国内外研究现状

铯元素具有优良的光电特性和强烈的化学活动性，因此铯金属及其化合物具有独特的性能，故在多种技术领域，特别是军事等高科技领域中得到广泛应用(黄万抚等，2003)。自然界中独立的铯矿物主要有铯沸石、南平石、Rhodizite、铯锰星叶石和铯蛋白石(A、CT与C3种)等(郑绵平等，1995)。已知的铯矿床有:①含铯伟晶岩矿床，代表性矿床为新疆阿尔泰与四川康定等地的铯矿床(董普等，2005);②碱性花岗岩型铌钽伴生铯矿，代表性矿床为湖南郴州、衡阳及江西宜春等地的铯矿床(董普等，2005);③碱性岩石风化沉积型铌钽伴生铯矿，代表性矿床为广东增城等地的铯矿床(董普等，2005);④盐湖型铯矿床，代表性矿床为西藏扎布耶盐湖;⑤含铯温泉水、热卤水及其硅华矿床，以西藏的色米及本书的重点研究对象搭格架、谷露的铯矿床为代表。海底热水活动所形成的矿床具有规模大、品位高等特征，因而有着重要的经济价值，并且该类型矿床的研究程度也较高。同样，也有较多的陆相热水成因矿床被发现，例如美国的Mclauglin、ParadisePeak、Sleeper、Borealis、JaimesRidge、CerroDuro、EastRidge、Buckhoem、Hasbrouck、Sulfur、FlordaCanyon和HogRanch等金矿，巴布亚新几内亚的Lihir、Wau和Ken-necott金矿，日本的Akeshi、Iwato和Kasuga等金矿，新西兰的GreatBarrier岛金矿(戴杰敏，2000)。此外，在玻利维亚发现了与近代热泉活动有关的Sb矿化，在意大利的阿米亚特热天边缘发现有Hg矿等诸多矿床或矿化(朱炳球等，1992)。我国也发现了一定数量的该成因类型的矿床或金矿化，例如黑龙江虎林市四平山金矿(孙荣祥等，2000)，云南腾冲热海与硝塘等地的金矿化(刘宝珺等，1998)，西藏羊八井的硫矿床(张锡根，1998)及西藏搭格架、谷露与色米的铯矿床(郑绵平等，1995)，广东长坑金银矿床(孙晓明等，1995)，福建太华山金矿(黄亚南，1999)和四川西部的金矿化(王登红等，2003)等。但总体来看，该类型矿床与矿化的研究程度相对较低，尽管初步总结了包括区域构造、矿石结构构造、地球化学及矿床分带等的陆相热水沉积矿床的综合判别标志，但缺乏系统的研究(王江海等，1998)。青藏高原的形成演化及其资源环境效应是国内外研究的热点领域。晚新生代以来，因印度板块与欧亚板块的相向移动碰撞，使青藏高原隆升除了引起全球气候变化(施雅风等，1998)外，同时也引起了高原内部的明显变化，这些变化包括地壳的双倍加厚、碰撞带东西两端出现大型构造结(Yinetal.，2000)及碰撞后伸展引起的一系列横切IYS和BNS的近SN向正断层系统(Tapponier et al.，1977;Molnar et al.，1978;Ni et al.，1978;侯增谦等，2004;李振清等，2005)。这些SN向正断层系统诱发了强烈的第四纪泉水活动，构成了著名的喜马拉雅大型地热带(廖志杰等，1981)。因此，西藏泉水活动是高原碰撞造山过程中的产物，泉水活动强度和时空变化真实地记录着高原隆升的过程(赵平等，2002)。该地热带的部分泉水中锂铷铯硼等元素含量较高，这些泉水也是特种盐湖主要的成矿物质来源之一，同时也形成了部分硅华型与盐湖铯矿床。与这种陆陆碰撞背景下的西藏硅华型铯矿床不同，北美科迪勒拉热水矿床属于大陆边缘构造成矿(潘捷耶夫，1987);而海底热水矿床和硫化物“黑矿”为洋脊扩张作用下成矿(侯增谦等，2003)。西藏泉水中的铯含量高达4.45×10－6，为Galapagos扩张中心热卤水铯含量0.27×10－6(Zheng Mianping，1999)的16.5倍。现今已知的铯矿床除了含铯伟晶岩矿床等(董普等，2005)外，还有含铯盐湖矿床，例如我国西藏扎布耶盐湖，其卤水中铯含量达50mg/L(工业品位要求为10mg/L)，液体矿的铯资源量达1558.96t(曹文虎等，2004)。含铯泉水、热卤水及其硅华矿床，以西藏的搭格架、谷露的铯矿床为代表，该类矿床中以硅华的铯含量最高，迄今发现含铯最高者为西藏搭格架的硅华，其铯含量最高为11632×10－6。总之，西藏的硅华型铯矿床的铯含量在泉水与硅华中均显示奇特的高值。关于西藏泉华的形成时代，国内对现代泉水沉积物的年龄测定多基于ESR、U系和14C方法。陈以健等(1992)与郑绵平等(1995)测定了西藏搭格架、谷露与色米3处硅华的ESR年龄，并且郑绵平等(1995)在15个ESR年龄的基础上，认为泉华形成于3个时期:第一期69±1.1～＞30±6.7万年，第二期30±6.7～2±0.5万年，第三期＞1.5±0.54万年(还在继续中)。李振清(2002)根据西藏9处泉华(包括搭格架)的26个ESR年龄，提出了西藏泉华形成于4个时期:50～47万年、40～35万年、27～20万年和15万年以来。而侯增谦等(2001)则根据西藏7处泉华的ESR年龄，也给出了西藏泉华形成于4个时期的看法:0.5～0.47MaBP、0.4～0.35MaBP、0.27～0.2MaBP和＜0.1MaBP。在综合冈底斯热泉华热水活动基础上，侯增谦等(2001)曾定性地指出，0.5Ma以来，青藏高原有两次(0.37±0.05Ma和0.1Ma以来)较大规模的快速隆升，该认识得到青藏高原相关地区沉积的响应。朱梅湘等(1993)给出了西藏羊八井地热田水热蚀变岩石的U系和14C年龄，该年龄可分为1.93～2.1万年、10.2～14.2万年、30.7～36.85万年3个阶段，并认为基本涵盖冈底斯重要热水时间的年龄(李振清，2002)。吴中海等(2004、2005)在研究唐古拉山北温泉地区西缘的晚新生代正断层作用时测定了5件钙华的年龄，其中1件为ESR年龄，4件为U系法年龄。但详细分析上述所有有关泉华形成时代的看法，可以发现它们仅是ESR、U系和14C年龄数据的统计结果，而缺乏这些测年样品所在地质体的系统的第四纪地质与地貌学证据，因而对这些数据的可靠性无法做出判断。因此，笔者认为，这些时代与分期的可靠性值得探讨。同时泉华的年龄测定是零星的，缺乏系统的分析研究，应是今后研究的一个重要方向(赵平等，2002)。总之，目前获得的西藏泉华的年代学数据主要为ESR与U系法两种方法的测年结果。本书使用的主要是U系法，其测年原理是，在地质作用过程中，U元素无处不在，只是在不同的地质体中其含量高低不同而已。在碳酸盐样品中，U与碳酸根形成铀铣络阴离子UO2(CO3)34－和UO2(CO3)33－，它们易溶于水并随水而迁移;由于Th易于水解、沉淀或被吸附在其他物质上，因而纯碳酸盐中的Th含量甚微而可忽略不计。除碳酸盐外，铀酰与硅酸盐离子等也形成可溶性络合物(Gascoyne，1992)。对于泉华样品，由于形成后较为坚硬，U沉积于泉华中后几乎没有被迁出的可能，导致其可能处于封闭体系。但在样品形成初期引进了232Th，这样，在计算样品年龄时就必须对碎屑Th的污染进行校正。据此，笔者等尝试把这类样品看做为由两种成分组成，即自生相的泉华物质和碎屑相的泥质物质，并假定自生相代表泉华形成的年代，且保持了封闭体系(赵元艺等，2006a、2006c)。也就是说，在该相中不存在232Th，全部232Th均应来自碎屑相。那么从理论和从数学关系上可以导出，所有数据点应在230Th/232Th对234U/232Th和234U/232Th对238U/232Th等时线图中落在一条直线上。直线的斜率(230Th/234U和234U/238U)代表了去掉碎屑污染的泉华的同位素比值，或者说是年龄值。由于部分泉华的U含量低，用稀酸淋取时难于获得可测量的U、Th同位素比值，但样品全溶后的230Th/232Th比值变化在3.72～14.50之间。因此，这些样品的年龄是假定被测试对象在久期平衡时的Th/U=3.8进行了校正之后所获得的(Szabo et al.