薛华庆 王红岩 郑德温 方朝合 闫 刚
（中国石油勘探开发研究廊坊分院新能源研究所，河北廊坊 065007）
摘 要：我国油页岩资源量为11602×108t，其中埋藏深度在500～1500m的油页岩资源量为6813×108t，原位开采技术是开发该部分资源的有效手段。我国油页岩原位开采技术处于起步阶段，已经完成了不同温度 下油页岩微观孔隙和渗透变化规律研究，电加热和蒸汽加热原位开采室内模拟实验和数值模拟研究等。研究 表明，电加热和蒸汽加热开采方式都具有可行性。设计了电加热器、注蒸汽井、生产井，为油页岩原位开采 现场试验提供技术支撑。
关键词：油页岩；原位开采；电加热；蒸汽加热
The Key Technique of Oil Shale In-situ Conversion Process
Xue Huaqing，Wang Hongyan，Zhen Dewen，Fang Chaohe，Yan Gang
（New Energy Department，Petrochina Research Institute of Petroleum Exploration ＆ Development-Langng，Langfang 065007，Hebei，China）
Abstract：The oil shale resources，bury in 500-1000m，are about trillion tones in China，which count for 59％ of total resources and only are developed by in-situ conversion in-situ conversion process are still in infancy in regularity of oil shale micropores and permeability were studied in different temperature，the simulated experiment and numerical simulation were also respectively investigated in electrical heating and steam heating method of in-situ conversion a result，both methods are electrical heating well，injection steam well and producer well were designed，which provide the technique support for field test.
Key words：oil shale，in-situ conversion process，electrical heating，steam heating
引言
油页岩（又称油母页岩）是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，其有机物主要为干酪根。在隔 绝空气或氧气的情况下，被加热至400～500℃，油页岩中的干酪根可热解，产生页岩油、干馏气、固 体含碳残渣及少量的热解水。目前油页岩开发的主要有两种方式：原位开采和地面干馏。原位开采是指 埋藏于地下的油页岩不经开采，直接在地下设法加热干馏，地下页岩分解，生产页岩油气被导至地面。地面干馏则是指油页岩经露天开采或井下开采，送至地面，经破碎筛分至所需粒度或块度，进入干馏炉 内加热干馏，生成页岩油气及页岩半焦或页岩灰渣。与地面干馏相比，原位开采具有节省露天开采费用 和降低地面植被破坏程度，占地面积少等优点［1］。
中国油页岩资源储量非常丰富。2004～2006年新一轮全国油气资源评估结果显示［2，3］，全国油页 岩资源为×108t，折算成页岩油资源×108t，其中埋深500～1000m的油页岩资源量占全国 的36％。该部分资源无法用成熟的地面干馏工艺进行开发，只有通过原位开采工艺才能得到有效的开 发和利用。目前，国际上油页岩原位开采技术研究大部分都处于实验研究阶段，只有壳牌公司开展了现 场试验［4］。我国油页岩原位开采还处于起步阶段。在国家重大专项“大型油气田及煤层气开发”项目 18“页岩油有效开采关键技术” 的支撑下，研发了多台（套）油页岩原位开采模拟实验装备，开展了 油页岩微观孔隙变化、物理模拟实验和开采数值模拟研究等，沉淀了一批科研成果，为我国油页岩原位 开采技术研究奠定了基础。
1 国内外原位开采技术
国内外油页岩原位开采技术种类较多，根据传热方式不同可分为三种类型：直接传导加热、对流加 热和辐射加热［5］，详见表1。
表1 国内外油页岩原位开采技术
开展油页岩原位开采直接传导加热研究的单位主要有4家，加热载体包括电加热棒、导电介质、 燃料电池等。壳牌公司的ICP技术（In-situ Conversion Process）是直接将电加热棒插入井内，对地下 油页岩矿层进行加热，目前正在进行第二代电热棒（三元复合电加热棒）的现场试验研究［4，6］。埃 克森美孚公司的ElectrofracTM技术是指对地下页岩层进行水力压裂造缝，将导电介质（如煅烧后的 石油焦炭）注入裂缝中，通电后导电介质成为加热体，该公司正在考虑进行现场试验［7］。美国独立 能源公司（Independent Energy Partners）的GFC技术（Geothermic Fuel Cell）是利用地热能持续为燃 料电池反应堆提供能量，反应堆放热来加热页岩层，油页岩热解生产的液态烃类和气体从生产井排 出，部分气体和其它剩余的烃类物质返回燃料电池反应堆［7］。EGL能源公司（EGL Resources）是将 高温空气注入到封闭循环管道中，通过被加热的管道对地下页岩层加热，因此也归属于直接传导 加热［8］。
开展油页岩原位开采对流加热研究的单位主要有4家，加热载体主要为高温水蒸气、二氧化碳、空 气、烃类气体等。太原理工大学的水蒸气加热技术是通过常规油气开采中的水力压裂对页岩层造缝后，将高温水蒸气注入页岩层中加热，同时高温流体将热解产生的页岩油和烃类气体携带至生产井［9］。雪 弗龙公司的CRUSH技术［7，10］也是利用压裂技术对页岩层进行改造，提高裂缝发育程度，其中压裂液为 二氧化碳，然后将压缩后的高温空气注入加热井中对页岩层加热。美国地球科学探索公司（Earth Search Sciences）方法是将空气在地表的锅炉中预热后注入井下，对油页岩中干酪根进行气化［7］。美国 西山能源公司（Mountain West Energy）的IGE技术（In-Situ Gas Extraction）是将高温天然气注入目标 页岩层中，通过对流方式来加热页岩层［7］。
开展油页岩原位开采辐射加热研究的单位主要有3家，加热载体主要为无线射频和微波等。20世 纪70年代后，美国伊利诺理工大学利用无线电波加热油页岩，随后劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）对该技术进行改进，通过将射频传送至直井中直接对地下页岩 层进行加热［11，12］。雷神公司（Raython）与海德公园公司（Hyde Park）联合研发了RF/CF（Radio Frequency/Critical Fluids）技术，目前已经被斯伦贝谢公司收购［7］。该技术利用射频加热页岩层，通过 注入二氧化碳来实现超临界流体提高页岩油的采收率的效果。怀俄明凤凰公司（Phoenix Wyoming）是 将微波传送至地下，对页岩层加热，研究发现微波加热的速度是电加热棒的50倍以上，但对微波源的 要求很高［7］。
2 中深层油页岩勘探现状
我国埋深0～1500m的油页岩资源为11602×108t，折算成页岩油626×108t，其中，埋藏深度在 500～1000m油页岩资源量为3489×108t，页岩油资源量为185×108t，1000～1500m资源量为3324× 108t，页岩油资源量为155×108t。比2005年全国新一轮油气资源评价结果显示的油页岩资源量7200× 108t多了4402×108t，主要增加了埋深1000～1500m资源量。
我国油页岩资源分布与常规油气资源相似，主要分布于北方，均表现为北富南贫。东部地区油页岩 资源主要集中于松辽盆地，占全国总资源的47％；中部地区油页岩资源集中于鄂尔多斯盆地，占全国 总资源的37％；西部地区油页岩资源主要集中于准噶尔盆地，占全国总资源的9％；南方地区主要集中 分布于茂名盆地，占全国总资源的2％；西藏地区主要集中分布于伦坡拉盆地，占全国总资源的5％。我国埋深500～1500m油页岩资源十分丰富，占总资源量的59％，该部分资源只能通过原位开采技术才 能得到有效的开发和利用。
3 油页岩原位开采开发技术现状
油页岩原位开采物理模拟实验研究
热破裂规律研究
油页岩在热解过程中形成大量的孔隙、裂隙，不仅提高了油页岩的渗透性，而且也为页岩油排采提 供了渗流的通道，使得原位开采技术开发中深层油页岩资源成为可能。
一般认为，当加热到105℃左右时，油页岩的主要变化时干燥脱水，待油页岩水分脱出后，温度 逐渐升高，在180℃左右，放出油页岩中包藏的少量气体。在这两个阶段油页岩内部的裂隙多发育于 层理面及矿物颗粒的周围，形成的破裂面基本上都与层理面互相平行，且数量不多，宽度较小。随 着温度进一步升高至300℃以上时，油页岩内的有机质开始发生热解生产页岩油蒸气和热解气体。油页岩内部的裂隙数量、长度和宽度有了剧烈增加，裂隙面仍具有与层理面平行，同时也形成了 一些垂直于层理方向的微小裂隙。小裂隙与大裂隙相互连通，根本上提高了油页岩的渗透 性［13～15］（图1）。
热解后渗透规律实验研究
干馏前后的油页岩样品进行不同体积应力和孔隙压力条件下的渗透系数的变化规律研究发 现［15，16］：当体积应力不变时，渗透系数随孔隙压力的增大而增大。主要原因是孔隙压力的增高，页岩 内部的孔隙数量增加、裂隙更加发育，使得单位时间内通过的流体流量增大，即渗透系数增大。当孔隙 压力不变时，渗透系数随体积应力的增大而减小。主要原因为体积应力的增大，岩体发生收缩变形，页 岩内部的孔隙数量减少、有些发生裂隙会闭合，使油页岩的微观结构发生了变化，导致流体的渗流通道 减少，即渗透系数减小（图2，图3）。因此，在进行地下原位开采油页岩时，对油页岩地层渗透特性 的评价，必须考虑流体压力和地应力的影响。
图1 不同温度下油页岩裂缝发育情况
图2 渗透系数随孔隙压力的变化曲线
图3 渗透系数随体积应力的变化曲线
油页岩电加热原位开采模拟实验研究
