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陕西省富油煤分布及受控地质因素 被引量：17
1
作者 杨甫 段中会 +4 位作者 马丽 付德亮 田涛 贺丹 岳明娟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期171-181,共11页
煤的绿色清洁高效利用是煤炭工业可持续发展的重要途径。陕西省煤炭资源丰富,主要含煤区分布于陕西北部的五大煤田,富油煤资源更是位居全国首位。通过收集以往地质勘探资料和针对性采集陕北榆神矿区某煤矿煤心进行化验测试分析,探讨陕... 煤的绿色清洁高效利用是煤炭工业可持续发展的重要途径。陕西省煤炭资源丰富,主要含煤区分布于陕西北部的五大煤田,富油煤资源更是位居全国首位。通过收集以往地质勘探资料和针对性采集陕北榆神矿区某煤矿煤心进行化验测试分析,探讨陕西省富油煤分布特征及影响煤焦油产率的地质因素。结果显示,陕西省富油煤以陕北侏罗系煤田为最优,焦油产率分布于7.6%~15.3%;物质组成、生油潜力、热演化程度及成煤环境控制着煤的焦油产率的大小和分布。基质镜质体、挥发分产率、H元素含量及H/C原子比等与煤的焦油产率呈正相关关系,相关系数较高,岩石热解参数中烃指数与焦油产率的相关性高,可作为快速判别煤焦油产率的指标;煤焦油产率随着热演化程度的增加呈现先增加后减少的趋势,且在R_(o)约0.9%时,达到最大值;沉积环境水体微流动、强还原、浅覆水-微流动的泥炭沼泽相的煤焦油产率值越高。研究结果为富油煤的地质预测提供借鉴。 展开更多
关键词 富油煤 煤焦油 陕北侏罗系煤田 沉积环境 地质预测
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矿区煤矸石污染土壤修复药剂的制备及机理分析 被引量：4
2
作者 张蕾 刘春江 +3 位作者 陈雅 王琪 宋瑞康 黄鹏程 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期160-166,共7页
为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固... 为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固化/稳定化效率的影响,从而筛选出合适种类的添加剂与剂量,并分析药剂对镍固化/稳定化机理。研究结果表明:当修复药剂中稳定剂生活垃圾焚烧灰的质量比为50%、固化剂粉煤灰的质量比为5%、还原剂还原铁粉的质量比为5%时,修复药剂固化/稳定化效率最高,达到99.61%,土壤中镍的浸出质量浓度最低为0.047 mg/L。研究成果可为矿区环境治理提供可行的土壤修复方案。 展开更多
关键词 煤矸石 镍污染 土壤 化学修复 络合 固废资源化
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西部煤炭绿色开发地质保障技术研究现状与发展趋势 被引量：131
3
作者 王双明 段中会 +1 位作者 马丽 张育平 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-6,共6页
西部地区是我国绿色煤炭资源的主要分布区域和国家大型煤炭生产基地聚集区,也是我国生态环境脆弱区。在煤炭作为我国主体能源短期内难以改变的情况下,安全绿色开采、清洁高效利用西部煤炭资源已成为保障国家能源安全的重大需求。从煤系... 西部地区是我国绿色煤炭资源的主要分布区域和国家大型煤炭生产基地聚集区,也是我国生态环境脆弱区。在煤炭作为我国主体能源短期内难以改变的情况下,安全绿色开采、清洁高效利用西部煤炭资源已成为保障国家能源安全的重大需求。从煤系矿产资源协同勘查、生态脆弱区采煤保水及生态环境保护、矿井地质灾害精细预测预报、"互联网+煤炭地质"和煤炭清洁利用5方面分析了西部煤炭绿色开发地质保障技术的研究现状,展望了未来西部煤炭绿色开发地质保障技术发展的3大方向:提高绿色煤炭资源的勘查精度,创建采煤保水技术体系,提升煤炭清洁利用地质保障程度。 展开更多
关键词 煤系矿产 煤炭开采 绿色勘查 地质保障
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黄陇煤田永陇矿区煤层气成藏条件及主控因素研究 被引量：20
4
作者 蔺亚兵 宋一民 +3 位作者 蒋同昌 王朝飞 杨甫 赵雪娇 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第3期168-175,共8页
