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广西三个城市居民头发中11种重金属富集特征
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作者 游少鸿 毛竣 +2 位作者 俞果 于洪伟 刘杰 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期714-722,共9页
研究采集了广西壮族自治区柳州、桂林和百色3个城市的72份居民头发样本。通过微波消解技术和电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)分析法,系统测定了头发中铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(... 研究采集了广西壮族自治区柳州、桂林和百色3个城市的72份居民头发样本。通过微波消解技术和电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)分析法,系统测定了头发中铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、砷(As)、硒(Se)、锶(Sr)、镉(Cd)、锑(Sb)和铅(Pb)共11种重金属元素的质量比。研究旨在探究头发中重金属含量与个体的吸烟习惯、染发行为、性别、年龄以及居住时间的关联性,并运用相关性分析与主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)方法来识别广西3个地区居民头发中重金属的可能来源。研究结果显示,广西3个地区居民头发中的锰、铬、钴质量比高于大多数国内外研究中发现的质量比,提示可能存在潜在的重金属暴露风险;镍、铜、砷、硒、锶、镉、锑和铅的质量比相对较低。Pearson相关性分析和PCA结果揭示,广西3个地区居民头发中的重金属主要来源于矿业活动、自然环境、工业排放以及含重金属的农业用化学品。通过Mann-Whitney U检验和独立样本t检验进一步发现,女性头发中的钴、铬、镍、铜、铅、锶、镉的平均质量比显著高于男性(p<0.05),暗示女性可能面临更高的重金属暴露风险。此外,染发样本相较于未染发样本在镉质量比上有显著升高,而在铬和硒质量比上则相对较低;吸烟者与非吸烟者头发中的重金属质量比未发现统计学上的显著差异。 展开更多
关键词 环境工程学 重金属质量比 头发 性别 年龄 重金属富集特征
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超临界CO_(2)不同浸泡时间致煤体变形破坏能量演化机制研究
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作者 于永江 邬志强 刘佳铭 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期498-507,共10页
为探究超临界CO_(2)不同浸泡时间(0、5 d、10 d、15 d)下煤体变形破坏全过程中的能量演化机制,以梅花井煤矿4-1煤层的两种煤样(焦煤、弱黏煤)为研究对象,开展了超临界CO_(2)不同浸泡时间下的煤体单轴压缩试验。结果表明:随着超临界CO_(2... 为探究超临界CO_(2)不同浸泡时间(0、5 d、10 d、15 d)下煤体变形破坏全过程中的能量演化机制,以梅花井煤矿4-1煤层的两种煤样(焦煤、弱黏煤)为研究对象,开展了超临界CO_(2)不同浸泡时间下的煤体单轴压缩试验。结果表明:随着超临界CO_(2)浸泡时间的延长,煤体抗压强度及弹性模量均逐渐下降;基于能量计算原理,随着浸泡时间的延长,煤体在压密阶段存在微小量值的能量存储与耗散特征,在线弹性阶段存储弹性应变能的能力逐渐减弱,在塑性屈服阶段耗散能占总应变能的比重逐渐增大,在峰后残余强度阶段耗散能的激增使得煤体产生相互贯通和扩展的宏观裂隙。在此基础上研究煤样的能量累积率与耗散率演化机制,结果表明:在应力峰值前,受到超临界CO_(2)的浸泡会削弱煤体弹性应变能的累积速率;在应力峰值处,煤体的弹性应变能累积速率达到最小;在峰后破坏阶段,随着浸泡时间的延长,煤体超临界CO_(2)浸泡时间达到10 d时,其弹性应变能转化率与耗散率达到最大。此研究成果有助于分析深部煤储层注入CO_(2)压裂过程煤体变形的能量特征,也对CO_(2)的地质封存具有一定参考意义。 展开更多
关键词 安全工程 超临界CO_(2) 力学特性 能量演化 能量累积率 能量耗散率
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新疆吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统超压发育与致密气成藏
3
作者 徐雯 饶松 +9 位作者 王晓龙 肖七林 万泽鑫 鲍一遥 刘宇坤 陶泽 佘家朝 石湘 程甜 姜继连 《中国地质》 北大核心 2025年第2期650-664,共15页
