中国科技论文

China Sciencepaper

  • 基于全极化探地雷达的冰层裂缝探测研究

    恩和得力海;冯晅;张明贺;梁帅帅;方远韬;

    冰层裂缝宽度及走向的实时监测对于南极科考安全以及理解冰裂缝引起的崩塌过程有重要的意义。使用全极化探地雷达系统探测冰裂缝,得到散射矩阵,并使用极化分解进行处理,相比于传统的脉冲雷达,可以得到更全面、更直观的冰裂缝的信息。通过极化分解中的Pauli分解方法,对三维时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)方法得到的正演数据进行处理,证明了该分解方法的适用性。在此基础上,使用该方法对湖面小尺度冰裂缝进行成像,得到了较好的效果,为后续实际探测应用做好了铺垫。

    2017年09期 v.12 967-971页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 夹卷混合过程对青藏高原云滴谱及微物理量影响的数值模拟研究

    罗仕;陆春松;郭小浩;李扬;薛舒航;

    夹卷混合过程对云滴谱(cloud droplet size distribution,CDSD)具有重要影响。在1个考虑夹卷混合过程的气泡模式中,利用青藏高原第3次大气科学试验(TEPEX-III)那曲观测站探空资料,通过敏感性试验,研究不同相对湿度(relative humidity,RH定义为Φ)的环境空气被夹卷进入云之后对云滴谱及微物理量的影响。结果表明:夹卷过程的稀释作用使绝热云滴谱中各个尺度云滴的数浓度同等程度的减少,但谱型不变。夹卷空气的Φ值越低,云滴蒸发越强,为了使空气达到饱和需要更多的云滴完全蒸发,因此在混合过程中云滴的数浓度、体积平均半径、含水量减幅越大,混合过程完成后这些量越小,云滴谱内小云滴数浓度越大,峰值数浓度越低且其对应半径越小,谱越宽。基于以上模式结果,夹卷混合过程会使得云滴谱向小滴方向增宽,导致小云滴数量大幅增加大云滴数量减少,抑制云中降水的形成,减弱对流的发展。

    2017年09期 v.12 972-977页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 陆相页岩油储层可动流体的核磁共振研究

    桑茜;张少杰;朱超凡;董明哲;李亚军;

    为了表征陆相页岩油储层岩样中流体的可动性,采用核磁共振技术进行可动流体测试。实验结果表明:页岩岩样可动水和可动油的T_2截止值分别平均为0.22ms和0.54ms,远小于致密储层。游离态可动流体饱和度为24.04%,而页岩油岩样中总的可动流体饱和度为8.16%。游离态可动流体饱和度与孔隙度、平均孔径、总有机碳(total organic content,TOC)及原始含水饱和度的相关性不好;页岩油储层游离态可动流体主要分布在喉道半径大于0.20m的喉道控制孔隙中。研究结果表明,页岩油储层的可动流体含量很低且主要分布在微米级孔隙中,流体可动用性很差,开发难度非常大。

    2017年09期 v.12 978-983页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • SDCORS网高精度数据处理中的基准约束研究

    张清华;郭金运;刘智敏;张海平;

    为客观研究主要的基准约束类型即自由网解算、约束参考站、固定参考站和最小约束解算对CORS网平差结果精度的影响,使用Bernese软件对2012年1月1日—2012年1月5日SDCORS的84个测站和5个IGS观测站的数据进行处理。结果表明:自由网解算的精度最低,最小约束解算的精度最高,在一定范围内,约束参考站的解算精度会随着给定的约束减小而变高。所以,测站点坐标应使用最小约束解算。

    2017年09期 v.12 984-989+998页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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  • 粗糙集-磷虾觅食神经网络在孔隙度预测中的应用

    周雪晴;张占松;张超谟;聂昕;朱林奇;

    针对复杂岩性碳酸盐岩储层孔隙度预测精度不高的问题,首先利用邻域粗糙集选取孔隙度敏感曲线,将选取后的曲线作为BP神经网络的输入,建立BP神经网络孔隙度预测模型;针对BP神经网络存在的易陷入局部最小等问题,对网络拓扑结构参数进行调整实验,用磷虾觅食算法对BP神经网络初始权值阈值优化,建立基于粗糙集-磷虾觅食算法的神经网络孔隙度预测模型。将此模型应用于某油田A井中,与改进前BP神经网络、体积模型等模型精度对比,证明了新网络模型的优越性。结果表明新模型回判将预测精度从26.5%减小到7.05%,具有更强的学习能力,更适用于复杂岩性储层总孔隙度的测井评价。

    2017年09期 v.12 990-998页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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  • 基于SLR与GRACE卫星重力场2阶项位系数分析

    刘新;郭林熹;郭金运;沈毅;赵春梅;