，1996;Shen et al.，2004)。Szabo et al.采用稀酸淋滤法对美国内华达州Pyramid湖含碎屑泉华的U系年龄做了详细研究，经等时线校正后得到了与其他方法所获得的年龄数据及地质背景相吻合的结果。在被分析的数十个样品中有相当一部分样品的230Th相对234U过剩，一些样品的Th含量极其高，达到(1140～3700)×10－6，230Th/234U比值最高达到47。类似结果在美国加利福尼亚州的DeathValley也存在(Kuetal.，1998)。而在坦桑尼亚Natron盆地湖中泉华的230Th超过母体234U，达到1200℅(Hillaire-Marcel et al.，1986;Casanova ＆ Hillaire-Marcel，1992)。矿物形成之后的变化是普遍存在的，变化的方向是由不稳定态向稳定态转变。蛋白石类矿物形成之后的变化路径为结构不稳定的无定型壳体(opal-A)→方石英为主的opal-CT→结晶度高的石英(Herdianita et al.，2000;UmedaM.，2003;Hinman et al.，2005;王汝建等，2001;周永章等，2006)。尽管这种转变是非常缓慢的，水温、pH值以及杂质的多寡都会影响转变的速率(Umeda M.，2003)，但这些转变是不容怀疑的。与这种矿物结构变化而导致的矿物种类变化相对应，矿石的组构也呈现规律性的变化(Herdianitaet al.，2000;周永章等，2006;赵元艺等，2008)。对于常量元素，由于不同成因硅质岩有着不同的SiO2等物质来源(杨建明等，1999;曾普胜等，2004)，因此元素含量及其有关参数是判别硅质岩成因类型和沉积环境的重要标志之一，近年来广泛使用的有Fe-Mn-Al、U-Th、Zr-Cr、Si-Mg、Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)等图解(周永章等，1994;董维全等，1994、吕志成等，2004)。一般的，纯硅质岩的SiO2含量的变化范围为91%～98.8%(Murray etal.，1992)。但多数硅质岩样品比纯硅质岩的SiO2含量为低。Si/Al比值较低反映出硅华中有相对较高比例的成分相当于页岩的富含Al2O3的陆源沉积物的混入(吕志成等，2004)。Al/Fe比值［Al/Fe=Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)］常被用来确定硅质岩的形成环境，例如大陆边缘硅质岩Al/Fe为0.5～0.9、大洋中脊硅质岩＜0.4(Murray et al.，1991、1994)。MnO/TiO2常被用来探讨硅质岩的形成环境(Bostrom et al.，1973;Adachi，1986)，例如大陆斜坡和边缘海沉积的硅质岩MnO/TiO2＜0.5，而大洋沉积的硅质岩MnO/TiO2＞0.5。一般的，硅质岩中的Fe、Mn的富集主要与热水的参与有关，而Al的相对富集则多与陆源物质的介入相关(吕志成等，2004)，并且Al/(Fe+Mn+Al)值由纯水的0.01到纯远海生物成因的0.60，据此Adachi(1986)和Yamamoto(1987)等系统地给出了热水沉积物和非热水沉积物在Fe-Mn-Al图中的位置。对于微量元素，一般的，Cr与U主要富集在还原性的热水沉积物中，而Zr与Th则主要富集在碎屑成因的颗粒物中。因此，在Cr-Zr与U-Th图解中，现代热水沉积物与其他成因沉积物应有不同的位置(RonaP.A.，1984;吕志成等，2004)。对海相成因硅质岩的稀土元素地球化学行为的研究比较深入，一般来说硅质岩的稀土元素主要来源于海水，因此硅质岩中稀土元素含量多少受控于其沉积速度，若沉积速度大，则从海水中吸收的稀土元素就少，反之亦然。并且硅质岩与海水有较为近似的稀土元素特征，因而硅质岩中的稀土元素及有关参数常被用来判别其形成当时的古环境(丁林等，1995;Murray et al.，1991、1992;Mur-ray，1994;吕志成等，2004)。但对陆-陆碰撞条件下的硅华稀土元素地球化学行为研究较为薄弱，对一些参数的地球化学解释也较为初步(李振清，2002)。由于硅质岩中的稀土元素主要来源于围岩，因此∑REE的大小直接反映了围岩所起作用的大小。Lashale/Ceshale比值可较为准确地判别硅质岩的形成环境(Murray et al.，1991;丁林等，1995)，洋中脊附近的硅质岩该比值为3.5左右，大洋盆地硅质岩的为1～2.5，大陆边缘硅质岩的为0.5～1.5。Eu/Eu*为稀土元素主要的参数之一，在硅质岩的形成环境判别中广为应用。在大洋中，随海水的加深，负Eu异常明显加大，若其中有热液活动时则出现明显的正异常(Mudhard，1989;Douville et al.，1999)，但笔者认为该结论不完全正确(赵元艺等，2007)，例如张家界柑子样的热水成因硅质岩Eu/Eu*=0.70～1.04(李胜荣等，1996)。秦岭泥盆系热水成因铁白云石硅质岩和似碧玉岩的Eu具明显的负异常(炎金才，1996)，北大巴山下寒武统黄柏树湾、松树湾、王家山等地以热水成因为主的硅质岩的Eu多呈负异常(吕志成等，2004)。西藏当雄、谷露、羊八井热水成因泉华Eu/Eu*有正有负，三地18个Eu/Eu*数据中，有11个负异常，7个正异常(李振清，2002)。因此，对Eu/Eu*的正负异常应具体情况具体分析。Ce常出现+3、+4两种价态，其中Ce3+的溶解度较大;而Ce4+的溶解度较小，并易与Mn4+呈类质同象，而易被从液体相中沉淀析出，造成沉积物Ce的负异常。由于不同沉积环境的铁锰氧化物的丰度不同，由此而引起的Ce亏损程度也不相同(吕志成等，2004)。丁林等(1995)、Murray等(1991)均给出了不同沉积环境的Ce/Ce*变化范围和平均值。另据Shimizu(1977)的研究结果，热水成因硅质岩的Ce/Ce*为负异常，而非热水成因硅质岩的Ce/Ce*为正异常。例如，湖南石门雄黄矿区(熊先孝等，1997)和江西金山金矿区(刘志远等，2005)热水成因硅质岩。V/Y比值对海相成因硅质岩形成环境判别的应用不多见，但近年来也有人试图利用此比值进行研究(Murray et al.，1991;吕志成等，2004)，指出V/Y值从洋中脊(V/Y≈4.3)和大洋盆地(V/Y≈5.8)比大陆边缘(V/Y≈1.34)的明显偏高。U/Th比值反映了热水物质与陆源水成物质相对贡献的大小(吕志成等，2004)。泉水沉积硅质岩的硅同位素组成可以用来探讨其成因和沉积环境，其中低温水体中自生沉积的石英δ30Si为1.1‰～1.4‰，热水沉积硅质岩的δ30Si为－1.5‰～0.8‰，成岩过程中次生石英的δ30Si为2.4‰～3.48‰，生物成因硅质岩的δ30Si变化较大，并与沉积环境关系密切(吕志成等，2004)。Sr、Nd同位素在火山岩、岩浆岩与变质岩的物质来源的研究中发挥了重要作用，在海相硅质岩的研究中已有较多的数据发表(吕志成等，2004;黄思静等，1999);但在热水成因泉华的研究在本书相关工作之前未见报道。关于硅华的形成环境，由于海底为还原环境，故与海相热水活动有关的成矿作用多为还原条件;而陆相泉水活动多形成于氧化条件(王江海等，1998)。总之，西藏泉水沉积物较为准确地记录了印度-亚洲大陆碰撞的历史，而泉水富铯并在部分沉积物中富集成矿，这种矿床在西藏乃至全球具有极大的特殊性，为我国独具特色的矿床类型。因此，深入系统地研究西藏第四纪泉水的成矿效应有重要的意义。

