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煤系关键金属矿产:来自乌金的馈赠

矿物岩石地球化学通报 2024年第1期43卷 267-270页

作者：冯佳伟滕凯炎刘晶晶代世峰王宁贾荣坤煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 山西工程技术学院地球科学与工程系山西阳泉045000

煤炭是我国的主导能源,也是重要的工业原料,纵观当今全球石油、天然气和新能源的战略格局,能源发展正处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期,新能源和可再生能源对化石能源,特别是对煤炭的增量替代效应明显。虽然如此,... 详细信息

煤炭是我国的主导能源,也是重要的工业原料,纵观当今全球石油、天然气和新能源的战略格局,能源发展正处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期,新能源和可再生能源对化石能源,特别是对煤炭的增量替代效应明显。虽然如此,但煤炭在我国经济发展中的战略地位依旧不可动摇。基于我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋特征,在可预见的未来,以煤炭为主体的能源结构将保持不变。然而,随着人类环保意识的日渐增强以及对新能源的开发和利用,煤炭被归于陈旧的、低效率的、对环境有污染的能源,煤炭产业迫切需要转型来适应经济社会发展的需求。而同时,随着科学家对煤地质学以及煤炭物质组成认识的不断深入,“煤系关键金属矿产”这一重要研究方向应运而生,对激发煤炭新的生命活力和开启关键金属“黑金时代”具有重要的科学价值和社会意义。

关键词：替代效应我国经济发展人类环保意识金属矿产煤炭产业非化石能源煤地质学能源结构

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福山凹陷油气分布主控因素与源汇聚成藏模式

中国矿业大学学报 2024年第4期53卷 777-792页

作者：齐振国卢政环姜福杰宋泽章陈迪张宇琦郭婧房舟王夕榕刘一琳中国石油大学(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)地球科学学院北京102249 中石油南方石油勘探开发有限责任公司广东广州510240

福山凹陷是一个“小而肥”的富油气凹陷,是北部湾盆地和南海的油气成藏研究的借鉴和参考.福山凹陷油气分布具有“东气西油”、“深气浅油”、“中、东富集”的特点,但油气运聚主控因素及成藏模式尚不明确,制约着勘探方向的选择.本文在... 详细信息

福山凹陷是一个“小而肥”的富油气凹陷,是北部湾盆地和南海的油气成藏研究的借鉴和参考.福山凹陷油气分布具有“东气西油”、“深气浅油”、“中、东富集”的特点,但油气运聚主控因素及成藏模式尚不明确,制约着勘探方向的选择.本文在原油和烃源岩色谱-质谱分析、包裹体荧光观察及均一温度测定等实验基础上,结合盆地数值模拟开展了油气运聚成藏过程的分析,重点从源、汇、聚3个关键方面总结了油气分布的主控因素和规律.结果表明:受东部火成岩侵入的影响,白莲次凹流二段烃源岩成熟度明显高于其他地区,生烃能力更强;流一段、流三段砂体厚度大、物性好,断层在涠洲组沉积时期活动速率高,与砂体共同构成了油气输导体系,控制油气运汇的过程和方向,但断层泥质含量南北有较大差异,导致现今断层封闭能力不同;受源、汇、聚3个成藏关键要素控制,皇桐次凹油气主要向北(永安)、东南(红光、花场)、西(朝阳、美台)汇聚,白莲次凹油气主要向北(北部海域)、东南(金凤)、西南(花场)汇聚,与油气运移地化指标示踪结果一致.总体上具有“热促生烃、两凹供烃、断-砂输导、高位聚集、凹早凸晚、深浅分隔、复式成藏”的油气成藏模式.

