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活性位点电子密度变化对光催化CO_(2)活化和选择转化的影响

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物理化学学报 2024年第1期40卷 1-2页

作者：曹玥晗郭瑞马敏智黄泽皑周莹西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 西南石油大学新能源与材料学院成都610500

光催化二氧化碳(CO_(2))还原制液体燃料和高值化学品技术不仅能充分利用可再生能源太阳光,实现化学储能;更重要的是,此技术以温室气体CO_(2)为原料,因此可以减缓全球温室效应,构造人工碳循环。然而,光催化CO_(2)还原制液体燃料和高值化... 详细信息

光催化二氧化碳(CO_(2))还原制液体燃料和高值化学品技术不仅能充分利用可再生能源太阳光,实现化学储能;更重要的是,此技术以温室气体CO_(2)为原料,因此可以减缓全球温室效应,构造人工碳循环。然而,光催化CO_(2)还原制液体燃料和高值化学品反应过程中面临诸多挑战:(1)CO_(2)分子吸附和活化过程困难;(2)(高附加值)碳产物选择性低;(3)产物生成后易发生其他副反应导致催化剂失活或产物选择性下降。受到以上三个挑战的制约,目前的反应效率较低,难以满足工业化应用。由于光催化CO_(2)向高值化学品的转化过程为质子耦合光生电子参与的还原反应,因此活性位点的电子密度会显著影响以上挑战的解决。然而,光催化CO_(2)还原过程涉及众多基元步骤,每个基元步骤对于活性位点的电子密度要求并不清晰,这导致无法有针对性设计高效的催化剂来促进光催化CO_(2)分子的有效活化及高选择性转化。本文综述了近期活性位点的电子密度变化对于CO_(2)分子吸附和活化过程、碳产物选择性调控和产物脱附及过氧化的影响规律,并总结了调控活性位点上电子密度的方法,旨在对未来设计高效光催化剂提供参考和理论依据。

关键词：光催化二氧化碳还原高附加值化学品电子密度调控活性位点产物选择性

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滇东北地区下寒武统龙王庙组白云石化模式研究:来自钙同位素模拟结果

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地学前缘 2024年第2期31卷 313-326页

作者：李柯然杨迪宋金民李智武金鑫刘芳杨雄刘树根叶玥豪范建平任佳鑫赵玲丽夏舜陈伟成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610059 成都理工大学能源学院四川成都610059 成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 西华大学四川成都610039

滇东北地区桧溪剖面位于四川盆地南缘外侧,剖面龙王庙组地层白云石化活动强烈,广泛发育泥晶灰岩、砂屑灰岩、泥晶白云岩、云质灰岩和灰质云岩等岩性。剖面3个灰岩过渡岩性白云岩旋回中具有混积特征,石英颗粒大量发育。阴极发光下,3个岩... 详细信息

滇东北地区桧溪剖面位于四川盆地南缘外侧,剖面龙王庙组地层白云石化活动强烈,广泛发育泥晶灰岩、砂屑灰岩、泥晶白云岩、云质灰岩和灰质云岩等岩性。剖面3个灰岩过渡岩性白云岩旋回中具有混积特征,石英颗粒大量发育。阴极发光下,3个岩性旋回主要呈暗红色,可见石膏。地球化学测试显示:旋回1中灰岩白云岩碳同位素为-0.78‰~-0.49‰,氧同位素为-9.28‰~-8.96‰,锶同位素为0.70979554~0.71218318,钙同位素为0.54‰~1.12‰;旋回2中灰岩白云岩碳同位素为0.37‰~0.41‰,氧同位素为-9.76‰~-9.64‰,锶同位素为0.71008711~0.71374167,钙同位素为0.63‰~0.81‰;旋回3中灰岩白云岩碳同位素为-0.03‰~0.23‰,氧同位素为-9.90‰~-9.24‰,锶同位素为0.70990934~0.71237617,钙同位素为0.56‰~0.94‰;3个旋回中灰岩锶、钙同位素测试结果明显偏低,白云岩锶、钙结果明显偏高。钙同位素对流、缓冲模型模拟结果显示,旋回1白云石化流体Mg^(2+)浓度为2倍海水当量(105.64 mmol/kg,Mg^(2+)/Ca^(2+)=1.99),旋回2白云石化流体Mg^(2+)浓度为7倍海水当量(369.74 mmol/kg,Mg^(2+)/Ca^(2+)=6.79),旋回3白云石化流体Mg^(2+)浓度为2.3倍海水当量(121.48 mmol/kg,Mg^(2+)/Ca^(2+)=2.29)。温度模拟显示,白云石化流体温度主要为30℃。综合岩石学、常规地球化学及钙同位素模拟结果,滇东北地区龙王庙组白云岩为渗透回流模式成因。