1.2.1 元素硫溶解度及沉积运移实验研究现状（1）元素硫溶解度研究现状对高含硫天然气中元素硫溶解度的认识是该类气藏开发过程中重要的环节之一。国内外对该问题进行了深入的研究。硫溶解度的研究主要包括实验和理论两个部分，以下为实验部分。1960年，Kennedy［7］等人研究了硫在不同含量的CH4、CO2和H2S三种气体中的平衡溶解问题。并且首次说明了硫的溶解性能与气体压力、温度和组分有关。在一定温度压力的条件下，其溶解能力大小依次为H2S、CO2、CH4。1971年，Roof[8]通过实验研究了低温低压条件下硫在硫化氢气体中的溶解度（压力6.8～30.6MPa，温度43.3℃～114℃）。1976年，为了更好地研究深层气藏的高温高压条件下硫在酸性气体中的溶解度，Swift［9］进行了溶解度实验研究（压力34.5 MPa～138 MPa，温度121℃～204℃）。1980年和1988年，E.Brunner［10～11］等人将Kennedy等人研究进行推广（压力6.6MPa ～155MPa，温度116℃～213℃），研究了硫在不同比例的CO2、H2S、C1～C4的14个合成酸性气体混合物中的溶解度。1992年和1993年，P.M.Davis［12］等人将E.Brunner等人的研究成果进行了深入研究（压力7 MPa～55MPa，温度60℃～150℃），将硫在简单多组分中的溶解扩展到实际的酸气组分中。1993年，谷明星［13～14］等人建立了静态法测定难挥发溶质（固体或液体）在超临界、近临界流体中溶解度的实验装置，针对硫化氢大于50％的富含H2S酸性流体溶解度进行了测试。2003年，C.Y.Sun［15］在谷明星实验研究的基础上，在室内利用静态实验测试装置完成了元素硫在7个高含硫混合气体（H2S CO2、CH4）中溶解度测定，并建立了能预测和关联硫在高含硫天然气中溶解度的气固热力学模型。2005年，曾平［16～17］对元素硫在天然气中的溶解度进行了实验研究，并对其机理进行了说明，分析了不同组分对元素硫溶解度的影响，提出混合物中含碳原子数目较多的烃类组分对硫溶解度有着重要的影响。2009年，杨学锋［18］通过自主设计的元素硫溶解度实验设备，针对Chrasnti［19］和Roberts［20］常系数模型进行了关联性研究，发现Chrasnti l溶解度计算模型更加科学可靠； 而Roberts溶解度模型，由于是根据有限特定的几组数据拟合得到，具有一定的局限性。由于硫在含硫混合气中溶解度测试具有一定的危险性，故为了更好的得到硫在含硫混合气中的溶解度，国内外学者在理论模型方面也做了很多深入的研究。1980年和1983年，J.B.Hyne［21～22］等人研究发现随着温度压力的升高，元素硫和硫化氢会生成多硫化氢。反之，随着温度压力的降低，多硫化氢又会分解成为元素硫和硫化氢，从而导致硫沉积。1982年，Chrastil［19］基于理想溶液理论，提出了一个简化的热力学方程来计算硫的溶解度。该经验公式已经广泛用于超临界流体溶质溶解度的计算。1989年，R.A.Tamxej［23］等人在对大量实验数据进行拟合的基础上，得到了元素硫在含硫气体中溶解度的预测模型。1997年，E.Bruce［20］等人利用Brunner［10］和Woll的实验数据，对Chrastil经验公式进行了回归拟合，建立了元素硫在酸性气体中的溶解度经验公式，该公式考虑了温度、压力和气体组分对元素硫溶解度的影响，因为方便应用，故一直被用于预测元素硫在含硫天然气中的溶解度。1998年，Kunal Karan［24］等人建立一个热动态模型，可用于预测酸气混合气体中硫溶解度，并利用该模型计算了元素硫在硫化氢和高含硫气体混合物中的溶解度。2003年，C.Y.Sun［15］等人采用与谷明星类似的方法，建立了能够预测和关联元素硫在高含硫天然混合气中溶解度的气固热力学模型。2006年，杨学锋［25］引入了超临界流体的压缩气体模型，建立了元素硫和高含硫天然气达到气固相平衡时定量计算元素硫溶解度的关联和预测模型。（2）元素硫沉积运移实验研究现状随着温度压力的降低，元素硫会从含硫天然气中析出，部分硫颗粒将会沉降，部分硫颗粒则会随储层流体运移。目前，元素硫沉积实验主要集中在油藏方面［27～29］，由于硫化氢的剧毒性，开展高含硫元素硫沉积储层伤害的实验极少。2000年，Jamal H.Abou-Kassem［30］利用氮气携带升华的元素硫进入碳酸岩岩心，观察和测定了元素硫对岩心的伤害。提出了一种简易的方法来模拟实际高含硫气藏元素硫对储层的伤害，但由于元素硫升华的温度极高，对其实验及数据的可行性值得深入探讨。2008年，西南油气田分公司勘探开发研究院［31 ］自主研制了模拟实际储层高温高压的条件下，元素硫沉积对储层伤害驱替实验仪器，完成了不同初始压力、温度下元素硫对天然碳酸盐岩岩心渗透率和孔隙度的伤害。1.2.2 含硫气藏储层改造铁离子伤害研究现状储层改造作为低渗透油气藏重要的增产措施已经得到了广泛的认可，目前含硫气藏也通常进行酸压改造增产作业。由于含硫气藏涉及元素硫沉积和酸性气体等因素，对其储层改造必要性的探讨还存在空白。考虑到元素硫沉积和酸性气体的影响，含硫气藏储层改造的核心就是控硫控铁。在处理含硫化氢气井的储层改造问题上，国内外主要集中在控制铁沉积上［32～37］。在酸压作业中，对于控制铁离子沉淀，通常有三种方法：一是对主体工作液进行研究，采用弱酸体系来控制残酸液的pH值，使得残酸pH值处于一个相对较低的位置，以便于抑制残液中析出含铁的硫化物。二是采用铁离子络合剂。由于络合剂对高价的金属离子具有较强的亲和力，从而使得溶液中铁离子浓度低于析出沉淀的浓度，从而抑制铁离子沉积的产生。三是采用还原剂，将溶液中的三价铁离子还原成为二价铁离子，从而达到避免沉淀析出的目的。2004年，陈红军［38］等人对于含硫化氢气井酸化过程中，硫化铁沉淀预测及抑制剂研究进行了详细的调研和研究，并提出了一套适应含硫气井酸压作业且与之匹配的添加剂，优化了酸液体系的整体性能，其具体表现为铁离子稳定剂、硫化氢吸收剂和控硫剂。2007年，Jairo Leal［39］等人在分析了在对解除硫化铁沉积过程中可能会出现的问题，提出了一系统有序的方法来对硫化铁沉淀进行移除。2009年，Tao Chen［40］等人建立了一套新的硫化铁测试方法来评价硫化铁抑制剂的性能。在此基础上，研制了一种新的抑制剂并对硫化铁抑制剂机理进行了说明。1.2.3 元素硫沉积对储层伤害研究现状为了研究地层条件下元素硫沉积对储层的伤害，国内外学者分别建立了考虑元素硫伤害的含硫气藏伤害模型，分析元素硫沉积对储层参数及产能的影响。1966年，C.H.Kuo［41］建立流体流动数学模型，该模型能够描述多孔介质中固相沉积。该模型假设初始状态含硫天然气饱和溶解元素硫。1972年，C.H.Kuo［42］将硫沉积模型引入，在黑油模型的基础上，建立元素硫沉积的储层伤害数学模型，该模型考虑了硫溶解度的变化和硫沉积对渗透率和孔隙度的影响。该模型能够模拟均质气藏一维径向流动情况下，采气速度、井距和井筒半径对硫沉积的影响。1980年，J.B.Hyne［21］等人通过统计学原理，分析了100多口含硫气井的元素硫沉积问题，分析了混合物中不同碳原子数、CO2、硫化氢含量对元素硫沉积的影响。1997年，E.Boberts［20］在等温稳态理想流动的条件下，研究了酸性气井中元素硫沉积对流人动态的影响，建立了考虑元素硫沉积储层伤害模型，分析了不同时间，不同径向距离处元素硫饱和度的分布。发现硫的聚集速度与径向距离平方成反比，径向距离小，元素硫沉降距离的越快。同时还考虑表皮的影响，表皮越小，硫的聚集速度越小，但该模型假设元素硫析出就地沉降，没有考虑元素硫运移。1997年，王琛［43］在Roberts建立的理论基础上，研究了硫沉积对气井产能的影响及各因素对硫沉积的影响。2001年，Faruk Civan［44］将延迟效应引入到元素硫沉积里面，考虑元素硫动态沉积，即元素硫析出后不会就地沉降，而是运移一段时间或位移后再沉降。但并没有说明元素硫何时沉降，运移多长时间和位移。