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Geological and Geochemical Characteristics and Exploration Prospect of Coal-Derived Tight Sandstone Gas in China： Case Study of the Ordos, Sichuan, and Tarim Basins

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2018年第4期92卷 1609-1626页

作者： ZOU Caineng TAO Shizhen han wenxue ZHAO Zhenyu MA Weijiao LI Changwei BAI Bin GAO Xiaohui Petro China Research Institute of Petroleum Exploration & Development Beijing 100083 China College of Earth Science and Engineering Shandong University of Science and Technology Qingdao 266590 Shandong China

This work extensively investigated global tight sandstone gas, and geologically and geochemically analyzed the tight sandstone gas in China＇s Ordos, Sichuan, and Tarim basins. We compared typical tight sandstone gas in China with that in North America. We proposed six conditions for the formation of China＇s tight sandstone gas, and illustrated the geological characteristics of tight sandstone gas. In China, gas-bearing tight sandstones were mainly deposited in continental lake deltas and marine-terrigenous facies basin environments, associated with coal-measure strata, and were mostly buried deeper than 2000 in under a formation pressure of 20-30 MPa, with pressure coefficients varying from overpressure to negative pressure. In other countries, tight gas bearing sandstones were dominantly deposited in marine to marine-terrigenous facies environments, occurred in coal-measure strata, and were mostly buried shallower than 2000 m in low-pressure systems. We systematically analyzed tight sandstone gas in the Ordos, Sichuan, and Tarim basins in terms of chemical compositions, geochemical characteristics of carbon isotopes, origins, and sources. Tight sandstone gas in China usually has a hydrocarbon content of 〉95%, with CH4 content 〉90%, and a generally higher dry coefficient. In the three above-mentioned large tight sandstone gas regions,δ13C1 and δJ3C2 mainly ranges from -42%o to -28%o and from -28%o to -21%o, respectively. Type III coal-measure source rocks that closely coexist with tight reservoirs are developed extensively in these gas regions. The organic petrology of source rocks and the carbon isotope compositions of gas indicate that tight sandstone gas in China is dominantly coal-derived gas generated by coal-measure strata. Our analysis of carbon isotope series shows that local isotope reversals are mainly caused by the mixing of gases of different maturities and that were generated at different stages. With increasing maturity, the reversal tendency becomes m

关键词： coal-derived gas tight sandstone gas geological characteristics geochemistry origin exploration potential

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基于分布式贝叶斯隐马尔可夫回归的动态软测量建模方法

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化工学报 2023年第6期74卷 2495-2502页

作者：邵伟明韩文学宋伟杨勇陈灿赵东亚中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石化青岛炼化分公司山东青岛266500 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心山东东营257000

利用软测量技术实时预测化工过程中的关键参数对生产过程的在线监测、自动控制、实时优化具有十分重要的意义。为此,提出了一种基于隐马尔可夫模型的动态软测量建模方法。首先,针对数据规模大导致模型计算效率低和数据缺失导致数据无法... 详细信息

利用软测量技术实时预测化工过程中的关键参数对生产过程的在线监测、自动控制、实时优化具有十分重要的意义。为此,提出了一种基于隐马尔可夫模型的动态软测量建模方法。首先,针对数据规模大导致模型计算效率低和数据缺失导致数据无法充分利用的问题,提出了一种基于分布式贝叶斯隐马尔可夫回归的预测模型;其次,针对该模型进一步提出了一种能够获得精确后验分布的分布式训练方法。最后,利用蜡油加氢过程对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：化工过程动态建模贝叶斯隐马尔可夫回归软测量分布式计算

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鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩储层特征及成因机理

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中国矿业大学学报 2016年第4期45卷 765-771,793页

作者：韩文学侯连华姚泾利麻伟娇中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018

为了精确表征长7段致密砂岩储层特征及研究致密储层成因,在盆地尺度范围内,综合利用常规镜下薄片观察、高压压汞实验、XRD分析手段,并结合高精度TRA物性实验,精确表征了长7段致密砂岩储层的岩石学特征及储集性能,在此基础上分析了致密... 详细信息

为了精确表征长7段致密砂岩储层特征及研究致密储层成因,在盆地尺度范围内,综合利用常规镜下薄片观察、高压压汞实验、XRD分析手段,并结合高精度TRA物性实验,精确表征了长7段致密砂岩储层的岩石学特征及储集性能,在此基础上分析了致密储层成因,认为致密储层成因主要有机械压实及压溶作用、各种类型的胶结作用、交代作用、沉积微相的控制作用以及填隙物的影响.研究结果表明:长7段致密砂岩储层以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主;石英含量较高,质量分数平均值为40.4%,具有较强的可压裂性,有利于后期的压裂开采;填隙物中水云母的含量较高,质量分数平均值为10.4%,导致长7段物性变差;孔隙类型以长石溶孔为主,占总孔隙的60%,排驱压力高,中值压力平均为7.72 MPa;喉道细小,孔喉结构复杂,物性较差,孔隙度均值为8.55%,渗透率均值为0.21mD.