关键词：源汇聚成藏特征油气运聚成藏模式福山凹陷

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分区域差异化沿空留巷支护技术在凯川煤业的应用

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石油石化物资采购 2024年第8期 103-105页

作者：关佳林中国地质大学(武汉)工程学院山西冀中能源集团矿业有限责任公司

煤炭作为不可再生的化石能源,在国民经济发展有着举足轻重的地位,节约煤炭资源、提高采出率已成为煤炭企业可持续发展的必然趋势。基于凯川煤业5301运输顺槽生产地质条件,提出具有针对性的围岩控制方法,根据沿空留巷顶板下沉规律,设计... 详细信息

煤炭作为不可再生的化石能源,在国民经济发展有着举足轻重的地位,节约煤炭资源、提高采出率已成为煤炭企业可持续发展的必然趋势。基于凯川煤业5301运输顺槽生产地质条件,提出具有针对性的围岩控制方法,根据沿空留巷顶板下沉规律,设计分区域差异化沿空留巷支护技术方案,按照高预紧力主动支护的原则,开展了巷道支护研究试验。

关键词：分区域差异化沿空留巷支护技术

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中国煤系气形成分布、甜点评价与展望

天然气工业 2024年

作者：刘翰林邹才能尹帅赵群陈艳鹏马锋邓泽东振李士祥李勇郭秋雷蔺嘉昊路冠文关春晓孙粉锦中国石油勘探开发研究院西安石油大学地球科学与工程学院中国石油深圳新能源研究院有限公司中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国地质大学(武汉)资源学院中国石油长庆油田公司第三采气厂

为了给中国煤系气勘探开发提供借鉴和参考，基于非常规油气地质学理论及最新研究成果，构建了煤系气甜点区（段）评价方法。研究结果表明：(1)构建了包含4个要素共计15项指标的煤系气地质—工程甜点评价体系，其中的第一个要素是煤系富... 详细信息

为了给中国煤系气勘探开发提供借鉴和参考，基于非常规油气地质学理论及最新研究成果，构建了煤系气甜点区（段）评价方法。研究结果表明：(1)构建了包含4个要素共计15项指标的煤系气地质—工程甜点评价体系，其中的第一个要素是煤系富气甜点地质参数，应重点评价煤系储层性质及地质力学层变形演化、规模及保存条件；(2)第二个要素是互层性煤系气渗流能力，要深刻揭示煤系气成藏模式、游离气与吸附气动态转换、天然裂缝发育特征、互层结构跨层渗流及复合断裂系统渗流异质性等；(3)第三个要素是含气量预测，应构建适合高频旋回互层结构煤系且与产能释放能力相匹配的含气量评价模型，准确评估煤系气资源量；(4)第四个要素是煤系合压储层改造，要重点评价岩石力学属性、地应力及脆性，结合动态监测技术优化合压效果，形成四维压裂技术方案；(5)煤系气甜点优选应综合考虑烃源性、储集性、含气性、保存性、成缝性、储改性和经济性。中国煤系气未来的发展趋势：(1)深层煤层气及铝土岩气将成为煤系气勘探开发的新对象、新方向；(2)深部煤系非常规天然气聚集成藏理论逐步形成；(3)强化多尺度孔缝表征、跨层渗流、合压增透、数智化新型天然气工厂排采模式等方面的研究；(4)联合多学科持续开展各类煤系气资源甜点综合评价，以助力煤系气勘探开发向深部进军。

关键词：煤系气煤岩气甜点评价要素地质参数渗流能力含气性评价合压储层改造

基于随机森林的火山岩岩性测井识别——以准噶尔盆地滴西地区石炭系为例

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物探与化探 2024年第4期48卷 1025-1036页

作者：尚亚洲张兆辉许多年赵雯雯陈华勇韩海波新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830047 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020 中国石油股份有限公司新疆油田勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

火山岩岩性的准确识别是火山岩油气藏高效勘探开发的重要基础工作。火山岩储层岩性种类多、纵向多期叠置、横向相变快,致使交会图版法对火山岩储层岩性的识别准确率较低。本文在利用网格搜索和正交试验法确定模型最优参数组合基础上,量... 详细信息

火山岩岩性的准确识别是火山岩油气藏高效勘探开发的重要基础工作。火山岩储层岩性种类多、纵向多期叠置、横向相变快,致使交会图版法对火山岩储层岩性的识别准确率较低。本文在利用网格搜索和正交试验法确定模型最优参数组合基础上,量化评价了常规测井曲线对火山岩岩性的检测能力,将自然伽马、补偿中子、声波时差和地层电阻率作为岩性指示因子,采用随机森林方法建立了准噶尔盆地滴西井区石炭系火山岩岩性的智能识别模型。通过识别研究区5口取心井累计870 m钻井取心段的岩性,识别结果与岩石薄片鉴定结果的符合率达到76.67%,与钻井取心描述结果的符合率高达85.98%,取得了良好的识别效果,为该地区火山岩油气藏的精细评价奠定了基础。

