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中国深层—超深层钻完井关键技术及发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 312-324页

作者：刘岩生张佳伟黄洪春中国石油集团工程技术研究院有限公司油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及... 详细信息

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及应用效果,结合面临的主要问题指出了下一步的发展方向。通过对比全球及中国深井、超深井钻完井关键钻井装备、井身结构优化与拓展、钻井提速、钻井液、固井、随钻测控技术与装备、试油完井关键技术指标及应用情况,指出抗高温高压、高稳定性是当前存在的主要技术差距。剖析了支撑中国实现陆上8000 m超深井常态化,钻深能力迈上9000 m台阶,正向万米挺进的深井自动化钻机、井身结构优化、控压钻井、高效PDC钻头、抗高温超高密度油基钻井液、高效堵漏、高强度韧性水泥浆及自动化固井、抗高温酸压、深层连续管作业机等一批高端装备、尖端工具、核心助剂的最新进展及应用情况。针对超深层超高温、超高压、复杂地应力和多压力系统等给安全高效钻完井带来巨大挑战,提出进一步开展井身结构拓展、抗超高温高压井下工具仪器、超高温井筒工作液、超深高效破岩及提速工具、超高温特高压试油完井工具、超高温低伤害压裂液和酸液体系、数字化智能化钻完井装备与技术等攻关研究,加速关键核心技术的突破与迭代升级,为深层—超深层油气资源高效勘探开发提供支撑与保障。

关键词：深层—超深层油气钻完井关键技术发展现状发展方向

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区域地下水污染预警：以巴伊盆地平原区为例

环境科学 2024年第7期45卷 3973-3982页

作者：刘钰曾妍妍周金龙雷米新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

地下水污染预警是区域地下水污染防治的有效手段.将地下水水质现状、地下水水质变化趋势和地下水污染风险三者耦合的地下水污染预警模型应用于巴里坤-伊吾盆地平原区，实现地下水水质状态预警和趋势预警相结合的区域尺度地下水污染预警... 详细信息

地下水污染预警是区域地下水污染防治的有效手段.将地下水水质现状、地下水水质变化趋势和地下水污染风险三者耦合的地下水污染预警模型应用于巴里坤-伊吾盆地平原区，实现地下水水质状态预警和趋势预警相结合的区域尺度地下水污染预警研究.采用基于综合权重的TOPSIS法进行地下水水质现状评价，通过计算得出的18眼原位地下水水质监测井的趋势度插值结果分析地下水水质变化趋势，利用迭置指数法将地下水脆弱性图、地下水污染荷载图和地下水功能价值图空间叠加得到地下水污染风险分布图.结果表明，研究区地下水水质以良好和较好为主，且2011～2022年间呈稳定状态，地下水污染风险整体较低.地下水污染预警级别整体较低，重警和巨警区分别占研究区总面积的16.4%和17.5%，主要分布在伊吾县的下马崖乡和巴里坤县的三塘湖镇北部、大红柳峡乡、大河镇，区域内出露的第四系沉积物以砂卵砾石为主，孔隙发育，透水性强，对污染物的截留和吸附能力较弱，工农业和生活产生的污染物易渗漏至地下水含水层，造成地下水水质较差和地下水污染风险较高，最终导致部分区域地下水污染预警级别高.地下水污染预警研究为开展地下水污染修复提供重要的理论依据.

关键词：地下水污染预警水质现状水质变化趋势污染风险巴伊盆地

湖北庙垭碳酸岩杂岩体中铌赋存状态及富集机制:矿物化学制约

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地球科学 2024年第2期49卷 594-611页

作者：王珂王连训朱煜翔马昌前黄宏业核工业二三〇研究所湖南长沙410007 湖南省伴生放射性矿产资源评价与综合利用工程技术研究中心湖南长沙410007 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074

庙垭碳酸岩杂岩体位于南秦岭武当地块西南缘,主要由富铌、稀土的碳酸岩和正长岩组成,是我国第二大碳酸岩型铌矿床.前人对碳酸岩中稀土元素的矿化机理进行了详细的研究,但铌元素的富集机制还尚未清楚.因此对其开展了详细的岩石学、矿物... 详细信息