【研究目的】吐哈盆地胜北洼陷致密气已成为拓展勘探新战场、发现新储量的重要领域,致密储层发育特征及成藏机理已成为亟需解决的关键科学问题之一。【研究方法】运用地球化学、地球物理学和油气地质等综合研究方法,对中侏罗统致密气源... 【研究目的】吐哈盆地胜北洼陷致密气已成为拓展勘探新战场、发现新储量的重要领域,致密储层发育特征及成藏机理已成为亟需解决的关键科学问题之一。【研究方法】运用地球化学、地球物理学和油气地质等综合研究方法,对中侏罗统致密气源储特征和成藏期次进行了系统分析,厘定了超压发育特征及对致密气成藏的控制作用。【研究结果】(1)主力烃源岩的有机质类型以III型干酪根为主,整体处于以生气为主的成熟期。中侏罗统发育低孔低渗—低孔特低渗致密储层,平均孔隙度为7.1%,平均渗透率为0.074×10^(-3)μm^(2)。孔隙类型以次生溶蚀孔为主,同时发育黏土矿物层间孔、黄铁矿晶间孔和微裂缝。(2)中侏罗统发育以压力传导和生烃增压为成因的超压,压力系数主要分布在1.2~1.5,纵向上超压顶界面位于七克台组中上部。超压主要分布在胜北洼陷东部和东南部,断裂系统控制超压分布范围。(3)烃源岩排烃持续时间较长,从晚三叠世至今,至少存在两期主要的天然气充注期,两期主要成藏期次为:晚侏罗世至早白垩世和古新世至今。【结论】中侏罗统致密气藏以“远源-近源两期成藏、压力-断裂协同输导、断裂-超压协调控制”的成藏模式为主。本文研究成果将为胜北洼陷致密气勘探开发提供科学依据和技术支持。 展开更多
关键词 致密气 超压与成因 成藏期次 油气勘查工程 胜北洼陷 吐哈盆地 新疆
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喀斯特区工程堆积体坡面产流特征对降雨强度的响应
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作者 祝怀春 高儒学 +1 位作者 戴全厚 姚一文 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期70-77,共8页
[目的]研究降雨强度对喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流的影响,以期为堆积体水文特性研究提供更加深入的科学依据,为堆积体生态修复提供理论参考。[方法]从研究区内典型的土石混合工程堆积体获取试验材料,通过室内模拟降雨试验的研... [目的]研究降雨强度对喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流的影响,以期为堆积体水文特性研究提供更加深入的科学依据,为堆积体生态修复提供理论参考。[方法]从研究区内典型的土石混合工程堆积体获取试验材料,通过室内模拟降雨试验的研究方法,研究典型坡度(30°)和典型砾石(体积分数30%)工程堆积体坡面在不同雨强(50、70、90、110 mm/h)下的产流特性。[结果]1)土石混合工程堆积体坡面产流包括地表、壤中及地下3种方式,且主要以壤中流及地下产流为主,地表产流比率随降雨强度增大而减小。2)工程堆积体坡面地表径流随降雨时间变化表现为先快速增大后逐渐减小再逐步趋于稳定的趋势,峰值多数在降雨开始后30 min左右出现。壤中流随降雨时间的增加先增大后趋于稳定,趋于稳定的时间点随雨强的增大而延迟,且相较于地表产流更为平缓。地下产流整体表现为先增大后减小趋势,转折时间点多数在降雨开始后70~90 min。3)降雨强度与工程堆积体坡面各径流类型产流之间呈极显著正相关(p<0.01),相关系数均在0.7以上。[结论]喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流方式包括地表、壤中及地下3种,其中壤中流及地下产流占主导地位。降雨强度的变化对堆积体坡面产流具有显著影响,各类型产流量均随降雨强度的增大相应增加。 展开更多
关键词 降雨强度 工程堆积体 产流 喀斯特地区
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椰纤维网对工程堆积体坡面冲刷特征的影响
5
作者 令狐克蕤 唐丽霞 +4 位作者 王一民 路杨 张曾亮 冉奎 韩珍 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期128-136,共9页
为探讨椰纤维网防护工程堆积体坡面在水力冲刷作用下的减流减沙效益,采用模拟径流冲刷试验,研究不同上方来水流量(1.4、2.0、2.6、3.2 L/min)和不同孔径(5和10 cm)椰纤维网苫盖下的工程堆积体坡面产流产沙规律、水动力学特性及径流冲刷... 为探讨椰纤维网防护工程堆积体坡面在水力冲刷作用下的减流减沙效益,采用模拟径流冲刷试验,研究不同上方来水流量(1.4、2.0、2.6、3.2 L/min)和不同孔径(5和10 cm)椰纤维网苫盖下的工程堆积体坡面产流产沙规律、水动力学特性及径流冲刷细沟形态特征。结果表明:1)10 cm孔径网使坡面初始产流时间延长11~27 s,5 cm孔径网则延长35~41 s。10 cm孔径网使地表径流量显著降低10.21%~15.65%,5 cm孔径网显著降低12.12%~20.73%;10 cm孔径网使产沙量显著降低25.20%~33.64%,5 cm孔径网则显著降低42.58%~73.06%。2)铺网明显增大阻力系数,降低水流流速、径流剪切力和径流功率,减小坡面冲沟和跌坎的规模与连通性,增强减流减沙效益。5 cm孔径相较于10 cm孔径水沙拦截能力更强。3)铺网条件下,平均沟宽与地表径流量、产沙量均存在显著的线性关系(P<0.05)。