环空带压对深水水下井口疲劳损伤的影响规律

海洋深水油气井测试过程中,高温产液上返时会加热周围套管及多层套管环空内的液体,引起液体在密闭井筒环空中膨胀,产生环空带压。环空带压的存在会改变水下井口疲劳热点处的应力状态,进而对水下井口疲劳损伤产生不利影响,制约了深水油气井长期安全高效运行。为了给深水油气井的长期安全运行提供更加科学的指导,考虑环空液体物性参数、井筒环空液体热膨胀和环空体积变化的耦合影响,建立了水下井筒环空带压计算模型,采用迭代法对环空带压进行了求解,将获得的环空带压施加到水下井口有限元模型上,然后以高压井口头与表层套管的焊缝为研究对象,研究了环空带压条件下水下井口疲劳热点处的应力状态;在此基础上,分析了环空带压、水泥浆返高和高压井口头出泥高度对水下井口疲劳损伤的影响规律。研究结果表明:①环空带压的存在会加剧水下井口的疲劳损伤,压力越高,疲劳损伤越严重;②表层套管外水泥浆返高与泥线的距离越大,水下井口的疲劳损伤越小;③高压井口头出泥高度越大,水下井口疲劳损伤越大。结论认为,有效地控制水下井口的环空带压与合理地设计井身结构,有助于减少水下井口的疲劳损伤。     

基于OrcaFlex的坐底式海底潜标释放系统运动仿真分析

坐底式海底潜标系统可用于采集海底边界层物理化学等参数,是海洋天然气水合物勘查开发过程中必不可少的关键技术手段。海底潜标的回收上浮过程易受波浪和海流等环境因素的影响,不同环境对上浮过程速度及偏移量的影响不尽相同。为了保障海底潜标精准回收和数据安全,研究坐底式海底潜标系统上浮过程受力分析及动态响应尤为重要。本文基于OrcaFlex软件对坐底式海底潜标释放上浮过程进行了模拟仿真,针对坐底式海底潜标和主体结构释放回收过程分别建立了有限元分析模型。通过设计系统及环境参数完成了坐底式海底潜标释放回收过程中受力分析及动态响应计算,为坐底式海底潜标系统的设计研发和回收作业提供指导。模拟结果表明,海底潜标在2 000 m水深处被释放后约18 min上浮至海面。受洋流影响,上浮速度约2 m/s,上浮过程水平偏移量约70 m。海试验证表明,实际情况与模拟结果一致,该潜标的回收上浮过程满足可控范围内安全条件。坐底式海底潜标在释放后被顺利打捞,验证了该系统方案设计的可行性,为海洋数据安全回收及工程应用提供了基本保障。     

南海北部神狐海域GMGS1和GMGS3钻探区天然气水合物运聚成藏的差异性

为了探究南海北部陆坡神狐海域GMGS1与GMGS3天然气水合物(以下简称水合物)钻探区的钻探结果存在差异的原因,在分析区域地质背景的基础上,基于高分辨率准3D地震资料,结合实际钻探结果,从"水合物运聚体系"的角度,对上述两个钻探区含气流体运移疏导通道类型、发育演化特点及其对水合物成藏的控制和影响等方面进行了对比研究。结果表明:(1)两个钻探区相距甚近且地质背景相同,但含气流体运移通道类型、组合样式、发育演化特点和运移效能却存在着差异,使得二者气体来源不同;(2)GMGS1钻探区以气烟囱模糊带和中小尺度断层作为主要运聚通道系统,缺乏沟通古近系烃源岩与浅层水合物稳定域的沟源断裂,深部热成因气运移效能低,水合物气源以浅层生物气占绝对优势;(3)GMGS3钻探区靠近白云凹陷东部泥底辟及断层发育区,通道运移效能较高,源自深部古近系烃源岩的热成因气能够通过疑似泥底辟、气烟囱模糊带及断层垂向运移至水合物稳定域,热成因气对其水合物成藏的贡献要大于前者。结论认为,含气流体运聚通道的差异可能是使得上述两个钻探区水合物气体来源及运聚富集程度等出现较大差异的重要原因。     

南海北部神狐海域浅层深水沉积体对天然气水合物成藏的控制

南海北部神狐海域是我国海域天然气水合物(以下简称水合物)研究的热点区域,但该区域水合物储集体类型及特征尚未得到充分的认识。为此,在对不断积累的资料进行分析总结的基础上,基于高分辨率三维地震资料精细解释、岩心沉积物粒度参数描述和粒度C—M模式分析,系统探讨了该海域含水合物层与上覆不含水合物层沉积物的成因机制,分析了含水合物层沉积物粒度参数与水合物饱和度的关系,并初步揭示了深水沉积与水合物藏分布的耦合关系。研究结果表明:①该区水合物赋存在南海北部陆坡峡谷脊部和下游段—嘴部的细粒浊积体中,含水合物细粒浊积体和上覆不含水合物层的沉积物具有不同的粒度参数特征和显著的沉积成因差异;②与峡谷脊部细粒浊积体相比,峡谷下游段—嘴部的细粒浊积体中可能存在着不同成因类型的沉积物夹层,其沉积过程具有复杂性和多期性;③含水合物层的粒度分选系数与水合物饱和度关联性最大,其次为偏度,粒度参数可能通过影响储层物性进而控制水合物饱和度;④气烟囱、断层等流体运移通道和细粒浊积体共同构成水合物的"运聚体系"。结论认为,细粒浊积体和气烟囱构造的空间匹配是神狐海域水合物不均匀性分布的关键控制因素,"水合物运聚体系"控制水合物成...     

