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多年冻土区石油污染物迁移过程和特点、污染定量评价、防治和治理措施研发,都是目前寒区经济发展和能源开发迫切需要解决的重要课题.通过室内试验对土体温度场分布、水分分布和石油总量分布的监测分析,研究了冻融循环作用对迁移过程的影响机制.试验结果表明,冻融循环作用通过影响石油污染物本身的物理性质、土颗粒对石油污染物的吸附作用和土体内水相的分布和相状态,影响了石油污染物的迁移过程.原油黏度随温度的降低逐渐增加,使得原油在土体中的迁移能力降低.冻融循环是油水迁移的主要驱动力之一,随着冻融循环的增加,石油污染物和水分向上迁移并聚集,石油随土样高度增加逐渐减小,而水分随高度增加而增加且在一定的位置聚集.研究成果可为多年冻土区石油污染迁移过程和定量评价及防治治理提供重要基础和参考. 相似文献
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土冻结过程中的水分迁移、积聚是冻害形成的关键环节,至今仍是冻土物理学研究的前沿和重要课题。二十世纪七八十年代冻土水分迁移研究黄金时代以后,长期未有经典理论和科学认知的重大突破,冻土水分迁移中涉及的许多机理性问题和关键瓶颈难题至今仍不能准确回答,尚存在很多争议和认识上的不足,现有研究成果在实际工程中的应用并不令人完全满意。因其性质的易变性、微观性和突变性,冻结相变区（冻结缘）仍是冻土水热输运研究中的一个“黑箱”。研究评述了冻土水分迁移驱动力与迁移过程相关研究的发展历程、主要研究进展与现状;分析了孔隙水压力、土水势驱动冻土水分迁移的物理原理和基本规律,综述了孔隙水压力、土水势的理论表征与试验测试等方面的最新进展、认知现状与主要科学问题;分析了三种流行的冻土水分迁移理论,即毛细水迁移理论、薄膜水迁移理论和水汽迁移理论;总结了制约冻土水分迁移科学认知突破的关键瓶颈难题,展望了未来研究的重点和方向。认为未来的研究应加强仪器设备的改进、研发与新技术引入,重点关注冻土水分迁移驱动力的物理本质和精准监测,强化冻土水分迁移的微观过程及机制认识,需从非平衡态热力学的视角关注热质输运与冰-水相变过程,注重工... 相似文献
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石油泄漏导致甲苯等有机污染物污染土壤地下水,并且甲苯等石油类有机污染物对土壤地下水污染具有隐蔽性强、难以逆转等特点,污染治理难度大。因此,研究甲苯有机污染物在土壤地下水中运移规律是治理的关键。该文以某污染场地为研究区,以甲苯有机污染物为研究对象,考虑了淋滤、吸附的影响,采用模型计算方法,分析了甲苯在污染场地土壤地下水中迁移规律。结果表明：甲苯在土壤地下水中迁移过程中,淋滤作用对甲苯浓度变化影响显著;吸附影响下扩散作用及地下水位变化对甲苯迁移产生的影响均受到抑制。该文获得的甲苯在土壤地下水中迁移规律可为甲苯有机污染物污染场地修复提供依据。 相似文献
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多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）是一种难降解、毒性强的致癌性污染物,其广泛分布于各环境介质中,陆地环境中90%的PAHs累积在土壤中。随着资源的开发,由油品泄漏、垃圾渗滤、污水排放等行为造成的多年冻土区PAHs土壤污染问题日益突显,并且在气候变化背景下,多年冻土中的PAHs具有重新释放而造成二次污染的风险,多年冻土区土壤多环芳烃污染分布特征和迁移规律研究对评估多年冻土区生态环境风险,防治土壤持久性有机物污染,保障广大多年冻土居民生命健康安全具有重要意义。通过回顾目前国内外多年冻土区土壤中PAHs污染的相关研究,分析发现多年冻土区未受污染的土壤中PAHs的污染水平远低于中低纬度人口密集区域,可代表地球土壤中PAHs的背景值;高纬度或高海拔的地理位置以及严寒的气候使得冻土区土壤中PAHs一个普遍且最重要的来源是大气远距离传输;活动层的冻融作用主要通过改变土壤理化性质和控制水分运移方向影响PAHs在多年冻土区土壤中的垂向分布特征,多年冻土的低渗透性具有阻碍PAHs垂向迁移的作用。综合分析已有研究成果,表明目前冻土区土壤PAHs污染研究还是大量集中于表层土壤中的污染分布调查和来源解析,而关于PAHs在活动层和多年冻土层中的垂向迁移研究还仅限于对其在土壤剖面中分布状况的解释性分析,冻融作用对PAHs在土壤中的迁移、转化和归宿的影响机制还不清楚。未来多年冻土区土壤中PAHs的研究将集中于迁移转化机理与污染治理技术两方面,针对PAHs在多年冻土区土壤中迁移行为的模拟模型亟待研究开发,以实现PAHs污染储量和迁移通量的定量预测;此外,多年冻土区土壤污染问题的深入研究还需要紧密联系多圈层、多界面、多介质、多要素以及多目标污染物而开展。 相似文献
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冻土区石油污染物迁移及清除研究进展 总被引：4，自引：1，他引：3
多年冻土区输油管道面临着差异性融沉和冻胀的关键性难题. 受力不均匀对管道造成机械性破坏, 管道破裂、泄漏现象不断发生. 泄漏油污在冻土中的存在及其扩散对当地的生态环境产生长期不利的影响, 而且对土壤自身的物理、化学和生物特性造成影响. 土壤中石油烃的迁移和分布受土壤和地形、 温度、含水(冰)量、降水以及冻结融化过程等多种环境因素影响. 近年来, 各种物理、化学和生物方法被用来清除冻土区石油烃污染. 正在勘察和设计中的中俄原油管道穿越连续、不连续、岛状和零星分布多年冻土, 及季节冻土区. 为了有效保护兴安岭地区的寒区生态环境, 中俄原油管道有必要预先做好应对管道泄露的前瞻性研究. 相似文献
