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青藏高原地下水研究进展
1
作者
姚莹莹
郑春苗
《水文地质工程地质》
2025年第5期24-33,共10页
青藏高原作为“亚洲水塔”的核心区域,是长江、黄河、雅鲁藏布江、恒河、湄公河等重要江河的发源地。作为全球气候变化的敏感区,其显著的升温效应强烈影响流域水循环过程,进而引发中下游生态环境级联效应。地下水系统作为流域水循环的...
青藏高原作为“亚洲水塔”的核心区域,是长江、黄河、雅鲁藏布江、恒河、湄公河等重要江河的发源地。作为全球气候变化的敏感区,其显著的升温效应强烈影响流域水循环过程,进而引发中下游生态环境级联效应。地下水系统作为流域水循环的重要组成部分,在维持河流源区径流和生态环境稳定方面发挥着重要作用。文章系统总结了青藏高原地下水系统结构、高寒区地下水循环特征及储量变化的研究进展。研究表明:青藏高原总陆地水储量呈下降趋势,而地下水储量在部分地区呈增加趋势,气候变化加强了冰川、积雪等地表固态水向地下水的转化;地下水通过基流排泄维持旱季河流源区径流,地下水循环随着冻土退化将进一步增强,其中冻土“可变含水层”的表征模拟是冻土地下水模拟的瓶颈;浅层地下水水位维持着高寒草地生态系统,冻土活动层厚度增加导致的地下水水位降低可能引发植被群落演替;随着冰雪消融、冻土退化,山区坡面土体含水量及壤中流增加,从而增加滑坡等地质灾害风险。未来应加强监测网建设与多元数据整合,发展融合冰冻圈要素的地下水系统模型,推进水文地质-生态-工程等跨学科协同研究,提升地下水变化调控的理论和应用研究水平,为应对气候变化和实现亚洲水塔区域水资源可持续管理和高原生态保护提供科学支撑。
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关键词
亚洲水塔
青藏高原
地下水循环
气候变化
生态环境影响
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职称材料
全油气系统中储层润湿性与界面张力等关键参数变化特征及其分子动力学模拟
2
作者
施砍园
庞雄奇
+7 位作者
陈君青
陈掌星
王雷
蒲庭玉
鲍李银
惠沙沙
肖惠译
崔新璇
《石油与天然气地质》
2025年第4期1107-1122,共16页
由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石...
由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石、蒙脱石、石英和长石矿物表面的润湿角,以及油-水和气-水界面张力。在模拟结果与实验数据高度吻合的基础上,将该方法拓展至高温、高压条件,模拟相应参数的变化。结合多元线性回归方法计算了储层孔喉半径,依据准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地的区域背景开展系统模拟研究,获得了中国高、中、低地温场条件下砂岩、火山岩和碳酸盐岩储层润湿角、界面张力以及孔喉半径随埋深的变化数据,建立了它们与含油气盆地温度和压力之间的定量关系。研究表明:(1)随着温度的升高,方解石、蒙脱石、石英和长石的水润湿角逐渐减小,亲水性增强,压力的增加则使矿物的水润湿角增大,导致其亲水性减弱。整体而言,油藏中的方解石表现出油湿型,蒙脱石介于中性至水湿性之间,而石英和长石则主要呈水湿性。(2)油-水界面张力随着温度的升高逐渐降低,但随着压力的增加逐渐上升;气-水界面张力随温度升高而降低,但随着压力的增加进一步减小。岩石孔喉半径与孔隙度和渗透率存在一定的关联性,表明储层的物性特征在流体运移过程中起到了重要作用。(3)不同矿物在不同地温场中的润湿性、界面张力及孔喉结构存在显著差异。随着地温梯度的增加,湿润角呈减小趋势。界面张力随地温梯度升高逐渐降低,削弱了油-水或气-水界面的分子作用力,提高了流体的流动性。
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关键词
储层孔喉半径
毛细管力
储层润湿角
储层界面张力
分子动力学模拟
全油气系统定量评价
油气运移
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职称材料
题名
青藏高原地下水研究进展
1
作者
姚莹莹
郑春苗
机构
西安交通
大学
全球环境变化研究院
出处
《水文地质工程地质》
2025年第5期24-33,共10页
基金
国家自然科学基金项目(42422701)。
文摘
