点"类型的多样性;不同岩相组合对应的有机相存在显著差异,有机质的差异演化又带来了不同岩相中烃类赋存状态的差异性。这些分析结果证实,每套陆相页岩都具有各自的地质特点。细粒沉积岩相和有机相组合的多样性和差异性,揭示了陆相页岩油气"甜点"和资源分类评价的必要性。

关键词：全岩矿物X衍射分析有机相沉积微相分析细粒沉积岩陆相页岩油中国

鄂西-黔东北地区早寒武世有机质富集机理对比研究

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地学前缘 2023年第6期30卷 181-198页

作者：张力钰陈强路黎茂稳袁坤马晓潇席斌斌岳勇黄泰誉中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430223 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039

寒武纪早期地球环境和生物面貌发生了巨大变化,中上扬子广泛发育的富有机质沉积是重要的烃源岩。了解这套烃源岩的形成与古地理背景、古气候和古海洋之间的耦合关系,明确不同沉积环境有机质富集机理的差异有助于我们认识环境与资源的内... 详细信息

寒武纪早期地球环境和生物面貌发生了巨大变化,中上扬子广泛发育的富有机质沉积是重要的烃源岩。了解这套烃源岩的形成与古地理背景、古气候和古海洋之间的耦合关系,明确不同沉积环境有机质富集机理的差异有助于我们认识环境与资源的内在联系,为资源潜力分析提供地质依据。本研究以鄂西-黔东北地区早寒武世沉积剖面为研究对象,通过岩石学、有机地球化学(岩石热解、干酪根碳同位素和总有机碳)和无机地球化学(主量、微量元素和全岩矿物X衍射)方法,识别了烃源岩特征,对比分析了内陆架盆地(或台盆相)和斜坡相有机质富集的主控因素。结果显示,研究区早寒武世有机质已高过成熟,干酪根类型以Ⅰ型为主。内陆架盆地/台盆相的鸭子口剖面Al含量,Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素含量,以及黏土含量在有机质富集段无明显变化;Mo、U和V等氧化还原敏感元素和TOC含量在水井沱组下段较高,向上逐渐减小;Th/U值和V/(V+Ni)值分别均小于2和大于0.54,指示水井沱组下段持续缺氧。斜坡相ZK513井Al含量和黏土含量在有机质富集段无明显变化;Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素,Mo、U和V等氧化还原敏感元素以及TOC含量的变化趋势耦合,在牛蹄塘组、九门冲组上段分别有明显和略微增大,表明初级生产力增大和水体缺氧硫化。Th/U值和V/(V+Ni)值显示牛蹄塘组缺氧硫化,九门冲组上段整体缺氧。结合古地理背景以及前人的研究认识,认为斜坡相的ZK513井有机质富集的主控因素是较高的生产力和有利保存条件,即上升洋流带来的营养元素促进了初级生产力,形成大量有机质并引发后续的细菌硫酸盐还原作用(BSR)和海水缺氧硫化;内陆架盆地/台盆相的鸭子口剖面初级生产力未明显增强,有机质富集主要受保存条件控制。

关键词：早寒武世鄂西-黔东北地区有机质富集上升洋流缺氧硫化

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陶瓷基复合材料界面微区力学行为的研究进展

材料工程 2024年第4期52卷 1-11页

作者：郝浩辉党潇琳马晓康丁金雪范晓孟西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室西安710072

作为热结构材料,陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC)在航空航天领域应用潜力巨大。连续纤维的引入解决了陶瓷脆性大的问题,而纤维与基体间微小区域——界面层的设计是保证CMC具有高韧性的关键。一直以来相关研究主要集中于... 详细信息

作为热结构材料,陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC)在航空航天领域应用潜力巨大。连续纤维的引入解决了陶瓷脆性大的问题,而纤维与基体间微小区域——界面层的设计是保证CMC具有高韧性的关键。一直以来相关研究主要集中于界面层与CMC宏观力学性能之间的关系,受限于表征难以深入研究界面层微区力学行为的困难。随着微纳力学测试与聚焦离子束(focused ion beam,FIB)技术的发展,近些年来对于CMC界面层结合强度以及其失效行为的表征逐渐增多。在此基础上,本文综述CMC中界面层的作用以及界面剪切强度的影响因素与调控机制,同时汇总当下通过直接或间接手段测试界面剪切强度的方法,重点总结微纳力学手段下纤维push-out/push-in以及微柱压缩等方法的适用条件以及差异,报道这些方法在界面区失效机制研究方面的进展,并指明尚存在的一些问题。其中,纤维pushout/push-in可以反映基体应力作用对界面剪切强度的影响,但测试结果可能受到外部因素的影响;而微柱压缩测试则更多地反映界面层本征特性,无法反映基体应力对界面剪切强度的影响,也无法反映纤维拔出过程。最后展望未来的研究方向:进一步拓展界面微区力学行为的表征方法,同时确定微区力学与宏观力学性能间的影响机制并建立模型,最终实现CMC的界面层优化。