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土中石油污染物具有不稳定性,随环境改变易向周边发生二次迁移,危及周围土体和水体。本文以滨海地区石油污染盐渍土为研究背景,考虑污染强度、石油污染物在土中的存留时间、土体密度为变量参数,探索即时淋滤和过时淋滤条件下土中石油污染物的二维向迁移规律。研究结果表明:即时淋滤条件下,石油污染物强度越大,其在盐渍土中迁移的越深,最大迁移深度为6 cm。干密度（1.2~1.4g ·cm-3）对盐渍土中石油污染物迁移深度的影响较小,但干密度越大,土体对石油污染物的截留能力越强,相同深度处石油污染物的浓度越低。在水平方向,污染强度越大,密度越大,石油污染物在土体中沿半径方向浓度递减幅度越大;过时淋滤条件下,石油污染物在竖直方向的迁移规律与即时条件下相似,但表层盐渍土对石油的截留能力更强,其在盐渍土中迁移的最大深度为4 cm,土体对石油类污染物的最大截留率为99.98%。在水平方向,污染强度越大,密度越小,石油污染物在土体中沿半径方向浓度递减幅度越大;盐渍土对石油污染物具有一定的吸附性,增大密度有利于提高吸附的稳定性。 相似文献
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生物曝气技术对石油类污染地下水的修复效果及去除机制 总被引：1，自引：0，他引：1
针对东北某石油污染场地水文地质条件进行模拟,按照试验场地地层现状进行实验室缩放,研究微生物在含水层介质为砾砂、粗砂和中砂中的迁移速度以及含水层介质吸附的微生物量。选取苯和二甲苯作为目标石油污染物,研究生物曝气技术对被污染地下水的修复效果及其去除污染物的机制。实验结果表明:微生物在介质中的迁移速度从大到小为砾砂、粗砂、中砂;介质吸附微生物量的顺序从大到小为中砂、粗砂、砾砂;生物曝气4个月后,苯和二甲苯去除率分别为86.4%和81.7%,BS对中砂层中的苯和二甲苯去除效果好于砾砂层和粗砂层,苯的去除效果好于二甲苯。由挥发机制去除的污染物为46.24%,生物降解去除的污染物为36.98%,BS技术可以有效去除地下水中石油类污染物。 相似文献
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地层温、压是油气成藏环境的能量参数,影响着油气从生成、运聚、调整,直至逸散的整个过程。前人研究多注重温度对油气生成、压力对油气运移的控制作用,对温度在油气运移、聚集中的作用还没有系统的研究。作者通过对油气运移、聚集过程中所发生的物理、化学及物理化学作用分析,明确了地层温度在其中所起的作用。对油气运移,一方面,地层温度非均匀变化引起的热应力,可以直接为油气运移提供驱动力;另一方面,地层温度通过改变分子粘度、表面张力、溶解度等物性参数影响油气运移能力。对于油气聚集,地层温度(和地层压力等)不仅影响和制约油气的分布位置,还通过控制有机质演化进程、影响烃类流体相态分异,来影响油气的聚集特征。最后还对地层温度控藏中存在的问题进行了探讨,认为地层温度与地层压力、构造应力等因素存在一定内在联系并共同控制油气成藏,在分析地层温度对各成藏阶段的影响时应恢复相应时期的地温场。 相似文献
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松辽盆地长10区块扶余油层运移输导通道及对油成藏的控制 总被引：7，自引：0，他引：7
通过油藏解剖和其与成藏条件时空配置关系分析,在总结长10区块扶余油层油运移机制及模式的基础上,对其运移输导通道及其对油成藏与分布的控制作用进行了研究,得到长10区块扶余油层油运移输导通道主要包括①T2源断裂是三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶杨油层“倒灌”运移的输导通道;②T2断裂配合砂体是三肇凹陷扶杨油层中油向长10区块侧向运移的输导通道。长10区块扶余油层油运移输导通道对油成藏与分布的控制作用主要表现为①T2源断裂发育程度控制着三肇凹陷向长10区块扶余油层油供给量;②T2断裂密集带是长10区块扶余油层油聚集的主要区域,被T2断裂配合砂体形成的输导通道连接的高断块是油聚集的主要部位。 相似文献
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ZHENGXilai WANGBingchen LIYuying XIAWenxiang 《《地质学报》英文版》2004,78(3):825-828