庙垭碳酸岩杂岩体位于南秦岭武当地块西南缘,主要由富铌、稀土的碳酸岩和正长岩组成,是我国第二大碳酸岩型铌矿床.前人对碳酸岩中稀土元素的矿化机理进行了详细的研究,但铌元素的富集机制还尚未清楚.因此对其开展了详细的岩石学、矿物学及矿物化学研究.庙垭杂岩体主要由碳酸岩和正长岩组成,碳酸岩多呈岩脉或岩株状侵入正长岩中.庙垭铌-稀土矿床含铌矿物主要有铌金红石、含Nb-Ti-Zr矿物、铌铁矿、富铀烧绿石和铌钛铀矿等.铌金红石和Nb-Ti-Zr氧化物呈自形-半自形,Nb_(2)O_(5)含量较高(分别为1.10%~3.35%和8.58%~18.64%).Nb-Ti-Zr硅酸盐赋存于Nb-Ti-Zr氧化物裂隙内或沿其边缘分布,常与钠长石细脉伴生,Nb_(2)O_(5)含量为1.75%~6.00%.铌铁矿呈它形细粒状结构,空间上与含Nb-Ti-Zr氧化物共生,显示较高的Nb_(2)O_(5)及FeO含量(72.30%~75.75%和18.52%~18.81%).富铀烧绿石呈不规则粒状或者交生结构,具有较高含量的Nb_(2)O_(5)(35.42%~36.45%)和UO_(2)(25.68%~26.76%),高的A位空缺值(0.55~0.74 apfu)和低的Na_(2)O、F含量(低于检测线和0.32%~0.79%).铌钛铀矿呈残骸状或椭圆状假晶,空间上依次伴生赤铁矿和黄铁矿,显著富集Nb_(2)O_(5)、UO_(2)和TiO_(2).(结论).综上,初步认为庙垭碳酸岩杂岩体中铌富集受控于岩浆和热液过程.贫铌矿物和富F矿物在富Nb母岩浆中早先结晶导致残余熔体中Nb含量逐渐升高,最终结晶出铌金红石、Nb-Ti-Zr氧化物、富铀烧绿石、铌钛铀矿.后期富Na、Si、Fe热液沿裂隙交代原生含铌矿物,经活化、迁移、沉淀形成了次生含铌矿物(Nb-Ti-Zr硅酸盐、铌铁矿等).

关键词：庙垭碳酸岩杂岩体铌富集机制结晶分异热液交代岩浆-热液过程矿床学

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破碎软弱围岩巷道耦合支护技术研究

现代矿业 2024年第6期 245-248+256页

作者：周帆李树建李锡斌黄杰张佳男李重海曾顺洪丁文俊云南磷化集团有限公司国家磷资源开发利用工程技术研究中心

受开采扰动破碎围岩巷道容易发生变形破坏，是矿山深部开采面临的重要支护难题。以昆阳磷矿二矿破碎、极破碎地段巷道破坏为研究背景，采用有限元分析方法分析巷道开挖后围岩位移、应力分布特征、塑性区范围。研究发现巷道开挖后两帮出... 详细信息

受开采扰动破碎围岩巷道容易发生变形破坏，是矿山深部开采面临的重要支护难题。以昆阳磷矿二矿破碎、极破碎地段巷道破坏为研究背景，采用有限元分析方法分析巷道开挖后围岩位移、应力分布特征、塑性区范围。研究发现巷道开挖后两帮出现拉伸破坏，拱肩部位产生大量的剪切塑性区，顶板区域发生贯通的变形破坏机理。因此，提出采用钢拱架、锁脚锚杆、钢筋网、连接筋、喷混凝土耦合支护形式防止巷道坍塌。通过现场应用表明：采用此耦合支护技术可有效控制破碎软弱巷道围岩的变形，支护效果良好。研究结果为类似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。

关键词：破碎软弱围岩巷道变形耦合支护

碳酸盐型胶磷矿浮选体系中常见离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响

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磷肥与复肥 2024年第1期39卷 16-19页

作者：刘润哲朱倪李若兰张朝旺罗昆义彭丽群张路丽云南磷化集团有限公司国家磷资源开发利用工程技术研究中心

在磷矿浮选过程中会引入大量无机离子，这些离子会对浮选产生一定的影响。研究碳酸盐型胶磷矿反浮选体系中常见无机离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响，探究矿物表面由于离子吸附而引起的表面转化。结果表明，Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+... 详细信息