2002年，Nicholas Hands［45］等建立了天然裂缝性含硫气藏硫沉积预测解析模型，该模型考虑了温度和近井地带的气流临界流速的影响，对元素硫在近井地带的分布进行了分区和详细地研究，并给出了相应的井底除硫时间，但对于元素硫颗粒临界流速计算并没有给出具体计算方法。2004年，杨满平［46］考虑非达西渗流的影响，建立了高含硫气藏元素硫沉积模型。该模型在完善硫沉积伤害模型基础上，对比了考虑非达西和达西流动下，不同径向距离，不同时间元素硫饱和度随时间的变化关系，同时还分析了产能对硫颗粒沉积堵塞的影响。2005年，曾平［47］就高含硫气藏渗流规律进行了研究，得到孔隙度，渗透率随时间的变化关系，进一步完善了考虑非达西影响的元素硫沉积伤害模型。2006年，杨学锋［48］在Faruk Civan建立的模型基础上，考虑元素硫沉积的延迟效应，完善了元素硫动态沉积预测模型。2006年，H.Mei［49］等人在Roberts建立伤害模型基础上，根据实际井参数，建立了无阻流量与渗透率和储层厚度之间的关系。2006年，Du Zhi-Ming［50］等人建立了裂缝性气藏气液固三相耦合数学模型，并利用Roberts实例井数据进行计算，同时进行了结果对比分析。2006年，Guo Xiao［51］等人将气液固三相耦合模型与硫沉积实验相对比，分析了流速，初始硫浓度和岩心渗透率对元素硫沉积的影响。2007年，Guo Xiao［52］等人基于组分模型和相平衡原理建立了气液固三相数学模型，该模型可用于预测元素硫沉积，并提出需要进行储层解堵时间。1.2.4 考虑元素硫沉积的产能方程及物质平衡方程研究现状由于压力降最快的地方在近井地带，导致元素硫析出最快的地方聚集在近井地带，从而使得常规的产能方程需要进一步考虑元素硫沉积的影响。含硫气藏开发过程中元素硫沉积而导致试井曲线发生变化，对此学者们也进行了相应的研究。2005年，李成勇［53］等人进行了高含硫气藏解释方法研究，建立了高含硫气藏两区复合试井模型，并用Stehfest反演算法对井底压力响应典型曲线进行了计算，分析了污染半径和流度比对井底压力动态的影响。2007年，段永刚［54］等人建立了基于含硫气藏与井筒耦合的非稳态产能预测新方法，该方法为没有试采资料的气井合理配产提供了一种方法。2008年，张烈辉［55］等人基于渗流力学相关理论，对高含硫气藏的渗流模式进行了分析，建立了考虑附加表皮的复合渗流模型与产能试井解释数学模型。2009年，晏中平［56］等人在现代试井解释方法和油气渗流理论基础上，建立了考虑含硫气井硫污染区和未污染区两区双孔介质复合试井解释数学模型，并利用Stehfest反演算法对井底压力响应典型曲线进行了计算，同时完成了多参数对井底压力的敏感性分析。随着高含硫气藏的开发，储层压力会不断降低，析出的元素硫将会占据储层部分孔隙空间，使得在建立含硫气藏物质平衡方程的时候，体积平衡方程发生了变化。1936年，R.J.Schilthuis［57］根据物质平衡原理首先建立了油藏的物质平衡方程式，因为该方法需要的相关地质及流体生产数据较少，同时计算方法相对简单，故一直在油藏工程中得到广泛使用。国内的陈元千［58～60］等人在物质平衡原理的基础上建立了气藏的物质平衡方程，并完善了不同类型的气藏物质平衡方程式。在凝析气藏物质平衡方程式的问题上，国内的马永详［61～62］利用摩尔平衡原理对凝析气藏物质平衡方程进行了研讨。2006年，张勇［63］等人给出了高含硫气藏物质平衡方程的推导，该模型考虑了元素硫沉积的影响，但仅仅是基于体积平衡原理，没有考虑元素硫的析出会导致混合天然气密度发生变化。2008年，卞小强［64］考虑了元素硫析出后，会使得天然气密度发生变化，必须使用质量平衡原理来建立含硫气藏物质平衡方程，故其利用摩尔平衡原理建立了气藏物质平衡方程，并进行了实例计算，但在建立物质平衡时，由于对元素硫产生的机理认识不足，使得摩尔平衡原理建立的方程求解具有一定难度。

就是描述下即可案例：国内外研究现状城镇化,也称城市化,,这个概念最早是由西班牙的工程师A.Serda于1867年在其著作《城镇化的基本理论》中提出的,目前已经被广泛接受.在国外,尤其是发达国家比较早开始了城镇化道路,在城市化的发展阶段,发展条件同发展中国家相比有明显区别和差距,一些发达国家在上世纪就已经达到了很高的城镇化水平,基本完成了城市化的进程,甚至出现了城镇人口向城郊回流,所以国外对城镇化的研究时间比我们要早,研究范围比我们要广研究的程度要深.在我国,城市化是近现代的产物,在建国后的前三十年时间里城市化进程缓慢,改革开放后,特别是从1992年以后我国城市化才进入全面推进阶段,所以我国对于城市化理论与实践的研究,尽管已经取得了一些成就,但还是不够成熟,在理论研究和定性分析上做得较好,对实证研究和定量分析就明显做得不足.

总体看，国外偏重资源、环境保护、人口及可持续发展的研究主题，较宏观。而国内偏重的是理论方法、发展模式等方面的研究，比较微观。有关边境少数民族地区国土资源综合开发与保护研究的著述相对较少。一、国外研究现状（一）提出以人为本的国土资源开发利用与保护理论国土资源开发利用与保护问题，众多学者从不同的学科角度研究提出了诸如环境决定论、人口中心论、增长方式转变核心论等各种侧重点迥异的理论观点。如1994年开罗会议提出：“可持续发展问题的中心是人”，引起学术界强烈反响。这个新的发展观逐步演变为以人为本的可持续发展理论体系，其基本点是：经济社会发展的宗旨是为了满足人的生理、心理、交往、文化等全面发展的需要；发展途径为实现资源合理有效配置，尤其注重人力资源开发和利用，逐步过渡到以人力转变积聚和集中为主要手段的发展；基本模式为人口、资源、环境、经济、社会、科技相互促进和协调发展，由此形成可持续发展理论框架为全方位适度人口论、资源稀缺论、生态系统论、总体经济效益论、社会协调论等。（二）提出经济社会、环境、资源协调一致的可持续发展理论经济社会可持续发展理论。20世纪90年代以来，在各类国际文献以及召开的一系列会议（如基多的“综合发展观”专家会议和北京的国际社会发展会议等）都在世界范围内深化了社会发展理论，强调了社会的可持续发展。人们认识到经济发展就是满足人们的基本需求，而社会发展就是“更好地生存”。在20世纪人类物质文明高度发达，同时也是生态环境遭到破坏最为严重的时期。全球发生了三大影响深远的变化：一是生产力极大提高和经济规模空前扩大，创造了前所未有的高度集中的物质财富，从而迅猛推进人类文明进程；二是人口爆炸性增长，20世纪人口翻了两番，超过62亿，并仍以每年7800万的速度继续激增；三是由于自然资源的过度开发与消耗，污染物质的大量排放，导致全球性资源短缺和环境恶化。人口膨胀、资源短缺、环境恶化和贫富分化加剧已成为21世纪困扰人类文明进步的桎梏，表明人类社会当今生存方式不可持续，四者的恶性循环为旧工业生产方式掘下坟墓，那种“先污染后治理”，以高消耗刺激增长的传统发展模式已走到尽头。人们逐渐意识到人类社会与经济的发展与自然资源、环境生态紧密相联，人类的活动必须遵循自然规律，人类可持续发展的原则必须纳入人口、资源、环境、生态体系，只有这样，才能使人类社会系统与地球自然系统协同进化、良性循环。1992年183个国家和地区代表在巴西里约热内卢聚会，其中102个国家的元首或政府首脑出席，讨论并通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》、《联合国气候发展框架公约》、《生物多样性公约》、《关于森林问题的原则声明》等一系列文件，对国土资源的利用与保护提上了日程，并付诸实践。（三）社会资源利用与保护发展模式西方社会也从先前的发展模式中认识到社会发展必须是“整体的”，“综合的”，也是“协调的”。很多西方发达国家纷纷出台政策，制定法规、采取措施，对国土资源进行重新的定位和开发利用。从大量的消耗资源聚集财富到降低消耗，遵守循环经济的发展模式，到2003年英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》提出了“低碳经济”这一新的理论和发展模式，即在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。