关键词：陶瓷基复合材料界面层微区力学行为界面剪切强度

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塔里木盆地北部奥陶系超深层液态烃演化与保存机制:来自模拟实验的证据

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地学前缘 2023年第6期30卷 329-340页

作者：陈强路马中良黎茂稳席斌斌郑伦举庄新兵袁坤马晓潇许锦中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

塔里木盆地北部寒武系—奥陶系超深层发现一批油藏和挥发性油藏,拓展了石油(液态烃)勘探的深度下限和规模增储领域。深层、超深层跨越多个构造期,经历了复杂的构造、埋藏和热演化历史,油气成藏有其特殊性,超深层油气藏的形成与保持机制... 详细信息

塔里木盆地北部寒武系—奥陶系超深层发现一批油藏和挥发性油藏,拓展了石油(液态烃)勘探的深度下限和规模增储领域。深层、超深层跨越多个构造期,经历了复杂的构造、埋藏和热演化历史,油气成藏有其特殊性,超深层油气藏的形成与保持机制仍需深入探讨。前人在重点层系埋藏热演化史、油气成藏定年、含烃包裹体和原油稳定性等方面开展了研究,但超深储层中烃类与矿物基质、地层水的相互作用对油气演化和保存的影响作用还需深化研究。本文以塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系埋藏-热演化史和古压力变化为约束条件,开展油藏演化系列模拟实验,在逼近地下储层油气赋存状态、上覆压力、地层流体性质和压力条件下,重建了烃类热演化过程。结果表明,温度是原油裂解的主动力,油藏经历的最高古地温及持续时间是控制现今油气相态的决定性因素,而在VRo<2.0%时,地层水、灰岩储层介质环境等延缓了原油的裂解,有利于油藏的保存。对顺托果勒地区早期充注原油的保存能力进行了初步评价,早期充注原油在顺北地区保存指数为67%~100%,顺南地区为17%~50%,推测顺北地区液态烃大量消亡的深度下限在10 000 m左右。

关键词：超深层液态烃保存机制模拟实验塔里木盆地

渤海湾盆地济阳坳陷古近系异常高压成因及其与陆相页岩油富集的关系

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石油实验地质 2023年第1期45卷 145-156页

作者：马晓潇黎茂稳胡克珍陶国亮钱门辉曹婷婷刘鹏李志明蒋启贵李政页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 加拿大联邦地质调查局阿尔伯塔卡尔加里T2L 2A7 中国石化胜利油田分公司山东东营257015

为了探索渤海湾盆地济阳坳陷地层异常压力对页岩油富集的影响,运用全岩X-衍射分析、常规热解生烃潜力分析和有机地球化学系统分析等方法,研究了4口页岩油专探井古近系的单井地层压力结构、泥页岩岩相、有机质成烃演化、黏土矿物转化、... 详细信息

为了探索渤海湾盆地济阳坳陷地层异常压力对页岩油富集的影响,运用全岩X-衍射分析、常规热解生烃潜力分析和有机地球化学系统分析等方法,研究了4口页岩油专探井古近系的单井地层压力结构、泥页岩岩相、有机质成烃演化、黏土矿物转化、烃类滞留—次生孔隙和微裂缝分布的关系。研究区靠近洼陷中部的古近系沙河街组沙三中、下亚段和沙四上亚段岩相组合以碳酸盐岩为主,而靠近凹陷边缘以碎屑岩/化学岩混合沉积组合为主。利用声波测井、密度测井和钻录井资料,可有效识别单井压力结构和异常高压特征,并揭示生烃洼陷区以碳酸盐—黏土矿物组合为主的富有机质页岩中地层孔隙压力的影响因素。综合应用地球化学证据证实,济阳坳陷古近系地层超压主要来源于成熟泥页岩的生烃增压,泥页岩自源超压段与滞留烃高峰段及次生孔隙发育带相对应。

关键词：陆相页岩油细粒沉积岩异常高压声波测井渤海湾盆地

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王徵中西科学会通思想研究

王徵中西科学会通思想研究

作者：马晓潇山东大学

学位级别：硕士

自古以来中国就与外域接触和交往的比较频繁,其中以十七、十八世纪明清之际西学东渐时期最为典型。从明晚期开始,西方传教士纷至沓来,以传播宗教为宗旨的西方文化由此进入中国士人阶层的视界。政治局势的动荡不安,资本主义的悄然萌芽,... 详细信息

