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5月

2023年05月

　　

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序号	论文题目	第一作者	通讯作者	刊物名称	论文成果简介
1	Co-existing two distinct formation mechanisms of micro-scale ooid-like manganese carbonates hosted in Cryogenian organic-rich black shales in South China （华南间冰期富有机质沉积中微鲕粒状碳酸锰的两种不同成因机理）	艾嘉仪	钟宁宁	Precambrian Research	华南新元古代成冰纪间冰期大塘坡组富有机质沉积中赋存的微鲕粒状（钙）菱锰矿有两种成因：（1）微生物介导模式，即腐殖质、蓝细菌等微生物的胞外聚合物和锰氧化菌等异样细菌起到了促进金属元素的富集、协助金属元素向深水搬运和为碳酸锰的形成提供碳源等多重作用；（2）物理化学作用模式，自生沉淀的碳酸钙颗粒溶解过程中与丰富的热液锰结合，直接从水体中沉淀形成碳酸锰。沉积型碳酸锰的大规模沉积有助于阻止有机碳有氧氧化产生的CO2向地表系统扩散，从而作为一个特殊的微生物碳泵，将埋藏/溶解有机碳转化为惰性无机碳。这一过程有利于pO2/pCO2的提升，可能为间冰期末期真核藻类的快速演化铺平道路。
2	Detrital zircon signals of the late Eocene provenance change of the Pearl River Mouth Basin, northern South China Sea	李一超	龚承林	Sedimentary Geology	构造与气候驱动的物源转换是地球表层动力学过程的重要记录。利用锆石U-Pb年龄和锆石Eu异常，厘定了珠江口盆地晚始新世的盆内-盆外物源转换过程，重构了华南陆缘地壳厚度演化。进而建立了华南沿岸山系隆升、古珠江形成演化与盆地物源转换的成因关联，为古珠江水系重建提供了新证据。
3	深部含水层储热系统的数值模拟研究	黄永辉	黄永辉	地球学报	深部含水层储热系统, 是一种以深部含水层介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用, 能够弥补能源供需的时空分布的不平衡, 是综合利用多种可再生能源, 实现节能减排的有效途径。传统的水热型地热资源开采, 受限于地热尾水回灌导致的热突破, 热田寿命有限。而利用深部含水层储能, 不但可以增强热储能力, 而且能够延长热田寿命。本研究通过数值模拟研究表明, 与传统的水热型地热系统相比, 通过采取深部含水层储热技术, 在相同开采流量下, 可以提升单井供热能力 20%。其储热效率可达到 60%~90%, 能够保证更高的地热能提取率。本研究为后续开展深部含水层储热系统工程的设计与优化提供科学参考。
4	Evaluating the long-term sustainability of geothermal energy utilization from deep coal mines	黄永辉	黄永辉	GEOTHERMICS	深部矿山蕴含了丰富的地热资源，具有巨大的开发利用潜力。本研究通过数值模拟的方法定量评估了深部矿山采空回填区开发利用地热能源的可持续性。本研究首先开发了应用于深部矿山的水平地埋管换热器数值模型，并利用解析解对模型的可靠性和准确性进行了验证。该数值模型被进一步应用于中国安居煤矿典型地下采空回填区的地热能提取系统的设计。结果表明，可持续的延米取热量不能超过40W/m，才能维持50年的可持续开采。在安居煤矿的地质条件下，该采空回填区每个提取周期可以实现17GWh的总热容量，这可以为超过170,000平方米的住宅建筑区域提供供暖。本研究证实了在深部矿山的采空回填区开发利用地热资源的可行性和可持续性。本研究成果为深部矿山地热与煤炭资源协同开发提供了新的思路。
5	The Controlling Factors and Prediction Model of Pore Structure in Global Shale Sediments Based on Random Forest Machine Learning	姜福杰	姜福杰	Earth-Science Reviews	页岩油气的快速发展推动了孔隙结构表征的研究，积累了大量不同页岩及其孔隙结构的数据。同时，大量关于页岩的重复工作呈现出相似的孔隙结构特征，缺乏系统总结，造成研究时间和成本的浪费。本研究汇编了包含几乎所有关键地层和年龄页岩的孔隙结构。讨论了页岩沉积物中孔径分布（PSD）的分类以及地质因素对PSD的影响。根据PSD形态特征，划分为6种页岩类型，不同类型页岩组成和热成熟度差异明显。基于随机森林(RF)算法的机器学习(ML)模型进一步揭示热成熟度对页岩PSD分类的影响最大，其次是有机质 (OM) 丰度和矿物组成。此外，我们提出了一种RF ML预测模型，通过地质条件预测页岩沉积物的 PSD 类型。通过本文提出的预测模型，可快速高效地实现PSD分类的简单预测，无需额外进行昂贵、耗时且对环境不利的孔隙表征实验。该模型对研究页岩油气赋存、流动空间以及后续勘探生产具有指导意义。进一步研究中数据集的补充和算法的改进是我们提高预测模型精度和优化模型的重点方向。