    为了研究地球2阶重力场的时变规律,分别利用CSR发布的从2003—2014年这12a的SLR观测数据与GRACE卫星数据解算得到的地球重力场2阶项位系数,构造时间序列并进行分析;同时用小波分析探究其时间序列的周期特性。结果表明,基于GRACE卫星数据解算得到的结果半年周期性强于基于SLR观测数据解算的结果,除了C_(21)以外,基于二者解算得到的结果都有较明显的周年周期特性;利用交叉小波和相干小波相干谱分析得到,基于二者解算的2阶项位系数C_(20)、C_(22)、C_(21)、S_(22)在周年周期上具有较强的相关性。

    2017年09期 v.12 999-1005页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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  • 致密油藏压裂水平井非稳态产能评价方法研究

    黄世军;丁冠阳;薛永超;吴永辉;刘昊;张雪娇;

    针对致密油藏压裂水平井的非稳态生产过程复杂,其产能评价的研究不够深入,考虑流体微可压缩性、人工缝有限导流能力等因素影响,建立致密油藏压裂水平井非稳态产能评价数学模型。建立并耦合外区基质、内区基质、人工缝、水平井筒的非稳态渗流方程,应用Laplace变换和Stehfest数值反演获得了产能模型的半解析解。绘制致密油藏压裂水平井典型产能曲线,并进行正交试验,分析初始产能和采收率的主控因素。结果表明,外边界封闭时的非稳态生产过程可划分为5个流动阶段,初始产能的主控因素为人工裂缝间距、人工裂缝半长、人工裂缝导流能力;而采收率则主要依赖于人工裂缝半长。本文的研究为准确评价其产能变化,掌握油井生产动态提供了依据。

    2017年09期 v.12 1006-1010页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 基于主成分分析法的奥灰富水性评价

    王颖;韩进;高卫富;

    针对因钻孔单位涌水量数据严重不足而无法评判整个井田奥灰含水层富水性的实际情况,选取了新汶煤田良庄井田井下奥灰水文孔钻孔涌水量、影响煤层安全开采的奥灰上部马家沟组上段含水层厚度、井田内断层分维值、井田内褶皱分维值和奥灰上部峰峰组含水层深度5个影响因素,作为评价奥灰富水性的指标,采用主成分分析法从这5个因素中提取出主控影响因素并获得对应的权重,建立了富水性指数的数学模型。通过确定分区阈值,绘制了以富水性指数为依据的良庄井田奥灰富水性分区图,为煤矿的安全开采提供基础资料。

    2017年09期 v.12 1011-1014页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 2010—2014年祁连山老虎沟流域高寒草甸蒸散发变化特征

    李念;孙维君;秦翔;杜文涛;陈记祖;郑昭佩;

    为估算祁连山老虎沟流域高寒草甸的蒸散发量,利用2010—2014年老虎沟流域自动气象站观测数据,采用Penman-Monteith(P-M)公式首先计算了单点的蒸散发量,再利用Landsat8遥感数据,结合能量平衡系统(SEBS)模型估算了典型晴天条件下流域的蒸散发量,并将估算结果与P-M公式估算结果进行了对比分析。结果表明:研究区高寒草甸5a年蒸散发总量变化幅度较大,平均为205.4mm;各生长阶段蒸散发总量与日均值大小顺序均表现为生长中期>生长后期>生长初期;蒸散发量在7月中旬之前较低,7月中旬之后直到8月下旬最高,8月下旬到生长期结束下降。整个流域的典型晴天遥感日平均蒸散发呈现冰川表面<草地<裸土裸岩石砾地<水域的特征。敏感性实验显示,蒸散发量对相对湿度、净辐射较敏感。

    2017年09期 v.12 1015-1023页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K]
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  • 基于微观力学的岩石静压入破碎过程数值模拟

    杨洋;潘秉锁;

    基于颗粒微观力学的方法建立了高阶应力-应变理论的损伤本构模型,并采用无网格伽辽金方法建立的离散化的数值模型对静载荷作用下的平底圆柱型压头压入花岗岩的变形(直至破碎)的过程进行了模拟分析。结果表明,最大剪应力分布云图以及破碎坑深度均与相关文献的研究结果基本吻合,验证了模型的合理性和有效性;在静压入过程中花岗岩模型表现出了明显的应变局部化现象,表明花岗岩是1种典型的应变软化材料;花岗岩内部的应力极限值总是集中在压头与岩石接触的边缘位置;中心对称轴上的最大剪应力极值点是岩石破碎的发源处;随着压头的逐渐压入,花岗岩内水平向的拉应力先于剪应力达到极限值,迫使周围的岩石发生崩离,导致张拉断裂。