On the basis of site investigation and sample collection of petroleum contaminants in the soil-water-crop system in the Shenyang-Fushun sewage irrigation area, the physical-chemical-biological compositions of the unsaturated zone is analyzed systematically in this paper. At the same time, the degradation kinetics of residual and aqueous oils is determined through biodegradation tests. The studies show that dominant microorganisms have been formed in the soils after long-term sewage irrigation. The microorganisms mainly include bacteria, and a few of fungus and actinomycetes.After a 110-days‘ biodegradation test, the degradation rate of residual oil is 9.74%--10.63%, while the degradation rate of aqueous oil reaches 62.43 %. This indicates that the degradation rate of low-carbon aqueous oil is higher than that of highcarbon residual oil. In addition, although microbial degradation of petroleum contaminants in soils is suitable to the firstorder kinetics equation, the half-lives of aqueous oil, No. 20 heavy diesel and residual oil in the surface soils (L2-1, S1-1 and X1-1) are 1732 h, 3465 h and 17325 h, respectively. 相似文献
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为了研究含油气盆地倒灌运移油气分布规律,在油气倒灌运移和常规油气运移对比的基础上,对油气倒灌运移形成所需条件和分布区预测方法进行了研究,结果表明:油气倒灌运移按运移方向可分为油气垂向和侧向倒灌运移形式两种,前者发生所需条件是油源断裂发育在一定压力差的紧邻源储区内,后者发生所需的条件是油源断裂发育在区域性盖层封闭区内。通过一定压力差的紧邻源储区和油源断裂叠合和区域性盖层封闭区和油源断裂分布叠合,分别建立了一套油气垂向和侧向倒灌运移形式分布区的预测方法,并将其分别应用于松辽盆地三肇凹陷青一段源岩生成的油向扶扬油层垂向倒灌运移形式分布区和渤海湾盆地南堡凹陷沿油源断裂运移天然气向东一段储层侧向倒灌运移形式分布区的预测中,其结果表明:三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶扬油层垂向倒灌运移形式分布区,除凹陷内和边部局部地区外,整个凹陷分布,南堡凹陷沿油源断裂运移的天然气向东一段源岩侧向倒灌运移形式分布区主要分布在凹陷西南地区。分别与三肇凹陷扶扬油层目前已发现的油藏分布和南堡凹陷东一段目前已发现的气藏分布相吻合,表明该二种方法分别用于预测油气垂向和侧向倒灌运移形式分布区是可行的。 相似文献
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GAO Gang XU Xinde QU Tong GAN Jun DANG Wenlong ZHOU Xiaoxiao LIU Fengyan 《《地质学报》英文版》2020,94(5):1515-1530
Crude oil has been discovered in the Paleogene and Neogene units of the Weixinan Sag in the Beibu Gulf Basin. To determine the source and accumulation mode of this crude oil, 12 crude oil samples and 27 source rock samples were collected and an extensive organic geochemical analysis was conducted on them. Based on the geological conditions and the analytical results, the types, origins and accumulation patterns of crude oil in the study area were elucidated. Except for a shallowly-buried and biodegraded crude oil deposit in Neogene rocks, the crude oil samples in the study area were normal. All of the crude oils were derived from lacustrine source rocks. According to biomarker compositions, the crude oils could be divided into two families, A and