在磷矿浮选过程中会引入大量无机离子，这些离子会对浮选产生一定的影响。研究碳酸盐型胶磷矿反浮选体系中常见无机离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响，探究矿物表面由于离子吸附而引起的表面转化。结果表明，Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+、PO43-随着浓度的提高对矿物的浮选起抑制作用，SO42-和F-在低浓度时对矿物的浮选没有明显影响，在较高浓度时对矿物的浮选有一定的促进作用；矿物经过回水调浆后，X射线光电子能谱仪在矿物表面检测到新的元素吸收峰，说明在浮选体系中存在表面转化现象。

关键词：浮选胶磷矿白云石离子表面转化

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钢铁工业废水零排放纳滤浓缩液深度分盐

过程工程学报 2024年

作者：陈枫泽罗孟杰孙玉柱侯红娟余文军杨嘉杰瓦合甫·吐逊寇宸溪华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心宝山钢铁股份有限公司中央研究院

钢铁工业是耗水大户，有效资源化利用钢铁生产各个环节产生的废水有助于减少水资源的消耗。针对钢铁流程产生的纳滤浓缩废液，本工作利用选择性电渗析技术，探究了不同操作模式、外加电压、体积比及温度对废液中致腐蚀离子Cl-与SO42-分... 详细信息

钢铁工业是耗水大户，有效资源化利用钢铁生产各个环节产生的废水有助于减少水资源的消耗。针对钢铁流程产生的纳滤浓缩废液，本工作利用选择性电渗析技术，探究了不同操作模式、外加电压、体积比及温度对废液中致腐蚀离子Cl-与SO42-分离过程的影响，并进行了中试长周期验证试验。小试实验结果表明，恒压操作模式更适用于Cl-与SO42-的深度分离和膜的稳定运行，不同电压下SO42-截留率较高、可达96%以上，同时淡室中Cl-浓度下降至1000 mg/L以下，SO42-与Cl-质量比大于10。中试验证实验在室温、20 V电压下运行2个月，实验发现选择性电渗析对浓度波动的废水原料具有较强的适应性，同时可稳定脱除Cl-，使淡室中Cl-浓度下降至1000 mg/L以下、SO42-与Cl-的质量比远>10,SO42-截留率可达94.5%以上，单位能耗变化不大、维持在0.254～0.278 kW·h/kg NaCl。

关键词：钢铁工业废水选择性电渗析单价阴离子选择性分离中试长周期运行

福建紫金山矿田悦洋银多金属矿床银的赋存状态和沉淀机制

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岩石学报 2024年第3期40卷 987-1002页

作者：刘兰海陈静周涛发孙艺 WHITE Noel C 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心(ODEC)合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 Centre of Excellence in Ore Deposits(CODES) University of TasmaniaHobart 7001

浅成低温热液矿床是世界上银矿的重要矿床类型,伴生有金铜铅锌等多种金属。银的赋存状态研究可以为矿床资源禀赋、选冶成本以及经济价值的综合评价提供重要的依据。近年来,矿物自动定量分析系统越来越多地应用到贵金属的赋存状态研究中... 详细信息