自古以来中国就与外域接触和交往的比较频繁,其中以十七、十八世纪明清之际西学东渐时期最为典型。从明晚期开始,西方传教士纷至沓来,以传播宗教为宗旨的西方文化由此进入中国士人阶层的视界。政治局势的动荡不安,资本主义的悄然萌芽,士人阶层的文化觉醒等都使得这个时期呈现出纷繁复杂的美妙。面对西学的不断涌入,中国人不可避免的要去抉择,因而也出现了各种不同的态度,有的人持全盘否定,有的人认为可以对西学加以利用,也有的人全部接纳……上至有着最高权威的统治者下到生活安逸的平民,都是西学东渐时期里的重要参与者,晚明时期的王徵也不例外。他虽受洗天主教,却仍然掩饰不住骨子里的“儒士”身份,王徵采取“学原不问精粗,人亦不问中西”的原则,对西方科学抱有极大的学习兴趣和吸纳态度,积极传播西方科学,改良中国传统机械,是为“有利于民生日用,国家之所急需”。他对西方科学的开放吸收也体现了晚明时期士人阶层对于西学的主要态度。近来学界对于西学东渐时期的代表性人物多有研究,但有着耶儒会通身份并且在中国力学、机械学等领域有着极大贡献的王徵却鲜受到关注,大多数人只是把目光集中在王徵科技著作的版本流变、耶儒会通思想以及其他具体的科技发明等方面,将其放进晚明西学东渐中西科学会通背景中研究和探讨其思想和实践的却是极少数。在西学东渐中西会通中,王徵与徐光启并称为“南徐北王”,可见其重要地位。一直以来,王徵受到了多方面的影响,他个人对于科学技术有着强烈的兴趣,西方科学的传入更是开启了他真正进入中西科学会通领域的序幕。因为秉持着“有益于民生日用,国家之所急需”的目的,王徵在力学、机械学、军事等方面的中西会通都颇有建树。在力学方面,他是将力学介绍到中国的第一人,并尝试按照西方知识系统建构力学体系;在机械学方面,他将西方的机械学知识和技艺与中国传统的工匠技艺结合起来,改良和发明了大量用于生产、生活的机械;在军事方面,他改造中国传统的军事器械,提高了军事机械的防御能力和杀伤力……在中西科学会通领域,王徵可谓是贡献良多,对西方科学的积极学习和接纳态度在当时无疑是领先的,对西方科学知识的理解与运用更是超越了其他人。本文试图通过梳理王徵中西科学会通思想的形成、内容与实践以及评价来厘清王徵在中西科学会通领域的重要性,继而讨论由其思想带给传统文化与科学之间相互发展的思考与启示。

关键词：晚明西学东渐王徵中西科学会通

基于区块链的轻量级RFID认证和所有权转移协议研究

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基于区块链的轻量级RFID认证和所有权转移协议研究

作者：马晓潇西安电子科技大学

学位级别：硕士

RFID(Radio Frequency IDentification)是一种非接触式自动识别技术,作为构建“物联网”的关键技术受到人们的广泛关注,现已被成功用于物流管理、移动支付、门禁系统、医疗设备管理等各个领域。但是RFID系统中标签的存储资源和计算能力... 详细信息

