煤层气排采非饱和流阶段煤粉–气泡耦合作用机理     

韩文龙  李勇  陈湘生  卓启明  王延斌 《煤田地质与勘探》2023,51(3):46-53

揭示煤层气排采储层非饱和流阶段煤粉与气体相互作用机理,对制定排采制度和提高产气量具有重要意义。通过气泡–煤粉微观作用实验装置,系统开展了不同直径大小的气泡对不同粒度和密度煤粉的作用实验,分析了气泡对煤粉运移轨迹和速度的影响及捕获煤粉特征。结果表明,气泡产出能够影响煤粉的运移轨迹,甚至能够捕获煤粉;煤粉通过气泡时会产生3种运动类型：沿着气泡表面运移到气泡底部最后被捕获、沿着气泡表面运移到气泡底部最后脱落及接近气泡时被排斥而轨迹发生偏转。煤粉若被气泡捕捉,则运动速度呈现出减小–增大–减小的变化特征;若未被气泡捕获,速度呈现出减小–增大–减小–增大的变化特征。不同条件下气泡对煤粉的捕获效率高达64.38%～86.64%;在气泡表面最高点附近发生碰撞煤粉被捕获的概率最大,并且随着偏离角度的增大,气泡捕获效率均呈现出逐渐减小的趋势;在相同的碰撞位置下,气泡对煤粉的捕获效率随着煤粉密度、煤粉粒径的增大而减小,随着气泡直径的增大而增大。煤层气产气初期应根据储层的实际导流能力合理控制降压速率,若储层导流能力较强,应加大排采速率,增大气体解吸对煤粉的扰动和捕获作用,促使大量煤粉随地下水或气泡产出;若储层...  相似文献   

达索普冰川海拔7100m处气泡封闭过程研究   总被引：7，自引：6，他引：1  

徐柏青  姚檀栋 《冰川冻土》1999,21(2):120-124

通过对希夏邦马峰北坡达索普冰川气泡形成过程的研究表明,随着深度增加,粒雪中开放气孔体积逐渐减小,但粒雪层仍保持良好的气体渗透性,直到粒雪一冰转变层位开放气孔完全与大气隔离,形成彼此分离的孤立气泡．显然,冰内气泡包裹气体与同层位的冰存在年龄差,只有在气孔完全封闭后,气泡封闭的深度亦不相同,但气泡封闭处对应的密度都大致相当,为079～0．83Mg·m－3．达索普冰川粒雪层中开放气孔在40～47m深度范围内快速封闭,在45m处有50％的气泡形成计算得出气泡中气体与同层位冰的年龄差为59a,同层位气泡中的气体所代表的主体年代分配范围为11a．  相似文献   

生物标志物及其碳同位素在冷泉区生物地球化学研究中的应用     

丁玲  赵美训 《海洋地质与第四纪地质》2010,(2)

甲烷通量在很大程度上控制着海底冷泉区生物地球化学过程及生态系统。缺氧甲烷氧化(AOM)作用是消耗CH4的一种重要途径,主要是由甲烷氧化古菌和硫酸盐还原菌共同调节的,其反应机制及碳循环可以利用生物标志物及其碳同位素比值来表征。这两种微生物所产生的特定生物标志物都具有相对负的δ13C值,且硫酸盐还原菌生物标志物的δ13C值要比古菌的略偏正,说明在AOM过程中,甲烷碳从古菌到细菌的传递。甲烷通量决定海底冷泉区微生物群落结构,通量高时以ANME-2古菌群落为主,而OH-AR和BIPH两个生物标志物指标可以指示古菌群落结构变化。所以,利用生物标志物及其δ13C值不仅能够证明AOM作用的存在和反应机制,还可以对冷泉区(尤其是古冷泉区)环境及微生物群落结构进行分析和重建。  相似文献   