电热原位开采与常规地面干馏工艺原理类似，都是通过直接传导方式将油页岩加热至热解温度。其 不同之处在于，原位开采工艺热解过程有地下水介质参与，反应系统存在一定压力，压力大小与页岩层 的埋藏深度有关。
马跃、李术元等［17］将油页岩与蒸馏水置于密闭的压力容器中，模拟油页岩原位开采热解反应。研 究表明，随着反应温度的增加，页岩油和气体的产率随温度的升高不断增加，中间产物沥青的产率随温 度的升高先升高后减小。由于水介质的存在，降低了化学键断裂所需要的能量，促进了热解生烃过程，使油页岩的热解温度比无水条件时降低了约120℃。
油页岩蒸汽加热原位开采模拟实验研究
利用过热水蒸气对油页岩进行加热，干馏后的油页岩残渣中含油率约为％，页岩油的回收率 达到铝甄干馏的90％以上［15］。因此高温水蒸气加热油页岩具有一定的可行性，而且能达到较高的采收 率。研究发现油页岩热解产生的气体主要以CH4、C2H4、H2、CO、CO2气体为主。对常温至300℃、 300～500℃、500～580℃三个温度段的干馏气组成成分进行分析，发现随着温度的升高CH4和C2H4含 量具有相同的变化趋势，基本上呈现单调下降的趋势；CO2的含量呈逐渐下降，H2的含量一直上升的 趋势，CO的含量呈现先降低后增加的趋势。不同温度和压裂条件下，烃类气体、残炭、一氧化碳、二 氧化碳、水蒸气等之间发生了不同程度的化学反应，反应机理十分复杂。因此，针对实验过程中CH4、 C2H4、H2、CO、CO2的变化趋势的主要原因还有待进一步的研究。
油页岩原位开采数值研究
油页岩原位开采电加热数值研究［18，19］
基于油页岩原位开采电加热技术的原理上，建立了油页岩热传导方程包括续性方程，动量方程，能 量方程，结合适当的初始条件和边界条件，得到油页岩原位开采电加热数学模型。采用三维有限元法，对该模型进行研究，其中加热井距为15m，运作周期为6年。通过研究油页岩矿层温度场随时间的变化 规律，加热时间为5年时矿层温度大部分超过440℃，即几乎所有的油页岩完全发生热解。
图4 油页岩原位开采高温蒸汽加热示意图
油页岩原位开采蒸汽加热数值研究［15，20］
油页岩是几乎不渗透的岩层，蒸汽很难注入，因此需要 引进常规油气的压裂技术对页岩层进行改造，制造裂缝，作 为注汽的良好通道，提高传热效率。然后向地下油页岩矿层 注入高温水蒸气，使矿层温度升高至油页岩热解温度。最 后，将油页岩热解形成油气，通过低温蒸汽或水携带至生产 井进行排采（图4）。
油页岩原位开采高温蒸气加热是一个复杂的物理化学反 应过程，涉及热量的传递、固体变形、油页岩热解、油气的 产出和渗流等。赵阳升、康志勤等［12，16］考虑到诸多影响因 素的背景下，建立了油页岩原位开采高温蒸汽加热的固、 流、热、化学耦合数学模型。通过对正九点井网的加热方式 的数值模拟研究，加热井距50m，加热周期为年。通过 研究油页岩矿层温度随时间分布变化规律发现，加热时间为 年时，地下油页岩地层的温度大部分都达到了500℃，完成热解。
仅从数值模拟研究发现，高温水蒸气加热比电加热的效率更高，加热温度达到油页岩热解所需的时 间更短。
油页岩原位开采现场试验研究
油页岩原位开采电加热器与生产井设计
针对油页岩电加热原位开采技术专门设计了静态防爆电加热器，如图5。
图5 静态防爆电加热器
静态防爆电加热器的发热元件采用金属矿物绝缘加热电缆，它不同于一般管式电加热元件，其形状 属于线形，加热电缆发热芯体和金属护套之间温差很小，导热性能好。
油页岩原位开采的排采工艺与稠油开采相似，生产井结构包括隔热油管、泵、补偿器、封隔器、筛 管等（图6），将页岩油排采至地面后进行油、气、水分离。隔热油管用于防止温度下降后页岩油的流 动性降低，筛管与封隔器起到防砂的作用。该生产井同时适用于电加热和蒸汽加热原位开采技术。
蒸汽加热井设计
蒸汽加热井与注蒸汽开采稠油的结构相似，主要由隔热油管、补偿器、封隔器、分层注汽阀、死堵 等部分组成（图7）。蒸汽加热井的最关键技术是井筒隔热与密封技术，其中井筒隔热总系统包括隔热 油管、耐高温的封隔器、补偿器等。蒸汽通过注汽阀（分层注汽阀）进入地层，通过封隔器实现不同 层选注，有效的提高的热量利用效率。
图6 生产井
图7 蒸汽加热井
4 结束语
我国500～1500m的油页岩资源丰富，只能通过原位开采技术才能加以有效的开发和利用。该部分 资源的开发和利用对促进我国页岩油产业的发展具有重要意义，页岩油作为石油的补充能源，也大大提 高了我国石油的供给能力。通过模拟实验研究和数值模拟研究表明，油页岩电加热与蒸汽加热原位开采 技术都具有一定的可行性。电加热工艺相对简单，加热速度较慢，能耗大等特点，蒸汽加热工艺加热速 率快，高温蒸汽对设备的要求较高等。“十二五” 期间，我国应继续加大对油页岩原位开采技术研究的 投入力度，加快原位开采现场试验装备的研发，推动现场试验研究，为工业化生产提供有效的技术 支撑。
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香山科学会议376次会议（中国页岩气基础地质问题及勘探开发基础）执行主席。结合教学实践及理论探讨，张金川长期跟踪研究国际页岩气发展动态，系统分析中国页岩气相关问题，是我国最早开始引进并系统研究页岩气的探索者之一。十余年来，先后带领研究生查阅了数百篇并翻译了上百篇页岩气原文；带领页岩气野外考察团队在中国南方、东北、西北及东南地区进行了数十万工作里程的野外考察和研究；带领页岩气实验研究团队开展了有机地球化学、储层物性特点、含气性分析、应力参数测试、现场解析等多种实验测试及分析；带领中国地质大学（北京）页岩气科研团队联合攻关，承担了数十项页岩气科研项目，发表了页岩气相关论文数十篇；带领页岩气综合研究团队努力创造多种合作研究机会，与国内外多家页岩气研究单位、机构、相关企业和公司建立了广泛的页岩气领域合作研究关系（包括实验分析方法和技术）；带领能源学院骨干教师建成了专业覆盖面广、实验门类齐全、教学与科研兼顾、突出创新人才培养和高新技术产出的能源实验中心。
琚宜文 颜志丰 李朝锋 房立志 张文静
( 中国科学院研究生院 地球科学学院 北京 100049)
摘 要: 煤层气和页岩气是重要的非常规资源。目前我国的煤层气产业已实现商业化生产，但页岩气还处于试验阶段。在一些能源盆地中，会同时存在煤层气和页岩气源岩，它们可能相邻或处于较近或较远层位。尽管煤层气和页岩气在气体的来源与赋存层位等方面有所不同，但是在富集特征、运移过程及开发技术方面具有一些共性。煤层气的富集主要是以吸附状态存在于煤层中，页岩气的富集是以吸附或游离状态存在于高碳质泥页岩中。煤层气和页岩气均储存于低孔低渗的储层中，它们的开采技术均包含评价技术、测试技术、钻井技术和储层改造技术等。如果在一个盆地中同时赋存有煤层气和页岩气，就可以考虑利用同一口井同时进行煤层气和页岩气开采，从而提高它们的开采效率，促进非常规天然气产业的快速发展。
关键词: 煤层气 页岩气 富集特征 开发技术 储层改造
作者简介: 琚宜文，男，博士，教授，博士生导师。中国科学院研究生院，北京市玉泉路甲 19 号，100049，，，juyw03@ 163. com
Commonness and Differences of Enrichment Characteristics and Mining Technology of China's Coalbed Methane and Shale Gas
JU Yiwen YAN Zhifeng LI Chaofeng FANG Lizhi ZHANG Wenjing
( College of Earth Science，Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing，100049，China)
Abstract: Coalbed methane and shale gas are important unconventional resources. At present，the coalbed methane industry of China has been produced commercially; however，the shale gas production is still at experi- mental stage. The source rocks of coalbed methane and shale gas will occur in some energy basin together，and they may be adjacent or in near or far layers. Although coalbed methane and shale gas are different in their sources and occurrence layers etc. ，there are some common situation，such as the enrichment characteristics，the migrating procedure and the developing technology. The coalbed methane mainly enrichs in the coalbeds with adsorption state，while shale gas enriches in the high － carbon mudstone or shale with adsorption or free state. Because both coalbed methane and shale gas store in reservoirs with low porosity and permeability，and all their mining technolo- gy include evaluating，testing，drilling and reservoir stimulation etc. If both coalbed methane and shale gas occur in the same basin，then they can be exploited by the same well，therefore their exploiting efficiency will be im- proved，and the unconventional natural gas industry will be developed rapidly.