浅成低温热液矿床是世界上银矿的重要矿床类型,伴生有金铜铅锌等多种金属。银的赋存状态研究可以为矿床资源禀赋、选冶成本以及经济价值的综合评价提供重要的依据。近年来,矿物自动定量分析系统越来越多地应用到贵金属的赋存状态研究中,相比传统方法而言其能提供精确定量的矿物学信息。悦洋银多金属矿床位于福建省紫金山矿田,是典型的浅成低温热液矿床,是研究银赋存状态的理想选区。通过野外地质调查研究发现,矿体主要受控于岩性边界和断裂构造,主要矿石类型为热液角砾岩型和石英脉型。成矿作用可以分为石英-黄铁矿、石英-黄铁矿-黄铜矿、石英-银多金属、石英-碳酸盐等四个阶段,其中银在石英-银多金属阶段沉淀,可以进一步划分为石英伊利石硫化物亚阶段和石英冰长石硫化物亚阶段。本文在野外地质调查的基础上,针对不同的矿石类型使用TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)自动矿物分析系统,结合显微镜下观察、扫描电镜和电子探针分析手段,对银的赋存形式和分布情况进行了定量化研究,根据矿物共生组合对银沉淀机制及成矿过程进行了探讨。研究结果显示,悦洋矿床中的银90%以上以独立矿物的形式存在,主要是硫化银和自然银,且粒径大多在10~50μm之间;少部分银以次显微包裹体形式存在于黄铜矿中,或以显微包裹体和类质同相形式存在于黄铁矿和闪锌矿中。成矿热液中银主要以硫氢络合物形式运移,主成矿期大量的冰长石与银矿物共生表明沸腾作用是主要的沉淀机制。

关键词：银的赋存状态矿物定量分析银的沉淀机制浅成低温热液矿床紫金山矿田

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高成形镁合金板材最新研究进展

稀有金属 2024年第3期48卷 398-410页

作者：杨青山颜宏伟彭鹏蒋斌潘复生重庆科技大学冶金与材料工程学院重庆401331 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

镁合金作为当前应用广泛的轻量化金属结构材料,具有高比强度和比刚度、优良的阻尼性能以及可回收等优点。同时,中国拥有丰富的镁资源,其应用与推广可起到缓解中国铁、铝矿等传统金属材料的短缺问题和降低污染的作用。变形镁合金在航空... 详细信息

镁合金作为当前应用广泛的轻量化金属结构材料,具有高比强度和比刚度、优良的阻尼性能以及可回收等优点。同时,中国拥有丰富的镁资源,其应用与推广可起到缓解中国铁、铝矿等传统金属材料的短缺问题和降低污染的作用。变形镁合金在航空航天、交通运输和生物医用支架等领域受到广泛青睐。但是,大部分变形镁合金具有密排六方(hcp)晶体结构,室温下能够开动的独立滑移系较少,因而在塑性变形时易形成强基面织构导致其室温塑性成形能力差。如何提高镁合金板材的室温成形性能是扩大镁合金应用当前亟待解决的主要问题之一。综述了近年来国内外研究学者在改善镁合金板材室温成形性的工作及研究进展,主要集中在添加合金元素和塑性预变形调控来消融强织构与低成形壁垒,阐述了添加稀土元素、微合金化、新型轧制及挤压加工、预变形塑性加工等手段对镁合金板材微观组织结构、晶体取向及成形性能的调控规律,为制备高成形性镁合金板材制备提供参考。

关键词：镁合金成形织构合金化塑性变形

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有机肥代替氮肥对中国主要粮食产量的影响

环境科学 2024年

作者：朱银浩尹娟马正虎杨莹攀宁夏大学土木与水利工程学院宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心旱区现代农业水资源高效利用教育部工程中心

为了综合评估有机肥替代氮肥对中国主要粮食产量的变化规律，以102篇文献为研究对象，通过Meta分析定量探讨了土壤理化性质、气候条件及不同氮肥替代率和补施量的影响。结果表明，与单施氮肥相比，有机肥替代氮肥可以提高作物产量，土... 详细信息

为了综合评估有机肥替代氮肥对中国主要粮食产量的变化规律，以102篇文献为研究对象，通过Meta分析定量探讨了土壤理化性质、气候条件及不同氮肥替代率和补施量的影响。结果表明，与单施氮肥相比，有机肥替代氮肥可以提高作物产量，土壤速效钾含量、pH值、气温年平均值对3种主要粮食产量影响最显著，当氮肥替代率和补施氮肥量分别为31.06%和241.78 kg·hm-2、26.52%和173.31 kg·hm-2、39.23%和149.17 kg·hm-2时，玉米、小麦和水稻产量增幅比达到最优，分别为3.31%、3.32%和1.08%。因此，研究结果可为今后作物生产合理施肥提供参考依据，有助于促进绿色农业发展。

关键词：氮肥有机肥 Meta分析产量中国