    2017年09期 v.12 1024-1029+1043页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
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  • 蒙古沙冬青AM真菌定殖和球囊霉素与土壤因子的相关性研究

    郭亚楠;左易灵;贺学礼;

    为评价和管理荒漠植物生长,于2015年7月在内蒙古乌海、磴口和阿拉善3样地,按0~10、11~20、21~30、31~40、41~50cm共5个土层采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围土样和根样,研究了蒙古沙冬青与AM真菌共生结构,以及球囊霉素与土壤因子的相关性。结果表明,蒙古沙冬青根系能被AM真菌高度侵染形成I-型丛枝菌根,AM真菌定殖率具有明显的空间异质性。PCA分析表明,土壤pH、氨N、有效P、有机C,速效K是3样地的主要影响因子,能综合反映内蒙古荒漠土壤肥力状况;易提取球囊霉素(EEG)和总球囊霉素(TG)占土壤有机C的平均百分比分别为36.8%和24.1%,说明蒙古沙冬青能与AM真菌形成良好的共生关系,在极端荒漠环境中球囊霉素是土壤有机碳库的重要来源和组成部分。

    2017年09期 v.12 1030-1037页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 致密油藏气驱微观驱油机理研究

    陈挺;杨正明;王学武;肖朴夫;王向阳;

    针对致密油藏产能低,注水开发困难的现状,为提升致密油藏开发效果,选取鄂尔多斯盆地某区块致密油储层不同渗透率等级岩心平行样,进行注CO_2和N_2物理模拟实验,结合核磁共振技术,研究了岩心不同孔隙区间的占比和含油饱和度,以及2种气驱下不同渗透率等级岩心的采出程度和残余油分布。研究结果表明:对于致密油油藏,CO_2驱整体上好于N_2驱;对于渗透率在0.2×10~(-3)~1.4×10~(-3)μm~2的致密油岩心,渗透率越高,CO_2驱效果越好,渗透率越低,N_2驱效果越好;岩心的大、中孔隙贡献了大部分的采出原油,CO_2和N_2在大、中孔隙上的驱油效果较好。

    2017年09期 v.12 1038-1043页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 内蒙古新巴尔虎右旗西部地区土壤地球化学特征及找矿预测

    夏锦胜;王长明;陈永清;杨立飞;陈晶源;杜斌;贺昕宇;王乔;邓功读;姚恩亚;董猛猛;吴彬;

    为在满洲里—新巴尔虎右旗西部得尔布干成矿带南段的Cu、Mo、Pb、Zn、Ag矿集区—木哈尔银铅锌铜金成矿亚带寻找更多的多金属矿床,在1∶20万全国区域化探扫面原始数据的基础上,对该区土壤地球化学参数进行数据处理和成图,并通过对元素异常分布特征、异常组合、异常值干扰因素和成矿有利构造等综合分析,对各元素的异常区进行优选和分级。结果显示,研究区内的Cu、Pb、Au、Ag元素异常规模较大,异常值明显,各元素异常分布相关性较好,通过优选出的部分找矿远景区与该区已有矿床位置关系较为吻合。因此,预测优选出的找矿远景区可作为该区找矿的参考。

    2017年09期 v.12 1044-1048页 [查看摘要][在线阅读][下载 407K]
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  • 地源热泵系统对土壤温度场影响的数值模拟研究——以北京某场地为例

    岳高凡;赵紫威;王婉丽;赵淼;蔺文静;

    以北京某地源热泵系统区为研究区,结合场地实际情况,使用TOUGH2软件建立数值模型,对土壤温度场分布进行预测研究。结果表明:在取暖期,浅层和深层土壤温度的最大降温分别为4.3℃和2.1℃;在制冷期,浅层和深层土壤温度的最大升温分别为4.7℃和2.4℃;地下水流速对温度场的分布有明显影响;6m换热孔孔间距不会产生孔间影响。研究结果可以为地源热泵系统的运行及优化提供参考。

    2017年09期 v.12 1049-1053页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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  • 准磷铝石粉晶的原位高压X射线衍射研究

    周凤;刘迎新;秦霏;王英;施光海;

    为了深入了解不同磷酸盐矿物在地球内部高压条件下的物质状态及晶体结构性质,在常温下使用金刚石对顶砧(diamond anvil cell,DAC)高压装置和同步辐射光源,对架状含水磷酸盐矿物准磷铝石进行了原位高压X射线衍射实验,最高压力达到12.2GPa。实验结果表明,随压力增大,样品的晶胞体积逐步被压缩,晶胞参数a的压缩率最小;同时,在5.5~7.3GPa和9.0~10.0GPa压力范围内,准磷铝石的晶体结构发生了改变。利用Birch-Murnaghan状态方程(K′=4)对相变前准磷铝石的体积(压力数据进行拟合,得到V_0=0.4167(标准误差为1)nm~3,K_0=55.4(1.8)GPa。

