李义曼
- 作品数：54 被引量：190H指数：8
- 供职机构：中国科学院地质与地球物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程动力工程及工程热物理电气工程更多>>
- 地热流体开发利用中防垢除垢技术研究进展被引量：1
- 2023年
- 地热流体结垢是阻碍地热资源稳定、经济和高效开发利用的因素之一。系统总结了中高温地热流体开发利用中防垢除垢技术研究进展。中高温地热田中代表性垢物是钙垢和硅垢,其中钙垢成分以CaCO3为主,多形成于因压力下降导致CO_(2)脱气的开采井或者地面设备,硅垢成分以无定型SiO_(2)为主,多形成于因温度下降导致的溶解度减小的回灌井或者地面设备。实际生产中防垢除垢技术应结合地热流体利用方式进行选择和优化,直接利用方式可考虑采用基于CaCO3和无定型SiO_(2)热力学性质的防垢技术;发电方式中钙垢可考虑阻垢剂注入的防垢技术,而硅垢则考虑利用石英和无定型SiO_(2)溶解度差异、调控温度、pH、无定型Si O_(2)浓度等防垢技术。
- 谢迎春李义曼王宗满孙国强卜宪标卜宪标庞忠和
- 关键词：地热流体碳酸钙垢硅垢
- 地热系统钙华和硅华定年方法研究进展及其应用
- 2024年
- 地热系统泉华以钙华和硅华为主,因其携带丰富的多时空尺度信息,可用于恢复古水文古气候演化史、重建区域水热活动演化过程及约束构造模式。对样品精准定年是开展相关研究的基础,常用定年方法包括放射性碳定年法(无机碳和有机碳)、铀系不平衡法、宇宙成因核素法、光释光法和电子自旋共振法等。我国热泉泉华定年最早使用放射性碳定年法,随后多使用电子自旋共振法与铀系不平衡测年法。系统总结了上述方法的基本原理、定年范围、适用条件、对样品的要求等,并探讨存在问题及未来发展方向。对于钙华样品,如纯度高,无外源碳影响,可采用基于有机碳的放射性碳定年法和铀系不平衡法;如固结程度高,也可使用电子自旋共振测年法;古地磁法值得今后深入探索。对于硅华样品,基于有机碳的放射性碳定年法和电子自旋共振测年法更适用,而铀系不平衡法和古地磁法可以尝试。此外,^(10)Be和^(26)Al等宇宙成因核素也可用于古泉华的定年。样品纯度低或数据校正困难以及定年范围有限是目前钙华和硅华常用定年方法存在的两个主要问题;前者可考虑利用离子探针技术对微观尺度上的高纯度方解石中U和Th的同位素进行测定来获取样品年龄;为避免微量样品代表性问题,应尽量获得均匀分布的多个测点数据。后者则可以通过尝试利用长半衰期宇宙成因核素来获得百万年尺度上的泉华年龄。新技术研究以及定量化校正样品纯度不够的影响是未来发展方向。
- 李彬李义曼庞忠和庞忠和高彬彬
- 关键词：地热系统水热活动钙华硅华定年方法
- 页岩气开发的地下水环境效应评估——以贵州习水浅层页岩区块为例
- 2024年
- 大规模水力压裂可能产生一系列环境地质问题,包括了地下水污染、诱发地震以及水资源消耗。目前尚未系统地建立页岩气开发的地下水环境效应评价框架,且对地下水主要污染物来源认识不清。本文以贵州习水浅层页岩气区块为例,通过了解页岩气开发前地下水环境背景状况、确定水力压裂中水循环过程以及地下水污染源、建立地下水敏感性监测及污染示踪指标确定方法、揭示污染溯源中关键地球化学过程对同位素污染示踪的影响,初步形成了页岩气开发的地下水环境效应评估框架。本研究确定了研究区浅层地下水背景值状况,包括水化学、同位素以及溶解性气体指标。现场水力压裂试验和具有长周期商业开采井的结果表明页岩地层水存在于整个页岩气开发和生产过程,并作为返排液和产出水的主要组成部分,是浅层地下水污染的主要来源。根据页岩地层水和浅层地下水水文地球化学特征的差异,建立了确定地下水敏感性监测和污染示踪指标的方法,识别出研究区地下水敏感性指标(Cl^(-)、Na^(+)、Ba^(2+)、Li^(+)、B、87Sr/86Sr和δ11B)。针对气体污染(甲烷作为地下水污染物),建立了浅层地下水溶解气和页岩气甲烷同位素(δ13C-CH_(4))及惰性气体同位素(3He/4He和4He/20Ne)组成的端元。同时揭示了当有黏土矿物存在的情况下,吸附-解吸对同位素示踪的影响。在研究区,黏土矿物B的解吸造成水体B含量的增加及δ11B的减少;溶解态Sr与吸附态Sr的同位素再平衡,增加了水中87Sr/86Sr比值。本项研究对于页岩气开发的地下水环境保护具有重要的意义,有助于完善页岩气开发过程中地下水环境效应的评估。
- 利振彬黄天明李义曼李义曼李关访杨平恒赵雅静昝朝耀张芬李晓李晓
- 关键词：页岩气地下水污染同位素吸附-解吸
- 地热气体研究进展被引量：6
- 2022年