关键词：滇东北地区龙王庙组白云石化钙同位素流体温度模拟流体元素模拟

上扬子地块雪峰陆内无序冲断构造与陆相湖盆演化

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地质学报 2024年

作者：邓宾徐宏远李英强涂国煜姜磊李智刘重江何泽亮雍自权刘树根成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室中国石化石油勘探开发研究院

褶皱冲断带-前陆盆地系统普遍受控于浅表构造剥蚀-沉积作用过程及其相关耦合机制,从而具有复杂的三维空间构造变形特征与演化过程。上扬子地块雪峰陆内褶皱冲断带,受板块碰撞的远源效应影响下,形成了无序的冲断构造。本文基于研究区内... 详细信息

褶皱冲断带-前陆盆地系统普遍受控于浅表构造剥蚀-沉积作用过程及其相关耦合机制,从而具有复杂的三维空间构造变形特征与演化过程。上扬子地块雪峰陆内褶皱冲断带,受板块碰撞的远源效应影响下,形成了无序的冲断构造。本文基于研究区内边界主断裂带构造解析、断层方解石U-Pb年代学以及对地震剖面的构造解释,对雪峰陆内褶皱冲断带的变形过程进行了梳理:(1)晚三叠世—早侏罗世(200 Ma),初步发生陆内褶皱冲断变形,慈利-保靖断裂开始活动;(2)晚侏罗世—早白垩世(160～120 Ma),多层系滑脱致使冲断变形扩展至鄂渝湘黔地区,此时建始-彭水断裂开始活动;(3)晚白垩世—早古今纪(71～52 Ma),恩施-酉阳、鹤峰-来凤断裂开始活动,进一步发生挤压褶皱冲断变形作用。断层年代学与研究区内变形应力场特征共同揭示雪峰陆内冲断系统印支期前展式冲断扩展变形过程、燕山期背驼式构造变形过程,共同形成了扬子陆块内部低楔顶角角度、宽变形域前陆冲断带结构特征,控制着上扬子地块古扬子陆相湖盆形成演化过程。

关键词：方解石U-Pb定年背驼式冲断褶皱冲断带古扬子湖盆上扬子地块

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深层页岩纳米孔隙中气水微观动用机理

天然气工业 2024年第1期44卷 139-148页

作者：黄亮杨琴吴建发杨学锋冯鑫霓张鉴赵圣贤黄山周文油气藏地质及开发工程全国重点实验室•成都理工大学成都理工大学能源学院中国石油西南油气田公司页岩气研究院

深层页岩气已成为我国天然气产量增长最现实的领域之一。已有研究结果证实深层页岩纳米孔隙发育,但页岩储层在高温高压含水条件下气水的动用复杂程度加剧。传统页岩岩心尺度的解吸和驱替实验成本高、周期长,难以解析纳米孔隙中气水在深... 详细信息

深层页岩气已成为我国天然气产量增长最现实的领域之一。已有研究结果证实深层页岩纳米孔隙发育,但页岩储层在高温高压含水条件下气水的动用复杂程度加剧。传统页岩岩心尺度的解吸和驱替实验成本高、周期长,难以解析纳米孔隙中气水在深层储层条件下的微观动用机理。为此,基于分子模拟方法,在考虑气水质量扩散传递的基础上,提出了1套页岩气水动用模拟方法,并模拟了深层页岩双重介质复合纳米孔隙中的甲烷和水分在2种不同模式下的动用机理,并量化了甲烷吸附气、溶解气和自由气,揭示了孔隙水和甲烷不同赋存状态的微观动用机理。研究结果表明:①页岩中伊利石对甲烷的亲和性强于干酪根,伊利石亲水性远大于干酪根;②2种动用模式下,伊利石中赋存的水分基本不发生动用,干酪根表面水分团簇可发生动用;③双重介质复合纳米孔隙中,甲烷的自由气动用率最大,溶解气和吸附气动用率较低,是后期页岩气储量挖潜的重要潜在资源。结论认为,深层页岩纳米孔隙中气水的微观动用理论研究对深层页岩气可采储量评估、产能评价和提高采收率等方面具有重要理论意义。

关键词：深层页岩气纳米孔隙解吸水分赋存状态可动性

远源致密砂岩气成藏主控因素及成藏概率定量评价——以四川盆地西南部中侏罗统沙溪庙组气藏为例

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天然气工业 2024年第6期44卷 12-22页

作者：吕雪莹李小刚王小娟杨田陈双玲潘珂杨鑫朱德宇杜璐露重庆科技大学石油与天然气工程学院中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都理工大学沉积地质研究院油气藏地质及开发工程全国重点实验室·成都理工大学

四川盆地西南部(以下简称川西南部地区)中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气藏属于远源次生气藏,不同构造天然气富集差异性大,成藏主控因素不清。为此,基于远源致密砂岩气成藏条件分析,对比了川西南部地区沙溪庙组7个含气构造的成藏差异性,明确... 详细信息

