Professor Geoffrey Petts (1953–2018): An outstanding interdisciplinary river scientist

This paper provides an introduction and an editorial to this special issue of River Research and Applications by documenting the contributions made by Professor Geoffrey Petts to our interdisciplinary understanding of the functioning of rivers and their floodplains and their sustainable management. We outline Geoff's career, which framed not only his research but its communication through his inspirational teaching but also included very high level and innovative contributions to the management and development of several UK universities. We then explain how and why Geoff was an outstanding interdisciplinary river scientist and how he communicated his science through both integrative books and book chapters and also research papers that developed eight complementary research themes. Lastly, we introduce the papers in this special issue and show how they provide inputs to Geoff's areas of research interest.     

食品冷杀菌方法及运用前景

冷杀菌技术给食品工业带来了新的革命,综述了冷杀菌在食品工业中的广泛运用及基本原理,展望了冷杀菌技术的发展前景。     

Nitrifying population densities and inhibition of ammonium oxidation in natural and sewage-enriched cypress swamps

The occurrence of autotrophic nitrifiers in the peat from the floors of a natural cypress dome, a cypress dome receiving deep artesian groundwater, and two cypress domes amended with secondary treated sewage effluent, were assessed by surveying their population densities. The absence of ammonium oxidation in the surface waters of the natural dome was due to the low pH and not to any toxic organic chemical effects present in the humic-colored water. This probably explains the low density (0–56 cells cm⁻³) of autotrophic nitrifiers found associated with the peat from that dome.     

典型碳酸盐岩渗透力学行为特征及其对储、盖性质的判定

目前对碳酸盐岩的研究主要关注其油气的储集空间,针对含油气盆地中碳酸盐岩的勘探也主要是为了寻找优质的油气储集体。然而,随着油气勘探向深层更古老的地层拓展,有效的碳酸盐岩储—盖配置显得至关重要。勘探证实,深埋条件下碳酸盐岩有利相带仍然发育高孔渗的优质储集体,然而是否发育与之配置的碳酸盐岩盖层就成为了制约深层碳酸盐岩油气勘探的关键因素。首次系统全面地通过对典型碳酸盐岩开展不同温度条件下三轴应力加载全过程渗透力学试验,得出了碳酸盐岩在破坏变形过程中渗透率随温度、围压的演化过程。试验分析结果显示,典型白云岩和典型灰岩在深埋应力作用过程中渗透力学行为特征具有明显差异,白云岩更多地显示出储集性能的特征,表现为脆—塑转换临界围压较大,岩石更容易形成裂缝,渗透率随温度的增加而增大等;而灰岩则表现出盖层的属性,体现在脆—塑转换临界围压小于白云岩,岩石相对容易形成密闭,渗透率随温度的增大逐渐减小。综合分析认为,白云岩和灰岩的纵向叠置能够形成有效的油气藏储—盖组合。     

四川盆地中三叠统雷口坡组天然气来源及勘探方向

四川盆地中三叠统雷口坡组天然气勘探近年来取得重要突破后继而成为业内关注的热点,但对气源的认识存在较大的分歧。基于天然气地球化学特征开展的成因鉴别和气源对比研究表明,雷口坡组天然气既有主要来自下伏上二叠统龙潭组/吴家坪组烃源岩（磨溪雷一段气藏）,断裂下盘须一段烃源岩有一定贡献（中坝雷三段气藏）或供烃条件（川西雷四段气藏）,也有主要来自须家河组烃源岩,雷口坡组自身烃源岩有一定贡献（元坝和龙岗雷四段气藏）。雷口坡组气藏具有3种不同的源储组合,其天然气勘探方向具有差异。上二叠统龙潭组烃源岩作为主力烃源岩构成下生上储型,切穿龙潭组至雷口坡组的深断裂周缘的正向构造是寻找雷口坡组规模性气藏的最有利区。上三叠统须家河组底部烃源岩和雷口坡组顶部储层可以构成旁生侧储型,岩溶残丘或岩溶斜坡局部构造高点是这类组合较有利的发育部位。雷口坡组自身构成自生自储型,这类组合往往作为辅助参与气藏形成。     

川东南回龙场地区小河坝组砂岩元素特征及古环境意义

川东南志留系小河坝组具有良好的生储盖组合,勘探前景较好,但小河坝组的沉积学和地球化学等基础研究薄弱,制约了目的层系的油气勘探。以川东南回龙场地区为例,系统采集了研究区小河坝组101个样品,利用常量及微量元素分析了小河坝组古沉积环境及其演化特征。结果表明,小河坝组主要形成于淡水—微咸水、温暖潮湿、弱氧化—弱还原的浅水三角洲沉积环境;纵向上,海平面变化表现为2个海侵—海退旋回,自下而上划分为X1、X2、X3和X4共4段。X1、X3段为海侵体系域（TST）,气候温暖湿润,古盐度较低,水体还原性强,古水深较深;X2、X4段为高水位体系域(HST),气候干燥炎热,古盐度较高,水体还原性弱,古水深较浅。     

页岩气扩散实验与数学模型

在地层条件下,页岩气流动状态受多尺度效应影响,包含黏性流、扩散流以及滑脱流等,气体的产出是多种机制协同作用的结果,前人提出的扩散模型已不能准确地描述页岩气在基质中的扩散行为。为了定量表征页岩气扩散能力的影响因素,揭示气井在全生命周期开发过程中的流动规律以及对产能的影响,利用自主研发的高温高压近平衡态实验系统,开展了页岩气在0~1 MPa微压差条件下的流动实验,并提出一种综合考虑渗透率、温度与压力的扩散系数计算方法,成功地运用于川南地区五峰组-龙马溪组页岩中,指出该地区优质储层扩散产量成为主控因素时临界开发压力为4.5 MPa,对于页岩气井产能评价以及扩散能力的表征有重要的意义。通过实验结果与理论分析表明,扩散在高温、低渗、低压力条件下会有更高的分配系数,考虑了基质渗流能力的扩散系数模型能更好地运用在实际流动中,忽略扩散的影响将对产能计算带来较大误差。     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

煤层气井组生产特征及产能差异控制因素

为揭示影响相邻煤层气井组以及同一井组间产能差异控制因素,基于SZB煤层气一体化区典型相邻煤层气井组生产动态变化特征,探讨了产能类型、平均产气量和平均产水量等参数的差异性,并从地质控制因素、工程工艺控制因素和排采管理因素出发,详实剖析了资源条件、有利煤储层发育程度、井身质量、固井质量、压裂工艺和不同阶段排采制度对煤层气产量控制作用。结果显示：在煤层气资源条件相近情况下,煤储层非均质性和有利煤储层发育程度是影响相邻井组产量差异的内在主控地质因素;在保障井身结构合理、固井质量合格基础上,压裂改造效果是相邻煤层气井组产量差异的主控工程因素;不同生产阶段排采管理的科学性是主要管理因素。该观点不仅对煤层气井产量控制因素分析提供了理论依据,对煤层气田快速提产增效也有参考价值。     

科学与艺术的整合——电子产品设计的未来

科学与艺术的融合是未来设计的发展方向,电子产品设计也不例外,为了更好地满足人们对产品艺术性的需求,电子产品的设计必须蕴含丰富情感与人文精神,科学和艺术的整合创新是体现未来电子产品设计艺术性的有效手段。