关键词：随机森林岩性识别火山岩机器学习

基于数字散斑变形模拟实验的深部复杂断块应力场传递特征研究

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石油实验地质 2024年第4期46卷 710-721页

作者：冯建伟郑晨曦刘水珍周重安吴文柯沈郅阳中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究... 详细信息

在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究甚少。以渤海湾盆地南堡凹陷G区块为例,通过制作相似地质模型,设置边界条件并进行数字散斑变形动态模拟实验,基于LOESS局部回归分析方法,得到应力/应变在空间上的传播规律。结合经典的应力波理论认为,在构造力的持续作用下,地层中任一点的应力/应变随时间的变化呈现明显的旋回波动性,在断层附近这种旋回特征更加明显,且旋回幅度更大;应力波穿过断层发生多重反射、透射现象,众多左行波与右行波相遇造成局部应力和应变集中,从而呈现为高值区,穿过断层时应力波产生应变或变形,导致明显的能量衰减;随着时间的变化,应力/应变的总体传播方向具有选择性,其总是垂直于断裂带压实强、结构致密的方向,即透射过后会造成能量急剧衰减的方向;随着时间的变化,地层中任一点应力/应变的传播均呈现为波动旋回式,但应力波不同于声波,整体来看,应力/应变旋回曲线的最大幅度和最小幅度在空间上沿着作用力方向也呈现为波动式。

关键词：应力传播数字散斑实验复杂断块旋回特征应力波南堡凹陷渤海湾盆地

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鄱阳湖沉积物中多环芳烃的时空分布及源解析

环境科学 2024年第3期45卷 1492-1501页

作者：马妍孙晨毕笳乐张波涛刘艳邵鹏刘统王圣瑞钟文军中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 北京师范大学水科学研究院北京100875 北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心) 北京100094 江西省林业科学院湿地生态资源研究中心南昌330032

对鄱阳湖沉积物中16种多环芳烃(PAHs)含量、时空分布及影响因素进行了研究,并对湖体不同区域的PAHs进行定量源解析.PAHs在沉积物中广泛存在,所有点位表层沉积物中ω(∑_(16)PAHs)范围为203~2 318μg·kg^(-1),其中湖体表层沉积物中PAHs... 详细信息

对鄱阳湖沉积物中16种多环芳烃(PAHs)含量、时空分布及影响因素进行了研究,并对湖体不同区域的PAHs进行定量源解析.PAHs在沉积物中广泛存在,所有点位表层沉积物中ω(∑_(16)PAHs)范围为203~2 318μg·kg^(-1),其中湖体表层沉积物中PAHs含量高于入湖河流表层沉积物中PAHs含量.鄱阳湖PAHs环数比例大小依次排列为:4环>5环>6环>3环>2环,4环PAHs组成占主导地位,其含量占∑_(16)PAHs的比例高达86.11%.2~3环以及部分4环PAHs包括Flua和Pyr更容易受到SOM的影响,4~6环PAHs更容易受到ORP及重金属等环境因子的影响.在空间分布上,∑_(16)PAHs的较高含量位于湖体邻近都昌县与鄱阳县区域,此区域地形相对封闭,与周围区域水流交换量小,不利于污染物的迁移、转化及降解.在时间分布上,PAHs含量水平的变化与江西省GDP的发展呈现出高度一致性,经济发展和人类活动影响可能是导致PAHs含量水平不断增加的主要原因.鄱阳湖表层沉积物PAHs的主要来源包括石油污染及石油、煤炭和生物质燃烧源,不同区域PAHs来源存在一定的空间差异.本研究可为鄱阳湖表层沉积物中PAHs污染情况提供参考,对鄱阳湖生态环境保护和治理具有重要意义.

