高温实验模拟Mg/Ca浓度对文石质生物碎屑白云石化过程的影响          下载免费PDF全文

吴松烨  王瑞  覃秋爽  李兴池  余克服  吴律 《岩石矿物学杂志》2023,42(2):237-249

高温(150℃以上)合成白云石实验被认为是了解自然条件下白云石成因的有效途径。选择自然条件下对白云石成因有重要影响的Mg/Ca值(摩尔浓度比)指标,分别采用鹿角珊瑚和大琵琶螺两种文石质生物碎屑为先驱反应物,在220℃高温环境下对不同Mg/Ca值(0.5、0.7、1.0、1.2、1.5)和不同反应时间(0.5、1.0、1.5、2、3、6、8、14 h)条件下文石质生物碎屑的白云石化过程开展研究。结果表明,在高温条件下白云石化过程可分为诱导阶段、快速反应阶段和平稳阶段,这一反应过程未明显受到先驱文石质反应物的影响,反映了流体Mg/Ca浓度对白云石化产物具有明显的控制作用。随着反应溶液Mg/Ca值的提高,白云石化的诱导期缩短、速率加快,产物白云石中CaCO₃的摩尔分数降低且有序度提高,表明高Mg²⁺浓度能够促进Mg²⁺快速交代文石中的Ca²⁺并完成白云石的有序化过程。研究结果为解释自然条件下Mg/Ca浓度对白云石化过程的影响提供了基础理论支撑。  相似文献   

高温地热生产井碳酸钙结垢定量评价：水文地球化学——以西藏羊八井为例     

雷宏武  白冰  崔银祥  谢迎春  李进  侯学文 《地球科学》2023,(3):935-945

高温地热井井筒结垢是地热开发遇到的突出问题之一,其中涉及到复杂的水文地球化学过程.本文首先联合井筒两相流动、水-气-结垢物水文地球化学和井壁粘附模型,建立了井筒碳酸钙结垢定量评价的耦合模型.针对西藏羊八井地热田典型井开展了井口取样和分析,结果显示井筒结垢物为碳酸钙,地热流体中碳酸盐矿物过饱和,非凝结气体主要成分是CO₂.利用建立的耦合模型及实测流体数据,定量评价了井筒碳酸钙的结垢位置和速率,并给出了其在井筒中的结垢形状.CO₂分压对碳酸钙的析出有控制性的作用,最大结垢厚度位置发生在闪蒸面以上10～20 m位置,持续1年的开采最大结垢厚度在考虑井筒粘附动力学时为14～25 mm,假设完全粘附条件下为200 mm.流体中CO₂含量越高,结垢厚度也越大.  相似文献   

MX-80膨润土高温老化时间效应的细微观分析     

曾召田  张瀚彬  邵捷昇  车东泽  吕海波  梁珍 《岩土力学》2023,(S1):145-153

在200℃高温条件下,对MX-80膨润土粉末进行了不同时长（0、15、30、60、90、120d）的热老化预处理;通过热重分析（thermogravimetric analysis,简称TGA）、X射线衍射（X-ray diffraction,简称XRD）和电镜扫描（electron microscope scanning,简称SEM）等试验探讨了MX-80膨润土中结合水、矿物成分、微观形貌等随热老化时间t的变化规律;基于蒙脱石矿物晶体结构学理论揭示了MX-80膨润土高温老化时间效应的细微观机制。试验结果表明：（1）膨润土中自由水、弱结合水和强结合水随热老化时间t的递增均发生不同程度的脱附现象,0～15 d变化显著,15 d后趋于稳定,120 d后三者降幅分别为82.6%、68.8%和96.5%;(2)随着热老化时间t的增加,膨润土主要矿物成分蒙脱石部分转化为稳定性较好的钠云母,0～15d变化显著,15d后趋向稳定,120d后二者的变化量分别为–12.57%和+12.47%;(3)高温热老化过程中,蒙脱石矿物的晶层间距减小,引起片层状矿物之间收缩变形,导致膨润土的微观形貌随着热老化时间...  相似文献   