黄陇侏罗纪煤田属于典型的低阶煤含煤层气区带,煤炭勘查结果显示其西部具有一定的煤层气开发潜力,为了弄清该煤层气成藏条件,以黄陇煤田永陇矿区麟北区为例,从煤层气地质、煤储层特征、气藏保存条件3个方面研究了黄陇煤田西部地区的煤... 黄陇侏罗纪煤田属于典型的低阶煤含煤层气区带,煤炭勘查结果显示其西部具有一定的煤层气开发潜力,为了弄清该煤层气成藏条件,以黄陇煤田永陇矿区麟北区为例,从煤层气地质、煤储层特征、气藏保存条件3个方面研究了黄陇煤田西部地区的煤层气成藏条件及主控因素。研究结果表明:黄陇煤田西部地区延安组煤变质程度低,煤层厚度大,埋深适中,含气性较好,但煤储层渗透性较差;煤层气富集主要受水动力条件影响,埋深其次,构造和盖层影响较小,埋深500~700 m是该区煤层气成藏的最佳深度;因受成煤后期燕山运动等多期次构造运动的影响,原生生物气和热成因气大量逸散,新生代以来煤层接受浅部地表水和大气降水的补给,接受次生生物气的补充,是煤层气成藏的关键,属典型的盆缘缓坡晚期生物成藏模式。 展开更多
关键词 黄陇煤田 低阶煤 煤层气 煤储层特征 成藏条件 成藏模式
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四川盆地二叠系大隆组页岩芳烃热演化规律及成熟度意义
5
作者 张存杨 张小涛 +6 位作者 刘岩 杨佳佳 孙玮琳 沈斌 徐学敏 许智超 田涛 《石油实验地质》 北大核心 2025年第3期580-592,共13页
中国南方古生代海相页岩具有重要的油气勘探意义,然而,由于海相沉积中普遍缺乏高等植物来源的有机质(镜质体),导致其成熟度厘定存在明显的不确定性。对四川盆地广元地区二叠系大隆组页岩进行了生排烃热模拟实验,探索芳烃成熟度参数在高... 中国南方古生代海相页岩具有重要的油气勘探意义,然而,由于海相沉积中普遍缺乏高等植物来源的有机质(镜质体),导致其成熟度厘定存在明显的不确定性。对四川盆地广元地区二叠系大隆组页岩进行了生排烃热模拟实验,探索芳烃成熟度参数在高—过成熟阶段的适用性,通过气相色谱—质谱法(GC-MS)对热模拟后固体样品的芳烃萃取物进行分析。结果显示,四川广元上寺地区大隆组页岩热模拟残留油含有萘、菲、屈、苯并(a)蒽、硫芴、联苯、氧芴、芴、萤蒽、芘、蒽、三芳甾烷等丰富的芳烃化合物。大多数芳烃成熟度参数随模拟温度在升高过程中出现了拐点,且参数值在拐点前后显示不同的变化趋势,表明这些芳烃成熟度参数具有特定的适用范围。其中,芳烃成熟度参数(如MNR、DNR、MPI3、DPR、F1、F2、MDR、DBDBT2)可用于评价成熟—高成熟阶段(0.8%<Easy Ro<2.5%)页岩的成熟度,而PMNr则更加适用于评价高—过成熟阶段(2.5%<Easy Ro<4.5%)的页岩。研究发现,C-2 DBF-1/MDBF-1和C-2 DBF-2/MDBF-1这两个参数对评价成熟—过成熟阶段(0.8%<Easy Ro<4.5%)的页岩有很好的效果,尤其在高温演化阶段与温度的相关性更强,这表明它们在评价高—过成熟页岩方面具有潜力。 展开更多
关键词 页岩 生排烃热模拟实验 芳烃成熟度参数 拐点温度 二苯并呋喃 大隆组 四川盆地
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覆岩应力下富油煤原位热解行为模拟研究
6
作者 师庆民 杨小龙 +5 位作者 王双明 寇丙洋 王生全 石亚亚 杨甫 李久庆 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期3115-3127,共13页
富油煤原位热解油气转化为提高国内油气自主保障和推动煤炭绿色低碳产业提供了新思路,原位地层条件约束下富油煤热解行为与常规地面热解不同,造成油气产出规律差异显著,但相关研究甚少。通过模拟不同覆岩应力下富油煤原位热解过程,利用... 富油煤原位热解油气转化为提高国内油气自主保障和推动煤炭绿色低碳产业提供了新思路,原位地层条件约束下富油煤热解行为与常规地面热解不同,造成油气产出规律差异显著,但相关研究甚少。通过模拟不同覆岩应力下富油煤原位热解过程,利用低温氮气吸附实验、X-射线衍射和高分辨率透射电子显微镜等手段研究地层应力对煤体热解宏观膨胀变形、微观孔隙结构演化和半焦分子结构的影响,探讨不同应力荷载对富油煤热解的作用机制。结果表明:随着应力荷载的增强,富油煤原位热解特性呈现出2个明显的阶段性特征。