青藏高原作为“亚洲水塔”的核心区域,是长江、黄河、雅鲁藏布江、恒河、湄公河等重要江河的发源地。作为全球气候变化的敏感区,其显著的升温效应强烈影响流域水循环过程,进而引发中下游生态环境级联效应。地下水系统作为流域水循环的重要组成部分,在维持河流源区径流和生态环境稳定方面发挥着重要作用。文章系统总结了青藏高原地下水系统结构、高寒区地下水循环特征及储量变化的研究进展。研究表明:青藏高原总陆地水储量呈下降趋势,而地下水储量在部分地区呈增加趋势,气候变化加强了冰川、积雪等地表固态水向地下水的转化;地下水通过基流排泄维持旱季河流源区径流,地下水循环随着冻土退化将进一步增强,其中冻土“可变含水层”的表征模拟是冻土地下水模拟的瓶颈;浅层地下水水位维持着高寒草地生态系统,冻土活动层厚度增加导致的地下水水位降低可能引发植被群落演替;随着冰雪消融、冻土退化,山区坡面土体含水量及壤中流增加,从而增加滑坡等地质灾害风险。未来应加强监测网建设与多元数据整合,发展融合冰冻圈要素的地下水系统模型,推进水文地质-生态-工程等跨学科协同研究,提升地下水变化调控的理论和应用研究水平,为应对气候变化和实现亚洲水塔区域水资源可持续管理和高原生态保护提供科学支撑。
关键词
亚洲水塔
青藏高原
地下水循环
气候变化
生态环境影响
Keywords
Asian Water Tower
Tibetan Plateau
groundwater cycle
climate change
ecological impacts
分类号
P641.6 [天文地球]
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职称材料
题名
全油气系统中储层润湿性与界面张力等关键参数变化特征及其分子动力学模拟
2
作者
施砍园
庞雄奇
陈君青
陈掌星
王雷
蒲庭玉
鲍李银
惠沙沙
肖惠译
崔新璇
机构
页岩油气富集机
理
与高效开发全国重点实验室
出处
《石油与天然气地质》
2025年第4期1107-1122,共16页
基金
中国石油科学研究与技术开发项目(2021DJ0101)。
文摘
由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石、蒙脱石、石英和长石矿物表面的润湿角,以及油-水和气-水界面张力。在模拟结果与实验数据高度吻合的基础上,将该方法拓展至高温、高压条件,模拟相应参数的变化。结合多元线性回归方法计算了储层孔喉半径,依据准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地的区域背景开展系统模拟研究,获得了中国高、中、低地温场条件下砂岩、火山岩和碳酸盐岩储层润湿角、界面张力以及孔喉半径随埋深的变化数据,建立了它们与含油气盆地温度和压力之间的定量关系。研究表明:(1)随着温度的升高,方解石、蒙脱石、石英和长石的水润湿角逐渐减小,亲水性增强,压力的增加则使矿物的水润湿角增大,导致其亲水性减弱。整体而言,油藏中的方解石表现出油湿型,蒙脱石介于中性至水湿性之间,而石英和长石则主要呈水湿性。(2)油-水界面张力随着温度的升高逐渐降低,但随着压力的增加逐渐上升;气-水界面张力随温度升高而降低,但随着压力的增加进一步减小。岩石孔喉半径与孔隙度和渗透率存在一定的关联性,表明储层的物性特征在流体运移过程中起到了重要作用。(3)不同矿物在不同地温场中的润湿性、界面张力及孔喉结构存在显著差异。随着地温梯度的增加,湿润角呈减小趋势。界面张力随地温梯度升高逐渐降低,削弱了油-水或气-水界面的分子作用力,提高了流体的流动性。
关键词
储层孔喉半径
毛细管力
储层润湿角
储层界面张力
分子动力学模拟
全油气系统定量评价
油气运移
Keywords
pore throat radius of the reservoir
capillary pressure
wetting angle of the reservoir
interfacial tension of the reservoir
molecular dynamic simulation
quantitative evaluation of the whole petroleum system
hydrocarbon migration
分类号
TE122.1 [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
青藏高原地下水研究进展
姚莹莹
郑春苗
《水文地质工程地质》
2025
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职称材料
2
全油气系统中储层润湿性与界面张力等关键参数变化特征及其分子动力学模拟
施砍园
庞雄奇
陈君青
陈掌星
王雷
蒲庭玉
鲍李银
惠沙沙
肖惠译
崔新璇
《石油与天然气地质》
2025
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