关键词：鄂尔多斯盆地长7段储层特征致密储层成因

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高噪声环境下电厂设备声音融合特征生成方法研究与实现

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热力发电 2022年第12期51卷 39-47页

作者：张强武明路韩文学包伟伟张楠李明轩翟永杰石家庄良村热电有限公司河北石家庄050000 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209 华北电力大学(保定)自动化系河北保定071003

基于声音信号的电厂设备状态监测是一种新型的设备状态故障诊断技术,电厂的高噪声环境是该技术应用过程中需要解决的技术难点。针对高噪声环境下电厂设备声音识别问题,提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和Gammatone频率倒谱系数(GFCC)... 详细信息

基于声音信号的电厂设备状态监测是一种新型的设备状态故障诊断技术,电厂的高噪声环境是该技术应用过程中需要解决的技术难点。针对高噪声环境下电厂设备声音识别问题,提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和Gammatone频率倒谱系数(GFCC)的电厂设备声音融合特征生成方法,以实现对不同设备运行声音的准确识别。首先,使用96通道声像仪在电厂高噪声环境中采集处于运行状态的6种设备声音信号,并对声音信号进行预处理,得到多帧样本信号;然后,利用MFCC和GFCC对预处理后的声音信号进行特征提取,得到原始高维特征;为消除噪声影响并降低特征维度,分别使用主成分分析(PCA)、降噪自动编码器(DAE)和t分布-随机近邻嵌入(t-SNE)算法对原始高维特征进行降维处理,计算对应类别可分性准则函数值,将同种降维方法下的降维特征融合得到融合特征;最后,向数据集中加入高斯白噪声,基于融合特征采用支持向量机算法进行设备声音识别,验证融合特征的准确性和鲁棒性。实验结果表明,融合特征既具有MFCC特征的准确性也具有GFCC特征的鲁棒性,相较于降维前的MFCC和GFCC特征提取方法,识别成功率明显提高,可为电厂设备状态监测与故障预警方法的进一步研究提供理论基础。

关键词：状态监测故障诊断声音识别融合特征去噪降维

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The InSe/g-CN van der Waals hybrid heterojunction as a photocatalyst for water splitting driven by visible light

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Chinese Chemical Letters 2022年第1期33卷 404-409页

作者： Cheng He Fusheng han wenxue Zhang State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials School of Materials Science and EngineeringXi'an Jiaotong UniversityXi'an 710049China. School of Materials Science and Engineering Chang'an UniversityXi'an 710064China

Designing and developing the highly efficient photocatalysts is full of significance to achieve spontaneous photolysis *** this work,using the first-principles calculations,we have performed a systematic theoretical study of water splitting photocatalytic activity of the InS e/g-CN *** is concluded that the In Se/g-CN heterojunction is a typical type-II semiconductor,whose electrons and holes can be effectively *** the potential of the conduction band minimum(CBM)and valence band maximum(VBM)satisfy the requirements for photolysis ***,the changes of Gibbs free energy(ΔG)of the oxygen evolution reaction(OER)and the hydrogen evolution reaction(HER)are calculated to investigate thermodynamic sustainability of photolysis *** results show that when pH=7,the potential driving force provided by the InSe/g-CN heterojunction can ensure the spontaneous progress of HER and *** addition,it is found that the solar conversion efficiency(η;)of the In Se/g-CN heterojunction is up to 13.7%,which indicates it has broad commercial application ***,the In Se/g-CN heterojunction is expected to be an excellent candidate for photolysis water.

关键词： Photolysis water First-principles Type-Ⅱsemiconductor Solar-to-hydrogen

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四川盆地长宁地区志留系页岩气碳同位素组成

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石油勘探与开发 2016年第5期43卷 705-713页

作者：冯子齐刘丹黄士鹏吴伟董大忠彭威龙韩文学中国石油勘探开发研究院中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

为了研究四川盆地长宁地区志留系龙马溪组页岩气碳同位素组成特征,以及该区过成熟页岩气碳同位素组成倒转成因,对长宁地区15个页岩气样的地球化学特征进行综合分析。通过测试烷烃气组分和碳同位素组成,结合四川盆地涪陵和威远地区龙马... 详细信息