低应力荷载阶段(0~10MPa),由于煤样缺乏有效的径向围限压力,导致轴向应力的增强不断压裂煤体,从而增强了孔隙连通性和热解流体释放能力,一方面有利于在对流过程中形成大孔,即>50μm热解大孔数量显著增多;另一方面降低了热解流体二次反应几率,进而提高焦油产率、促进煤分子结构有序化生长,表现为面网间距逐渐减小、堆砌度和延展度逐渐增大,镜质组随机反射率不断提高。然而,在高应力荷载阶段(>10MPa),煤体被不断压实、裂隙闭合,内部热解流体运移受到显著抑制,一方面在较弱对流下更易形成2~25μm相对较小孔隙;另一方面强化了热解流体的二次反应程度,从而使焦油产率降低、产气量和半焦产率提高,X-射线衍射和高分辨率透射电镜数据显示持续高压滞流造成煤基质膨胀变形不利于热解半焦芳香结构秩理化生长。 展开更多
关键词 富油煤 原位热解 应力荷载 产物分布 油气转化
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深度学习技术在油气勘探中的研究进展与应用挑战
7
作者 于强 王宝江 +4 位作者 张禄明 田涛 高志亮 任战利 畅伟 《天然气工业》 北大核心 2025年第5期43-56,共14页
随着全球能源领域“数智”及人工智能时代的到来,油气勘探面临着前所未有的机遇和挑战。深度学习技术作为人工智能领域的重要分支,在油气勘探中应用场景广泛,对其综合分析可为解决新时代油气勘探中复杂问题提供新的思路和方法。为此,通... 随着全球能源领域“数智”及人工智能时代的到来,油气勘探面临着前所未有的机遇和挑战。深度学习技术作为人工智能领域的重要分支,在油气勘探中应用场景广泛,对其综合分析可为解决新时代油气勘探中复杂问题提供新的思路和方法。为此,通过深度学习技术在地震勘探、测井、岩石薄片鉴定、油藏地质建模、油气大模型等勘探领域中的应用综述,重点阐述了卷积神经网络(CNN)及其变体在地震勘探中的应用,分析了其优势与局限性,并根据目前深度学习技术面临的挑战,指出了油气勘探领域对大模型的探索方向和应用潜力。研究结果表明:①深度学习技术已广泛应用于地震资料解释、测井分析、油藏评价等油气勘探领域,以CNN为代表的深度学习方法在去噪、速度建模、构造解释、地震反演等地震资料的处理与解释方面展现出巨大的应用潜力;②深度学习技术在测井评价、岩石薄片鉴定、油藏地质建模、油气大模型等任务中不仅能有效地提升勘探效率和精度,还能从复杂数据中发现新的规律,提出对油气勘探中非线性问题的解决方案;③深度学习技术在训练数据的质量及代表性、数据集的整合和共享、技术合作与交流等方面还存在问题与挑战。结论认为,基于大数据的深度学习技术将是未来油气勘探的主要技术手段,应建立一套完善的数据管理框架,注重数据标准化和质量控制,创新或持续优化现有模型,加大数据整合与共享,注重地质复杂性和非结构化解释等方面工作,以上工作将有助于推动油气地质勘探领域的科技进步和数智化发展。 展开更多
关键词 深度学习 油气勘探 地震资料处理 测井数据解释 油藏地质建模
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地埋管群冷热负荷对岩土体温度及热泵效率的影响
8
作者 张育平 李百曦 +6 位作者 刘俊 刘博洋 汤伏蛟 杨潇 王大为 荆鹏 谭忆秋 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第6期686-694,共9页
地埋管群(borehole heat exchangers,BHEs)是浅层地热资源有效利用的最常见形式。冷热负荷差异导致的埋管群周围岩土体温度不平衡现象是造成地源热泵(ground source heat pump,GSHP)能效(coefficient of performance,COP)逐年降低的重... 地埋管群(borehole heat exchangers,BHEs)是浅层地热资源有效利用的最常见形式。冷热负荷差异导致的埋管群周围岩土体温度不平衡现象是造成地源热泵(ground source heat pump,GSHP)能效(coefficient of performance,COP)逐年降低的重要因素。该文以加热为主工况下地埋管群周围岩土体温度与热泵效率为研究指标,采用经现场热响应试验(thermal response test,TRT)验证的有限元方法(finite element method,FEM),建立等进口温度运行模式的三维有限元模型。研究结果表明埋管群中心岩土体温度在无制冷负荷下,初始温度由16.0℃降低至5年后的5.3℃,且冷热负荷比介于2/3~3/3时,有利于维持岩土体温度平衡。当负荷比由0提高到1时,热泵加热效率从3.8提升至4.5。相反,冷热负荷比的升高不利于制冷季节热泵效率的提升,当负荷比由0提高到1时,热泵制冷效率由7.2降至6.1。该文可为以加热为主工况的地埋管群冷热负荷合理制定与岩土体储能工程提供参考。 展开更多