总体看，从国外对国土资源综合利用与保护的研究成果来看，各国都从自身国情出发，提出的理论和制定的发展模式具有针对性，虽然国外少有直接针对像我国边境少数民族地区国土资源综合利用与保护方面的相关研究，但国外发展理论的演变及其规律则为本书提供了一个很好的研究样本和理论基础，具有一定的参考意义。但必须指出的是，这些研究常常欠缺对社会背景和社会制度的深入分析，各种发展模式忽略了各国内部存在的社会、经济发展阶段和区域之间的巨大差异，从而使理论及模式的预期指导意义相对弱化。二、国内研究现状中国对于国土资源综合利用与保护同社会经济协调发展的认识是在西方发展理论的输入，以及我国社会实践的双层挤压中逐渐领悟到的，并部分在国土规划等研究实践中得到了应用。（一）十八大报告等为区域国土资源综合开发利用与保护战略研究指明了方向从我国资源开发与保护的战略规划来看，国内相关的研究在沿袭、借鉴国外发展理论和方法的基础上，根据中国国情，提出我国国土资源综合利用与保护同社会可持续发展和谐统一，并在有些细节上有所充实、完善和发展。如中共十五届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》，把实施西部大开发、促进地区协调发展作为一项战略任务，强调：“实施西部大开发战略、加快中西部地区发展，关系经济发展、民族团结、社会稳定，关系地区协调发展和最终实现共同富裕，是实现第三步战略目标的重大举措”。在十六大报告中论述“全面建设小康社会的奋斗目标”时，提出了“重要战略机遇期”的新概念，认为要“全面建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会”，就必须使“社会更加和谐”。在全面建设小康社会和整个现代化过程中，必须进一步树立全面的发展观，始终坚持统筹兼顾，更加注重经济与社会协调发展、城乡协调发展、地区协调发展、人与自然协调发展。十六届三中全会又提出“全面协调、可持续”的发展观，直至十六届四中全会明确提出构筑“和谐社会”。十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中提出了优化结构、提高效益和降低消耗的基础上提高资源利用效率，在单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右的主要目标，在十七届五中全会上明确指出了政策的着力点将转到提高居民收入、缩小贫富差距、推动区域协调发展，富裕人民群众作为全新思路和战略。十八大报告中明确提出：资源节约型、环境友好型社会建设取得重大进展。优化国土空间开发格局。促进形成节约资源和保护环境的空间格局。全面促进资源节约，推动资源利用方式根本转变。这些表述为我国国土资源综合开发利用与保护的区域协调发展战略研究指明了方向。（二）区域国土规划发展模式和实践成果从发展模式和实践成果来看，改革开放初期，我国对国土资源的综合开发利用与保护一般采取“层次推进”的模式。坚持让部分地区、部分人先富起来，最终实现共同富裕的原则，这种政策本身并没有问题，但传统的发展观偏重区域发展，却忽视了区域间协调以及可持续发展。我国“十一五”规划首次把东中西和东北地区作为一个整体，完整地阐明了四大区域的战略布局，即东部地区“率先发展”、西部地区大开发、中部地区崛起、东北地区振兴。这种全新的区域发展战略格局的调整充分体现了“全国一盘棋”、各地区共同发展和共同富裕的一贯思想，也是落实科学发展观的具体体现。同时，我国西部地区尤其是边境少数民族经济欠发达地区，在开发利用国土资源推动区域经济社会和整个社会协调发展的问题得到了政府和学术界的高度关注。我国主体功能区划相关研究成果。2010年12月21日，国务院下发《全国主体功能区规划》，实际上是中国第一个关于国土空间开发的规划。樊杰等（2009）对中国主体功能区的科学基础进行了深入研究。这些成果为阿勒泰地区国土资源开发利用与保护区划提供参考和借鉴。（三）相关理论研究从相关理论研究看，代表的研究成果有：国土资源部信息中心的《国土资源可持续发展指标体系研究》，从当前国土资源管理的实际情况出发，以土地资源、固体矿产资源、能源矿产为研究重点，设计了我国国土资源可持续发展指标体系的总体框架，以及土地资源可持续利用、矿产资源可持续发展、能源安全评价的基本框架；建立了我国耕地粮食生产能力指标、城市用地集约利用指数、矿产品价格指数、矿产资源国际竞争力指数、石油安全度和国土资源管理绩效等6个综合性指标。中国国土资源经济研究院从国土资源规划理论与实践出发，主要针对国土资源规划体系、国土资源规划理论基础、国土资源规划编制及国土资源规划实施等专题进行阐述，重点对国土资源五年规划编制、国土资源与环境综合承载力评价等实例进行了专题研究。李新玉等的《国土资源与区域经济发展》，主要就中国土地资源、矿产资源、海洋资源开发利用的区域特征进行分析，总结出这些资源在空间布局、发挥区域资源比较优势、区域国土资源综合利用等方面存在的问题，提出在国土资源调查评价、规划、参与世界经济分工协作、法制建设、技术进步等方面相应的对策。中国科学院国情分析研究小组的《民族语发展》、樊胜岳等的《西北地区发展战略与对策研究》、徐建华等的《中国西部地区迟发展效应与后发优势及创新对策研究》、王文学主持的《甘肃民族地区大开发的战略与对策研究》、《西部大开发与甘肃区域经济》，刘敏主编的《西北民族地区社会稳定与社会发展》和王永亮主编的《西北回族社会发展机制》等成果，不同角度、不同程度地对少数民族地区的经济、社会、文化等进行了研究。另外，还有很多零散的研究成果。这些研究都有效地结合中国社会的实际情况，包含了大量的理论见解，丰富和完善了我国民族地区国土资源利用开发与社会经济发展的理论研究，对本项目研究的顺利开展具一定的指导意义和参考价值。（四）阿勒泰地区相关研究成果近年来，已有一些针对阿勒泰地区土地、矿产、水、草场与畜牧、旅游5种资源的开发利用与保护的论文、专著等。这些成果对阿勒泰地区单一资源开发利用、生态环境保护等有独到的见解，为本项目研究提供了参考。有关土地资源的研究成果较少，主要有《阿勒泰地区土地利用总体规划》，还有地区申报土地整治项目所形成的部分资料，如《新疆天山北麓阿勒泰地区土地开发整理重大工程论证材料》（2010）等。此外，阿勒泰地区也有一些游牧民定居工程方面的实际经验和资料，这些材料主要对阿勒泰地区土地利用现状、存在问题等进行了阐述。上述成果对土地资源开发利用具有参考借鉴价值。矿产资源及矿业发展成果。阿勒泰地区此类相关研究成果较多，主要有《新疆阿勒泰矿业特区建设研究与探索》（2010）、《新疆阿勒泰地区矿业经济管理研究》（2012）。主要论文有：《加快新疆阿勒泰市矿业经济可持续发展的思考》、《新疆阿勒泰地区周边国家毗邻地区矿产的可利用性》，研究报告有《阿勒泰地区矿产资源总体规划（2008～2015年）报告》等。这些成果对阿勒泰地区矿产资源概况、矿业经济发展等进行了研究探索。为本书的编著发挥了重要的作用。针对阿勒泰地区草场与畜牧资源可持续利用的论著有：《阿勒泰草原的无奈和期盼》（2009）、《裂变的阿勒泰草原》（2009），《新疆阿勒泰牧区草地资源分类经营机制与可持续发展研究（2008）》（硕士论文）等。这些文献资料为阿勒泰地区草场与畜牧资源合理开发利用与保护提供了研究支撑与参考。阿勒泰地区为我国重要的旅游区，旅游资源十分丰富。阿勒泰地区先后编制实施了“十一五”和“十二五”旅游发展总体规划。对阿勒泰地区旅游指导思想、原则、目标任务、旅游资源与环境分析、旅游业发展总体目标和保障措施等进行了阐述。2006年国家旅游局、新疆旅游局组织中山大学编制了《大喀纳斯旅游区总体规划（2006～2020年）》等。