- 地热气体是地球内部物质和能量的信息载体,是地热研究的重要对象。地热气体主要包括CO_(2)、H_(2)S、H_(2)、CH_(4)、N_(2)、O_(2)等常量气体和He、Ne、Ar、Kr等稀有气体。这些组分的来源有幔源、壳源和大气源。经过100多年的研究,人类对地热气体的化学成分与同位素组成特征,如^(2)H、^(13)C、^(34)S、^(3)He、^(4)He、^(20)Ne、^(39)Ar、^(40)Ar、^(85)Kr、^(81)Kr等,获得了基本认识并应用于不同来源气体混合关系,控热构造,热储温度,流体循环,热源构成等问题的研究。此外,气体研究也在地热开发过程中的腐蚀结垢防治和减碳贡献评估等方面有重要意义。近年来,我国在地热气体研究方面取得了显著进展。未来需要统一样品采集、贮存和测试方法,建立相应的技术标准,进而建成归一化标准的地热气体大数据。在碳达峰、碳中和的“双碳”目标的重大需求牵引下,进一步探索地热气体定年、伴生资源成因、控热构造识别等方面的发展,进而为应对气候变化和实现地热能科学可持续开采奠定基础。
- 天娇庞忠和李义曼李义曼
- 关键词：地球化学稀有气体
- 外源水和同源水高效回灌热储可行性研究
- 2020年
- 长期的粗放式开采制约了水热型地热资源的可持续开发和利用。传统回灌模式通常要求"同层回灌"或"同源水回灌",针对蓟县系雾迷山组热储的强回灌能力,本文利用水-岩相互作用实验方法,开展了外源水和同源水相结合的高效回灌模式的可行性研究。结果表明,该回灌模式理论上是可行的,但还需进行现场试验;综合回灌成本和效果,推荐在非供暖季和供暖季分别通过处理后湖水和地热尾水回灌来提高雾迷山组热储总的回灌量。
- 李义曼沈健赵苏民庞忠和刘东林
- 关键词：地热资源水-岩相互作用
- 广东省丰良地热田高氟地热流体成因及热储温度评价被引量：1
- 2023年
- 广东丰顺丰良地区出露的地热水温度高达96℃,热储层为裂隙发育的下侏罗统的英安斑岩,F^(-)含量较高。但关于其地热流体的补给来源、循环演化过程及热储温度研究较少。笔者等基于早期开展的勘探工作和补充采集、测试的地热水和气体数据,探讨了该地热系统的流体成因及热储温度。结果表明,丰良地区地热水存在2类,A类地热水温度普遍低于40℃,Ca^(2+)含量高,Na^(+)和K+含量低,以HCO_(3)^(-)—Ca^(2+)型为主;B类地热水Na^(+)含量高,Ca^(2+)含量低,为HCO_(3)^(-)—Na^(+)型。A类地下水可能受浅层地下水混入影响,但缺少直接证据。B类地下水由周边山区的大气降水补给,沿裂隙或者断裂系统进入英安斑岩储层,循环深度和水—岩相互作用时间分别可达5200~6300 m和22 ka;储层温度条件下铝硅酸盐矿物的溶解以及阳离子交换作用促进了富N_(2)、SiO_(2)、F^(-)、Na^(+)、Sr和Li的地热水的形成;深部地热水上升至地表过程中,受冷水混入(混入比例为10%~25%)及少量CO_(2)脱气(蒸汽散失比例为0.3%~0.5%)的影响;F^(-)含量受控于富氟副矿物萤石矿物的溶解,与温度和pH值成正比。基于校正了混合作用和CO_(2)脱气作用的地温计组合方法,得到深部热储温度为138~143℃,与其南部的汤坑地热系统热储温度一致,二者有可能属于同一大的地热系统。
- 李义曼罗霁陈凯陈凯黄天明程远志
- 关键词：阳离子交换氟热储温度
- 一种吸附过程中钙同位素分馏系数的检测方法
- 本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种吸附过程中钙同位素分馏系数的检测方法。本发明提供了一种吸附过程中钙同位素分馏系数的检测方法，本发明经过多次吸附，当吸附前后钙溶液中钙离子浓度不变化时停止吸附，以确保达到吸附平衡...
- 龙吟黄天明郑博文李义曼张毓然赵雅静祁生文庞忠和
- 《权游》外景地揭秘:神奇的冰与火之岛
- 2019年
- 从终年封冻的冰川到岩浆奔涌的火山,从寒冷清冽的冰雪到水汽蒸腾的热泉,地球不同区域的气候环境呈现出景象万千。然而,有这样一个国家,将这些相去甚远的元素统统容纳于一地,它有1/8的国土面积被冰川覆盖,同时拥有大小火山130多座,这就是冰岛——冰与火之岛。
- 罗璐李义曼
- 关键词：雷克雅未克火山口火山活动冰岛语外景地格里姆
- 一种测定水中碳酸氢根、碳酸根和总CO<Sub>2</Sub>含量的方法
- 本发明公开了一种测定水中碳酸氢根、碳酸根和总CO<Sub>2</Sub>含量的方法，包括：S1、测定初始pH值；S2、去除弱酸性离子后加入酸或碱溶液以将pH值调至初始pH值；S3、加入酸或碱溶液，使pH值达到第一特征pH...
- 李义曼庞忠和吕良华罗璐金镇岗
- 文献传递
- 中国深层地热能开采的地质条件评价被引量：64
- 2020年
- 深层地热能是指深度大于3 000m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的"刚性造储"可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导"柔性造储"和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。
- 庞忠和罗霁罗霁段忠丰程远志孔彦龙李义曼胡圣标孔彦龙
- 关键词：干热岩