Keywords: coalbed methane; shale gas; enrichment characteristics; development technology; reservoir stimulation
1 前言
我国经济持续快速发展，能源需求不断增加，天然气需求迅速增长，预测2015年需求量1560亿m3，缺口约560亿m3，2020年需求量2930亿m3，缺口将达1000亿m3(王一兵等，2010)。在国际上煤层气和页岩气等非常规天然气是油气勘探的重要目标(Ross et al.，2008)。在我国增加常规油气产量非常困难的情况下，开发煤层气和页岩气等非常规资源，就成为我国能源可持续发展的现实选择。
煤层气和页岩气的勘探开发和利用首先由美国获得成功，2006年以来全美煤层气年产量稳定在540亿m3以上(李五忠等，2008)，2009年美国的煤层气产量达到542亿m3。2009年美国页岩气生产井近98590口，页岩气年产量接近1000亿m3(崔青，2010)，2010年，美国页岩气探明储量已逾60万亿m3，产量达1000亿m3，占其天然气总产量的1∕5(新华网，2011)。煤层气和页岩气产业已成为美国举足轻重的能源工业。煤层气方面除美国外，加拿大、澳大利亚和中国等国家也已获得突破。截至2009年底，我国已建煤层气产能25亿m3，全年地面煤层气产量超过10亿m3(新华网，2011)。2010年地面煤层气抽采量为亿m3。页岩气方面除美国外，加拿大也开始了规模化生产，中国和澳大利亚等国也已开始了试验性研究。
在一些能源盆地中，会同时存在煤层气和页岩气源岩，它们可能相邻或处于较近或较远层位。在地质作用过程中，受生物化学作用或物理化学作用所产生的气体，会分别储存在煤层气或页岩气储层，若不同储层通过断层或裂隙相连通，可能会形成混合储层或相距很近的储层。尽管煤层气和页岩气在气体的来源与赋存层位等方面有所不同，但是在富集特征、运移过程及开发技术方面具有一些共性。在开采煤层气或页岩气的过程中，我们怎样才能够把相距较近两种储层的气体都采出来呢?如果两个储层相距较远的话我们能不能同时对煤层气和页岩气进行开采呢?
经过多年的探索、试验和研究，我国煤层气地质研究在煤层气赋存的地质过程与动力学机制研究、煤层气储集系统与聚散机制研究以及煤层气藏经济高效开发的场效应研究等方面均取得显著进展(秦勇，2003;汤达祯等，2003);同时，在选区评价技术、钻井技术、压裂技术、排采技术等开发技术上也取得重要突破(李嘉川等，2011)。近些年来，在页岩气勘探理论与技术方面也取得一定的成果(程克明等，2009;聂海宽等，2010;张金川等，2008)。
我国煤层气存在的问题是地质条件复杂———低渗透、低压力、低饱和度，开发理论与技术有诸多难题没有解决，储存运输困难，利用率低等问题;我国页岩气还处于研究阶段，没有开始试生产，对于页岩气的研究中渗流机理方面研究较少(刘德华等，2011)。对此应加强煤层气的基础理论研究，进一步提高对煤层气的认识程度，提高开采效率和资源利用率;对页岩气应加强富集特征与渗流机理的研究，形成系统的开发技术体系，以促进页岩气产业的发展。
本文在前人研究的基础上探讨煤层气和页岩气富集特征与开采技术的共性与差异性，研究的目的在于探索煤层气与页岩气富集的内在关系，煤层气与页岩气生成、演化与富集的机理，以及它们共同开发的可能性。因此，通过煤层气与页岩气富集特征与开采技术的比较研究，对于发展适合于我国地质条件的非常规天然气地质理论、推动我国非常规天然气产业的尽快形成均有所裨益。
2 煤层气与页岩气概念及其评价方法
煤层气俗称瓦斯，又名煤层甲烷，是与煤伴生、共生的气体资源，其主要成分为甲烷，含量组成为80%～99%，其次含有少量的CO2、N2、H2、SO2、C2H6等气体。煤层气主要以吸附态赋存于煤层孔隙表面或填隙于煤层结构内部，另外煤层裂隙与煤层水中存在少许游离气与溶解气。煤层孔隙及裂隙中的煤层气与煤层水形成特殊的水动力系统，只有当储层压力低于解吸压力时，煤层气才能解吸出来。
页岩气是从富有机质页岩地层系统中开采出来的天然气，是位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，主体上以吸附和游离状态同时赋存于具有生烃能力的泥岩、页岩等地层中的天然气聚集。页岩气开发虽然产能低，但具有开采寿命长和生产周期长的优点。由于含气页岩分布范围广、厚度大，使得页岩气资源量巨大。因而，页岩气井能够长期地以稳定的速率产气，一般开采寿命为30～50年，长者甚至能达80年(Xiaetal.，2009;李世臻等，2010)。
煤层气和页岩气都是自生自储、吸附成藏、连续聚集的非常规天然气，它们在概念特征上既有联系，又有区别，表1为煤层气和页岩气在概念特征上的比较。
表1 煤层气与页岩气概念的比较
煤层气和页岩气的富集有许多特征，如气体来源、储集介质等。评价这些特征需要许多方法(冯利娟等，2010)，有些方法仅适合煤层气储层，有些方法仅适合页岩气储层，有些方法二者均适用。表2中列出了一些重要的评价方法。
表2 用于评价煤层气和页岩气储层的重要方法
(据冯利娟等，2010修改)
3 煤层气和页岩气的富集特征
煤层气和页岩气均为自生自储，吸附成藏的非常规天然气。页岩气富集区页岩厚度往往较大，裂隙发育，热演化程度合适，如美国的Barnett页岩(Bowker，2007;Zhaoetal.，2007;Pollastro，2007)。它们在富集特征上有许多相似之处，也存在着明显的不同。下面主要从源岩、生成与演化特征，储集与分布特征，渗流与运移特征等方面来对比研究煤层气藏以及页岩气藏的富集特征。表3列出了二者在富集特征上的一些异同。
表3 煤层气和页岩气在富集特征上的异同
4 煤层气与页岩气的富集机理
煤层气是煤在煤化作用过程中形成的天然气在源岩中的残留部分，煤层既是生气源岩又是储气层段，煤化作用过程中形成的天然气原地聚集或短距离运移，主要通过煤层的吸附作用(Scholl，1980;Tadashi et al.，1995)将天然气聚集起来，为典型的吸附富集机理。煤的储气能力与煤的煤岩组分、变质程度、温度和压力有关。因此，煤层气在聚集方式、动力类型以及成藏特征等方面与常规天然气藏有较大差别(张金川等，2008)。由于煤层气主要以吸附作用为主，吸附气含量通常大于80%，游离气和溶解气比例很小，因此，可以不需要通常的圈闭存在。只要有较好的盖层条件，能够维持相当的地层压力，无论在储层的构造高部位还是低部位，都可以形成气藏(褚会丽等，2010)。
页岩气富集机理具有典型的“混合型”特征。根据不同富集条件，页岩气富集可表现为典型吸附机理、活塞富集机理或置换富集机理。第一阶段是天然气的生成与吸附，具有与煤层气相同的富集成藏机理(张金川等，2003);第二阶段发生在生气高峰;随着页岩生气过程的继续，页岩有机质颗粒所提供的最大吸附气量不足以满足所生成的天然气聚集需求时，游离态天然气开始出现。随着生气过程的继续，天然气在地层中逐渐形成高压，从而导致沿页岩的薄弱面小规模裂缝的形成，天然气开始在裂缝中以游离态运移聚集。由于页岩孔隙及微裂缝具有孔喉细小的特征，游离态天然气对地层水的排驱为活塞式整体排驱富集机理。如果天然气生成量继续增加，则天然气选择大孔隙通道进行置换式运移，气上水下，表现为裂缝系统中的置换富集机理(徐波，2009)。
煤层气和页岩气均产自于能源盆地，煤层气源岩的煤岩形成于适宜植物生长的沼泽环境中，页岩气源岩的页/泥岩形成于深湖相或湖泊中心相(Law，2002)。经沉降埋藏成岩后，受构造变动的影响岩石产生断层和裂隙，因此造成不同层位间孔隙和裂隙的连通。有机质经埋藏和变质作用，有机碳开始产生气体。随着变质作用的进行，油气成熟度越来越高，气体生成量也越来越大，生成的气体大部分被吸附在煤层和页岩等不同储层中，部分会沿着断裂和裂隙运移。如果煤层气储层和页岩气储层相邻或相距很近，煤层气和页岩气就可能会形成两个相邻或相近的气体储层，由于气体的运移在两个储层相邻或相近的情况下甚至可能出现煤层气和页岩气的混合储层。
5 煤层气与页岩气的开发技术
煤层气和页岩气开发的关键技术首先是评价技术，采用地质、测井等方法评价源岩(储层)的性能、含气量、分布范围和丰度等参数，确定储层性能和开采的有利区域;测试技术，对含气量、吸附性能、微观裂隙、渗透率等储层参数进行测试;储层改造技术，如压裂技术和水平钻井技术，水平钻井技术指从水平井筒钻出多水平井段，非常有利于低渗储层的技术改造。
煤层气的开发技术有:①钻井技术，包括钻井和完井技术。如水平井钻井技术、空气欠平衡钻井技术、保护储层的钻井技术等，是煤层气孔经济、高效、快速成孔的关键;②储层改造技术，煤层气储层属于低孔低渗的储层，进行商业性生产需对储层进行改造，储层改造措施是提高煤层气产量的重要措施，压裂技术是储层改造的重要技术，如清洁压裂液压裂技术、水力加砂压裂技术、氮气泡沫压裂技术等增产改造技术的试验与应用、井下微地震压裂裂缝监测试验;③排采技术，把煤层气从地下抽到地面所采取的技术;④煤层气田的低压集输工艺技术，包括集中式压缩机站与分散式撬装液化装置等技术。
页岩气的开发离不开储层的改造技术，美国的Barnett页岩就是经水力压裂后才开始产气的(Zhaoetal.，2007)。技术的进步推动了页岩气水平井的发展，在Barnett页岩气藏中，90%的新井都是水平井(冯利娟等，2010);储层压裂及重复压裂技术(邹才能等，2011)大幅度提高了页岩气产量，对页岩气商业性开采起着决定作用。
煤层气和页岩气均为非常规天然气，它们的开发技术有许多相同的地方。假如在一个盆地中同时赋存有煤层气和页岩气，那么如果能够利用同一口井同时进行煤层气开采和页岩气开采，则和单一气体开采相比，单井在产气量和开采寿命上均应该会有所提高。因此可以提高天然气生产企业的经济效益。
6 结论与认识
煤层气和页岩气同为非常规天然气，它们在储层特征、富集机理和开采技术等方面存在许多相同的地方，但二者之间也有明显的差异。