6	Oil occurrence state and quantity in alkaline lacustrine shale using a high-frequency NMR technique	张晨曦	姜福杰	Marine and Petroleum Geology	页岩复杂的流体赋存状态和储层结构极大地影响了页岩油产量。对于强非均质性湖相页岩，识别不同岩相中的石油可动性、赋存状态和孔隙结构对高效开发页岩油非常重要。本研究结合了常规岩心分析、X射线衍射（XRD）、氩离子抛光扫描电镜（AIM-SEM）、多温阶（MIS）热解，对原始、饱油、离心和干燥状态的样品进行高频核磁共振（HF-NMR）测试。提出了一个新的T1-T2流体解释方案，并建立了不同岩相的流体赋存模型。在T1-T2图上可以识别出四种油：宏孔中的游离油和吸附油分别位于粒间/晶间孔的中心和边缘；介孔中的油位于粒内/晶内溶蚀孔中；吸附油存在于分散的有机物孔中和有机质层边缘裂缝中。核磁共振和热解表征的的含油量参数有很好的相关性。风城组页岩油的赋存状态与矿物和有机质密切相关。长英质矿物有利于游离油的赋存，而游离油通常具有高可动性。灰云质页岩含油能力有限，主要含吸附油和受限油。粘土矿物（>10%）不利于页岩油的富集和流动，混合质页岩几乎只含束缚水。有机质有利于增加含油量以及长英质页岩和混合质页岩的可动油饱和度。
7	准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素与模式	姜福杰	姜福杰	石油勘探与开发	本次研究选择玛湖凹陷风城组碱湖页岩油为研究对象，以 MY1 井、FN7 井等其他钻遇风城组井位的取心资料及分析化验资料为基础进行分析。结果表明，玛湖凹陷风城组页岩油的富集受到有机质丰度和类型、储集能力以及运移烃量的联合控制，具体表现为:高有机质丰度、 I型和II型有机质类型利于页岩油富集;孔隙和裂缝规模控制了页岩油的富集程度，宏孔是页岩油富集的主要空间;接受了外来运移烃的页岩含油性更好；纹层状长英质页岩、纹层状灰云质页岩和厚层状长英质页岩是页岩油富集的有利岩相。受控于以上因素，风城组页岩形成了层系内的源储富集模式，按富集过程可分为原地富集和运移富集两种类型。
8	Adsorption characteristics of shale gas in organic–inorganic slit pores	陈君青	姜福杰	Energy	随着页岩气勘探开发技术的逐步进步，页岩气已取代常规油气成为主要能源。作为页岩储层中天然气的主要赋存形式，吸附状态一直是评价页岩储层含气性、提高页岩气采收率的重要研究课题。然而，目前对有机-无机狭缝孔隙中吸附气的控制因素和控制机制的研究较少，控制因素和控制机制尚不明确。以松辽盆地页岩为例，采用分子模拟方法研究了页岩气在有机-无机缝状孔隙中的吸附行为，采用石墨烯和高岭石岩石基质模型，对孔径为2、4和6 nm的页岩气进行了分子动力学模拟，特别是大正则蒙特卡罗模拟，研究了温度为298、323、348、373和398 K，压力为0.1、5、10、15时甲烷在非均质页岩表面的吸附行为。和20 MPa在分子尺度上揭示了页岩气在有机-无机狭缝孔中吸附的微观机理。结果表明，随着温度和压力的同时升高，甲烷在石墨烯表面的吸附比高岭石更强，甲烷分子数也逐渐减少，甲烷位移的均方根和原子间不同的表面力呈现一定的规律性，体系的吸附容量与体系内直径的变化成正比。系统中的范德华能和静电能也随着温度和压力的变化而逐渐增加，且静电能对系统吸附的影响大于范德华能。研究结果为研究页岩气在有机-无机缝状孔隙中的吸附能力提供了思路，对准确评价页岩储层含气量、提高页岩气采收率具有重要意义。
9	Sedimentary environment controls on the lacustrine shale lithofacies: A case study from the Nanpu depression, Bohai Bay Basin	刘欢	刘小平	Geoenergy Science and Engineering	本文以渤海湾盆地南堡凹陷沙三4亚段为研究对象，利用岩石学特征分析和主微量元素测试开展岩相划分和古沉积环境重建。研究层段发育富有机质块状混合质页岩等15种岩相类型；沉积环境变化分为三个阶段，上部气候温暖湿润、风化作用较强、淡水-微咸水、古生产力较低，还原性弱，中部气候干燥寒冷、风化作用弱、古生产力高、还原性强，下部环境波动明显。有机质富集受到古气候、古盐度、古生产力和氧化还原条件共同控制；古气候和古盐度是控制岩石矿物组成和纹层发育的主要因素。