基于测井资料的共和盆地贵德扎仓地热田热储特征分析     

雷玉德  袁有靖  秦光雄  巴瑞寿  赵振  李铜邦 《地球学报》2023,44(1):145-157

青海共和盆地东部的贵德次盆扎仓地区发育复合型高温地热资源,先后施工完成的ZR1井3000 m裂隙型热储测温151.34℃, ZR2井4600 m干热岩热储测温214℃,展现共和盆地良好的地热资源潜力。本文首次报道ZR2井全井常规与特殊测井数据,评价了扎仓沟花岗岩热储的孔隙度、体积密度、岩石生热率、岩石力学、地应力等关键参数,结果显示:ZR2井温测井显示4 092.8 m温度达到180℃, 4602 m深度井温214℃;利用电成像测井识别出两段裂缝集中发育带,分别为4210—4220m和4310—4320m,并对全孔段裂缝的产状进行了统计分析;利用井壁崩落和三井径法,计算该钻孔现今最大主应力方向为近南北向;共解释岩性破碎地层(疑似含水)21.4 m/2层,岩性较完整地层70.4 m/7层,岩性完整地层376.1 m/27层,高放射性地层7.6 m/2层。热储测井解释结果为系统评价热储和开发利用提供参考。  相似文献   

不同冷却方式下高温花岗岩巴西劈裂及声发射特性试验研究     

王亚超  窦斌  喻勇  郑君  田红  刘贺娟 《地质科技情报》2022,41(3):200-207

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深部地热抗高温甲酸盐钻井液体系研究北大核心CSCD     

李晓东 《地质与勘探》2022,58(5):1091-1098

为满足深部高温地热钻探需求,针对钻井液在高温作用下流变性能难以控制及重晶石等惰性材料堵塞地热储层等关键技术难题,开展抗温240℃水基钻井液技术研究。通过优选造浆材料、高温增黏剂及高温降滤失剂等抗高温材料,研发了一套具有良好的高温流变稳定性和储层保护特点的抗高温甲酸盐钻井液体系,对该钻井液体系的流变性能、滤失性能、悬浮稳定性、高温封堵性能及抗岩屑污染性能进行了评价。同时研发了一套抗高温甲酸盐钻井液与抗高温可循环泡沫钻井液之间相互转化的工艺方法,可实现在不同孔隙压力地层钻探施工中不同密度钻井液的相互转化。  相似文献   

天然文石-方解石的高温相变及热膨胀性质     

杨华  刘琼 《岩石矿物学杂志》2021,40(1):142-152

利用高温粉末X射线衍射研究了高纯地质成因文石从室温到1 073 K的相变过程以及文石和方解石的热膨胀性质,并分析了地质成因与生物成因文石的差异和影响因素。结果表明:斜方晶系的文石在693～733 K转变为三方晶系的方解石,相变临界温度为723 K,摩尔体积增加5.97%;文石在300～663 K的体积热膨胀系数α(V)(10-5/K)随绝对温度T(K)的变化规律为:α(V)=3.59(79)+7.17(170)×10-3T,文石的热膨胀具有强烈的各向异性[轴向热膨胀系数α(c)α(b)α(a)];方解石在733～973 K的热膨胀系数α(10-5/K)为:α(V)=3.78(25),α(a)=-0.27(2),α(c)=4.31(29),a轴具有负热膨胀。生物成因的文石相变温度比合成和地质成因文石低60～140 K,粉末状文石相变温度低于单晶和未被破坏的整块文石;粉末状的生物成因文石和方解石与非生物成因的文石和方解石的热膨胀系数接近,然而整块的生物成因的文石有更小的热膨胀系数。  相似文献   

雄安新区高阳地热田东北部深部古潜山聚热机制     

《地质科技情报》2021,40(3)