(1)煤层气和页岩气都是自生自储、吸附成藏、连续聚集的非常规天然气。通过气体来源、气体组成、气体成因、赋存状态、赋存方式等比较了它们在概念特征上的联系和区别。评价煤层气和页岩气储层特征有不同的方法，有些方法仅适合煤层气储层，有些方法仅适合页岩气储层，有些方法二者均适用。
(2)煤层气和页岩气在富集特征、运移过程及开发技术方面具有一些共性，但在气体的来源、赋存层位及保存条件等方面有所不同。煤层气的富集主要是以吸附状态存在于煤层中，页岩气的富集是以吸附或游离状态存在于高碳质泥页岩中;煤层气富集需要有合适的盖层条件和水文地质条件，而页岩气的富集不需要附加的盖层条件和水文地质条件。
(3)煤层气的富集主要是通过吸附作用将天然气聚集起来，为典型的吸附富集机理;页岩气富集机理具有典型的“混合型”特征。根据不同富集条件，页岩气富集可表现为典型吸附机理、活塞富集机理或置换富集机理。
(4)煤层气储层和页岩气储层均为低孔低渗的储层，开采时均需要采取储层改造增渗技术，如水平井技术和储层压裂技术等。如果在一个盆地中同时赋存有煤层气和页岩气，就可以考虑利用同一口井同时进行煤层气和页岩气开采，从而提高它们的开采效率。
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文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文， 它是科学文献的一种。格式与写法文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，特别是阳性结果，而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下四部分：即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，在根据提纲进行撰写工。前言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。主题部分，是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。总结部分，与研究性论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，对所综述的主题有研究的作者，最好能提出自己的见解。 参考文献虽然放在文末，但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此，应认真对待。参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。关于参考文献的使用方法，录著项目及格式与研究论文相同，不再重复。
小题1:列数字和作比较。（1分）准确具体地说明了我国天然气消费比重较低（1分)小题2:不能（不写扣0．5分，写不得分）。约字表示估计，大概的意思，文中的20%并不是一个确数，而是引用数据时进行的一个估计（1分），假如删去就变成了一个有事实依据的确数，与实际情况不符（0．5分），因此不能删去，约一字体现了说明文语言的准确性。（0．5分） 小题1:试题分析：首先要了解说明文的常用说明方法及特征，再概括句中的信息判断，“作用”即指突出说明了事物什么特征，抓住本句中的关键词“天然气”“ 仅为4%左右”“低于”概括说明的作用。小题2:试题分析：比较辨析有无此词语语意的变化，从而说明此词的作用，从说明文语言的准确性这个角度来概括，要使用评价语“准确说明”。
史进1 吴晓东1 孟尚志2 莫日和2 赵军2
(1.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室 北京 102249 2.中联煤层气有限责任公司 北京 100011)
摘要:页岩气是一种储量巨大的非常规天然气，但是页岩气藏储层结构复杂，多为低孔、低渗型，开发技术要求很高。本文简述了国内外页岩气开发现状，分析了页岩气成藏机理以及开发特点，重点介绍了国外主要采用的页岩气开采技术，包括页岩气的储层评价技术、水平井钻井技术、完井技术以及压裂技术这几个方面，其中水平井钻井以及压裂技术是最为重要的。最后本文指出了中国页岩气开发急需解决的几个方面的问题。
关键词: 页岩气 开采技术 储层评价 水平井增产 完井技术 压裂技术
作者简介: 史进，1983 年生，男，汉族，山东淄博人，中国石油大学 ( 北京) 石油天然气工程学院博士生，主要从事煤层气、页岩气开发方面的研究工作。E mail: shijin886@163. com，电话:。
Analysis on Current Development Situation and Exploitation Technology of Shale Gas
SHI Jin WU Xiaodong MENG Shangzhi MO Rihe ZHAO Jun
( 1. Petroleum engineering institute，China University of Petroleum，Beijing 102249， 2. China United Coalbed Methane Co. ，Ltd. ，Beijing 100011，China)
Abstract: The shale gas is a kind of non conventional with giant amount of reserves，but the shale reservoir has complex structure with low porosity and low Permeability ，so it needs advanced technology. This article sum- marizes current situation of shale gas development both in and abroad，analyses the gas generation and development characteristic of shale gas，mainly introduces gas exploration and development of technology，including reservoir e- valuation technology，horizontal well stimulation techniques，completion technology as well as fracturing tech- niques. At last，the paper points out the urged problem needed to be sloved for china's shale gas development.
Keywords: Shale gas; development technology; Reservoir evaluation; Horizontal well stimulation; comple- tion technology; fracturing techniques.
1 前言
地球上各种油气资源在地层分布的位置各不相同 ( 图1) ，随着全球能源的需求量增大，页岩气作为一种非常规能源越来越受到人们的重视。页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集［1］。世界页岩气资源很丰富，但尚未得到广泛勘探开发，根本原因是致密页岩的渗透率一般很低。但近几年来，页岩气的开采已经成为全球资源开发的一个热点。由于页岩气的赋存、运移以及开采机理与普通天然气有很大的不同，所以在勘探开发技术方面与普通天然气也有很大的差别。
图1 各种油气资源分布示意图
2 国内外页岩气勘探开发现状
国外页岩气开发情况
国外的页岩气开发以美国为主，美国是目前世界上唯一商业化开发页岩气的国家。美国第一口页岩气井可追溯1821年，钻遇层位为泥盆系Dunkirk页岩［2］，井深仅。19世纪80年代，美国东部地区的泥盆系页岩因临近天然气市场，在当时已经有相当大的产能规模。但此后产业一直不甚活跃。直到20世纪70年代末，因为国际市场的高油价和非常规油气概念的兴起，页岩气研究受到高度重视，当时主要是针对FortWorth盆地Barnett页岩的深入研究。2000年以来，页岩气勘探开发技术不断提高，并得到了广泛应用。同时加密的井网部署，使页岩气的采收率提高了20%，年生产量迅速攀升。2004年美国页岩气年产量为200×108m3，约占天然气总产量的4%;2007年美国页岩气生产井近42000口，页岩气年产量450×108m3，约占美国年天然气总产量的9%。参与页岩气开发的石油企业从2005年的23家发展到2007年的64家。美国相关专家预测，2010年美国页岩气产量将占天然气总产量的13%。图2是美国页岩气资源分布图。
美国的页岩气能够得到快速发展，技术上主要得益于以下四个方面:(1)减阻水压裂技术:携带非常少的添加剂，这样降低了成本，减少对地层的伤害，但携砂能力下降。(2)水平井替代了直井，长度从750m增加到了1600m。(3)10至20段，甚至更多的分段压裂大大提高了采收率。(4)同步压裂时地层应力变化的实时监测。当然，这也离不开国家政策的支持，20世纪70年代末，美国政府在《能源意外获利法》中规定给予非常规能源开发税收补贴政策，而得克萨斯州自20世纪90年代初以来，对页岩气的开发不收生产税。
除了美国，加拿大是继美国之后较早规模开发页岩气的国家，其页岩气勘探研究项目主要集中在加拿大西部沉积盆地，横穿萨克斯其万省的近四分之二、亚伯达的全部和大不列颠哥伦比亚省的东北角的巨大的条带。另外，Willislon盆地也是潜在的气源盆地，上白平系、侏罗系、二叠系和泥盆系的页岩被确定为潜在气源层位。可以预测，在不久的将来加拿大西部盆地很可能发现数量可观的潜在页岩气资源。
图2 美国的页岩气资源分布
中国页岩气开发现状