为了研究四川盆地长宁地区志留系龙马溪组页岩气碳同位素组成特征,以及该区过成熟页岩气碳同位素组成倒转成因,对长宁地区15个页岩气样的地球化学特征进行综合分析。通过测试烷烃气组分和碳同位素组成,结合四川盆地涪陵和威远地区龙马溪组页岩气碳同位素组成研究,长宁地区龙马溪组页岩气CH4含量为97.11%~99.45%,湿度平均为0.49%,δ13C1值异常重,平均可达-28.2‰,δ13C2平均为-33.2‰,气源母质为腐泥型,属于油型干气。随热演化程度增加,页岩气湿度逐渐降低,甲烷碳同位素组成整体变重,乙烷和丙烷碳同位素组成会发生反转,但长宁地区过成熟页岩气的乙烷和丙烷碳同位素组成处于反转后阶段,不会持续变重。综上,长宁地区页岩气甲烷碳同位素组成的重异常、碳同位素（δ13C1〉δ13C2〉δ13C3）的完全倒转现象,主要由过成熟阶段的二次裂解效应及乙烷瑞利分馏条件下与水、含铁金属发生反应等次生作用所导致,高地温条件也是重要影响因素之一。

关键词：四川盆地长宁地区志留系龙马溪组页岩气碳同位素组成

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天然气轻烃指标的地质意义——以鄂尔多斯盆地神木气田与塔西南坳陷山前带天然气藏为例

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石油与天然气地质 2017年第5期38卷 869-877页

作者：韩文学麻伟娇侯连华陶士振胡国艺彭威龙中国石油勘探开发研究院北京100083 北京大学地球与空间科学学院北京100871

轻烃中蕴含有丰富的地球化学信息,具有重要的地质意义。依据一系列轻烃参数指标,对神木气田及塔西南坳陷山前带的天然气进行了系统分析。结果显示:神木气田及阿克莫木气田以煤成气为主,前者个别井可能有少量油型气的混入,而柯克亚-柯东... 详细信息

轻烃中蕴含有丰富的地球化学信息,具有重要的地质意义。依据一系列轻烃参数指标,对神木气田及塔西南坳陷山前带的天然气进行了系统分析。结果显示:神木气田及阿克莫木气田以煤成气为主,前者个别井可能有少量油型气的混入,而柯克亚-柯东气田则为混合成因气。首次提出链烷烃指数标准,当其大于2时,为油型气或混合气,小于2时,为煤成气。根据Mango参数K_1和K_2值,神木气田的天然气来自同一套烃源岩,而塔西南坳陷山前带天然气则来自不同的烃源岩。根据Mango参数交会图版综合判断,神木气田及阿克莫木气田的天然气主要来源于陆相高等植物,而柯克亚-柯东气田的天然气主要为混合成因。根据异庚烷及庚烷辨识标准,神木气田处于低成熟-成熟阶段,阿克莫木气田处于成熟阶段,而柯克亚-柯东气田则属于高成熟阶段。

关键词：成熟度轻烃指标气源对比成因类型天然气神木气田塔西南坳陷

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鄂尔多斯盆地上古生界灰岩烃源岩生烃潜力评价

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地球科学 2018年第2期43卷 599-609页

作者：韩文学麻伟娇陶士振姚泾利刘新社山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 中国石油勘探开发研究院北京100083 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安710021

对于鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相灰岩能否生烃及生烃潜力有多大,目前研究较少.通过岩石热解、总有机碳测定、干酪根碳同位素及有机显微组分的测定实验,同时结合镜质体反射率的测定,综合评价了灰岩烃源岩,并分析了其生排烃特征.结果... 详细信息

对于鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相灰岩能否生烃及生烃潜力有多大,目前研究较少.通过岩石热解、总有机碳测定、干酪根碳同位素及有机显微组分的测定实验,同时结合镜质体反射率的测定,综合评价了灰岩烃源岩,并分析了其生排烃特征.结果显示:从有机质丰度角度,本溪组为差的烃源岩,山西组为差-一般的烃源岩、太原组为一般-好的烃源岩;从有机质类型角度,本溪组为Ⅲ型,山西组以Ⅲ型为主同时混有少量Ⅱ2型,太原组为Ⅱ2-Ⅲ型;从有机质成熟度角度,本溪组处于成熟-高成熟阶段,太原组及山西组均处于高成熟阶段.根据排烃门限理论,认为Ro为1.6%时,天然气大量生成.考虑到灰岩烃源岩的特殊性、成熟度及其排烃特征,综合认为太原组灰岩可以成为天然气的有效烃源岩.