为查明雄安新区深部碳酸盐岩热储的赋存特征与聚热机制,中国地质调查局近两年组织实施的雄安新区地热清洁能源调查评价工作,综合地温场背景、深部地质结构、凹凸相间构造格局、深浅断裂系统控热导热、地球物理场特征、区域水动力场、水化学场与温度场的多场耦合指示等综合探测手段,分析总结了高阳地热田东北部深部古潜山地热资源的最新勘查成果,阐述了雄安新区深部高温古潜山热田的聚热机制:(1)受太平洋板块向西俯冲影响,华北克拉通东部破坏明显,岩石圈、地壳厚度大嵋减薄,有利于幔源热向浅部的传导;(2)区域马西断层等深大走滑断裂切穿了岩石圈,有利于深部的幔源热物质和深部岩浆上侵入地壳;(3)热流由低热导率的凹陷区向高热导率的凸起区聚集,地下水沿断裂的深循环对流加热,区域岩溶地下水的汇流区等也有一定的聚热效应。在雄安新区深部碳酸盐岩热储聚热机制理论指导下,在高阳地热田东北部古潜山布设施工了两眼高温、高产地热井,井口水温分别达到109.2℃,123.4℃,揭示验证了雄安新区深部存在地热开发的第二空间——蓟县系碳酸盐岩热储,深部碳酸盐岩地热水温度高、流量大、开发潜力巨大。研究成果对雄安新区乃至华北盆地高温、高产地热井位的布设与深部碳酸盐岩热储开发利用的科学部署具有很好的示范与指导意义。  相似文献   

钻井液用高分子聚合物高温流变特性影响因素探究     

《地质科技情报》2021,40(1)

聚合物对钻井液的高温流变特性具有重要影响。对比了聚合物种类、加量、剪切时间、盐、造浆黏土等对聚合物溶液高温流变性的影响,并对不同温度下的剪切速率-剪切应力关系进行了流变模型拟合。结果表明,温度升高、剪切时间及盐量增加均导致黏度降低,超过190℃后黏度下降速率加剧;含5%甲酸盐与5%卤盐的样品黏度在降温阶段的黏度恢复率分别为86.8%和2.7%;以宾汉模式对造浆黏土与聚合物混合液进行拟合,220℃时的动切力最高达到5.47 Pa。温度升高使得聚合物溶液由假塑性向牛顿性演变的趋势增强。高于130℃时,长时间剪切导致黏度下降的趋势明显,此时含甲酸盐的聚合物溶液黏度较含卤盐的高,且降温阶段的黏度恢复率也较高。黏土的存在增强了混合液的网间结构,有利于高温下携带岩屑。  相似文献   

明清时期中国东部高温事件年表重建和分析^*     

陶乐  苏筠  康媛 《古地理学报》2021,23(2):449-460

气候变化的背景下,极端暖事件的频率有增加的趋势。通过“语义差异法”识别了明清时期的高温事件,对其高温程度进行分级,建立了1350—1910年中国东部的高温事件年表,并对高温事件的发生时间、年代际特征进行了分析。结果表明: 明清时期有41个年份记录了高温事件,36个年份出现极端高温事件;高温事件发生频率和强度存在一定的阶段性变化,这种阶段性变化与北半球及中国气温的冷暖阶段变化有一定对应,与极端冷事件频率基本呈反相变化,1700—1749年和1800—1859年是明清时期极端高温事件发生频率最高且强度最大的2个时段,分别对应小冰期中期1710—1760年较温暖的时期和小冰期末期,16世纪末至17世纪是小冰期中最寒冷的一个阶段,极端高温事件相对不频繁,极端冷事件则发生频繁;高温事件还具有连年或隔年再发的特点。尝试利用现代器测资料和站点相关的计算方法对高温事件记录点所可能反映的地理范围进行了探讨,长江下游地区和华北平原的案例分析表明,历史时期记录有限,但区域的单点高温记录可能反映了范围比较广的极端高温事件。  相似文献