关键词 地埋管群 浅层地热 冷热负荷 岩土体温度 热泵效率 有限元分析
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鄂尔多斯盆地伊盟隆起南部构造边界厘定及其油气勘探意义
9
作者 田刚 卢明德 +10 位作者 薛海军 汶小岗 马丽 袁安龙 宋立军 蒲仁海 贾会冲 陈杰 陈硕 吴大林 杨明慧 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第1期108-122,共15页
有关鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起与伊陕斜坡两个构造单元边界的认识至今存在分歧。通过对盆地北部基底起伏、地层展布、基底断裂、构造演化过程及油气分布特征等多方面研究分析,结果表明:盆地北部WE—NE向基底断裂以中元古代之前分隔不同... 有关鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起与伊陕斜坡两个构造单元边界的认识至今存在分歧。通过对盆地北部基底起伏、地层展布、基底断裂、构造演化过程及油气分布特征等多方面研究分析,结果表明:盆地北部WE—NE向基底断裂以中元古代之前分隔不同构造单元边界的新召北-泊尔江海子南基底先存断裂带(F4+F10)为界,呈对冲构造样式控制了伊盟隆起的形成;杭锦旗断裂带横贯盆地北部,是由上述基底先存断裂带在加里东期选择性活化、呈雁列式展布的泊尔江海子、乌兰吉林庙和三眼井等大型基底断裂组成。在海西期、印支期和燕山期杭锦旗断裂带持续继承性活动,控制了盆地北部各时期构造-沉积演化格局。以杭锦旗断裂带为界,南部和北部构造活动强度、烃源岩展布和成熟度、储层特征和物性变化以及油气圈闭类型等均存在较大差异,揭示该断裂带控制了盆地北部油气形成与分布。因此,以杭锦旗断裂带作为伊盟隆起和伊陕斜坡两大构造单元的边界更为合理,这对深化鄂尔多斯盆地北部地质认识和指导油气勘探方向具有重要意义。 展开更多
关键词 油气勘探 构造边界 杭锦旗断裂带 伊盟隆起 鄂尔多斯盆地
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力-热耦合作用下神府富油煤原位热解提油产物分布特性
10
作者 郭伟 俞尊义 +8 位作者 杨盼曦 王晶 杨甫 李红强 高琨 马丽 敬庆文 杨伯伦 吴志强 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期143-151,共9页
针对富油煤地下原位热解提油面临高地应力、地质情况复杂以及热解产物分析困难等挑战,设计搭建高温三轴试验装置模拟富油煤地下原位热解工况。试验装置包括高温高压供气模块、原位热解模块、伺服控制模块以及产物分离冷却模块。以陕北... 针对富油煤地下原位热解提油面临高地应力、地质情况复杂以及热解产物分析困难等挑战,设计搭建高温三轴试验装置模拟富油煤地下原位热解工况。试验装置包括高温高压供气模块、原位热解模块、伺服控制模块以及产物分离冷却模块。以陕北神府富油煤为研究对象,基于高温三轴试验装置模拟了不同埋深深度下的高温高压热解试验。高温三轴仪能够提供0~15MPa的轴压(埋深深度0~600m),应力加载响应迅速并且在热解过程中能够保持稳定。试验时高温三轴仪可以加热煤样中心温度至600℃左右,能够实现富油煤在设定的温度下进行热解试验。模拟埋深深度从100m增加到300m,轴压从2.45MPa增加到7.35MPa,热解半焦产率从67.70%升至68.04%,焦油产率呈现先升高后下降趋势,最高为6.50%。埋深增加时焦油中轻油、酚油含量逐渐增加,分别从19%和9.5%增加至25%和12%;沥青在焦油中的比例从25%降低到20%;芳香烃含量从32%升高至38%,脂肪烃含量从28.5%降低到19.3%。煤层渗透率随地应力增加而降低,阻碍热解过程中的传热和传质,导致富油煤热解产物停留时间增加,焦油二次反应,长链脂肪烃化合物发生断裂转化为小分子化合物,甲基、亚甲基同样不断脱出;另一方面应力促进了焦油分子缩合反应的发生,多环芳烃的含量迅速提高。地应力增加提高了轻质芳烃及焦炭的产率,焦油品质向轻质化提升。 展开更多
关键词 富油煤 地下原位热解 高温三轴仪 焦油轻质化