2009年以前，我国的页岩气开发以勘探为主，2009年12月，才正式启动页岩气钻井开发项目［3］。我国主要盆地和地区的页岩气资源量约为(15～30)×1012m3，中值×1012m3，与美国的×1012m3大致相当。预计到2020年，我国的页岩气年生产能力有望提高到150亿～300亿m3。页岩气在中国的分布在剖面上可分为古生界和中新生界两大重点层系。在平面上可划分为南方、西北、华北东北及青藏等4个页岩气大区。其中，南方及西北地区的页岩气(也包括鄂尔多斯盆地及其周缘)成藏条件最好。
我国南方地区是我国最大的海相沉积岩分布区［4］，分布稳定，埋藏深度浅，有机质丰度高。四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区。在中国北方地区，中新生代发育众多陆相湖盆，泥页岩地层广泛发育，页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部。鄂尔多斯盆地的中古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等也属于有利区。
3 页岩气开发特点分析
页岩气成藏机理
页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征，但又与这两者有显著的区别(表1)，显示出复杂的多机理递变特点。页岩气成藏过程中，赋存方式和成藏类型的改变，使含气丰度和富集程度逐渐增加。完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要过程，吸附聚集、膨胀造隙富集以及活塞式推进或置换式运移的机理序列。成藏条件和成藏机理变化，岩性特征变化和裂缝发育状况均可对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律有控制作用。
表1 页岩气与其他天然气资源对比分析
页岩气开发特点
页岩气储层显示低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大。因此，页岩气采收率比常规天然气低［5］。常规天然气采收率可以达到80%甚至90%以上，而页岩气仅为5%～40%。但页岩气开发虽然产能低，但具有开采寿命长和生产周期长的优点，页岩气井能够长期以稳定的速率产气，一般开采寿命为30～50年，美国地质调查局(USGS)2008年最新数据显示，Fort Worth盆地Barnett页岩气田开采寿命可以达到80年。
页岩气中气体主要分为吸附态和游离态，和煤层气相似，但页岩气中的吸附气的比例较低，有的只有30%左右［6］，裂缝中的水很少，主要为游离态的压缩气，页岩气的生产可以分为两个过程，第一个过程是压力降到临界解吸压力以前，产出的只有游离态的气体，它的生成基本与低渗透天然气无异，这个过程也是页岩气地层压力降低的过程，第二个过程是压力降到临界解吸压力以后，这时基质中的气体开始解吸出来，与裂缝中的气体一起被采出，所以产气量会达到一个峰值，如图3所示，但是由于吸附气占的比例并不大，所以产气量又很快下降，最终的残余气饱和度中只有很小一部分是吸附气，因为和煤层气不同的是，采气降压不可能使储层的压力降得很低。
图3 不同类型天然气藏的生产曲线示意图
4 主要页岩气勘探开发技术
页岩气的勘探开发技术与普通的气井的不同之处主要体现在页岩气储层评价技术、水平井钻井技术、完井技术以及压裂技术这几个方面，其中水平井钻井以及压裂技术最为重要。
储层评价技术
页岩气储层评价的两种主要手段是测井和取心。应用测井数据，包括ECS(Elemental Capture Spectroscopy)来识别储层特征［7］。单独的GR不能很好地识别出粘土，干酪根的特征是具有高GR值和低Pe值。成像测井可以识别出裂缝和断层，并能对页岩进行分层。声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向，进而为气井增产提供数据。岩心分析主要是用来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性，并分析测试TOC和吸附等温曲线，以此得到页岩含气量。
水平井钻井技术
页岩气储层的渗透率低，气流阻力比传统的天然气大得多，并且大多存在于页岩的裂缝中，为了尽可能地利用天然裂缝的导流能力，使页岩气尽可能多的流入井筒，因此开采可使用水平钻井技术，并且水平井形式包括单支、多分支和羽状。一般来说，水平段越长，最终采收率就越高。
水平井的成本比较高，但其经济效益也比较高，页岩气可以从相同的储层但面积大于单直井的区域流出以美国Marcellus页岩气为例，水平井的驱替体积大约是直井驱替体积的倍还多。在采用水平井增产技术过程中，水平井位与井眼方位一般选在有机质富集，热数度比较高、裂缝发育程度好的区域及方位。
完井技术
页岩气井的完井方式主要包括组合式桥塞完井、水力喷射射孔完井和机械式组合完井。组合式桥塞完井是在套管井中，用组合式桥塞分隔各段［8］，分别进行射孔或压裂，这是页岩气水平井最常用的完井方法，但因需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞，也是最耗时的一种方法。水力喷射射孔完井适用于直井或水平套管井。该工艺利用伯努利原理，从工具喷嘴喷射出的高速流体可射穿套管和岩石，达到射孔的目的。通过拖动管柱可进行多层作业，免去下封隔器或桥塞，缩短完井时间。
压裂技术
据统计，完井后只有5%的井具有工业气流，55%的井初始无阻流量没有工业价值，40%的井初期裸眼测试无天然气流，这是因为页岩气埋深大，渗透率过低。所以压裂对于页岩气来说是最为重要的。而且因为页岩气多采用水平井开采，因此页岩气压裂技术，主要包括水平井分段压裂技术、重复压裂技术、同步压裂技术以及裂缝综合检测技术(图4)。
水平井分段压裂技术
在水平井段采用分段压裂，能有效产生裂缝网络，尽可能提高最终采收率，同时节约成本。最初水平井的压裂阶段一般采用单段或2段，目前已增至7段甚至更多。如美国新田公司位于阿科马盆地Woodford页岩气聚集带的Tipton-H223［9］井经过7段水力压裂措施改造后，增产效果显著，页岩气产量高达×104m3/d。水平井水力多段压裂技术的广泛运用，使原本低产或无气流的页岩气井获得工业价值成为可能，极大地延伸了页岩气在横向与纵向的开采范围，是目前美国页岩气快速发展最关键的技术。
图4 Barnett页岩压裂模式示意图
重复压裂
当页岩气井初始压裂因时间关系失效或质量下降，导致气体产量大幅下降时，重复压裂能重建储层到井眼的线性流，恢复或增加生产产能，可使估计最终采收率提高8%～10%，可采储量增加30%，是一种低成本增产方法，压裂后产量接近能够甚至超过初次压裂时期，这是因为重复压裂可以发生再取向(图5)，在原有裂缝的基础上，还会压开一些新的裂缝。美国天然气研究所(GRI)研究证实［10］，重复压裂能够以美元/mcf(1mcf=28317m3)的成本增加储量，远低于收购天然气储量美元/mcf或发现和开发天然气储量美元/mcf的平均成本。
图5 重复压裂再取向
同步压裂
同步压裂技术最早在Barnet页岩气井实施，作业者在相隔152～305m范围内钻两口平行的水平井同时进行压裂。由于页岩储层渗透性差，气体分子能够移动的距离短，需要通过压裂获得近距离的高渗透率路径而进入井眼中。同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法，来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。目前已发展成三口井，甚至四口井同时压裂，采用该技术的页岩气井短期内增产非常明显。
裂缝综合监测技术
页岩气井压裂后，地下裂缝极其复杂，需要有效的方法来确定压裂作业效果，获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息，改善页岩气藏压裂增产作业效果以及气井产能，并提高天然气采收率。
利用地面、井下测斜仪与微地震监测技术结合的裂缝综合诊断技术，可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络，评价压裂作业效果，实现页岩气藏管理的最佳化［11］。该技术有以下优点:①测量快速，方便现场应用;②实时确定微地震事件的位置;③确定裂缝的高度、长度、倾角及方位;④具有噪音过滤能力。
作为目前美国最活跃的页岩气远景区，沃斯堡盆地Barnett页岩的开发充分说明了直接及时的微地震描述技术的重要性。2005年，美国Chesapeake［12］能源公司于将微地震技术运用于一口垂直监测井上，准确地确定了NewarkEast气田一口水平井进行的4段清水压裂的裂缝高度、长度、方位角及其复杂性，改善了对压裂效果的评价。
5 中国页岩气开发亟需解决的问题
地质控制条件评价
我国页岩气勘探才刚刚起步，尽管页岩气成藏机理条件可与美国页岩气地质条件进行比对，但我国页岩气的主要储层与美国有很大区别，如四川盆地的页岩气层埋深比美国大，美国的页岩气层深度在800～2600m，四川盆地的页岩气层埋深在2000～3500m。因此需要建立适合于我国地质条件且对我国页岩气资源战略调查和勘探开发具有指导意义的中国页岩气地质理论体系。应重点研究我国页岩发育的构造背景、成藏条件与机理(成藏主要受控于页泥岩厚度、面积、总有机碳含量、有机质成熟度、矿物岩石成分、压力和温度等因素)、页岩成烃能力(如有机质类型及含量、成熟度等)、页岩聚烃能力(如吸附能力及影响因素等)、含气页岩区域沉积环境、储层特征、页岩气富集类型与模式，系统研究我国页岩气资源分布规律、资源潜力和评价方法参数体系等。
战略选区
作为可商业规模化开采的页岩气，战略选区是页岩气勘探开发前的基础性、前瞻性工作，除了地质控制因素的考虑，还应特别重视页岩气开发可行性。我国页岩气起步阶段应首先要考虑海相厚层页岩中那些总有机碳含量大于、Ro介于～之间、埋深介于200～3000m之间、厚度大于30m的富含有机质页岩发育区;其次考虑海陆交互相富含有机质泥页岩与致密砂岩和煤层在层位上的紧密共生区;但同时要研发不同类型天然气资源多层合采技术;对于湖相富含有机质泥页岩，重点考虑硅质成分高、岩石强度大、有利于井眼稳定的层系。