2009年，中国城市规划设计研究院与阿勒泰地区旅游局完成了《阿勒泰地区旅游发展总体规划（2009～2020年）》（征求意见稿）等。（五）总体评述从国内对国土资源综合利用与保护的研究成果来看，现有的成果涉及我国某一固定区域单项国土资源利用与保护的战略方面的研究成果相对较多，专注于区域国土资源综合利用与保护方面的研究较少，尤其是针对边境少数民族地区的更少。总体考察与本项目相关的研究成果，不足之处主要在于：（1）大多数研究是将国土资源分种类，具体细化到每种资源不同的开发利用和保护方式，专门研究单个资源的开发利用与保护，但并没有同其他相关资源统筹考虑，缺乏一定的系统性与综合性。（2）对中国边境少数民族地区的研究大都集中在民族地区经济发展的现状、困境和途径等方面，特别是脱贫、基础教育、转移支付等层面，而涉及该类地区国土资源利用与保护的综合性战略研究较少，系统总结研究的更少。事实上，中国边境少数民族地区是自然资源丰富和潜力较大的地区，对国土资源利用与保护的研究，将更有利用推动当地社会经济的发展，从而缩小地区差距，缩短区域间的不平衡发展，同时保护相对脆弱的生态环境。（3）可持续协调发展的本质是要求用社会系统的观点和方法探索经济、社会发展问题，而任何发展都需要现实的物质基础，国土资源作为社会经济可持续协调发展的重要保障，应对其加以重视。目前学术界对于中国边境少数民族地区国土资源综合开发利用与保护与经济社会协调发展等方面的研究还较为分散，系统性不强，亟待相对系统完善的成果问世，以期对这类地区的国土资源进行综合开发利用与有效保护，促进边境少数民族地区国土资源合理开发与保护。因此，如何把西方社会发展理论和中国边境少数民族地区的实际结合起来，借鉴切实有效的理论成果，提出发展战略、选择适合该类地区发展的路径和模式，对边境少数民族地区国土资源进行综合利用、有效保护，是开展本项目研究的首要问题，也是本书研究的重要内容。

1、研究背景研究背景即提出问题，阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状：①人家在研究什么、研究到什么程度？②找出你想研究而别人还没有做的问题。③他人已做过，你认为做得不够（或有缺陷），提出完善的想法或措施。④别人已做过，你重做实验来验证。2、目的意义目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题（或得到什么结论），而这一问题的解决（或结论的得出）有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。3、成员分工成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的具体职责，要人人有事干、个个担责任。组长负责协调、组织。4、实施计划实施计划是课题方案的核心部分，它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。研究内容是指可操作的东西，一般包括几个层次：⑴研究方向。⑵子课题（数目和标题）。⑶与研究方案有关的内容，即要通过什么、达到什么等等。研究方法要写明是文献研究还是实验、调查研究？若是调查研究是普调还是抽查？如果是实验研究，要注明有无对照实验和重复实验。实施计划要详细写出每个阶段的时间安排、地点、任务和目标、由谁负责。若外出调查，要列出调查者、调查对象、调查内容、交通工具、调查工具等。如果是实验研究，要写出实验内容、实验地点、器材。实施计划越具体，则越容易操作。5、可行性论证可行性论证是指课题研究所需的条件，即研究所需的信息资料、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。另外，还应提出该课题目前已做了哪些工作，还存在哪些困难和问题，在哪些方面需要得到学校和老师帮助等等。6、预期成果及其表现形式预期成果一般是论文或调查（实验）报告等形式。成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体等形式来表现。

1.2.1 元素硫溶解度及沉积运移实验研究现状（1）元素硫溶解度研究现状对高含硫天然气中元素硫溶解度的认识是该类气藏开发过程中重要的环节之一。国内外对该问题进行了深入的研究。硫溶解度的研究主要包括实验和理论两个部分，以下为实验部分。1960年，Kennedy［7］等人研究了硫在不同含量的CH4、CO2和H2S三种气体中的平衡溶解问题。并且首次说明了硫的溶解性能与气体压力、温度和组分有关。在一定温度压力的条件下，其溶解能力大小依次为H2S、CO2、CH4。1971年，Roof[8]通过实验研究了低温低压条件下硫在硫化氢气体中的溶解度（压力6.8～30.6MPa，温度43.3℃～114℃）。1976年，为了更好地研究深层气藏的高温高压条件下硫在酸性气体中的溶解度，Swift［9］进行了溶解度实验研究（压力34.5 MPa～138 MPa，温度121℃～204℃）。1980年和1988年，E.Brunner［10～11］等人将Kennedy等人研究进行推广（压力6.6MPa ～155MPa，温度116℃～213℃），研究了硫在不同比例的CO2、H2S、C1～C4的14个合成酸性气体混合物中的溶解度。1992年和1993年，P.M.Davis［12］等人将E.Brunner等人的研究成果进行了深入研究（压力7 MPa～55MPa，温度60℃～150℃），将硫在简单多组分中的溶解扩展到实际的酸气组分中。1993年，谷明星［13～14］等人建立了静态法测定难挥发溶质（固体或液体）在超临界、近临界流体中溶解度的实验装置，针对硫化氢大于50％的富含H2S酸性流体溶解度进行了测试。2003年，C.Y.Sun［15］在谷明星实验研究的基础上，在室内利用静态实验测试装置完成了元素硫在7个高含硫混合气体（H2S CO2、CH4）中溶解度测定，并建立了能预测和关联硫在高含硫天然气中溶解度的气固热力学模型。2005年，曾平［16～17］对元素硫在天然气中的溶解度进行了实验研究，并对其机理进行了说明，分析了不同组分对元素硫溶解度的影响，提出混合物中含碳原子数目较多的烃类组分对硫溶解度有着重要的影响。2009年，杨学锋［18］通过自主设计的元素硫溶解度实验设备，针对Chrasnti［19］和Roberts［20］常系数模型进行了关联性研究，发现Chrasnti l溶解度计算模型更加科学可靠； 而Roberts溶解度模型，由于是根据有限特定的几组数据拟合得到，具有一定的局限性。由于硫在含硫混合气中溶解度测试具有一定的危险性，故为了更好的得到硫在含硫混合气中的溶解度，国内外学者在理论模型方面也做了很多深入的研究。1980年和1983年，J.B.Hyne［21～22］等人研究发现随着温度压力的升高，元素硫和硫化氢会生成多硫化氢。反之，随着温度压力的降低，多硫化氢又会分解成为元素硫和硫化氢，从而导致硫沉积。1982年，Chrastil［19］基于理想溶液理论，提出了一个简化的热力学方程来计算硫的溶解度。该经验公式已经广泛用于超临界流体溶质溶解度的计算。1989年，R.A.Tamxej［23］等人在对大量实验数据进行拟合的基础上，得到了元素硫在含硫气体中溶解度的预测模型。1997年，E.Bruce［20］等人利用Brunner［10］和Woll的实验数据，对Chrastil经验公式进行了回归拟合，建立了元素硫在酸性气体中的溶解度经验公式，该公式考虑了温度、压力和气体组分对元素硫溶解度的影响，因为方便应用，故一直被用于预测元素硫在含硫天然气中的溶解度。1998年，Kunal Karan［24］等人建立一个热动态模型，可用于预测酸气混合气体中硫溶解度，并利用该模型计算了元素硫在硫化氢和高含硫气体混合物中的溶解度。2003年，C.Y.Sun［15］等人采用与谷明星类似的方法，建立了能够预测和关联元素硫在高含硫天然混合气中溶解度的气固热力学模型。