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邵寨矿区解磷细菌的分离及其对煤矸石中有效磷和有效硅的增溶
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作者 刘丹 申文盛 +4 位作者 付德亮 郑罡 DAMIR Nussipov KUANYSH Tastambek 刘向荣 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期3183-3194,共12页
针对煤炭开采洗选过程中产生的固体废弃物煤矸石,提出了一种基于微生物技术的资源化利用新途径。选取甘肃邵寨矿区煤矸石作为研究对象,首先从煤矸石中筛选出一株具有高效解磷能力的细菌,经鉴定为贝莱斯孢杆菌(简称为XK2细菌),再利用XK2... 针对煤炭开采洗选过程中产生的固体废弃物煤矸石,提出了一种基于微生物技术的资源化利用新途径。选取甘肃邵寨矿区煤矸石作为研究对象,首先从煤矸石中筛选出一株具有高效解磷能力的细菌,经鉴定为贝莱斯孢杆菌(简称为XK2细菌),再利用XK2细菌处理煤矸石,探讨了煤矸石中有效磷和有效硅的增溶效果。通过单因素实验和正交实验探究了培养基pH、菌液接种量、煤矸石粒径、XK2细菌对煤矸石处理时间等因素对XK2细菌增溶煤矸石中有效磷和有效硅的影响,确定了XK2细菌增溶煤矸石中有效磷的最佳条件:pH为8,菌液接种量为10.0mL/50mL培养基,煤矸石粒径0.25~0.50mm,处理时间4d。在此条件下,煤矸石中有效磷质量分数达到343.56mg/kg,是原煤矸石的41.49倍。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高效液相色谱(HPLC)对XK2细菌处理后的固液相产物进行分析,FTIR分析显示经XK2细菌处理后的煤矸石中Si—O—Si(473 cm^(-1))、Si—O—Al(537 cm^(-1))、Al—OH(908 cm^(-1))和Si—O(1030cm^(-1))吸收峰减弱,表明难溶性硅铝酸盐被分解;XRD分析显示经XK2细菌处理后煤矸石中含磷矿物三斜磷钙石(CaHPO_(4))及含硅矿物白云母(KAl_(2)(AlSi_(3)O_(10))(OH)_(2))的衍射峰减弱,表明XK2细菌通过溶解上述矿物以促进煤矸石中有效磷、硅元素增溶;此外,HPLC分析显示XK2菌株通过分泌丙酸、琥珀酸等有机酸破坏煤矸石中的硅铝酸盐结构,促进磷元素和硅元素的增溶。 展开更多
关键词 煤矸石 有效磷 有效硅 贝莱斯芽孢杆菌 增溶机理
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陕西省富油煤资源潜力及开发建议 被引量：34
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作者 马丽 王双明 +4 位作者 段中会 杨甫 付德亮 贺丹 张丽维 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期1-8,共8页
碳达峰、碳中和目标要求下,陕西作为煤炭资源大省,煤炭资源的低碳开发与利用势在必行。基于陕西五大煤田的5000余组煤质数据,研究陕西省煤炭资源中煤焦油产率的变化规律为:陕北三叠纪煤田>陕北侏罗纪煤田>陕北石炭–二叠纪煤田≈... 碳达峰、碳中和目标要求下,陕西作为煤炭资源大省,煤炭资源的低碳开发与利用势在必行。基于陕西五大煤田的5000余组煤质数据,研究陕西省煤炭资源中煤焦油产率的变化规律为:陕北三叠纪煤田>陕北侏罗纪煤田>陕北石炭–二叠纪煤田≈黄陇侏罗纪煤田>渭北石炭–二叠纪煤田,划分出3种富油煤类型:富油煤型、富油煤–高油煤型、富油煤–含油煤型。按照煤炭资源量计算办法,全省已经查明的煤炭资源中富油煤+高油煤资源量为1550.33亿t,内蕴焦油资源量144.5亿t;预测出陕西省2000 m以浅煤炭资源总量中富油煤+高油煤资源量为3845亿t,内蕴焦油资源325亿t;并对富油煤资源控制程度进行划分。分析富油煤的成因机理,指出变质程度、沉积相及物质组成和埋藏条件等为富油煤形成的主要影响因素。针对目前煤炭开发中存在的资源浪费问题,提出一种富油煤原位地下热解多煤层协同开采的资源开发新思路。 展开更多
关键词 富油煤 焦油产率 资源量 原位地下开采 协同开采
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基于热-流-固耦合效应的地质构造控气特征研究 被引量：1
13