关键词：鄱阳湖沉积物多环芳烃(PAHs) 时空分布源解析

陕北曹家滩矿井富油煤地球化学特征及其沉积环境

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西安科技大学学报 2024年第2期44卷 289-300页

作者：乔军伟董伸培苏刚王昌建焦龙祥梁向阳杜芳鹏李领晨西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西西安710054 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西榆林719000 延安大学石油工程与环境工程学院陕西延安716000

为探讨陕北富油煤形成的沉积环境和控制因素,采用井下刻槽和钻探定向取样相结合的方法采集了曹家滩矿井2^(-2)煤的垂向剖面煤样,对样品的煤岩煤质参数和等离子低温灰化样的地球化学参数进行了系统测试,从有机显微煤岩组成和无机地球化... 详细信息

为探讨陕北富油煤形成的沉积环境和控制因素,采用井下刻槽和钻探定向取样相结合的方法采集了曹家滩矿井2^(-2)煤的垂向剖面煤样,对样品的煤岩煤质参数和等离子低温灰化样的地球化学参数进行了系统测试,从有机显微煤岩组成和无机地球化学特征方面研究了2^(-2)煤层形成的沉积环境,探讨了焦油产率与沉积环境之间的关系,揭示了富油煤形成的主要控制因素。结果表明:曹家滩矿井2^(-2)煤层以亮煤、暗淡煤为主,显微煤岩组成以惰质组为主、镜质组次之,壳质组含量较少;低温灰化样无机矿物组成主要是方解石、石英和黏土,元素组成以Ca、Si、Fe、Al、S、Mg和Na为主;微量元素中大多数元素处于亏损,仅有Cs、Ba属于轻度富集;稀土元素含量均值9.91μg/g,低于世界煤均值68.47μg/g;煤相分析显示2^(-2)煤主要形成于干燥森林沼泽和潮湿森林沼泽中,成煤植物以低木本植物为主,整体属于弱还原的陆相淡水沉积环境、水动力条件弱,沉积期以温湿和干热的过渡气候为主,晚期出现了古气候由温湿向干热气候转变;显示了2^(-2)煤焦油产率与镜质组含量、凝胶化指数、Sr/Ba、Ni/Co、Ce/La等呈正相关关系,但与植物保存指数、植被指数及Fe_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)+CaO+MgO、MnO_(2)含量呈负相关关系。富油煤在分布上具有中高等镜质组含量、中高凝胶化程度和低木本组分的特征,即植物组织保存程度低、凝胶化程度较高、低木本植物,以及有适量的陆源碎屑物质供应、适量盐度的还原沉积环境更有利于富油煤的生成。

关键词：沉积环境地球化学富油煤延安组曹家滩矿井

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页岩干馏渣制备多孔材料及其吸附性能的研究

化工技术与开发 2024年第8期53卷 74-79页

作者：刘甲宸孟哲民赵国峥肖丽光辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001 抚顺矿业集团有限责任公司工程技术研究中心辽宁抚顺113006

为了处理油页岩炼油过程中产生的大量页岩干馏渣以及页岩干馏废水,本文对页岩干馏渣进行酸化改性,采用优化的改性条件制备了多孔吸附材料,以实现废物的资源化利用。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附等手段... 详细信息

为了处理油页岩炼油过程中产生的大量页岩干馏渣以及页岩干馏废水,本文对页岩干馏渣进行酸化改性,采用优化的改性条件制备了多孔吸附材料,以实现废物的资源化利用。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附等手段对所得样品进行了表征分析。将制得的吸附剂用于吸附页岩干馏废水,考察了吸附剂的改性条件、吸附剂用量、吸附温度、pH和吸附时间等因素对油去除率的影响。由XRF分析结果可知,页岩干馏渣样品的主要成分为SiO_(2)和Al_(2)O_(3),含量分别为61%和23.5%。N_(2)吸附-脱附表征分析结果表明,酸化改性前后,页岩干馏渣的比表面积分别为59.412m^(2)·g^(-1)和76.276m^(2)·g^(-1),孔径分别为3.056nm和2.271nm。吸附实验表明,酸化处理提高了页岩干馏渣的吸附性能,酸化页岩渣对油的去除率提高了22%。最佳吸附条件为:用8%硝酸酸化的页岩干馏渣吸附100mL页岩干馏废水,在55℃下吸附3h,油去除率能达到61.74%。

关键词：页岩干馏渣多孔材料吸附性能油