技术适应性试验
美国页岩气成功开发的关键原因之一在于水平井技术、多段压裂技术、水力压裂技术、微地震技术、地震储层预测技术、有效的完井技术等一系列技术的成功应用。但这些手段在中国是否会取得比较好的效果，还值得进一步的现场试验才能得出结果。中国页岩气的开发急需要研究出一套适合中国地质条件以及页岩气特点的开发技术，使分布广泛的页岩气资源量逐步转化为经济和技术可采储量。
环保因素的考虑
对Barnett页岩开采地区的研究表明，钻井和压裂需要大量的水资源，2000年在Bar-nett页岩中开采页岩气需×104m3的地表水和地下水，2007年这一用量增长了10倍多，约60%～80%的水会返回地面，其中含有大量的化学物质或放射性元素，会造成水污染，因此页岩气开发过程中对于环境的保护也是需要重视的问题。
6 结论
(1)美国页岩气的高速发展表明，除了天然气价格上涨、天然气需求增加以及国家政策扶持等因素外，主要得益于以下开发技术的进步与推广运用:水平井钻井与分段压裂技术的综合运用，使页岩开发领域在纵向和横向上延伸，单井产量上了新台阶;重复压裂与同步压裂通过调整压裂方位，能够改善储层渗流能力，延长页岩气井高产时期;裂缝监测技术能够观测实际裂缝几何形状，有助于掌握页岩气藏的衰竭动态变化情况，实现气藏管理的最佳化。
(2)目前中国的页岩气开发急需要解决以下几个方面的问题:地质控制条件评价、战略选区、技术适应性试验、环保因素的考虑，从而推动中国页岩气产业的快速发展。
参考文献
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《气象知识》、《气象科技》、《高原气象》、《气象》、《大气科学》等方面的专业书刊都可以！
我也要写的！！！
你可以往南京信息工程大学大气科学院投稿，这个是专门搞气象的专业，有许多资深的教授，应该会对你有所帮助。
这题真不好写…………TAT但是楼下内位明显不是议论文啊，明显是随便凑得的文啊……咱也很苦恼啊，但是以气象为题的话首先要明确自己要写的“气象”是什么，中心思想是什么。要找能讲得出来东西的话题。然后立意的话就是比较难的了，咱不会…………（对咱来说很难啊）剩下来论证的话就要有板有眼，例子不宜多，
最简单快效的方法就是模仿，看看别人的论文书（地理科学研究）的论文都是怎么写的，模仿他们的框架，不过最重要的还是结合自己的观点写才会有特色。
、调查研究答：：是指研究者在教育理论和科学方法论的指导下，围绕一定的教育问题，通过观察、列表、问卷、访谈、测量、个案研究等方式，有计划、有 目的地搜集有关的事实资料，从而对教育现状作出科学的分析认识，并提出具体工作建议或探索教育规律的科学研究方法。2、实验研究答：实验研究是注重理论假设，强调严格控制，关注假设检验，从而主动地揭示教育活动的规律性，它是一种综合性的研究方法，也是在教育研究中应用最广泛的实证方法之一，在教育研究中具有特别的意义。 3、个案研究答：个案研究是指针对一个人的偏差行为进行深入研究的过程，此过程须透过各种方式及管道搜集资料，加以分析整合，以了解案主问题的成因，进而提出适当辅导策略，协助改善问题，以增进个人适应。2、简单题1、叙事研究的特点答：叙事研究具有四个方面的特点，即以教育叙事为载体、以人文研究为取向、以 自我反思为媒介和强调民主、平等。1．以教育叙事为载体 教育叙事研究的素材是教育故事。这些故事发生在教育中，是“曾经发生或正在发生的事情”，是当事人的真实生活。因而，教育故事便在意义层面得到了肯定。但是，“叙事”只是手段，“探究”才是目的。讲究时空位置的叙事才能构成研究。 私人叙事，它表现为对教育中“个体生命”价值的承认，对个人独特境遇的关注，尊重每一“个”的独特性；分析、解释甚至是体验每一“个”的“ 个性”。 经验叙事，杜威把连续性和互动性作为经验具有教育价值的两个标准。教育叙事研究正是以教育经验为研究对象，从教育实践中去寻找和建构理论。这 样，教育经验就从被贬低被排斥的状态登堂入室，教育研究也将由此产生自身的话语方式，成为教育理论的源泉。即杜威所说，“教育即是经验的改造”。 生活叙事，由于日常生活接近常态的人生，更能反映出现实生活的真实状况，因而更具有普遍性和真实性。叙事的“事”不是凭空发生的，它来源于生活。在教育活动中，由师生共同构筑起来的教育现场就是师生的生活现场，是原生态的，课堂生活实践成为生活叙事的源泉。这使教育研究更真实地逼近教育生活本身，更接近教育真相。
地理小论文写作的一般方法： 一、确定小论文的论题 一篇小论文能否写得成功，确定论题是很重要的。确定论题时，要充分考虑探索性与量力性结合的原则。所选论题要具有一定的科学探索性，这种科学探索又是在中学生的实际知识水平与能力的基础上，经过一定的努力可以达到的。如清华附中高中学生选的“北京市风能利用前景”的论题、“古北口地区长城考察及其开发建议”的论题，均是如此。由于具有一定的科学探索性，学生在小论文活动中便会兴致勃勃，劲头十足。 确定论题时，也要考虑科学性与思想性结合的原则。小论文应有严格的科学性，同时，中学生搞小论文活动应有教育意义，要达到一定的地理思想教育目的。 因之，地理小论文的选题是和地理课外教学实践活动的内容密切联系的，所选论题，实质上就是一项地理课外教学实践活动项目的主要内容。 二、搜集资料，熟悉前人工作经验 论题确定之后，也就是围绕这论题的课外活动项目的内容确定之后，应在教师指导下收集前人的资料，熟悉前人是怎样工作的，已经有了哪些成果，还存在哪些待解决的问题；这都可作为自己进行小论文写作活动时的重要参考资料，常常能够对自己的小论文写作起到重要作用。 三、实地调查，获取真知 没有实际调查研究和测试的详实材料，小论文是写不出来的。小论文的论题一经选定，就应考虑这篇文章的粗略提纲，根据提纲，去做有计划、有目的的地理调查研究和测试工作，以获取第一手材料。这样小论文写作便有了坚实的基础。否则，便只是前人地理资料的综合整理，而不是地理小论文，两者是有严格的区别的。 四、理论探讨，提出论点 在实地调查、测试，取得足够的第一手材料之后、中学生应围绕论题进行理论上的探讨，通过探讨，形成小论文的基本观点论点。中学生的选题，题目一般是不大的，其地理调查研究活动的地域范围也比较狭小，所用方法也是与中学教育相适应的简单易行的方法，不可能涉及高深的理论问题。纵然如此，在中学生所进行的理论探讨中，一定要经过提炼，去粗取精，去伪存真，并要做到“小中见大”，要能反映出地理科学的理论和规律来，要写出自己的新颖见解，有一定的理论色彩。 五、谋篇布局，安排好小论文的结构 小论文与一般的科学论文在文章结构上相似，一般也分：序言、本论和结论三个部分。 序言，主要介绍写作目的和意义或介绍一下全文，要简明扼要。 本论，是小论文的主体，是揭示调查研究和测试成果的重要部分，要详细写。介绍材料要充分，阐明观点要透彻，如有创见要勇敢地提出。文章要有理有据，有说服力。 结论，是小论文最后一个部分，是在本论的基础上，对全文作出概括性结论，明确地提出问题的性质、解决问题的方法及尚待解决的问题。 显然，地理小论文的写作是中学地理课外教学实践活动中比较高层次的一种活动形式，具有一定难度。要求辅导教师充分发挥主导作用，只有善于进行地理调研和论文写作的老师，才能辅导学生写成较成功的地理小论文。 除了地理小论文之外，也可以在中学生中开展其它地理写作活动，如写地理小品、地理课外阅读报告、地理游记等等。这些地理写作，既然不叫地理小论文，要求当然也不同，但都可以达到扩大地理知识面，给人以某种启迪的作用。
2002年以来，中国矿业大学学生参加省级以上国内外科技竞赛获得3500余项奖励，先后有16篇博士论文入选全国百篇优秀博士论文。 2005年至2015年间，中国矿业大学共承担包括国家“863计划”、“973计划”、国家科技发展重大专项、国家自然科学基金重大项目等国家级科研项目889项，省部级科研项目707项；获得国家级科技奖励34项，何梁何利基金科技进步奖1项，获国家级科技奖励数位居全国高校前列、江苏省高校第一位；获省部级科技奖励331项、授权专利3452项（其中发明专利578项）。研究与发展经费快速增长，年均科研经费超过5亿元。 重大科研项目 “973计划”项目深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究、西部煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究、低品质煤大规模提质利用的基础研究、煤矿突水机理与防治基础理论研究、深部煤炭开发中煤与瓦斯共采理论“863计划”项目薄煤层开采关键技术与装备科技基础性工作专项西部重点矿区土地退化因素调查国家重大科研仪器研制项目 揭示煤与瓦斯突出机理与规律的模拟试验仪器 截至2015年10月，中国矿业大学拥有2个国家重点实验室，2个国家工程技术研究中心，3个国家工程实验室，4个教育部重点实验室、2个教育部工程研究中心、17个其他省部级重点实验室、工程（技术）研究中心（含研究基地）和协同创新中心以及低碳能源研究院和物联网（感知矿山）研究中心，建成了1个国家大学科技园。 中国矿业大学还与8个地级市建立了全面合作关系，与14家国有大型企业共建了研究机构。中国矿业大学国家大学科技园被评为江苏省唯一的“A类（优秀）国家大学科技园”称号；中德能源与矿区生态环境研究中心被誉为“中德科技合作的典范”。 