产流方面,5 cm网的拟合斜率(24.25)大于10 cm(19.15)和裸坡(14.43),表明5 cm网减流效益优于10 cm网;产沙方面,虽然5 cm网的拟合斜率(0.70)介于10 cm(0.66)与裸坡(0.74)之间,但5 cm网和10 cm网的拟合交点为x=33.75,表明在细沟侵蚀阶段,5 cm网减沙效益优于10 cm网。椰纤维网通过其空隙结构和网格化布局在坡面减流减沙中发挥有效作用。椰绳内部空隙结构滞留径流泥沙,减小径流动能,稳定坡面,抑制侵蚀沟扩展;网格化布局均匀分散淤积泥沙,形成小土埂,延缓流速,促进水分入渗,有效降低土壤侵蚀。研究结果可为生产建设项目工程堆积体坡面水土流失防治措施综合布设提供科学的数据支撑,也为工程堆积体临时防护措施的选择提供参考。 展开更多
关键词 堆积体 椰纤维网 冲刷 产流产沙
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喀斯特区不同植被覆盖类型土石混合工程堆积体坡面入渗特征
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作者 祝怀春 戴全厚 姚一文 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期31-38,共8页
[目的]揭示喀斯特地区不同植被覆盖类型对土石混合工程堆积体坡面入渗特征的影响机制,为解决该区域工程堆积体水土流失防治和生态修复中的入渗调控难题提供科学依据。[方法]通过双环入渗试验,对贵州省喀斯特区不同恢复年限(3 a,5 a,7 a... [目的]揭示喀斯特地区不同植被覆盖类型对土石混合工程堆积体坡面入渗特征的影响机制,为解决该区域工程堆积体水土流失防治和生态修复中的入渗调控难题提供科学依据。[方法]通过双环入渗试验,对贵州省喀斯特区不同恢复年限(3 a,5 a,7 a)、不同植被覆盖类型(草地、草灌混交地)土石混合工程堆积体坡面入渗特征进行了研究,并通过主成分分析法,对其入渗性能进行研究分析。[结果](1)堆积体坡面入渗过程表现为先快速下降后逐步趋于稳定,Horton模型适宜模拟此过程。(2)植物措施对堆积体坡面水分入渗性能有明显的改善作用,植被恢复类型为草灌混交地的堆积体在土壤水分入渗性能方面优于草地。(3)堆积体坡面土壤水分入渗受多因素共同影响,与非毛管孔隙度、有机质、地上生物量相关性显著。(4)堆积体土壤入渗特征与其物质组成及基本特性关系复杂,需深入研究相互作用机制及考虑其他影响因素。[结论]喀斯特区土石工程堆积体坡面入渗性能受多因素影响,草灌混交作为一种理想的植被搭配模式,有利于改善土石混合工程堆积体的入渗性能。 展开更多
关键词 喀斯特区 土石混合工程堆积体 入渗 生态修复
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中上扬子地区南华系大塘坡组沉积期岩相古地理及对油气成藏的指示
7
作者 宋腾 林拓 +3 位作者 李飞 李浩涵 吴海 段轲 《中国地质》 北大核心 2025年第2期613-630,共18页
【研究目的】中上扬子地区在新元古代南华纪中期发育大塘坡组海相黑色含锰碳质页岩,长期以来作为锰矿层被广泛关注,但对其油气地质特征研究较少。本文从油气地质角度详细阐述了大塘坡组岩相古地理及其对油气成藏的指示作用,以期为中国... 【研究目的】中上扬子地区在新元古代南华纪中期发育大塘坡组海相黑色含锰碳质页岩,长期以来作为锰矿层被广泛关注,但对其油气地质特征研究较少。本文从油气地质角度详细阐述了大塘坡组岩相古地理及其对油气成藏的指示作用,以期为中国南方地区油气调查提供指导。【研究方法】通过野外地质调查和资料收集,采用单井分析、连井对比、岩相古地理图编制等方法,结合烃源岩特征分析、储层分析等实验测试手段,详细梳理了大塘坡组沉积特征和油气地质条件,分析了烃源岩特征和潜在油气组合。【研究结果】大塘坡组形成于间冰期,沉积过程受拉张裂陷活动控制,可划分出2大类沉积相、7类沉积亚相及若干沉积微相,整个沉积期构成一个完整的海侵—高位—海退沉积旋回;大塘坡组最具油气资源潜力的相带为局限陆棚亚相和潟湖亚相,主要分布在大塘坡组一段,有机地球化学指标特征好,为优质烃源岩。【结论】大塘坡组一段具有良好的生烃潜力和页岩气发育潜力,松桃、花垣、秀山、湘潭、鹤峰等地区具有页岩气发育有利条件,为潜在页岩气发育区。以大塘坡组为烃源岩发育多类油气成藏组合,渝黔湘交界的秀山、松桃、花垣地区源储配置条件较好,为潜在常规油气发育区。 展开更多
关键词 页岩气 新元古界 大塘坡组 岩相古地理 烃源岩 成藏组合 油气勘查工程 中国南方
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中扬子地台宜昌地区寒武系水井沱组优质页岩储层发育特征及天然气富集机理研究
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作者 蔡宁波 王琳霖 +4 位作者 鲍一遥 李怡普 万泽鑫 康志梅 罗胜元 《中国地质》 北大核心 2025年第1期111-130,共20页