2006年，杨学锋［25］引入了超临界流体的压缩气体模型，建立了元素硫和高含硫天然气达到气固相平衡时定量计算元素硫溶解度的关联和预测模型。（2）元素硫沉积运移实验研究现状随着温度压力的降低，元素硫会从含硫天然气中析出，部分硫颗粒将会沉降，部分硫颗粒则会随储层流体运移。目前，元素硫沉积实验主要集中在油藏方面［27～29］，由于硫化氢的剧毒性，开展高含硫元素硫沉积储层伤害的实验极少。2000年，Jamal H.Abou-Kassem［30］利用氮气携带升华的元素硫进入碳酸岩岩心，观察和测定了元素硫对岩心的伤害。提出了一种简易的方法来模拟实际高含硫气藏元素硫对储层的伤害，但由于元素硫升华的温度极高，对其实验及数据的可行性值得深入探讨。2008年，西南油气田分公司勘探开发研究院［31 ］自主研制了模拟实际储层高温高压的条件下，元素硫沉积对储层伤害驱替实验仪器，完成了不同初始压力、温度下元素硫对天然碳酸盐岩岩心渗透率和孔隙度的伤害。1.2.2 含硫气藏储层改造铁离子伤害研究现状储层改造作为低渗透油气藏重要的增产措施已经得到了广泛的认可，目前含硫气藏也通常进行酸压改造增产作业。由于含硫气藏涉及元素硫沉积和酸性气体等因素，对其储层改造必要性的探讨还存在空白。考虑到元素硫沉积和酸性气体的影响，含硫气藏储层改造的核心就是控硫控铁。在处理含硫化氢气井的储层改造问题上，国内外主要集中在控制铁沉积上［32～37］。在酸压作业中，对于控制铁离子沉淀，通常有三种方法：一是对主体工作液进行研究，采用弱酸体系来控制残酸液的pH值，使得残酸pH值处于一个相对较低的位置，以便于抑制残液中析出含铁的硫化物。二是采用铁离子络合剂。由于络合剂对高价的金属离子具有较强的亲和力，从而使得溶液中铁离子浓度低于析出沉淀的浓度，从而抑制铁离子沉积的产生。三是采用还原剂，将溶液中的三价铁离子还原成为二价铁离子，从而达到避免沉淀析出的目的。2004年，陈红军［38］等人对于含硫化氢气井酸化过程中，硫化铁沉淀预测及抑制剂研究进行了详细的调研和研究，并提出了一套适应含硫气井酸压作业且与之匹配的添加剂，优化了酸液体系的整体性能，其具体表现为铁离子稳定剂、硫化氢吸收剂和控硫剂。2007年，Jairo Leal［39］等人在分析了在对解除硫化铁沉积过程中可能会出现的问题，提出了一系统有序的方法来对硫化铁沉淀进行移除。2009年，Tao Chen［40］等人建立了一套新的硫化铁测试方法来评价硫化铁抑制剂的性能。在此基础上，研制了一种新的抑制剂并对硫化铁抑制剂机理进行了说明。1.2.3 元素硫沉积对储层伤害研究现状为了研究地层条件下元素硫沉积对储层的伤害，国内外学者分别建立了考虑元素硫伤害的含硫气藏伤害模型，分析元素硫沉积对储层参数及产能的影响。1966年，C.H.Kuo［41］建立流体流动数学模型，该模型能够描述多孔介质中固相沉积。该模型假设初始状态含硫天然气饱和溶解元素硫。1972年，C.H.Kuo［42］将硫沉积模型引入，在黑油模型的基础上，建立元素硫沉积的储层伤害数学模型，该模型考虑了硫溶解度的变化和硫沉积对渗透率和孔隙度的影响。该模型能够模拟均质气藏一维径向流动情况下，采气速度、井距和井筒半径对硫沉积的影响。1980年，J.B.Hyne［21］等人通过统计学原理，分析了100多口含硫气井的元素硫沉积问题，分析了混合物中不同碳原子数、CO2、硫化氢含量对元素硫沉积的影响。1997年，E.Boberts［20］在等温稳态理想流动的条件下，研究了酸性气井中元素硫沉积对流人动态的影响，建立了考虑元素硫沉积储层伤害模型，分析了不同时间，不同径向距离处元素硫饱和度的分布。发现硫的聚集速度与径向距离平方成反比，径向距离小，元素硫沉降距离的越快。同时还考虑表皮的影响，表皮越小，硫的聚集速度越小，但该模型假设元素硫析出就地沉降，没有考虑元素硫运移。1997年，王琛［43］在Roberts建立的理论基础上，研究了硫沉积对气井产能的影响及各因素对硫沉积的影响。2001年，Faruk Civan［44］将延迟效应引入到元素硫沉积里面，考虑元素硫动态沉积，即元素硫析出后不会就地沉降，而是运移一段时间或位移后再沉降。但并没有说明元素硫何时沉降，运移多长时间和位移。2002年，Nicholas Hands［45］等建立了天然裂缝性含硫气藏硫沉积预测解析模型，该模型考虑了温度和近井地带的气流临界流速的影响，对元素硫在近井地带的分布进行了分区和详细地研究，并给出了相应的井底除硫时间，但对于元素硫颗粒临界流速计算并没有给出具体计算方法。2004年，杨满平［46］考虑非达西渗流的影响，建立了高含硫气藏元素硫沉积模型。该模型在完善硫沉积伤害模型基础上，对比了考虑非达西和达西流动下，不同径向距离，不同时间元素硫饱和度随时间的变化关系，同时还分析了产能对硫颗粒沉积堵塞的影响。2005年，曾平［47］就高含硫气藏渗流规律进行了研究，得到孔隙度，渗透率随时间的变化关系，进一步完善了考虑非达西影响的元素硫沉积伤害模型。2006年，杨学锋［48］在Faruk Civan建立的模型基础上，考虑元素硫沉积的延迟效应，完善了元素硫动态沉积预测模型。2006年，H.Mei［49］等人在Roberts建立伤害模型基础上，根据实际井参数，建立了无阻流量与渗透率和储层厚度之间的关系。2006年，Du Zhi-Ming［50］等人建立了裂缝性气藏气液固三相耦合数学模型，并利用Roberts实例井数据进行计算，同时进行了结果对比分析。2006年，Guo Xiao［51］等人将气液固三相耦合模型与硫沉积实验相对比，分析了流速，初始硫浓度和岩心渗透率对元素硫沉积的影响。2007年，Guo Xiao［52］等人基于组分模型和相平衡原理建立了气液固三相数学模型，该模型可用于预测元素硫沉积，并提出需要进行储层解堵时间。1.2.4 考虑元素硫沉积的产能方程及物质平衡方程研究现状由于压力降最快的地方在近井地带，导致元素硫析出最快的地方聚集在近井地带，从而使得常规的产能方程需要进一步考虑元素硫沉积的影响。含硫气藏开发过程中元素硫沉积而导致试井曲线发生变化，对此学者们也进行了相应的研究。2005年，李成勇［53］等人进行了高含硫气藏解释方法研究，建立了高含硫气藏两区复合试井模型，并用Stehfest反演算法对井底压力响应典型曲线进行了计算，分析了污染半径和流度比对井底压力动态的影响。2007年，段永刚［54］等人建立了基于含硫气藏与井筒耦合的非稳态产能预测新方法，该方法为没有试采资料的气井合理配产提供了一种方法。2008年，张烈辉［55］等人基于渗流力学相关理论，对高含硫气藏的渗流模式进行了分析，建立了考虑附加表皮的复合渗流模型与产能试井解释数学模型。2009年，晏中平［56］等人在现代试井解释方法和油气渗流理论基础上，建立了考虑含硫气井硫污染区和未污染区两区双孔介质复合试井解释数学模型，并利用Stehfest反演算法对井底压力响应典型曲线进行了计算，同时完成了多参数对井底压力的敏感性分析。随着高含硫气藏的开发，储层压力会不断降低，析出的元素硫将会占据储层部分孔隙空间，使得在建立含硫气藏物质平衡方程的时候，体积平衡方程发生了变化。1936年，R.J.Schilthuis［57］根据物质平衡原理首先建立了油藏的物质平衡方程式，因为该方法需要的相关地质及流体生产数据较少，同时计算方法相对简单，故一直在油藏工程中得到广泛使用。国内的陈元千［58～60］等人在物质平衡原理的基础上建立了气藏的物质平衡方程，并完善了不同类型的气藏物质平衡方程式。在凝析气藏物质平衡方程式的问题上，国内的马永详［61～62］利用摩尔平衡原理对凝析气藏物质平衡方程进行了研讨。2006年，张勇［63］等人给出了高含硫气藏物质平衡方程的推导，该模型考虑了元素硫沉积的影响，但仅仅是基于体积平衡原理，没有考虑元素硫的析出会导致混合天然气密度发生变化。2008年，卞小强［64］考虑了元素硫析出后，会使得天然气密度发生变化，必须使用质量平衡原理来建立含硫气藏物质平衡方程，故其利用摩尔平衡原理建立了气藏物质平衡方程，并进行了实例计算，但在建立物质平衡时，由于对元素硫产生的机理认识不足，使得摩尔平衡原理建立的方程求解具有一定难度。