海洋内波对海上地震油气资源调查作业的影响分析

卫星遥感数据和现场观测数据显示,南海北部尤其东沙海域是世界海洋内波活动最为频繁的地区之一.内波传播时产生的巨大能量和剪切力给海洋资源勘探开发造成极大威胁,在东沙海域进行海上拖缆地震调查时,多次出现电缆姿态控制失效、定位数据异常、设备损坏等极端状况.广州海洋地质调查局采用单源单缆准三维地震作业方法,通过技术、装备优化更新...     

东沙海区天然气水合物形成及分布的地质因素

分析了东沙海区似海底反射波(BSR)分布区的地质构造特征,以了解水合物的地质构造控制因素.似海底反射波通常被认为与水合物密切相关,主要出现在下陆坡沉积物碎屑流和浊流发育区,邻近在海陆过渡带,也是活动断裂构造密集发育和快速沉积作用(重力流沉积作用)地区.该区位于被动大陆边缘,发育巨厚的沉积物.这些沉积物能够供应大量的流体(天然气和水),在渗透性相对高的碎屑流和浊流沉积物中形成水合物.此外,沿洋陆壳过渡带,岩石圈热结构表现较高的热流值,容易形成似海底反射波.相反,在缺乏似海底反射波分布的广大上陆坡区,较薄沉积作用和构造剥蚀等因素不利于似海底反射波发育和天然气水合物的形成.     

钻孔过程监测在岩体非均质性中的应用探讨

岩体非均质性研究是地质资源与地质工程领域的重要内容,对地下空间及矿产能源的合理开发利用有着重要的意义。为了实时准确地评价页岩储层岩体的非均质性,将钻孔过程监测(Drilling Process Monitoring, DPM)引入铜川地区鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩的现场勘察钻孔试验中,分别监测了钻头转速、钻杆前推压力、钻杆回撤压力、动力头位置4个参数,利用DPM钻进速率参数从多尺度对页岩岩体的非均质性进行了刻画。相关性分析及回归分析结果表明：DPM钻进速率与岩石可钻性、岩体完整性存在显著的相关性。具体地,储层尺度上,DPM钻进速率的变化可反映出储层岩性的变化,DPM钻进速率可定量地评价岩石的可钻性;岩心尺度上,DPM钻进速率的变化可定性地反映出岩芯的完整程度,但在≤100 mm完整岩芯上的钻进速率并不能有效反映出纹层岩性的变化。进一步地,纹层尺度上,>100 mm厚度页岩纹层的纯钻过程位移曲线可被较好地进行线性拟合,而100 mm以下,泥岩、粉砂岩及凝灰岩纹层的纯钻过程位移曲线线性拟合性较差。研究结果对于正确认识DPM对岩体非均质性的划分及应用有着重要的指导意义。     

碳中和目标下的锂矿产业创新及颠覆性技术

锂矿无疑在当今和未来的新能源结构中占有重要地位,鉴于碳中和目标的紧迫性,世界各国主流机构都在加紧研究绿色减碳计划和实现路径。受全球强劲需求特别是新能源汽车的巨大拉动,锂矿产业发展十分迅猛,主要表现为以下几个特点:（1）全产业链兴起,探采选冶联盟化,上下游一体化;（2）资本竞争激烈,并购频繁;（3）受碳中和目标驱动,技术创新发展迅速。受国内碳中和碳达峰政策的推动,锂矿全产业链的技术创新主要呈现出以下趋势:重视不同类型锂矿的碳排放评价与碳中和方案研发;打破探采选冶研发、生产和利用环节壁垒,数据实现优化与共享;采选冶技术向绿色高效转型,火法向湿法转型,先进传感器等AI技术得以大范围使用。矿石锂矿和卤水包括但不限于盐湖等多元化的锂矿资源正在锐意推进绿色开发和利用。人工智能、先进传感器以及一些颠覆性技术会越来越多地出现在锂矿资源的开发利用中。中国具有深远的世界市场影响力,中国政府的碳中和目标具有世界标志性,中国企业在人工智能、先进传感技术以及新技术革命中已经崭露头角。先进技术的国际垄断将在中国技术的积极参与下令世界改观,从而改善全球气候问题和居住环境。      

台西南盆地新生代断裂特征与盆地演化

根据断裂发育特征和盆地结构分析,新生代台西南盆地的演化可划分为3个发展阶段:晚古新世—早渐新世陆缘裂陷期,此间断裂多为半地堑和地堑的边界断裂;晚渐新世—中中新世陆缘盆地坳陷期,受南海扩张运动的影响,南部坳陷发生快速拗陷,为盆地的沉降和沉积中心,而北部坳陷则处于隆起状态;晚中新世—全新世陆缘张裂期,由于南海洋壳沿马尼拉海沟向吕宋岛弧之下俯冲,致使南部坳陷沿现今的陆坡区发生一期新的张裂活动,并使南部坳陷快速沉降为深海盆,而菲律宾板块往北西方向俯冲,致使北部坳陷东部发生近东西向挤压构造运动,此时期盆地的沉积中心转移至北部坳陷。     

南海北部中生代构造格局与盆地发育特征

华南板块整个构造发展史是一个大陆地壳逐步增生、地壳结构不断复杂化的过程。南海北部陆缘中生代构造演化亦是这一构造演化过程的一部分,其构造格局主要受区域基底断裂分隔,具有南北分带、东西分块的展布特征。南海北部中生代沉积盆地主要发育在粤中—粤东沉降带和东沙—高雄陆缘沉降带。东沙—高雄陆缘沉降带是南海北部海域最主要的中生代盆地发育区带,发育了潮汕、高雄和笔架3个中生代陆缘盆地,总体呈北东向展布,总面积约6.7×10⁴km²;在这3个盆地中发育了巨厚的上三叠统—白垩系地层,具有良好的油气基础地质条件,是未来南海北部海域中生界油气勘查的有利区带。