    2017年09期 v.12 1054-1058+1078页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • 煤层气钻井低密度水基成膜钻井液研制与性能测试

    韩月;郝树青;全方凯;

    为解决煤层气开采钻井过程中的井壁失稳和储层伤害问题,以硅酸钠和甲酸钾质量比2∶1比例复配,采用正交试验法,实验因素为成膜剂、增黏剂、降滤失剂、絮凝剂,研究出1种煤层气钻井低密度水基成膜钻井液配方即质量分数为5%成膜剂+质量分数为2%增黏剂+质量分数为2%降滤失剂+质量分数为0.3%絮凝剂等。测试了成膜钻井液和未添加成膜剂钻井液的基本流变参数,进行抑制分散性实验、渗透率伤害实验、动滤失实验。实验结果表明:与未添加成膜剂的钻井液相比较,成膜钻井液的剪切稀释性和抑制泥页岩水化性能较好;新型水基成膜钻井液在接触井壁的短时间内在井壁形成半透膜,薄而韧,且稳定时间长;钻井液滤失量相对较小,阻挡液体及聚合物的侵入,能够有效防止地层水化膨胀并封堵地层。

    2017年09期 v.12 1059-1063页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 高煤级储层煤层气成分及碳同位素特征

    梁李;傅雪海;田忠斌;陈义林;王海超;周荣福;

    为研究我国高煤级储层中煤层气的成分特征及碳同位素特征,测试了27组沁水盆地井口煤层气样的煤层气成分和21组煤层井口气样的甲烷碳同位素值数据,收集整理了71组钻井解吸气、15组抽放煤层气成分数据及56组煤层气甲烷同位素数据,探讨了煤层气各成分与镜质组最大反射率(R_(max))、煤层气各成分之间及甲烷碳同位素值与镜质组反射率R_O之间的关系。结果表明,高煤级储层煤层气以甲烷为主要成分,其次为氮气和二氧化碳,重烃气体积分数最少;高煤级储层中,沁水盆地井口煤层气的甲烷体积分数随着R_(max)的增大呈缓慢增加的趋势;氮气的体积分数随着R_(max)的增加而略微减少;二氧化碳体积分数与R_(max)呈正相关关系;织纳煤田二氧化碳体积分数随着R_(max)的增加而略微增加;两地区煤层气的二氧化碳、氮气体积分数与甲烷体积分数总体呈负相关关系;随着R_(max)的增加,井口煤层气甲烷碳同位素值呈先增大后减小且分布范围逐渐变窄的规律,拐点处R_(max)约为3.2%。

    2017年09期 v.12 1064-1069页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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  • 砂砾岩储层特征及注采对应关系——以克拉玛依油田八区二叠系下乌尔禾组为例

    赵航;李维锋;朱亚婷;汪孝敬;韩登林;任婷;冯霄;

    为了解克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏注采对应关系的控制因素,提高油藏开发进程,在岩心观察的基础之上,结合录井、测井等资料的综合分析,首次将该研究区的砂砾岩按照成因机理,划分为牵引流砂砾岩、过渡类型砂砾岩及重力流砂砾岩,且牵引流砂砾岩的储层物性明显优于重力流砂砾岩。研究表明,若注入及采出井段岩性为牵引流砂砾岩,则可以有效的提高注采对应的有效性,过渡类型次之,重力流最差,进一步验证了该区牵引流砂砾岩和重力流砂砾岩的注采优劣关系。该成果将为该区下一步的开发提供坚实的地质理论及开发指导依据。

    2017年09期 v.12 1070-1078页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K]
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  • 胶州湾沉积物重金属分布特征及生态风险评价

    肖彩玲;陈路锋;李雁宾;

    为探明胶州湾沉积物重金属的时空分布特征、关键影响因素及生态风险,分别于2015年4个季节调查采集了胶州湾表层沉积物样品,测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn 7种重金属质量比。通过多元回归分析确定了影响重金属分布的主要因素,并采用潜在生态危害指数法(potential ecological risk index,PERI)与沉积物质量基准法(sediment quality guidelines,SQGs)结合法对7种重金属生态风险进行评价。结果表明,胶州湾表层沉积物中重金属高值区主要出现在海泊河和李村河口等东部河口附近。多元回归分析结果表明,Cu和Ni人为输入影响较大,As、Cr和Zn主要受沉积物理化性质控制,Cd和Pb人为输入与沉积物理化性质影响作用相当。风险评估结果显示,Cd、Cr、Cu和Ni是胶州湾污染较为严重的重金属。

    2017年09期 v.12 1079-1086页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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