【研究目的】湖北省宜昌地区是中扬子地台页岩气勘探的重要前沿领域之一,近年来的野外调查与钻探工作表明该地区的寒武系水井沱组是极具潜在工业价值的页岩气勘探靶区。【研究方法】本文针对该地区最新的钻孔资料,利用多学科交叉手段,... 【研究目的】湖北省宜昌地区是中扬子地台页岩气勘探的重要前沿领域之一,近年来的野外调查与钻探工作表明该地区的寒武系水井沱组是极具潜在工业价值的页岩气勘探靶区。【研究方法】本文针对该地区最新的钻孔资料,利用多学科交叉手段,查明该地区水井沱组优质页岩储层的特征以及油气富集规律。【研究结果】水井沱组页岩有机质丰度高,有机碳含量(TOC)主要分布在0.56%~8.42%,干酪根以II1型和I型为主,Ro等效值分布在2.4%~3.2%。水井沱组页岩储层孔隙度主要分布在0.5%~9.1%,渗透率主要分布在0.019×10^(-3)~0.540×10^(-3)μm^(2)。水井沱组页岩的储集空间主要包括有机孔隙、无机孔隙以及裂缝等类型。储集空间的发育程度主要与有机质富集程度、黏土矿物含量以及页理缝的发育程度有关。天然气主要以吸附气(45.21%~81.44%)和游离气(18.56%~54.79%)的状态赋存于水井沱组页岩储层中,溶解气的比例相对较小。水井沱组页岩储层的含气性主要受有机碳含量、脆性矿物比例以及裂缝发育程度有关。有机碳比例、脆性矿物比例和裂缝发育程度越高,储层含气性越好。【结论】综合地球化学、岩石物理和现场实测数据,认为宜昌地区水井沱组页岩气极具商业价值,是中国南方理想的页岩气勘探开发目标之一。 展开更多
关键词 页岩储层 页岩油气 控制因素 中扬子地台 成藏机理 油气勘查工程
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四川盆地长宁地区深层煤层气成藏特征与勘探潜力
9
作者 杨雪 田冲 +4 位作者 杨雨然 张景缘 王青 吴伟 罗超 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第2期194-204,共11页
四川盆地煤层气资源丰富,筠连地区浅层煤层气已获得商业开发,邻区长宁地区多口过路井在二叠系煤层中测试获气,揭示了盆地煤层气的巨大潜能。随着国内深层煤层气勘探开发取得突破性进展,借鉴沁水盆地、鄂尔多斯盆地深层煤层气开发经验,... 四川盆地煤层气资源丰富,筠连地区浅层煤层气已获得商业开发,邻区长宁地区多口过路井在二叠系煤层中测试获气,揭示了盆地煤层气的巨大潜能。随着国内深层煤层气勘探开发取得突破性进展,借鉴沁水盆地、鄂尔多斯盆地深层煤层气开发经验,为明确长宁地区深层煤层气的资源潜力,利用测井、煤层取心、实验测试等资料,系统开展了长宁地区煤层的地质分析、深层煤层气含气性评价、煤层气成藏主控因素及有利区研究。结果表明:四川盆地长宁地区7号至8号煤层煤组是一套厚度大、发育稳定的高品质煤层,以高煤阶、高固定碳含量的原生结构煤岩为主,已处于热解生气高峰,生烃潜力巨大;煤层具有高孔隙度、高渗透率、高割理密度特征,储集空间充足;顶底板以泥岩为主,保存条件优越。与筠连浅层煤层气相比,长宁地区深层煤层气构造更加稳定,游离气比例升高,煤体结构更加完整,在远离剥蚀线、Ⅰ级断层区形成区域性煤层气藏,富含游离气的特征将更加有利于后期煤层气开发。结合地质工程条件,建立了长宁煤层气评价的地质-工程双“甜点”指标体系,优选了区内深层煤层气发育区1300 km^(2),计算资源量1700×10^(8)m^(3),有利区主要位于罗场向斜、建武向斜。研究成果有效指导了区内煤层气井位部署,助力实现四川盆地非常规天然气高质量发展。 展开更多
关键词 四川盆地 长宁地区 深层煤层气 成藏特征 地质-工程“甜点”
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松散岩堆体地层下隧道洞口段施工方法及合理进尺
10
作者 舒志勇 谭昌荣 李向宏 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期87-92,共6页
以洞口段穿越松散岩堆体地层的雅康高速公路日地1号隧道为依托工程,通过数值模拟了开挖过程,分析两台阶法、三台阶法、三台阶预留核心土法、三台阶七步开挖法4种工法下隧道洞口段围岩应力和变形特征,综合比选出最适宜隧道洞口段施工的工... 以洞口段穿越松散岩堆体地层的雅康高速公路日地1号隧道为依托工程,通过数值模拟了开挖过程,分析两台阶法、三台阶法、三台阶预留核心土法、三台阶七步开挖法4种工法下隧道洞口段围岩应力和变形特征,综合比选出最适宜隧道洞口段施工的工法,并给出了合理开挖进尺。结果表明:隧道洞口段开挖时掌子面前方拱顶和拱肩的变形最明显;4种工法中,三台阶预留核心土法对拱顶沉降和洞周收敛的效果较好,建议开挖进尺取1.2 m。基于数值模拟结果,依托工程采用了三台阶预留核心土法施工,开挖进尺为1.2 m。经现场监测,隧道变形控制良好。相关研究成果可为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 公路隧道 松散岩堆体地层 施工方法 数值模拟 围岩变形 三台阶预留核心土法 开挖进尺 初期支护应力
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新疆煤层气大规模高效勘探开发关键技术领域研究进展与突破方向 被引量：22
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作者 桑树勋 李瑞明 +10 位作者 刘世奇 周效志 韦波 韩思杰 郑司建 皇凡生 刘统 王月江 杨曙光 秦大鹏 周梓欣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期563-585,共23页