作者 叶桢妮 侯恩科 +1 位作者 段中会 高阳 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期65-73,共9页
地质构造控气特征是煤层气开发潜力评价的基础科学问题。为了揭示不同构造类型模式下煤层气分布特征,以郭家河井田一盘区地质构造精细勘查为研究背景,采用三维地震勘查及多属性融合技术方法,获得郭家河井田一盘区地质构造展布特征,并以... 地质构造控气特征是煤层气开发潜力评价的基础科学问题。为了揭示不同构造类型模式下煤层气分布特征,以郭家河井田一盘区地质构造精细勘查为研究背景,采用三维地震勘查及多属性融合技术方法,获得郭家河井田一盘区地质构造展布特征,并以一盘区1302回采工作面构造形态为案例,建立考虑热-流-固耦合效应的地质构造控气数值计算模型,分析背斜、断层和向斜的轴部/翼部位置附近煤层气密度、压力、温度和渗透率的变化规律,揭示不同构造部位附近煤层气分布特征。研究结果表明:通过建立考虑煤层热-流-固耦合效应的地质构造控气数值模型,得出厚煤层向斜构造轴部位置是煤层气富集区和抽采有利区,构造轴部位置附近煤层气密度、压力、温度和渗透率参量均较高且出现明显的抬升增长趋势;原始地应力对煤层构造挤压应力集中(无逸散通道)位置附近具有煤层气保压优势、无逸散条件下煤层气压力大于106Pa,原始地应力对断层带张拉作用不利于煤层气保压,而断层带为主要的煤层气逸散通道,断层上下盘位置附近煤层气压力变化有明显波动特征;郭家河井田三维地震勘查厚煤层向斜构造共10条,综合考虑井田煤层气含量和构造控气分布特征,得出一盘区1310工作面东部Xn1向斜轴部和1309工作面中部B6背斜翼部为煤层气抽采有利区。 展开更多
关键词 热-流-固耦合 三维地震勘查 地质构造 褶曲 断层 煤层气含量
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陕西渭南地区岩土热响应测试与分析
14
作者 薛宇泽 陶鹏飞 +3 位作者 张廷会 张育平 韩元红 肖踞辉 《新能源进展》 2019年第4期354-358,共5页
地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数... 地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数为2.16W/(m·K),比热容为2.39MJ/(m3·K),单U地埋管每延米换热量45W。该研究结果可为项目后期设计与施工提供了相关参考和依据。 展开更多
关键词 地源热泵 热响应测试 热物性参数
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富油煤热解重质焦油基泡沫炭性能研究 被引量：1
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作者 张蕾 刘春江 +3 位作者 宋瑞康 王琪 陈雅 黄鹏程 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期166-175,共10页
【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同... 【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。【结果和结论】结果表明:反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。 展开更多
关键词 富油煤 重质焦油 中间相沥青 泡沫炭 响应面实验
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煤制兰炭过程中挥发性有机污染物和臭氧协同处理机理 被引量：3
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作者 张蕾 陈雅 +1 位作者 贾阳 黄鹏程 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期135-143,共9页