四川盆地西南部(以下简称川西南部地区)中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气藏属于远源次生气藏,不同构造天然气富集差异性大,成藏主控因素不清。为此,基于远源致密砂岩气成藏条件分析,对比了川西南部地区沙溪庙组7个含气构造的成藏差异性,明确了成藏主控因素,在综合考虑控制致密砂岩气成藏差异性的各类地质因素的基础上,建立了远源致密砂岩气成藏概率的定量评价方法,并预测了天府气田简阳区块沙溪庙组天然气储量丰度。研究结果表明:(1)川西南部地区沙溪庙组主要发育构造—岩性气藏,天然气均源自下伏上三叠统须家河组煤系烃源岩,不同含气构造在天然气组分、储层特征、输导保存条件等方面存在明显差异;(2)烃源岩排烃能力奠定了物质基础,断—盖配置决定了天然气富集层系,断—储耦合控制着天然气聚集效率,储层品质决定了天然气富集规模;(3)烃源岩排烃能力指数、源—储距离指数、储层物性指数、储层厚度指数、断—盖耦合类型指数及断—储配置类型指数可作为评价致密砂岩气成藏概率指标,提出的远源致密砂岩气成藏概率指数(HAI)可用于该地区远源致密砂岩气地质储量预测。结论认为,HAI与储量丰度具有很好的正相关关系,并预测了天府气田简阳区块的HAI值为0.53,沙溪庙组气藏的储量丰度为1.32×10^(8)m^(3)/km^(2),提出的天然气成藏定量评价方法准确度较高,为川西南部地区沙溪庙组天然气勘探开发指明了方向。

关键词：远源致密砂岩气成藏主控因素成藏概率指数中侏罗统沙溪庙组四川盆地西南部有利勘探区

克拉通盆地不同级次构造—岩相古地理编图思路与实践:以鄂尔多斯盆地早古生代为例

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地质科学 2024年第3期59卷 603-611页

作者：牛小兵李程善范立勇肖庆付斯一任军锋张成弓苏中堂低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院西安710018 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 成都理工大学沉积地质研究院成都610059

构造—沉积分异思想在地球内部构造地质作用与地球表面沉积响应间建立起了有机联系,可划分为不同序次系统,体现了地球系统思维。以该思想为指导编制了鄂尔多斯盆地早古生代构造—岩相古地理图。盆—山系统级次编图主要体现了不同构造—... 详细信息

构造—沉积分异思想在地球内部构造地质作用与地球表面沉积响应间建立起了有机联系,可划分为不同序次系统,体现了地球系统思维。以该思想为指导编制了鄂尔多斯盆地早古生代构造—岩相古地理图。盆—山系统级次编图主要体现了不同构造—沉积分异作用对古地理面貌的控制,揭示了古地理演化的动力学机制,反映了不同时期地球深部活动在地表系统的响应;隆—坳系统级次编图揭示出海平面波动过程中不同构造单元沉积环境及充填沉积物的差异;凸—凹系统级次编图清晰展现出东部坳陷内古地貌差异引起的沉积环境分异及生、储、盖物质的分布规律与组合关系。不同级次的构造—岩相古地理图更好地解释了古地理面貌“所以然”的原因,更清晰地揭示了油气成藏物质空间分布规律及其控制因素,从而能更有效指导油气勘探实践。

关键词：构造—沉积分异作用微相同沉积断裂怀远运动马家沟组

幂律流体在椭圆井眼同心环空中螺旋层流流动压降

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石油学报 2024年第3期45卷 586-594页

作者：汤明郭欣钰谢玉森赵晨敏敬亚东何世明西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500

环空压降的准确预测是精准控制井底压力的基础,能够有效防止井漏、溢流,甚至井喷等井下复杂和事故。常规环空压降预测多以圆形井眼为基础,未考虑井眼形状不规则的影响;由于岩石力学特性参数和地应力的非均质性,易形成椭圆形井眼。以流... 详细信息

环空压降的准确预测是精准控制井底压力的基础,能够有效防止井漏、溢流,甚至井喷等井下复杂和事故。常规环空压降预测多以圆形井眼为基础,未考虑井眼形状不规则的影响;由于岩石力学特性参数和地应力的非均质性,易形成椭圆形井眼。以流体动力学为基础,建立椭圆井眼中幂律流体螺旋层流流动压降数值模型,利用流体力学仿真结果和实验结果对数值模型进行验证;以数值模型为基础,开展流动压降影响因素分析,明确不同参数对流动压降的影响规律;采用最小二乘法建立无量纲压力梯度拟合模型。研究结果表明,数值模型与仿真模拟和实测结果误差介于±5%。压力梯度随流体稠度系数的增加呈线性增大,随流体流性指数和环空内外径比率增大呈指数数型增大,随轴向平均速度增大呈对数型增大,随椭圆长短轴之比和内管转速增大呈指数型降低。无量纲压力梯度几乎不随流体稠度系数的变化而变化,拟合模型与数值模型误差仅为±5%。适用参数范围为0.8 m/s≤v_x≤1.4 m/s,40 r/min≤ω≤120 r/min,0.5≤K_d≤0.8,1.0≤η≤1.2和0.5≤n≤0.8。椭圆井眼同心环空螺旋层流无量纲压力梯度拟合模型能够实现流动压降的准确便捷预测。