新疆煤层气资源量7.5万亿m^(3)(2000 m以浅),已施工煤层气井450口,年产气量达到0.8亿m^(3),新疆维吾尔自治区提出了2025年实现煤层气产量25亿m^(3)的目标,煤层气大规模高效开发成为紧迫的重大需求。从煤层气富集模式与选区技术、“甜点... 新疆煤层气资源量7.5万亿m^(3)(2000 m以浅),已施工煤层气井450口,年产气量达到0.8亿m^(3),新疆维吾尔自治区提出了2025年实现煤层气产量25亿m^(3)的目标,煤层气大规模高效开发成为紧迫的重大需求。从煤层气富集模式与选区技术、“甜点”预测探测技术、加速滚动开发与快速增储上产策略、地质适配性开发技术、煤层气与煤炭、油气协同开发技术5个关键技术领域,系统梳理了新疆煤层气勘探开发已取得的主要研究进展,分析提出了可能突破方向。研究表明:新疆煤储层具有多-厚煤层普遍、低阶煤发育、急倾斜煤层多见、煤体变形与构造控制显著、水文条件和露头条件复杂,和三“低”(含气量低、甲烷体积分数低、含气饱和度低)五“高”(高含气强度、高孔隙度、高地应力变化、高储层压力变化、高渗透率变化)的含气性及物性等煤层气地质独特性;煤层气成因与富集模式具有多样性,包括生物成因气、热成因气或生物-热复合成因及其相应富集模式,生物成因气藏或生物成因气贡献普遍;煤层气分布赋存规律呈现前陆盆地、山间盆地显著差异性;创新形成基于“两”分开(浅部与深部,低阶煤与中高阶煤)“两”结合(地质评价与工程评价,多元数据)的科学评价与基于“机器学习+三维地质建模”的精准选区技术是第1个突破方向。深部煤层气/煤系气“甜点”发育区域主要为盆内坳陷的凸起、盆内隆起的凹陷、盆缘斜坡,高产井位多为构造高点,发育层位为割理裂隙发育的原生结构煤层或孔裂隙发育的煤系砂砾岩储层;基于“地球物理+岩石物理+岩石力学地层新方法”和“地质甜点+工程甜点新理念”的深部煤层气/煤系气“甜点”预测探测技术是第2个突破方向。低风险、短周期、高效率、多批次工程部署是加速滚动开发的基本原则;中浅部煤层气快速增储上产技术策略是在优选新区块布井建井、对老区块煤层气井进行增产改造;深部煤层气快速增储上产技术策略是在大型盆地缓坡深部和盆内凸起“甜点”区优先部署开发;科学加速滚动开发与高效快速增储上产的工程部署方法与技术策略是第3个突破方向。在井网井型差异性优化部署、低储层伤害钻井固井、高可靠性录井测井试井、多井型高效分段压裂、低套压-控压排采管控等工程技术取得重要进展;发展构建新疆煤层气大规模高效勘探开发地质适配性技术体系是第4个突破方向。开展先采气后采煤、煤层气与煤共采、煤层气与原位富油煤共采,推动中浅部煤层气与煤炭协同勘探开发;开展煤系叠合型气藏开发、煤层气与煤系气共探共采、煤系全油气系统勘探开发,推动深部煤层气与油气协同勘探开发,已有关注和探索;煤层气与煤、油气共探共采是第5个突破方向。成果试图为新疆煤层气大规模高效勘探开发提供技术支持和工程决策参考。 展开更多
关键词 地质独特性 成因与成藏模式 工程部署方法 地质适配性技术 协同勘探开发 新疆煤层气
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粗集料接触配位参数影响下沥青混合料的抗断裂特性研究 被引量：1
12
作者 牛冬瑜 黄山 +3 位作者 师伟博 谢希望 汪严 高仰明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期58-67,共10页
为探究细观骨架优化对沥青混合料抗断裂性能的影响,研究了细观尺度下主骨架粗集料的接触特性与沥青混合料抗断裂性能的关系。基于颗粒堆积理论与细观接触力学,修正了表征主骨架结构细观接触特征的粗集料接触配位参数(C_(npcf)),并设计... 为探究细观骨架优化对沥青混合料抗断裂性能的影响,研究了细观尺度下主骨架粗集料的接触特性与沥青混合料抗断裂性能的关系。基于颗粒堆积理论与细观接触力学,修正了表征主骨架结构细观接触特征的粗集料接触配位参数(C_(npcf)),并设计了九种具有不同细观结构的级配。基于半圆弯试验(SCB)确定了合理的抗断裂性能评价指标,采用Python编程实现SCB试验后试件表面的数字图像协同处理,在细观尺度探究了不同C_(npcf)下断裂扩展的规律。最后,根据灰熵理论,综合分析了不同结构特征参数与断裂性能的灰关联性。结果表明,沥青混合料的强度、能量指标,随着C_(npcf)增加呈现先增后减的趋势。当C_(npcf)=7.35时,沥青混合料的抗断裂性能(σm=1.18 MPa,G f=3003.4 J/m 2,CRI=509.1)更优。随着加载位移的增加,裂缝面积和长度呈线性扩展,但在不同C_(npcf)下显著开裂时的加载位移并不一致。控制C_(npcf)于7.2~7.6之间,将能有效增强混合料抵抗断裂扩张的能力。不同温度条件下C_(npcf)在能量和强度层面与抗断裂性能均具有强灰关联,这为在细观结构尺度优化沥青混合料性能提供了新思路。 展开更多
关键词 道路工程 沥青混合料 抗断裂性能 细观结构优化 颗粒堆积理论 数字图像处理
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水库黄土岸坡塌岸预测模型及参数敏感性研究