为探究低温等离子体联合催化剂载体协同处理煤制兰炭过程中产生的挥发性有机污染物及臭氧,以二甲苯作为目标污染物,选取γ-氧化铝小球为催化剂载体,考察功率、氧通量、二甲苯初始浓度、催化剂载体用量等因素对挥发性有机污染物和臭氧协... 为探究低温等离子体联合催化剂载体协同处理煤制兰炭过程中产生的挥发性有机污染物及臭氧,以二甲苯作为目标污染物,选取γ-氧化铝小球为催化剂载体,考察功率、氧通量、二甲苯初始浓度、催化剂载体用量等因素对挥发性有机污染物和臭氧协同处理效果的影响。结果表明:低温等离子体放电功率越大,二甲苯的脱除效果越好;在放电功率为70 W、氧通量为15%、初始浓度为600×10^(-6)时,二甲苯的去除率为64.41%,此时臭氧的产生量为125.21×10^(-6),综合考量在该性能下的协同处理效率最高;在最优低温等离子体性能的条件下,γ-氧化铝载体粒径越小,二甲苯的去除效率越高,协同处理效果最佳,二甲苯总去除率最高可达73.93%,臭氧抑制率最高为66.45%。γ-氧化铝载体对低温等离子体协同处理挥发性有机污染物与臭氧具有一定的促进作用。研究成果可为协同处理挥发性有机污染物提供有效的参考。 展开更多
关键词 兰炭 低温等离子体 挥发性有机污染物 臭氧
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鄂尔多斯盆地西南缘延长组断缝体特征及对油藏的调控作用 被引量：13
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作者 尹帅 田涛 +6 位作者 李俊鹿 王瑞飞 周雪 李玉蓉 柳伟明 李香雪 张磊 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,共12页
鄂尔多斯盆地西南缘断缝体发育,针对断缝体对延长组油藏甜点分布控制作用的研究有待深化。利用大量的地震及测井解释结果,从断缝体演化机制角度对断缝体特征进行精细描述,进而系统探讨断缝体对油气的调控作用。研究结果表明,鄂尔多斯盆... 鄂尔多斯盆地西南缘断缝体发育,针对断缝体对延长组油藏甜点分布控制作用的研究有待深化。利用大量的地震及测井解释结果,从断缝体演化机制角度对断缝体特征进行精细描述,进而系统探讨断缝体对油气的调控作用。研究结果表明,鄂尔多斯盆地西南缘发育直立走滑断裂,多具有“Y”字型、花状及负花状结构,且断裂常穿过白垩系底、延安组底、长7油层组底等界面,向下则插入基底。部分断裂仍具有早期逆断性质,表明断裂在后期反转程度不彻底。主断裂在不同部位具有不同的形态及偏移量,剖面上表现为张扭及压扭性质的循环转变,平面上则表现为不同类型断裂组合形式的交替出现。构建了断缝体中走滑断裂的发育模式,走滑断裂具有典型的多期活动、继承发育的特征。长8油层组主要发育垂直缝及水平层理缝,水平层理缝的发育频率为62.5%,垂直缝的发育频率为37.5%,且垂直缝含油级别相对较高。裂缝主要发育于分流河道细砂岩。当距主断裂距离大于1.25~1.5 km时,裂缝发育程度急剧降低,存在断缝体边界;在该边界范围内,厚度小于6 m的单砂体裂缝较为发育,当单砂体厚度超过6m,裂缝发育程度急剧降低。所构建的基于沉积(基础)、构造(主导)及裂缝(见效)的指标体系可以有效预测研究区长8油层组断缝体油藏有利区。 展开更多
关键词 断缝体 有利区预测 走滑断裂 延长组 指标体系
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鄂尔多斯盆地北部重磁场及其基底断裂特征研究 被引量：4
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作者 田刚 汶小岗 +7 位作者 薛海军 马丽 蒲仁海 宋立军 陈杰 陈硕 吴大林 杨明慧 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期279-290,共12页
为了明确鄂尔多斯盆地北部基底断裂特征,在分析其重磁场特征基础上,采用小波多尺度分解和功率谱分析的方法获取了基底重磁异常场,并对其基底断裂构造进行了综合识别和解释。研究发现盆地北部布格重力异常场呈东高西低、航磁场呈近东西... 为了明确鄂尔多斯盆地北部基底断裂特征,在分析其重磁场特征基础上,采用小波多尺度分解和功率谱分析的方法获取了基底重磁异常场,并对其基底断裂构造进行了综合识别和解释。研究发现盆地北部布格重力异常场呈东高西低、航磁场呈近东西、正负相间排列的特征;盆内发育28条基底断裂,整体上以NE向和EW向基底断裂为主,NW和SN向基底断裂错断或斜交分布的构造格架;EW—NE向基底断裂形成于~1.95 Ga阴山地块与鄂尔多斯地块的陆陆碰撞事件,其中新召北—泊尔江海子南(F4+F10)基底断裂带在中元古代之前是一条不同构造单元的分界线;SN—NW向基底断裂是上述陆陆碰撞过程中形成的撕裂构造,中元古代在近EW向拉张应力场下选择性激活。盆地北部基底断裂体系形成是不同陆块相互作用的产物,并在后期选择性活化,为研究华北克拉通化和再造过程提供了构造变形的证据。 展开更多