协同创新中心 序号类别名称1国家级（2011计划）煤炭安全绿色开采协同创新中心2省级矿山智能采掘装备协同创新中心科研机构 序号类别 名称 立项时间 主管部门 1国家级 煤炭资源与安全开采国家重点实验室 2005年12月 科技部 2国家级 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 2007年4月 科技部 3国家级 中国矿业大学国家大学科技园 2006年1月 科技部 4国家级国家煤加工与洁净化工程技术研究中心2011年7月科技部5国家级 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心 2005年1月 发改委 6国家级 矿山物联网应用技术国家地方联合工程实验室 2011年11月 发改委 1部级 煤炭资源教育部重点实验室 2000年8月 教育部 2部级 矿山开采与安全教育部重点实验室 2003年6月 教育部 3部级 煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室 2005年12月 教育部 4部级 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 2009年4月 教育部 5部级 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室 2010年4月 教育部 6部级 深部煤炭资源开采教育部重点实验室 2011年6月 教育部 7部级 矿山生态修复教育部工程研究中心 2006年6月 教育部 8部级 矿山数字化教育部工程研究中心 2007年9月 教育部 9部级 国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室 2009年3月 测绘局 10部级 国家能源煤矿采掘机械装备研发中心 2010年7月 能源局 11部级 国家环境保护清洁煤炭与矿区生态恢复工程技术中心 2006年3月 环保部 12部级 矿山瓦斯粉尘灾害技术基础研究国家级专业中心实验室 2005年12月 发改委 13部级 矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实验室 2005年12月 发改委 14部级 工业安全工程技术研究中心 2003年6月 安监局 15部级页岩气重点实验室2013年8月煤炭地质总局16省级 江苏省资源环境信息工程重点实验室 2007年9月 江苏省科技厅 17省级 江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室 2010年9月 江苏省科技厅 18省级 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室 2010年11月 江苏省科技厅 19省级 江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心 2005年7月 江苏省科技厅 20省级 江苏省物联网感知矿山工程实验室 2010年6月 江苏省科技厅 21省级 江苏省煤加工与洁净化工程技术研究中心 2011年12月 江苏省科技厅 22省级 江苏省大型钢结构腐蚀防护工程技术研究中心 2011年12月 江苏省科技厅 23省级 江苏省综采综掘智能化装备工程技术研究中心 2012年12月 江苏省科技厅 24省级江苏省煤矿电气与自动化工程实验室 2013年12月江苏省科技厅1校级 中国矿业大学低碳能源研究院 2010年6月 中国矿业大学 2校级 中国矿业大学苏轼研究院 2011年5月 中国矿业大学 3校级 中国矿业大学淮海文化传媒研究院 2012年4月 中国矿业大学 4校级 中国矿业大学物联网（感知矿山）研究中心 2010年3月 中国矿业大学 5校级 中德能源与矿区生态环境研究中心 2008年9月 中国矿业大学 6校级 中澳矿业研究中心 2008年12月 中国矿业大学 7校级 中国矿业大学国际煤炭能源政策研究中心 2011年4月 中国矿业大学 8校级 中国煤矿史研究所 2010年8月 中国矿业大学 9校级 国家体育总局体育文化发展中心体育文化研究基地 2009年11月 中国矿业大学 国际矿业、能源与环境高等教育联盟成立于2009年10月。在中国矿业大学举行的中外大学校长论坛上，学校与莫斯科国立矿业大学、德国亚琛工业大学、德国波鸿工业技术大学、德国杜伊斯堡·埃森大学、美国肯塔基大学、美国西弗吉尼亚大学、澳大利亚昆士兰大学、澳大利亚西澳大学、日本群马大学、越南河内地矿大学等矿业、能源、环境领域的11所世界知名高校共同发起并签署《国际矿业、能源与环境高等教育联盟宣言》。联盟成员以人才培养、科学研究和知识转化为载体，在一次能源的绿色开采、洁净高效利用、新能源开发、环境保护、气候变化等方面开展广泛国际合作。中德能源与矿区生态环境研究中心，简称“中德中心”，成立于2008年9月。经德国前总理施罗德和中国前驻德大使卢秋田的积极倡导，中国矿业大学与德国Bochum工业大学、DMT、DBT等知名企业联合成立“中德能源与矿区生态环境研究中心”，施罗德先生出任中心名誉主任，葛世荣校长担任理事长。中德中心被誉为“中德科技合作的典范”，旨在加强中德两国在新能源、矿区生态环境、先进制造业、节能减排、煤矿安全开采技术与装备等领域合作。中澳矿业研究中心成立于2011年4月。该中心是中国矿业大学与西澳大学、昆士兰大学三校联合共建的研究机构，中心在地质勘探、采矿与安全、选矿、煤基合成燃料、新能源、生态环境修复、矿业经济与环境法等领域开展合作研究，并努力其打造成集人才培训、技术研发、成果转化与产品制造为一体的产、学、研、经相结合的国际化合作平台。中美清洁能源联合研究中心成立于2009年7月。联合研究中心旨在促进中美两国的科学家和工程师在清洁能源技术领域开展联合研究，首批优先领域有三个，即节能建筑、清洁煤、清洁能源汽车。华中科技大学、清华大学、中国矿业大学等15家单位为中方清洁煤技术联盟团队，美方团队主要包括西弗吉尼亚大学、怀俄明大学、肯塔基大学等18家单位。 学术期刊 《中国矿业大学学报》（自然科学版） EI index 核心收录期刊，中文核心期刊，Abstracts Journal (Russian), Chemical Abstract, Cambridge Scientific Abstracts, Coal Abstracts，中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）、江苏省一级期刊、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、《中国科技论文在线》优秀期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。EI收录率100%《采矿与安全工程学报》EI index 核心收录期刊，中文核心期刊，中国科技论文统计源的期刊（中国科技核心期刊）、江苏省的一级期刊、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、《中国科技论文在线》的优秀期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。EI收录率100%Mining Science and Technology(Published by Elsevier )The journal has been indexed and/or abstracted by Ei Compendex, Abstracts Journal (Russian), Chemical Abstract, Cambridge Scientific Abstracts, Coal Abstracts 图书馆藏 截至2015年10月，中国矿业大学图书馆藏书230万册，数字图书90万册。截止2014年底，图书馆纸质藏书累计205万册，电子图书230万册；中文数据库75个，外文数据库65个。中外文纸质期刊2800余种，中文电子期刊 10800种，外文电子期刊13160种。自建有“矿业工程数字图书馆”、“矿业工程数据库”和“低碳新能源数据库”等特色数据库。 中国矿业大学图书馆是教育部科技查新工作站和煤炭信息研究院科技查新代理单位，CALIS成员馆之一和JALIS的苏北地区文献中心。 中国矿业大学多次成功举办国际矿业科学与技术大会、中国工程院冶金材料学部学术年会等国际性学术会议，历年举办重要学术会议有： 1985年至2009年，六届国际矿业科学与技术大会；2004年，混凝土与结构新进展国际会议（ICACS）；2007年，第八届国际“不连续变形分析及其在采矿和土木工程的应用”(ICADD-8)（北京校区）；2008年，第四届中国二次离子质谱学会议暨2008北京二次离子质谱学国际研讨会（北京校区）；2009年，亚洲城市环境学会第六届国际会议(The 6th International Symposium of Asia Institute of Urban Environment)；2009年，亚洲太平洋国际煤层气会议(2009 Asia Pacific Coalbed Methane Symposium)；2009年，第十届中国MBA发展论坛；2010年，第二届中国能源科学家论坛；2010年，第二十二届中国控制与决策会议；2011年，第二届中国测绘科学技术论坛。2015年，第七届国际矿业科学与技术大会。
字数少，即使版面占不满，也不影响发表。
国内的：沉积学报、北京大学学报（地学版）、石油勘探与开发、岩石学报。国外的就是Nuture ,Science, MPG, AAPG
1.中国地质调查局（中国地质科学院）地应力测量与监测重点实验室
2013年，共承担各类科研项目14项，其中科技支撑计划项目1项，公益性行业专项项目1项；地质调查项目4项，其他工程和市场服务类项目8项。第一作者公开发表论文32篇，其中英文SCI/EI检索论文14篇，中文SCI/EI检索论文7篇。现有固定工作人员21人，客座研究人员1人，引进硕士研究生2名，在站博士后1名；在读研究生3名。组织召开学术会议2次，学术委员会会议1次，参加国内举行的国际学术会议7人次。
与瓦努阿图气象与地质灾害局达成“瓦努阿图典型俯冲区地应力分布特征研究”合作协议，并开展了研究工作，首次在太平洋板块与印度—澳大利亚板块俯冲带上实施了地应力测量与监测，初步获取了板块俯冲过程中地应力变化特征，为研究其与伴生地震的关系积累了数据；在北京及周边地区持续开展地应力测量与监测，初步构建了首都圈地应力实时监测网；在新加坡南北传输电缆隧道开展了水压致裂地应力测量，标志着水压致裂地应力测量技术得到国际认可。