关键词：椭圆井筒同心环空螺旋层流数值模型拟合模型

川中蓬莱气区龙王庙组储层特征及其与磨溪—高石梯地区对比

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石油实验地质 2024年第3期46卷 510-521页

作者：邢凤存刘子琪钱红杉李勇周刚张亚黄茂轩李成龙龙虹宇油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室(成都理工大学) 成都610059 成都理工大学沉积地质研究院成都610059 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041

川中蓬莱气区下寒武统龙王庙组钻遇良好碳酸盐岩储层,天然气显示好,成为继川中地区安岳大气田后龙王庙组重点勘探区之一,但储层发育规律不明制约了勘探部署。基于最新的钻井及分析测试等资料,系统分析了蓬莱气区龙王庙组储层特征及主控... 详细信息

川中蓬莱气区下寒武统龙王庙组钻遇良好碳酸盐岩储层,天然气显示好,成为继川中地区安岳大气田后龙王庙组重点勘探区之一,但储层发育规律不明制约了勘探部署。基于最新的钻井及分析测试等资料,系统分析了蓬莱气区龙王庙组储层特征及主控因素。研究认为,蓬莱气区龙王庙组具有陆源碎屑与碳酸盐混合沉积背景,储层主要分布在龙王庙组中上部;储集岩石类型主要为(残余)颗粒白云岩和结晶白云岩;储集空间类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔及微裂缝;以低孔低渗储层为主,储层厚度主要介于10~42 m之间。储层发育受控于层序地层、岩性及成岩作用等,进积型准层序组和准层序中上部的(残余)颗粒白云岩和结晶白云岩是储层发育主要部位,大气淡水溶蚀、油气溶蚀作用及破裂作用是核心建设性成岩作用。对比安岳大气田主体区磨溪—高石梯地区,认为储层主控因素相近,主要受颗粒白云岩、溶蚀作用、破裂作用等控制,但蓬莱气区龙王庙组储层具有灰质含量高、陆源碎屑含量多、准同生期暴露弱等特点,寻找准同生期暴露的高能颗粒白云岩和细晶白云岩及表生岩溶改造的白云岩是蓬莱气区重点关注的储层目标。

关键词：储层特征主控因素龙王庙组下寒武统蓬莱气区磨溪—高石梯地区川中地区

基于井震联合的南黄海盆地古近系阜宁组沉积相分析

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张得林邢凤存曹海洋罗瑞穆财能侯明才油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学深时地理环境重建与应用重点实验室

南黄海北部坳陷古近系阜宁组沉积格局难以直接借鉴断陷或者坳陷湖盆沉积模式，其湖盆性质及沉积相时空展布不明确制约了该地区的油气勘探。为此，在多断裂共存背景下，基于最新钻井及二维地震资料，系统开展了南黄海北部坳陷沉积相判别... 详细信息

南黄海北部坳陷古近系阜宁组沉积格局难以直接借鉴断陷或者坳陷湖盆沉积模式，其湖盆性质及沉积相时空展布不明确制约了该地区的油气勘探。为此，在多断裂共存背景下，基于最新钻井及二维地震资料，系统开展了南黄海北部坳陷沉积相判别和时空展布研究。识别出6种测井相组合、3大类和6小类地震相类型，进而将研究区阜宁组划分出湖泊、三角洲、扇三角洲、河流-泛滥平原等四类沉积相及组合；钻井和二维地震资料结合的井震联合重建了阜宁组沉积相展布。揭示在总体西侧断陷向东超覆格局下，北凹西侧发育双断层控制的扇三角洲及浅湖-半深湖沉积，湖盆内部断裂而非西侧断裂控制深水区，东南部西高凸起缓坡超覆，形成三角洲-泛滥平原-滨浅湖沉积；受北西-南东向断裂影响，北高凸起具有明显分凹特点，导致北凹和东北凹沉积性质分异。建立了南黄海盆地北部坳陷两组近垂直断裂控制下的沉积体系发育模式，为该类型湖盆沉积充填演化研究及该地区油气勘探提供了思路。

关键词：井震联合地震相沉积相沉积模式南黄海盆地