RFID(Radio Frequency IDentification)是一种非接触式自动识别技术,作为构建“物联网”的关键技术受到人们的广泛关注,现已被成功用于物流管理、移动支付、门禁系统、医疗设备管理等各个领域。但是RFID系统中标签的存储资源和计算能力有限;标签和读写器处在开放的无线环境中,极易受到各种类型的攻击,例如窃听、隐私泄露、欺骗、跟踪等。因此,设计低成本、安全、高效的认证协议是实现RFID系统安全的重要保障。现有的RFID系统大体上采用中心化架构,中心服务器极易受到攻击,服务器管理商并不总是可信,维护成本比较高,同时未来还会有海量的商品需要通过RFID技术与网络相连接,对现有的RFID系统提出了巨大的挑战。近年来,区块链作为一种分布式、去中心化的新技术迅速崛起,与传统的集中式数据库相比,它具有更高的稳定性、可靠性、安全性和更低的管理成本。基于区块链来构建RFID系统具有广阔的应用前景,但如何实现对标签的认证仍需研究。另外,在RFID实际应用中,标签的所有权会随着所依附的物品流转不断转移,标签在所有权转移过程中面临着安全和隐私泄露的风险,然而现有的RFID所有权转移协议存在计算量大、成本高、安全性低等问题。为了解决这些问题,本文对基于区块链的RFID认证协议和RFID标签所有权转移协议进行了研究,并取得如下成果:首先,以区块链技术为基础,结合传统的RFID技术,提出一个具有去中心化特点的新型RFID系统架构。标签与阅读器依然通过无线信道进行通信,而后台服务器建立在区块链网络,将标签身份的关键数据信息以区块链交易的形式加密存储在区块链上,保证了数据的不可篡改和可追溯性,也避免了基于云数据库的RFID系统中存在的云服务提供商不可信的问题。其次,提出了一种基于区块链的轻量级RFID认证协议。该协议基于轻量级哈希函数设计,既保障了标签的低成本要求,又实现了标签和阅读器的相互认证。区块链服务器采用不同的顺序对RFID数据进行查询和更新操作,效率较高。该协议满足不可追踪性、相互认证性、前向安全性、抗重放攻击、抗去同步攻击等特性。基于BAN逻辑以及AVISPA工具分析表明该协议是安全的。与同类协议相比,该协议在安全性和标签存储、计算量等性能方面具有较好的优势。第三,提出了一种轻量级RFID标签所有权转移协议。该协议基于轻量级哈希函数设计,并引入标识符来确定所有权当前归属者,实现了标签的所有权从原阅读器到新阅读器的低成本、安全高效转移。安全性分析表明,该协议满足原所有者不相干性、不可追踪性、相互认证性、前/后向安全性、抗重放攻击、抗去同步攻击等特性。基于BAN逻辑以及AVISPA工具的分析表明该协议是安全的。与同类协议相比,该协议在安全性和标签存储、计算量等性能方面具有较好的优势。

关键词：区块链 RFID认证所有权转移 BAN逻辑 AVISPA工具

当代大学既有校园灰空间改造研究——以云南开放大学为例

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云南开放大学学报 2023年第3期25卷 105-112页

作者：彭滔刘兴邦杨英马晓潇云南开放大学云南昆明650500 云南国防工业职业技术学院云南昆明650500

“灰空间”是建筑与外部环境之间的过渡空间,在大学校园规划设计中,校园灰空间是活跃校园氛围、扩展学习活动空间以及提升校园整体品质的重要区域之一。大学校园灰空间普遍存在空间利用率低、功能利用单一、空间灵活度低、空间舒适度低... 详细信息

“灰空间”是建筑与外部环境之间的过渡空间,在大学校园规划设计中,校园灰空间是活跃校园氛围、扩展学习活动空间以及提升校园整体品质的重要区域之一。大学校园灰空间普遍存在空间利用率低、功能利用单一、空间灵活度低、空间舒适度低等问题。通过对云南开放大学图书馆、学生会堂、体育馆的改造研究,探索以学生创造为主导的高校“灰空间”改造模式。

关键词：大学校园灰空间改造设计

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美国重点页岩油区勘探开发进展及启示

新疆石油地质 2021年第5期42卷 630-640页

作者：李倩文马晓潇高波陈新军中国石化石油勘探开发研究院北京102206

根据美国二叠盆地、威利斯顿盆地Bakken区带、墨西哥湾盆地Eagle Ford区带等重点页岩油区的地质特征、储量、产量、钻井和开发技术进展,分析了美国页岩油的发展趋势,并总结经验启示,以期为中国页岩油的发展提供借鉴。分析表明,二叠盆地... 详细信息

根据美国二叠盆地、威利斯顿盆地Bakken区带、墨西哥湾盆地Eagle Ford区带等重点页岩油区的地质特征、储量、产量、钻井和开发技术进展,分析了美国页岩油的发展趋势,并总结经验启示,以期为中国页岩油的发展提供借鉴。分析表明,二叠盆地是美国页岩油储量和产量最高的地区,主要产区为Spraberry和Wolfcamp区带,未来也将处于愈加重要的地位。2020年受新冠肺炎疫情影响,美国三大主力产区油气钻机数量和页岩油产量整体呈现先下降后增加的趋势,超低油价驱动油公司采取新一轮技术革新和降本措施提高单井产量。借鉴美国页岩油勘探开发的经验,中国页岩油应优先选择成熟度较高的轻质油和凝析油展开部署,并跟踪学习美国凝析油藏的开发技术;甜点分级评价是美国页岩油高效开发的基础,在低油价下作用尤为明显;中国页岩油要实现高效开发还有很长的路要走,技术进步是页岩油降本增效的核心,因此在勘探开发初期就要重视技术攻关。建议对中国页岩油勘探开发开展全生命周期管理和地质工程一体化技术管理模式,探索出页岩油高效开发、迅速降本增效的新途径。

关键词：页岩油勘探开发美国中国二叠盆地威利斯顿盆地墨西哥湾盆地产量启示