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作者 高德彬 何强龙 +3 位作者 施瑜萌 马学通 胡向阳 李同录 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4206-4213,共8页
塌岸宽度预测是水电工程重要研究问题之一。现有的经验图解法基于塌岸最终稳定坡形进行塌岸宽度预测,难以反映塌岸的过程、特征,且对岸坡岩土体的物理力学性质考虑也较少。基于此,研究提出了基于极限平衡理论的黄土岸坡塌岸宽度预测模型... 塌岸宽度预测是水电工程重要研究问题之一。现有的经验图解法基于塌岸最终稳定坡形进行塌岸宽度预测,难以反映塌岸的过程、特征,且对岸坡岩土体的物理力学性质考虑也较少。基于此,研究提出了基于极限平衡理论的黄土岸坡塌岸宽度预测模型,确定了模型关键参数取值,并对参数敏感性进行了分析。结果显示,基于极限平衡理论进行预测塌岸宽度时应选取合理的水下堆积系数,水下堆积系数随岸坡高度和水深的增加而增加。而岸坡角度对塌岸宽度的影响较小,且主要影响首次塌岸宽度,对后续塌岸宽度的影响不大。随着岸坡坡度的增大,塌岸宽度呈波动上升趋势。同时,塌岸参数敏感性分析结果显示,参数敏感性排序由大到小依次为岸坡高度、水下岸坡内摩擦角、水下岸坡黏聚力、水上岸坡重度、水深与岸高比、水上岸坡黏聚力、岸坡坡度、水上岸坡内摩擦角、水下岸坡重度,这与岸坡稳定性的参数敏感性分析结果基本一致。研究结果对黄土岸坡塌岸宽度预测具有重要意义。 展开更多
关键词 安全工程 黄土岸坡 塌岸预测 极限平衡理论 水下堆积系数 参数敏感性
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长江口横沙浅滩冲淤演变特征分析 被引量：1
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作者 冯祎琳 张行南 +3 位作者 徐双全 李万春 方园皓 刘羽婷 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期192-206,共15页
横沙浅滩作为长江口前沿滩涂湿地的重要组成部分,是“上海市长远发展战略空间”的预留区,掌握其滩涂演变规律对该地区的资源保护及合理开发具有重要的参考价值。基于2005—2021年长江口实测水下地形数据,定量分析研究了横沙浅滩地形演... 横沙浅滩作为长江口前沿滩涂湿地的重要组成部分,是“上海市长远发展战略空间”的预留区,掌握其滩涂演变规律对该地区的资源保护及合理开发具有重要的参考价值。基于2005—2021年长江口实测水下地形数据,定量分析研究了横沙浅滩地形演变过程,及其对周边河口工程建设和水沙条件变化的响应。研究结果表明:横沙浅滩近年来整体呈现“长高长不大”的演化格局,中、东部区域明显淤高,沙体向海延伸与河口泥沙滞流点的向外海移动关系紧密。流域输沙量锐减是横沙浅滩滞涨的重要原因,滩面北沿和深水航道北侧冲刷明显,造成N23堤顶冲坑的扩大与滩面潮水沟的贯通。深水航道工程与横沙东滩促淤圈围工程的建设是潮水沟与N23堤顶冲坑迅速发育的主要原因。 展开更多
关键词 冲淤演变 ARCGIS 长江口 横沙浅滩 河口工程
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喀斯特区土石工程堆积体坡面植被恢复评价 被引量：1
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作者 高儒学 戴全厚 +2 位作者 伍小涛 魏志龙 雷德雨 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期45-52,63,共9页
[目的]对喀斯特区土石工程堆积体坡面植被恢复进行评价,以期为喀斯特区工程堆积体生态修复提供基础理论支撑,并为生态文明建设提供参考依据。[方法]选取喀斯特区不同恢复年限(3,5,7 a)及不同植被类型(草地及草灌混交)的公路线性土石工... [目的]对喀斯特区土石工程堆积体坡面植被恢复进行评价,以期为喀斯特区工程堆积体生态修复提供基础理论支撑,并为生态文明建设提供参考依据。[方法]选取喀斯特区不同恢复年限(3,5,7 a)及不同植被类型(草地及草灌混交)的公路线性土石工程堆积体为研究对象,运用主成分分析法,选取石砾含量、土壤物理参数、土壤化学指标、水力学参数及植物群落指标构建评价指标体系,分析了土石工程堆积体坡面植被恢复特征与各生态影响因子之间的互作关系。[结果](1)喀斯特区土石工程堆积体坡面植被恢复过程是一个不断对资源和空间重新分配的过程,随着恢复时间的增加,坡面植被物种丰富度逐渐降低,群落的优势种越来越明显。(2)土壤有机质、自然含水率和饱和导水率是影响土石工程堆积坡面植被恢复初期的主要因子,而植被恢复又有助于改善其坡面土壤结构状况及养分含量,其坡面植被恢复的前期重点是如何改善坡面土壤水力学特性。(3)喀斯特区土石工程堆积体坡面先锋植被群落构建阶段的植被恢复模式可采取草灌混交,后逐步考虑增加乔木,同时适当搭配一定的深根植物。[结论]改善坡面土壤水力学特性有助于喀斯特区土石工程堆积体坡面初期植被恢复,可采取先草灌混交、后逐步搭配深根乔木的植被恢复模式。 展开更多
关键词 喀斯特区 土石工程堆积体 植被恢复效应 生态修复