关键词 克拉通化和再造 构造格架 基底断裂 基底重磁异常场 鄂尔多斯盆地北部
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陕北富油煤分子模型构建及其热解提油分子动力学特性 被引量：2
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作者 郭伟 杨盼曦 +6 位作者 俞尊义 杨甫 王晶 马丽 李红强 杨伯伦 吴志强 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期132-143,共12页
【目的】富油煤结构复杂,热解反应过程与机理不明晰,需要进一步研究富油煤结构与其热解产物分布的构效关系,明晰富油煤热解提油机理。【方法】以陕北典型富油煤为研究对象,结合^(13)C NMR、FTIR和XPS等表征方法,计算并构建富油煤分子模... 【目的】富油煤结构复杂,热解反应过程与机理不明晰,需要进一步研究富油煤结构与其热解产物分布的构效关系,明晰富油煤热解提油机理。【方法】以陕北典型富油煤为研究对象,结合^(13)C NMR、FTIR和XPS等表征方法,计算并构建富油煤分子模型,分子式为C_(444)H_(380)O_(74)N_(8)S。基于构建的富油煤分子模型,通过ReaxFF MD对陕北富油热解产物分布、热解特性以及焦油生成机理进行了深入分析。【结果和讨论】结果表明,陕北富油煤具有大量脂肪侧链和桥键等富氢结构,受热容易分解生成焦油和气体等挥发分。温度和升温速率对富油煤热解产物分布影响显著,模拟热解温度在1500 K时富油煤没有完全反应,挥发性产物质量分数为7.8%;模拟热解温度升高至2000~3000 K时,分子及自由基碎片运动越剧烈,二次反应也更明显。随着升温速率的增加,气体产物降低,而焦油产物先增加后减少;升温速率在100~200 K/ps时,富油煤没有完全热解,导致挥发分产率低于36%。根据热解产物分布推测,陕北富油煤热解反应机理是富油煤大分子中富氢结构受热断裂形成自由基碎片,进一步发生热解生成轻质焦油、重质焦油和气体产物。 展开更多
关键词 富油煤 煤热解 分子模拟 热解温度 升温速率 模型构建 富氢结构
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富油煤原位热解多物理场演化规律数值模拟研究 被引量：1
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作者 杨甫 程相强 +3 位作者 李明杰 吴志强 魏进家 曹虎生 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期25-34,共10页
【目的】富油煤原位热解是一种具有清洁、高效、安全等优势的煤炭资源新兴利用技术,尚处于起步阶段,多物理场演化规律及关键工艺参数对富油煤原位热解过程具有重要影响。【方法】通过构建耦合流体流动、传热以及化学反应的多物理场数值... 【目的】富油煤原位热解是一种具有清洁、高效、安全等优势的煤炭资源新兴利用技术,尚处于起步阶段,多物理场演化规律及关键工艺参数对富油煤原位热解过程具有重要影响。【方法】通过构建耦合流体流动、传热以及化学反应的多物理场数值模型,并与富油煤圆柱煤样热解实验的结果对比分析,以验证多物理场耦合模型的可靠性。根据先导试验条件,采用均质/非均质渗透率模型研究了渗透率、热载体流量以及致裂区高度对热解过程中传热传质的影响。【结果和结论】结果表明,增大渗透率有利于快速生产,对于均质渗透率模型而言,当渗透率为1μm2时热解反应仅需38 d即可完成,建议对煤层进行冲击致裂使得煤层渗透率达到达西级别。而对于非均质渗透率模型,在加热前期增大热载体流量可以提高传质传热速率。热载体流量为0.12 kg/s时,高渗区域热解反应完成仅需12 d左右。后期当中心高渗区域煤热解完成后,反应及渗流速率变慢,提高热载体流量对反应速率的影响较小。实际生产中建议前期选择较大的热载体流量(0.12 kg/s)促进高渗区域快速热解,更快产生焦油;后期可减小热载体流量节省成本。增大致裂区高度可提高热解速率,致裂区高度为6 m时,热解反应仅需130 d左右即可完成。实际应用中需综合考虑冲击致裂成本以及热解时间成本。 展开更多
关键词 富油煤 原位热解 数值模拟 多物理场
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