平板近壁面双孔通气气液两相流场的数值模拟研究          下载免费PDF全文

吕亚飞  张孟杰  刘涛涛  陈杰  赵欣 《数字海洋与水下攻防》2021,4(4):279-287

基于自编程序发展了一种平板近壁面通气气液两相湍流流动数值模拟方法,并对近壁面双孔通气气液两相流场进行了数值模拟分析。研究结果表明：建立的数值计算方法摆脱了对传统 RANS 湍流模型的依赖, 可以较好地捕捉气液界面的失稳现象,模拟结果与实验结果吻合较好。平板近壁面双孔通气气泡的掺混融合过程可以分为 3 个流动阶段：独立稳定发展阶段、初步掺混融合阶段以及充分融合阶段。流场中气泡的发展演化与旋涡结构相关,剪切层涡和反向旋转涡对在其掺混融合过程中起着主要作用。  相似文献   

崂山花岗岩晶洞与天然石臼成因探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

宋召军  刘锡清  顾兆峰  李海锋  胡克  周金 《第四纪研究》2012,32(5):1046-1054

近年来,一种基岩表面石臼状微地貌(天然石臼)引起了学术界的关注,由此中国东部第四纪冰川问题再度掀起争论.关于天然石臼成因大体有:壶穴说、冰臼说、风蚀穴说、风化坑说,等等.显然,在不同情况下,其成因可能是不同的.笔者对青岛崂山考察发现,这里的晶洞花岗岩本来原生洞穴(晶洞或气泡洞)非常发育,它们对天然石臼的形成存在重要影响...  相似文献   

南海东北陆坡烟囱状冷泉碳酸盐岩生长剖面的碳、氧同位素特征与生长模式   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈选博  韩喜球 《沉积学报》2013,31(1):50-55

 对SO177航次采集自南海东沙东北古冷泉活动区的烟囱状碳酸盐岩样品（TVG14 C1 1）进行解剖研究,探讨烟囱样品的形成机理。我们首先对烟囱样品的横截面进行高分辨率精细取样并进行碳氧同位素分析,在充分了解其矿物组成特征的前提下,利用碳酸盐岩-水体系氧同位素分馏方程计算古冷泉流体的氧同位素组成并定量分析流体的端元成分和相对贡献,然后根据它们在烟囱生长剖面上的变化特征,为碳酸盐质烟囱建立生长模式。分析表明,该样品横截面的δ13C值在-50.136‰～-43.923‰之间变化,δ18O值在2.762‰～4.848‰之间变化,由中心向外,碳氧同位素呈反向协同变化趋势,δ13C 逐渐升高而δ18O逐步降低。结合该样品的年龄和古海水的氧同位素组成,计算得到形成该样品的冷泉流体的δ18O在1.2‰~2.3‰ V SMOW之间变化,较冰期海水的更富18O。认为在形成烟囱的不同阶段,水合物分解产生的富18O流体与同期海水发生了不同程度的混合,烟囱中心部位水合物分解水的相对贡献高达53.6％,而烟囱外层,水合物分解水的贡献低至6.1‰。通过综合研究,提出了烟囱样品的生长模式。  相似文献   

南海北部冷泉平端深海偏顶蛤的主要生化成分及其与热液和近岸种的对比研究     

郭欣雨  李超伦 《海洋科学》2017,41(6):65-71

Bathymodiolus属贻贝是广泛分布于全球深海冷泉和热液生态系统的优势种,在深海化能生态系统的物质循环和能量流动中起着重要作用。本文以我国南海北部冷泉的主要优势种平端深海偏顶蛤(Bathymodiolus platifrons)为研究对象,采用常规生化测定方法,研究了其主要生化成分和氨基酸组成的特征,并就特定组织中主要生化成分的含量与生活在热液区的平端深海偏顶蛤和近岸的远东偏顶蛤(Modiolus kurilensis)进行了对比。结果表明,南海冷泉平端深海偏顶蛤软体部含水量84.28%,粗蛋白含量7.18%,粗脂肪含量1.23%,糖类含量2.75%,与已报道的深海贝类组成相近。虽然主要生化成分含量在3种贻贝的鳃、外套膜、闭壳肌和消化腺4个组织中总体差异不大,但是冷泉平端深海偏顶蛤和热液平端深海偏顶蛤的外套膜糖类含量(25.20%、30.66%)显著高于远东偏顶蛤(6.97%,P0.05),这表明平端深海偏顶蛤的主要储存物质为外套膜中的糖类。在氨基酸组成上,冷泉平端深海偏顶蛤鳃中氨基酸总量为44.55%(干质量),外套膜中为34.83%(干质量),其中必需氨基酸分别占比41.73%和40.52%,总体与其他贝类相似。然而,在平端深海偏顶蛤中,与渗透压调节相关的甘氨酸和与硫代谢相关的牛磺酸含量较高,这与其适应深海高盐度高硫化氢浓度的环境相关。综上所述,南海冷泉平端深海偏顶蛤在常规生化组分和氨基酸组成上与近岸常见双壳类具有一定差异,这些差异与其特殊生境的关系还需要更加深入的研究。  相似文献   