10	Lacustrine shale oiliness influenced by diabase intrusions in the Paleogene Funing Formation, Subei Basin, China	孙彪	刘小平	Petroleum Science	本次研究以苏北盆地高邮凹陷阜宁组辉绿岩侵入页岩变质带为研究对象，利用XRD、扫描电镜、薄片、TOC、热解，氮气吸附以及二维核磁共振等实验，对辉绿岩侵入带的生烃品质、储层品质以及含油性。结果表明，根据辉绿岩侵入变质程度将侵入带划分为侵入带、变质带以及正常围岩带；其次，由于辉绿岩的烘烤作用，造成不同程度的变质带含油性表现出明显非均质性，变质带含油性明显优于侵入带；最后，提出了一种辉绿岩变质带的含油量分布模型。
11	New biodegradation degree proxies based on acids and neutral nitrogen and oxygen-containing compounds characterized by high resolution mass spectrometry	王东勇	李美俊	Fuel	本文利用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT ICR–MS）技术，研究了一系列不同生物降解等级原油中的极性和酸性的含氮和含氧化合物相对含量的变化。结果表明，随着生物降解程度的增加，原油中（O2+O3+O4）/（N1+O1）和N1-O1-O2+O3+O4三角图呈现一定的规律，从而为定量评价原油生物降解等级和有机酸含量提供了新的工具。
12	Texture development of mesophase in reservoir pyrobitumen and the temperature-pressure converting of the gas reservoir in the Chuanzhong Uplift, Southwestern China	杨成宇	李美俊	Petroleum Science	川中隆起新元古代—下古生界白云岩气藏含有中间相焦沥青。本文研究了这种受压力影响的焦沥青的结构发育。对热解沥青中间相的观察和研究表明，中间相的种类是由温度决定的，而压力(由相关的流体包裹体评估)对其结构有显著影响。通过对热解沥青结构的分析，结合甲烷包裹体的测温结果表明，热解沥青的高阶中间相可以作为地质条件的温度指示物。此外，焦沥青的椭圆中间相颗粒(EG)、蜂窝状结构以及单个焦沥青中存在偏振型中间相等异常结构可以反映异常的高压地层。
13	页岩气析出过程中的 H 同位素分馏及地质意义	马勇	马勇	地球化学	采用长时间储层温度下页岩气现场解吸实验, 揭示页岩气析出过程中气体赋存状态变换与气体组分及甲烷H、C稳定同位素的关联性。结果表明, 与解吸气甲烷C同位素δ13C1早期变化幅度较小、后期持续变重的现象不同, 甲烷H同位素δD(CH4)具有明显先变轻后变重的规律, 且在解吸至40%~50% 阶段后与C同位素同步变重。依据δD(CH4)变化规律及页岩含气性、气体渗流特征, 可将页岩气析出过程划分为游离气压差渗流、游离气渗流–吸附气解吸扩散共存和吸附气解吸扩散3个阶段。δD(CH4)对页岩气析出过程气体赋存状态变换的响应比δ13C1更敏感和有效, 因此有望建立一种基于页岩气析出过程中δD(CH4)变化规律预测页岩气产量的定量评价方法。
14	Sedimentary-tectonic interaction on the growth sequence architecture within the intraslope basins of deep-water Niger Delta Basin	张佳佳	张佳佳	JOURNAL OF PALAEOGEOGRAPHY-ENGLISH	陆坡微盆地是目前世界深水油气勘探的重要靶区之一。西非尼日尔三角洲盆地深水区普遍发育重力滑脱成因的逆冲断裂及相关微盆地，本文研究揭示了逆冲活动与沉积演化共同控制下的微盆地生长层序地层样式。研究表明，在强烈逆冲活动和弱逆冲活动阶段，微盆地生长层序分别表现为汇聚型地层组合样式和杂乱型地层组合样式；在宏观构造演化与海平面变化的不同耦合关系下，微盆地不同生长层序在垂向上可形成进积型或退积型的汇聚地层充填样式，以及进积型的杂乱地层充填样式。
15	东非鲁伍马盆地深水X气藏海底扇储层构型研究:重力流——底流交互作用的指示意义	张佳佳	张佳佳	古地理学报	重力流-底流交互作用下的海底扇储层构型模式是当前世界深水沉积研究的热点，目前仍有诸多问题需要深入解决。本文通过对东非鲁伍马盆地下始新统海底扇水道体系的构型精细解剖，发现在底流影响下，不同级次的水道构型单元复合样式存在差异，这与前人认为的水道单向迁移样式不同。首先，水道复合体级次受底流影响明显，总体呈逆底流侧向迁移叠置样式；单一水道级次与弯重力流和底流之间的相对强度有关，可表现为顺底流侧向迁移、顺水道纵向迁移或逆底流侧向迁移样式。

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