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黔北狮溪地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件及其勘探前景 被引量：1
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作者 林瑞钦 石富伦 +11 位作者 王奕松 张大权 冯霞 姜振学 刘达东 杨威 张子亚 赵福平 孙钊 陈祎 卢树藩 杜威 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期728-742,共15页
【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲... 【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲线、地震资料、地化测试以及储层特征等综合实验分析,围绕“生—储—保”三个维度开展页岩气成藏综合研究。【研究结果 】狮溪1井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度约25 m,TOC含量分布在2.79%~4.77%,等效镜质体反射率为2.01%~2.59%,有机质类型以I型为主,具有良好的生气基础;富有机质页岩层段脆性矿物含量较高,平均值约为61.05%,具有较高的脆性;发育大量微纳米级孔隙,主要为有机质孔、无机—有机质复合孔,孔体积以及比表面积参数表现良好,为页岩气的赋存提供了良好的储集空间;残留向斜内部富有机质页岩段顶底板具有较好的封闭能力,三者纵向上形成良好的生储盖组合;狮溪1井东部与西部发育两条通天断裂,距离断层较远的同时,得益于断层较好的封闭性以及平缓的地层产状,狮溪1井因而具有良好的含气显示。【结论 】黔北地区残留向斜内部五峰组—龙马溪组页岩同样具有页岩气高效、规模建产的油气地质条件,是下一步勘查与攻关研究的重点方向。该成果扩大了页岩气勘查范围,拓宽了四川盆地周缘页岩气勘探深度和广度,有望形成新的资源接替区。 展开更多
关键词 页岩气 五峰组—龙马溪组 成藏条件 油气勘查工程 狮溪向斜 黔北地区
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煤层自封闭性对深层煤岩气的富集与改造意义 被引量：1
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作者 郗兆栋 唐书恒 +4 位作者 杨文府 杨雄雄 张迁 王凯峰 吕建伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期105-112,共8页
近年来,煤岩气勘探开发成功突破“深度禁区”,将中国煤岩气产业带入了一个新的发展阶段。深层煤岩气富集规律以及“千方砂,万方液”的超大规模储层压裂改造工艺无不与中、浅层煤岩气的富集规律和勘探开发技术形成鲜明对比,进一步彰显了... 近年来,煤岩气勘探开发成功突破“深度禁区”,将中国煤岩气产业带入了一个新的发展阶段。深层煤岩气富集规律以及“千方砂,万方液”的超大规模储层压裂改造工艺无不与中、浅层煤岩气的富集规律和勘探开发技术形成鲜明对比,进一步彰显了深层煤岩气成藏、富集及开采的特殊性。为进一步明确有利于深层煤岩气富集、储层改造的地质-工程甜点纵向分布,推动实现深层煤岩气地质-工程一体化发展,以华北地区深层煤岩气为研究对象,基于土力学中超固结比的概念定量表征了煤储层的自封闭性,评价了深层煤岩气的富集条件和煤储层的可改造性。研究结果表明:①超固结比能够反映煤储层自封闭性的动态演化特征,与煤层埋藏深度具有耦合关系;②埋深越大,煤层超固结比越小,煤储层自封闭性越强,有利于煤岩气的富集,但煤储层压裂改造难度增大;埋深越浅,煤层超固结比越大,煤储层自封闭性越弱,不利于煤岩气的保存,但煤储层相对易于压裂改造;③基于煤层超固结比与埋深的耦合关系揭示了既有利于煤岩气富集又利于煤储层改造的深度范围,该深度带是深层煤岩气地质-工程甜点区带。结论认为,基于超固结比确定的地质-工程甜点深度界限可为相似地质背景条件下的深层煤岩气地质-工程一体化实施提供参考和借鉴,有助于煤岩气产业的高质量发展。 展开更多
关键词 深层煤岩气 成藏 保存条件 力学性质 可改造性 超固结比 地质-工程一体化
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青藏高原东南三江流域黄土类堆积体斜坡地震作用下的动力响应试验研究——以四川巴塘下归洼滑坡为例
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作者 唐学武 王晨 +4 位作者 郭明珠 陈学良 曾金艳 张合 王志颖 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期536-547,共12页