B, distinctions that were reinforced by differences in carbon isotope composition and spatial distribution. Oil-source correlation analysis based on biomarkers revealed that Family A oils were derived from the mature oil shale at the bottom of the second member of the Liushagang Formation, while the Family B oils formed in the mature shale of the Liushagang Formation. The Family A oils, generated by oil shale, mainly migrated laterally along sand bodies and were then redistributed in adjacent reservoirs above and below the oil shale layer, as well as in shallow layers at high structural positions, occupying a wide distribution range. The Family B oils were generated by other shale units before migrating vertically along faults to form reservoirs nearby, resulting in a narrow distribution range. 相似文献
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LIU Luofu KUANG Jun WANG Ping CHEN Zhijun WANG Weibin ZHAO Yande WU Lin JIN Jun WANG Weili MENG Jianghui ZHOU Jieli LIU Guodong 《《地质学报》英文版》2010,84(5):1209-1219
<正>So far there has been no common opinion on oil source of the Chepaizi swell in the Junggar Basin.Therefore,it is difficult to determine the pathway system and trend of hydrocarbon migration, and this resulted in difficulties in study of oil-gas accumulation patterns.In this paper,study of nitrogen compounds distribution in oils from Chepaizi was carried out in order to classify source rocks of oils stored in different reservoirs in the study area.Then,migration characteristics of oils from the same source were investigated by using nitrogen compounds parameters.The results of nitrogen compounds in a group of oil/oil sand samples from the same source indicate that the oils trapped in the Chepaizi swell experienced an obvious vertical migration.With increasing migration distance,amounts and indices of carbazoles have a regular changing pattern(in a fine linear relationship).By using nitrogen compounds techniques,the analyzed oil/oil sand samples of Chepaizi can be classified into two groups.One is the samples stored in reservoir beds of the Cretaceous and Tertiary,and these oils came from mainly Jurassic source rock with a small amount of Cretaceous rock;the other is those stored in the Jurassic,Permian and Carboniferous beds,and they originated from the Permian source.In addition,a sample of oil from an upper