南海冷泉区贻贝(Bathymodiolus platifrons)附生菌的分离培养与多样性分析     

郭文捷  赵瑾  齐宏涛  姜鹏  李富超  李荣贵 《海洋科学》2017,41(2):89-95

以采集后适应培养0~24 h以及添加甲烷和硫化钠培养24~240 h的南海冷泉区深海贻贝(Bathymodiolus platifrons)为材料,取其鳃部,分析附生菌的多样性与适应性变化状况。共分离鉴定出贻贝附生菌270株,对菌株的16S r DNA进行聚类分析,结果表明所分离菌株主要分布在4个门,21个属,其中变形菌的数量最多且多样性高。分析发现原位新采集的贻贝鳃部附生菌的多样性较高,6 h后附生菌的多样性明显降低。分别添加甲烷和硫化钠对深海贻贝进行培养,甲烷组与碳代谢有关的假单胞菌的数量逐渐增多,且在甲烷组240 h中发现2株食烷菌属菌株。硫化钠组的芽孢杆菌属所占比例升高。此外还发现4株潜在的新种。本研究实现了深海冷泉区贻贝的实验室培养,并对贻贝鳃部附生菌群结构进行了分析,丰富了海洋极端环境微生物资源库,并为深入解析贻贝与其附生菌之间的相互作用关系奠定了基础。  相似文献   

软体动物腹足纲分类学研究进展——从近海到深海   总被引：2，自引：0，他引：2  

张素萍  张树乾 《海洋科学集刊》2017,(52):1-10

随着科学技术的不断进步和研究的不断深入,我国关于海洋的研究已由浅海逐步向深海发展,不断取得新的发现和认知。自2014年4月起,中国科学院海洋研究所依托先进的"科学"号海洋科学综合考察船,搭载"发现"号水下机器人（remotelyoperated vehicle,ROV）,先后对冲绳海槽热液区、南海冷泉区、雅浦海山区以及马努斯热液区等深海区域进行了综合性科学考查,采集到了大量深海腹足纲（Gastropoda）标本,其中有一些为未经发现和描述的新种,极大地推动了我国关于深海软体动物物种多样性研究,实现了深海环境和软体动物资源的新认知。本文对近年来从深海采集到的腹足类标本进行了整理分类,对其中的11属13种进行描述,并对深海特殊环境中腹足纲物种多样性进行了总结,对中国软体动物腹足纲从近海至深海的分类现状进行研究论述。  相似文献   

天然气水合物调查区微地貌特征探测成果   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯强强  陶军  陈宗恒  牟泽霖  温明明 《地球学报》2019,40(2):314-318

本文介绍了利用近海底探测设备声学深拖和ROV遥控潜水器在天然气水合物调查区进行的微地貌探测成果。结合前期地震调查成果,在地震剖面上显示的三个贯穿海底的气烟囱区域对应的海底探测到麻坑、海底丘状体。另外,在水合物喷发的冷泉区,首先使用搭载在声学深拖上的侧扫声呐对目标区进行较大范围的调查,利用声呐图像上的"亮斑异常"确定冷泉喷口的位置,再利用ROV遥控潜水器开展精准下潜探测,在冷泉区识别出碳酸盐岩结壳、泥火山特征地貌、羽状流现象和一些典型的生物特征。  相似文献