青藏高原东南三江流域广泛存在堆积体斜坡,该类斜坡极易演化为滑坡灾害。以四川巴塘下归洼斜坡为例,通过振动台模型试验研究地震诱发的堆积体滑坡动力响应特征与破坏模式。试验结果表明,在地震作用初期,由于孔隙被挤密,斜坡的自振频率增... 青藏高原东南三江流域广泛存在堆积体斜坡,该类斜坡极易演化为滑坡灾害。以四川巴塘下归洼斜坡为例,通过振动台模型试验研究地震诱发的堆积体滑坡动力响应特征与破坏模式。试验结果表明,在地震作用初期,由于孔隙被挤密,斜坡的自振频率增大;在茂县波激励下,斜坡肩部动力响应最强烈。高幅值茂县波激励下,因斜坡整体刚度降低,放大效应减弱。Hibert谱描述了地震波在斜坡中的传播特征,向斜坡顶部传播时,地震波高频能量显著增强,地震波经过堆积层后,放大效应减弱。在足以致使堆积层滑动的强震作用下,坡表一定深度下动力响应呈现一致剧烈现象,斜坡上部会形成“脱离体”,“脱离体”在地震作用下上下颠簸运动;在临滑时,坡表出现最强烈的动力响应。斜坡的破坏模式为:地震初期,在重力和地震耦合作用下,坡表土体剥落;随地震幅值增加,坡肩与堆积层发生明显相对位移,堆积层表面出现裂缝;最终,坡脚发生明显相对位移,随后堆积层偏离基岩加速滑塌。基于地震信号特征的斜坡堆积层滑落过程可分为三阶段:(1)稳定阶段;(2)临滑阶段;(3)滑移阶段。 展开更多
关键词 堆积体斜坡 振动台试验 时-频域特征 边坡工程 动力响应
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基于资源性与可压性的深部煤层气“甜点”预测 被引量：7
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作者 赵志刚 朱学申 +5 位作者 王存武 祝彦贺 吕玉民 陈思路 齐宇 田永净 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期22-31,共10页
【目的】我国在鄂尔多斯盆地东缘获得多个大型深部煤层气藏的勘探突破,然而如何有效地将储量转化为产量并实现高效开发尚不明确。【方法】以神府南区为例,综合应用地质、测试、压裂及生产动态资料,围绕深部煤层气藏资源性和可压性,开展... 【目的】我国在鄂尔多斯盆地东缘获得多个大型深部煤层气藏的勘探突破,然而如何有效地将储量转化为产量并实现高效开发尚不明确。【方法】以神府南区为例,综合应用地质、测试、压裂及生产动态资料,围绕深部煤层气藏资源性和可压性,开展地质−工程“双甜点”评价研究。【结果和结论】结果表明:(1)研究区成煤相带适宜,以三角洲沉积为主,8+9号煤层厚度大、分布稳定,热演化程度介于0.7%~1.5%,生烃条件较好;孔−裂隙系统发育,储集空间优越,为煤层气的赋存提供了储集空间;煤层顶板以封盖能力较强的泥岩为主,位于地下水滞流区,使得区内煤层气具备良好的保存条件,煤层含气性好,具有游离气与吸附气共存的特征。(2)利用井震结合的地球物理技术刻画了煤层脆性、水平主应力差和煤层裂缝的分布特征,建立了深部煤层气地质−工程“双甜点”识别指标体系,划分了3类地质−工程“甜点”区:Ⅰ类“甜点”区位于东部,Ⅱ类“甜点”区位于中西部,Ⅲ类“甜点”区位于西北部。(3)针对区内煤层埋藏深、孔渗性差、割理裂隙发育等特征,提出以“高排量大规模注入+变黏滑溜水造缝携砂+高强度加砂+全尺度裂缝支撑”为核心的体积压裂技术。压后试采评价显示Ⅰ类“甜点”区投产井上产快,峰值产量8000 m^(3)/d左右,生产稳定在7000~8000 m^(3)/d。研究成果有效指导并推动了神府区块深部煤层气勘探开发有利区优选与先导试验区方案实施,对该区深部煤层气的规模建产具有积极意义。 展开更多
关键词 深部煤层气 成藏特征 资源条件 可压性 地质−工程“双甜点”
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PAM施用方式对黄绵土工程堆积体侵蚀产沙的影响
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作者 罗东 邹超煜 白岗栓 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第12期110-116,共7页
PAM(聚丙烯酰胺)可用于控制土壤侵蚀、防治水土流失。为探寻施用PAM的最佳方式、促进PAM在水土流失防治实践中的推广应用,于2022年5—10月,在黄土丘陵沟壑区设置圆锥状黄绵土工程堆积体,以不施用PAM为对照,按照2.0 g/m2的施用量采取先... PAM(聚丙烯酰胺)可用于控制土壤侵蚀、防治水土流失。为探寻施用PAM的最佳方式、促进PAM在水土流失防治实践中的推广应用,于2022年5—10月,在黄土丘陵沟壑区设置圆锥状黄绵土工程堆积体,以不施用PAM为对照,按照2.0 g/m2的施用量采取先喷水后干撒PAM、先干撒PAM后喷水、直接喷施PAM溶液3种方式在黄绵土工程堆积体表面施用PAM,监测了PAM不同施用方式的黄绵土工程堆积体在自然降雨情况下的地表径流量、侵蚀产沙量、细沟发育数量、土壤含水量、土壤容重等。结果表明:3种方式施用PAM均可增大产流次数、径流量、径流系数,减小侵蚀产沙量、细沟发育数量、细沟侵蚀量、细沟侵蚀系数,降低土壤含水量,其效果优劣排序为直接喷施PAM溶液>先干撒PAM后喷水>先喷水后干撒PAM,先干撒PAM后喷水与直接喷施PAM溶液效果相当。从便于操作和确保效果两方面综合考虑,建议采用先干撒PAM后喷水的施用方式,或根据天气预报在降雨前干撒PAM。 展开更多
关键词 PAM 施用方式 工程堆积体 地表径流 侵蚀产沙
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