BCA和Kiso-Jiban公司检查力学所在新加坡地应力测量的试验现场
2.中国地质调查局（中国地质科学院）地下水污染机理与修复重点实验室
有技术人员27人，其中研究员5人、副研究员4人；硕士生导师5人，中国地质调查局青年地质英才1人，获得省、部级科研成果奖的中青年人才6人。2013年，实验室发表各类论文42篇，其中SCI检索论文2篇，EI检索论文3篇，核心期刊论文12篇，会议论文25篇；获批国家发明专利1项。参加国际性学术交流12人次。毕业硕士1名，韩占涛副研究员在国家留学基金委的资助下完成英国纽卡斯尔大学为期一年的考察和学习。
2013年，实验室负责开展了地调项目“全国地下水污染调查评价综合研究”、环保部公益项目“华北平原典型区地下水污染风险评估与防治分区方法研究”、环保部全国地下水基础环境状况调查评估子课题“典型农业区地下水基础环境状况调查评估”、水利部全国水资源保护规划专项研究专题“区域浅层地下水脆弱性评价技术方法与示范研究”等多项，完成了国家自然科学基金项目“三嵌段聚合物悬浮纳米零价铁在复杂孔隙含水层中的运移研究”、地调项目“油气勘探的现代微生物技术及应用研究”、地方合作项目“星宇化工有限公司吴桥分公司厂区及原渗坑对拟建吴桥水库污染风险调查评价”并通过验收。
天津蓟县某复合有机污染场地直推钻探土壤以及多级监测井取样
3.中国地质调查局（中国地质科学院）元素微区与形态分析重点实验室
2013年是实验室建设的第一年，承担科技支撑项目3项，国家自然科学基金5项，公益性行业专项3项，地调项目6项，其他项目3项，累计经费2050万元。发表论文22篇，其中英文SCI检索论文10篇（1篇第一作者，5篇通讯作者），中文SCI检索论文1篇，核心期刊论文11篇；获批实用新型专利4项。培养博士2名、硕士8名；与中国地质大学联合开展卓越工程师计划，培养大四学生4名。参加了所重点实验室建设及研究进展交流会，实验室研究方向、目标、组织机构及取得的成果得到了充分肯定，领导和专家对实验室在扩充微区原位同位素分析技术能力方面提出了发展建议。5名成员在部系统培训班上作技术讲座；邀请了德国马普化学研究所和法国CAMECA公司的专家进行微区分析技术和仪器讲座；承担了欧盟第七框架计划项目。新购置的193nm激光器、超高线性范围高分辨等离子体质谱仪等投入运行。
成功研制多轴可调精确定位激光诱导击穿光谱仪样机，并初步建立了Li、B、K等轻元素的定性与半定量分析方法。基本建立了可应用于橄榄石、辉石等单矿物中单个熔体包裹体LA-ICPMS分析方法；采用均相沉淀和锍镍试金技术制备的含贵金属等元素的硫化物微区分析校准标样的均匀性和实用性得到国际相关专家的好评；建立了HPLC/ICPMS快速测定天然水样品中无机砷形态的方法。
新投入使用的实验室和仪器设备
研制成功的激光诱导击穿光谱仪原位分析系统（样机）
4.中国地质调查局（中国地质科学院）地球表层碳—汞地球化学循环重点实验室
2013年，通过对我国150万平方千米不同时期（20世纪80年代与2000年间）土壤有机碳密度的计算显示我国西南、华中、华东、西北和华北的土壤有机碳表现为大气CO2的汇，而东北和华南的为负值，土壤有机碳表现为大气CO2的源。20年间，全国主要农耕区0～20厘米土壤有机碳库累计增加。
我国主要农耕区表层土壤碳源汇变化图
建立了土壤碳呼吸与全球升温的预测模型。预测全球气温预期升高℃，我国红壤、草甸土、褐土、潮土、沼泽土和黑土中土壤有机碳分解释放的碳为519Tg，相当于我国2010年固体化石燃料燃烧释放量的。
我国主要土壤类型在全球气温预期升高℃情况下，土壤有机碳释放的CO2
5.中国地质调查局（中国地质科学院）岩溶塌陷防治重点实验室
岩溶塌陷动力监测系统集成
2013年，实验室共承担项目20项，其中国家自然科学基金1项、公益性行业专项1项，地调计划项目1项、工作项目5项，社会服务项目5项，公开发表论文8篇。派团参加第13届岩溶塌陷国际会议；邀请客座研究员、瑞典MALA公司（中国）和SenseFly公司专家开展钻孔雷达探测、无人飞机应用等方面的学术交流；协办“岩溶环境问题与对策学术讨论会”；组织“岩溶塌陷调查技术方法讨论会”以及实验室学术委员会会议。
在我国岩溶塌陷地质灾害发育趋势与对策分析、岩溶塌陷调查和防治系列规范编写、岩溶塌陷动力监测系统集成开发和大型矿山疏干区岩溶塌陷动力变化规律的捕捉方面取得了进展。
钻孔雷达和无人机培训
6.中国地质科学院页岩油气调查评价重点实验室
实验室承担国家重大专项1项，地质调查项目6项，国家自然科学面上基金和青年基金2项，公益性行业专项1项，其他3项。发表论文13篇，其中国外8篇，国内核心期刊论文5篇，SCI及EI检索论文共5篇；出版专著2部。有固定人员17人，其中具有博士学位的12人；研究员4人，副研究员6人，助理研究员7人；实验技术人员3人，管理人员3人。流动人员6人，客座院士1人。2013年12月在京召开了“中国地质科学院页岩油气调查评价重点实验室2013年年会暨第一届学术委员会会议”。参加了AAPG年会，发表摘要4篇，并作学术报告；参加第一届全国青年地质大会，发表会议论文2篇；参加第六届构造地质与地球动力学学术研讨会、中国石油地质学术年会和全国沉积学大会。承担了与吉尔吉斯斯坦合作项目“中吉天山成矿带成矿构造背景对比研究”。
采用浅表层构造变形的地面调查与深部构造的重磁电震联合反演解释相结合，厘定了黔中隆起及周缘3个一级变形单元和8个二级变形区。首次在黔中隆起东部中三叠统发现了透镜状油砂体，说明黔中隆起这一大型古隆起带是油气运移的有利聚集区。此外，在黔中隆起西部石炭系大唐组内发现了厚度大于50米的黑色炭质泥页岩，提出黔中隆起油气地质条件需要重新认识。证实了柴达木盆地震旦系—下古生界发育良好的烃源岩，是一个新的烃源岩层系。
中国地质科学院页岩油气调查评价重点实验室
7.中国地质科学院Re—Os同位素地球化学重点实验室
2013年，实验室广泛开展国内外学术交流与合作。组织了Re-Os同位素分析技术研讨会，邀请了国内相关领域专家就碱性Os稀释剂的制备标定和存在问题、普通硫化物Re-Os同位素前处理、Re-Os同位素稀释剂标定、低含量Re-Os定年标准物质预研究、岩石样品Os同位素精确测定等前沿科学问题开展了讨论；实验室成员前往英国杜伦大学和开放大学开展学术交流，邀请了美国科罗拉多州立大学Judith Hannah 教授和Holly Stein 教授前来讲学。实验室继续加强标准物质的研制，富钴结壳Os同位素（GBW04476）和成分标准物质及铜镍硫化物Os同位素和Re及Os成分标准物质（GBW04477）获批成为国家一级标准物质。近年来，实验室在富有机质地质样品的Re-Os同位素年代学研究方面取得重大突破，入选中国地质科学院2013年度十大科技进展。
实验室成员访问开放大学
实验室成员访问英国杜伦大学
实验室成员与美国来访学者
8.中国地质科学院年轻沉积物年代学与环境变化重点实验室
2013年，实验室承担各类项目14项，包括公益性行业专项课题1项，地调项目5项，基本科研业务费项目5项，与其他单位合作的国家自然科学基金项目3项。新获批各类科研项目7项，其中3项国家自然科学基金项目，3项基本科研业务费项目，1项国家重点实验室开放基金项目。发表论文5篇，其中SCI检索论文2篇；出版专著1部。引进人才2名，培养硕士2名，在职攻读博士学位人员1名。举办学术会议1次，参加学术会议、出访及邀请专家进行学术讨论共计20余人次。新建了独立的植硅体实验室、总有机碳/总碳实验室。
阳原盆地西部湖相地层火山灰层分布特征及年代地层序列研究取得了重要进展。选择梨益沟等六个剖面进行了样品采集和年代及环境指标测试分析工作，对地层沉积序列有了较为清楚的认识。基本建立了五龙峰剖面至的年代序列，研究表明剖面整体上为风成相沉积，反应的气候以冷干、凉湿为主，主要经历了3次较大规模的古气候冷暖旋回，每个旋回又包括了若干个次一级冷暖干湿旋回。
包头市麻池钻孔第四纪地层综合研究取得进展。首次在河套地区实施的贯穿第四系的第四纪标准钻孔，建立了完整的第四纪年代地层框架及古气候、古环境演变序列。
回灌试验场地层对比图
梨益沟剖面采样
承办2013年孢粉学术会议
9.中国地质科学院——合肥工业大学矿集区立体探测重点实验室
2013年，实验室正式进入建设期，依托单位为矿产资源研究所、合肥工业大学。有固定人员39人，其中研究人员36人、技术人员1人、管理人员2人；客座人员9人。
2013年2月4日，中国科学院、中国工程院院士常印佛、合肥工业大学校长徐枞巍和中国地质科学院副院长董树文共同为立体探测重点实验室揭牌
实验室定位及研究方向：面向国家资源重大需求，开展重要成矿带地质过程与三维结构探测，矿集区立体探测与三维建模技术，区域成矿系统与成矿规律和深部矿床勘查技术方法与示范研究。通过深部探测技术进步和理论创新促进深部资源的持续发现，为满足日益增长的资源需求提供理论、技术支撑和服务，为国家经济社会可持续发展作出贡献。
2013年5月2日，中国地质科学院—合肥工业大学矿集区立体探测重点实验室建设计划审查会在合肥工业大学召开
2013年，在研项目89项，包括973计划项目1项、国家科技支撑计划项目1项、国家科技专项1项、国家自然科学基金23项、国土资源部项目3项、院基本科研业务费项目1项、依托单位项目7项、其他项目52项；经费总额4412万元。发表论文99篇，其中SCI检索论文24篇，EI检索论文8篇；出版专著1部；申请专利5项。
代表性成果：提出3D填图（建模）思路和技术流程，实现了狮子山—铜官山矿田地壳结构的“透明”化；建立铜陵矿集区综合找矿标志，提出深部成矿预测靶区；通过长江中下游成矿带及典型矿集区深部结构探测，发现了长江中下游成矿带发生岩石圈拆沉和幔源岩浆底侵的地震学证据，证实存在多级岩浆活动，诠释了巨型成矿带成岩成矿的动力学成因；获得了铜陵、庐枞矿集区3D结构框架，对区域构造变形、岩浆系统结构提出了一批新认识、新观点，揭示出重要岩体和控矿地质体的空间分布，为深部找矿提供重要信息；深部钻探获得重大找矿线索，庐枞矿集区2000米钻探发现厚度较大的铀异常，发现4米厚的铜矿化。部分成果在《Geophysics》、《Tectonophysics》上发表。