Jurassic reservoir(Well Ka 6), which was generated from Jurassic coal source rock,has a totally different nitrogen compound distribution from those of the above-mentioned two groups of samples,which were generated from mudstone sources.Because of influence from fractionation of oil migration,amounts and ratios of nitrogen compounds with different structures and polarities change regularly with increasing migrating distance,and as a result the samples with the same source follow a good linear relationship in content and ratio,while the oil samples of different sources have obviously different nitrogen compound distribution owing to different organic matter types of their source rocks.These conclusions of oil source study are identical with those obtained by other geochemical bio-markers. Therefore,nitrogen compounds are of great significance in oil type classification and oil/source correlation. 相似文献
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利用填装玻璃微珠的玻璃管模型,观察静水条件下油在饱含水孔隙介质中靠浮力形成优势运移路径,以及随后沿已形成的路径运移的过程。实验发现,运移的形成过程、路径的形态以及油在已形成的路径内的运移均表现出强烈的非均一性;前缘跳跃、分段运移等现象揭示了运移过程的复杂性。运移路径一旦形成,直到运移结束,其形态和空间展布特征基本一致;再次注入的油仍基本沿原来的路径运移。连续油柱的浮力及该连续油柱所接触到的孔道的毛细管力之间的复杂关系决定了油气非均匀运移路径的形成过程及其形态特征。 相似文献
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油气超长运移距离 总被引：6，自引：1，他引：5
塔里木盆地塔北地区广泛分布着来自于库车坳陷的陆相油气,其运移距离超过100km,是一个比较典型的油气超长距离运移实例。本文在结合油气勘探基础资料的基础上,通过对出油井的详细地球化学研究,综合油气运移条件的分析,探讨了油气超长运移的地质条件与动力机制。研究认为,在哈拉哈塘和英买力南部地区白垩系砂岩储层中发现的油气来源于北部库车坳陷的三叠系湖相烃源岩,成藏时间在5~3Ma;油气主要通过断裂沟通不整合面以及白垩系巴西改组的砂体进行长距离侧向运移,运移的直线距离达到110~130km。研究发现,库车坳陷三叠系优质烃源岩短期内快速熟化并高效排烃,为油气长距离运移提供了充沛的油源和驱动力条件;白垩系巴西改组油层在致密顶底板岩层的封堵约束作用下,油气沿着宽缓斜坡上大面积分布的连通砂体呈面状发生长距离运移,沿途缺少大型圈闭拦截和聚油,油气损失相对较少,所以油气在通畅的运移道路上持续向南推进,这是该区油气发生超长运移的主要动力机制。超长的运移距离,与该区低幅度宽缓的斜坡构造背景和良好的输导通道密切相关,因此,在已发现白垩系出油井点以南更远地区还将不断会有陆相油的新发现;在油气运移经过的地区,白垩系内只要存在圈闭,均可形成油藏,因此,低幅度构造圈闭与岩性地层圈闭所形成的中小型油气田群将作为今后勘探的主要目标。 相似文献
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塔里木盆地北部地区主要断裂带构造应力场与油气运移 总被引：7，自引：1，他引：6
塔里木盆地北部地区的断裂构造对油气的形成、运移、储集和保存具有极为重要的控制作用。大型多期活动断裂控制了大型隆起和拗陷的形成、发展和演化,是各时期油源纵向运移的良好通道;小型或次级断裂以及由断裂产生的节理、裂隙等,可改善储层的性能,是该区各种储油构造形成的主要构造条件。
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。 相似文献
笔者认为,油气的运移和聚集最主要的条件是构造应力驱动。为了将断裂构造活动的构造应力场与油气运移的物质场结合起来,建立了构造应力驱动与岩内流体运动的理论方程,这个方程反映了构造应力、流体内压和运移势之间的微分关系。
笔者对该区已知油田不同类型断裂机制的储油构造型式、油气富集条件及部位进行了理论分析和模拟计算,进而对主要构造区块选择典型剖面模拟计算运移势状态,并与已知油田进行类比,找出油气运移和储集的有利地区,为塔北地区油田勘探提出了预测意见。 相似文献