关键词：鄂尔多斯盆地上古生界灰岩烃源岩潜力评价石油地质

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四川盆地超深层天然气地球化学特征

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石油勘探与开发 2018年第4期45卷 588-597页

作者：戴金星倪云燕秦胜飞黄士鹏彭威龙韩文学中国石油勘探开发研究院北京100083

对四川盆地38口井超深层(埋深大于6 000 m)天然气组分及其地球化学特征进行分析,以判明超深层天然气成因。四川盆地超深层天然气组分具如下特征:甲烷占绝对优势,含量最高达99.56%,平均86.67%;乙烷含量低,平均为0.13%;几乎没有丙、丁烷,... 详细信息

对四川盆地38口井超深层(埋深大于6 000 m)天然气组分及其地球化学特征进行分析,以判明超深层天然气成因。四川盆地超深层天然气组分具如下特征:甲烷占绝对优势,含量最高达99.56%,平均86.67%;乙烷含量低,平均为0.13%;几乎没有丙、丁烷,为干气,属过成熟度气。硫化氢含量最高为25.21%,平均为5.45%;烷烃气碳同位素组成为:δ^(13)C_1值从-33.6‰变化至-26.7‰,δ^(13)C_2值从-32.9‰变化至-22.1‰,绝大部分没有倒转而主要为正碳同位素组成系列。烷烃气氢同位素组成为:δD_1值从-156‰变化至-113‰,少量井δD_2值从-103‰变化至-89‰。二氧化碳碳同位素组成为:δ^(13)C_(CO_2)值从-17.2‰变化至1.9‰,绝大部分在0±3‰范围。根据δ^(13)C_1-δ^(13)C_2-δ^(13)C_3鉴别图版,盆地超深层烷烃气除个别井外绝大部分为煤成气。根据二氧化碳成因鉴别图和δ^(13)C_(CO_2)值,判定除个别井外,超深层二氧化碳绝大部分为碳酸盐岩变质成因。龙岗气田和元坝气田超深层硫化氢为非生物还原型(热化学硫酸盐还原成因),双探号井的超深层硫化氢可能为裂解型(硫酸盐热裂解成因)。

关键词：四川盆地超深层煤成气硫化氢地球化学龙岗气田元坝气田

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中国天然气水合物气的成因类型

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石油勘探与开发 2017年第6期44卷 837-848页

作者：戴金星倪云燕黄士鹏彭威龙韩文学龚德瑜魏伟中国石油勘探开发研究院北京100083

基于中国祁连山冻土带、南海北部珠江口盆地、台西南盆地的陆坡等天然气水合物样品资料,进行了天然气水合物气的成因类型分析。研究结果表明,祁连山木里地区中侏罗统江仓组发现的天然气水合物气主要是油型气,为自生自储型,δ^(13)C_1值... 详细信息

基于中国祁连山冻土带、南海北部珠江口盆地、台西南盆地的陆坡等天然气水合物样品资料,进行了天然气水合物气的成因类型分析。研究结果表明,祁连山木里地区中侏罗统江仓组发现的天然气水合物气主要是油型气,为自生自储型,δ^(13)C_1值为-52.7‰^-35.8‰,δ^(13)C_2值为-42.3‰^-29.4‰;还发现了少量煤成气,气源岩可能主要为中侏罗统木里组含煤地层,δ^(13)C_1值为-35.7‰^-31.3‰,δ^(13)C_2值为-27.5‰^-25.7‰。南海珠江口盆地与台西南盆地天然气水合物气主要是CO_2还原型生物气,δ^(13)C_1值为-74.3‰^-56.7‰,δD1值为-226‰^-180‰;还发现热成因气遗迹,δ^(13)C_1值为-54.1‰^-46.2‰。综合国内外20个地区(盆地)相关天然气水合物气地球化学资料,提出世界天然气水合物热成因气既有油型气也有煤成气,以油型气为主,在中国祁连山和加拿大温哥华岛附近识别出了少量煤成气,煤成气δ^(13)C_1值重即大于等于-45‰,δ^(13)C_2值大于-28‰;油型气δ^(13)C_1值为-53‰^-35‰,δ^(13)C_2值小于-28.5‰。世界天然气水合物气主要是生物成因气,并以CO_2还原型生物气为主,仅在俄罗斯贝加尔湖盆地发现乙酸发酵型生物气。CO_2还原型生物气δD1值重即大于等于-226‰,乙酸发酵型生物气δD1值轻即小于-294‰。世界天然气水合物的生物气δ^(13)C_1值最重的为-56.7‰,最轻的为-95.5‰,其中-75‰^-60‰是高频段。世界天然气水合物气δ^(13)C_1值最重为-31.3‰,最轻的为-95.5‰;δD_1值最重的为-115‰,最轻的为-305‰。

关键词：神狐海域祁连山冻土带天然气水合物气生物气油型气煤成气碳氢同位素组成成因类型

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