从全球来看，在中低纬度的岩溶区，如：东亚和地中海地区，尤其是我国的西南岩溶石山地区，坚硬致密的碳酸盐岩层极少或无冰川沉积覆盖，成土缓慢，土壤缺乏，而岩溶双层结构空间发育，新生代地壳上升强烈，水源漏失严重，加上干湿分明的季风气候，导致生态环境脆弱，普遍干旱缺水，石漠化严重[18]。在俄罗斯西伯利亚平原的岩溶区，广泛覆盖于碳酸盐岩层之上的冰川及河流冲积层，有利于土壤的形成，而下伏碳酸盐岩中的岩溶空隙有利于排除沼泽地区过多的积水，偏碱性的碳酸盐岩也有利于中和酸性环境。因此，高纬度的岩溶区都成了主要的农业基地。而在东南亚、美国东南部和中美洲广泛分布的第三系碳酸盐岩层，具有高达16%～44%的孔隙度，含水量很高，干旱缺水和石漠化较弱[19]。所以，受生态地质环境条件影响和供水需求的带动，欧洲国家和我国都比较重视对岩溶及岩溶水勘查开发技术的研究。而且，我国岩溶不但分布面积广，并且由于一系列地域优势条件所决定，许多岩溶类型在全球有范例性，客观上使得我国的岩溶研究能够依托地域优势，为全球岩溶学科发展作出更大的贡献[20]。联合国教科文组织国际地质对比计划(IGCP)中有关岩溶的3个项目：IGCP299-地质、气候、水文与岩溶形成(1990～1994)；IGCP379-岩溶作用与碳循环(1995～1999)；IGCP448-全球岩溶生态系统对比(2000～2004)，均由我国提出并组织领导，一直由我国科学家袁道先院士担任项目工作组主席。2004年2月，联合国教科文组织IGCP执行局第32届理事会还通过了世界岩溶研究中心(IRCK)设在中国的提案，充分体现了我国岩溶研究水平在国际学术界的权威地位。在岩溶水的勘查研究程度方面，目前发达国家对岩溶区都作了系统的水文地质调查，工作的内容和程序与国内基本相似。但对每个岩溶泉或暗河流域投入的勘探、试验工作和所达到的控制程度普遍高于国内。他们对于每一个可能的落水洞与泉、暗河出口或钻孔之间都作了示踪试验，对各个岩溶水径流通道间的联系和展布方向、流速、流域边界掌握很确切。对主要的岩溶暗河、大泉、供水水源地都建立了长期自动监测系统和预报及管理模型，实现了定量化的预测预报。而且近些年来，国外地下水模拟软件不论是在数量还是质量上都有了巨大的发展和提高，前后处理的可视化功能日益强大[21]，公益性、基础性的地下水数据库建设也很完善和普及[22]。在地下水勘查技术研究与应用方面，地球物理探测技术是主要的技术手段，在半个多世纪的发展历程中，大致经历了三个主要阶段。20世纪50～60年代地球物理方法就已被应用于地下水勘查领域，方法以直流电测深、激发极化法、电测井为主，勘探的目标主要为第四系松散岩类孔隙水，方法成熟简单，目前许多地质勘查单位仍以其为主要勘探手段。70～80年代期间，找水工作开始面向勘查难度较大的基岩裂隙水、岩溶水，相应的物探技术方法也有了新的发展，如音频大地电场法、甚低频法、放射性法、综合测井等方法的应用，取得了明显的效果，并形成有特色的系列找水技术。从90年代至今，由于地下水勘查的内容和范围不断扩大，研究的问题更加深入，更具有针对性，所采用的技术方法通常都以综合物探手段为主，包括常规手段以及先进的电磁法、高分辨率地震技术等。目前，国外地下水地球物理探测技术发展迅速，电法已经从直流电阻率法发展到仪器轻便、分辨率高的电磁法，包括频率测深、音频大地电磁测深、瞬变电磁测深、可控源大地电磁测深等高灵敏度方法。美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大等国地球物理技术研究实力和仪器开发能力基础雄厚，工艺先进，先后研制了多系列的电磁法仪器，如美国Zong公司研制开发的GDP电磁法勘查系列，加拿大Geonics公司研制开发的EM瞬变电磁系列，加拿大Phoenix公司研制开发的V5、V6电磁法勘查系列，澳大利亚Geoinstru Ments公司研制开发的Sirotem电磁勘查系列以及俄罗斯研制的建场测深法系列等。德国、法国、日本等国在非洲、南亚地区有专门从事地下水勘探的地球物理公司，应用的方法主要为电磁剖面法、甚低频法、频率域电磁测深法，瞬变电磁法等[23]。另外，白俄罗斯和法国生产的核磁共振直接找水技术更是地下水地球物理探测技术的一大进步，其实质也属电磁法勘探范畴。它不仅能直接反映地下含水层的特征，而且还能提供如孔隙度、渗透率、导水性等水文地质参数，是最具发展潜力的一种地下水探测新技术。我国在地下水地球物理探测方面，也经历了从直流电法到电磁法的发展过程，目前拥有相当数量的上述大型电磁法勘查设备，但均为引进设备，自行研制能力较差，但在应用研究方面成果突出。先后开展了多项专项技术研究，如中国地质调查局组织实施的音频大地电场仪及找水研究、综合物探技术寻找基岩裂隙水应用研究、西北沙漠和黄土地区EH-4电导率成像系统勘查地下水技术研究、西北严重缺水地区地下水勘查战略研究等都是以电磁法为主流的应用研究。另外，在应用方面以电磁法为主开展了地质条件复杂、找水难度大、环境恶劣的一些生态地质环境条件下的地下水勘查工作，例如：罗布泊及塔里木盆地的松散岩类孔隙水、西部山地基岩裂隙水、西南岩溶石山地区岩溶水的勘查等，积累了较丰富的实践经验。不难看出，上述国内外地球物理探测技术的发展现状表明：信息量大、分辨率高、勘探深度大的电磁法探测技术已成为地下水地球物理探测技术的主要手段，在地下水资源勘查中发挥着重要的作用[24]。众所周知，物探结果仅是地层物性层空间分布特性的反映，解释结果是多解性的。如何将具有多解性的物探结果进行合理的地质解译，提高解释精度，这是水文地质和物探工作者必须深入研究的课题之一。实践证明，研究水文地质条件、掌握岩溶发育规律及地层岩性与物性之间的关系，从而建立合理的地质—地球物理模型与解释标准，是解决地质问题的核心。另外，任何一种物探方法都有其独特的优点，但也存在一定的缺陷，国内外的地球物理学家都共同认识到，在岩溶水勘查工作中，不能仅仅依靠某一种物探方法来解决问题，应该充分考虑实际水文地质条件，研究选择适宜不同地质环境条件和探测对象的方法组合和实施方案，多方法探测和综合解释，才能提高解释精度，取得更为理想的效果。由于我国岩溶面积广阔，岩溶类型多样，条件复杂。所以国内的水文地质和物探工作者，利用传统技术方法与引进的部分新技术设备结合，加强水文地质条件和岩溶发育规律研究，结合自身的经验，在找水的准确性上，也有很大的进步，积累了许多成功的经验，在应用研究的深度和广度方面居于世界前列。在岩溶水的开发技术方面，国内外引、提、堵、蓄的技术原理都基本上相同。欧洲岩溶水的开发方式，过去曾经以钻井取水为主，实行就地分散供水。20世纪后期，随着调查研究的深入，水文地质学家认为，一个岩溶泉流系统的各部分存在着密切的水力联系，水流的大部分最终都将汇集到泉口集中排泄，加之泉域面积较小，地形高差不大，在经济允许的情况下，按泉域统一规划和集中开发与调配更有利于岩溶水资源的管理和保护。因此，随着经济的发展，目前开发方式已经逐渐演变为以泉为水源，建设水厂，集中布设管网供水为主，仅在部分边远的地区还保留着一些分散供水井。在岩溶防渗成库技术上，在欧洲的法国和前南斯拉夫等国的岩溶分布区，自20世纪70年代或更早的时期，就建设了多个岩溶暗河开发工程和利用岩溶谷地建库建设水电站，解决岩溶区缺水困难和能源短缺问题，取得了岩溶水资源开发和水能开发带动农业、工业和城市发展的成功经验，如法国的拉苏斯城市供水水源地、特里波罗农业区的夏特里赫暗河开发工程、前南斯拉夫的特例比西尼察、涅列特瓦岩溶流域的水能开发等[25][26]。在钻井技术上，国外的技术设备远比国内的先进，能够满足干旱岩溶石山地区无冲洗液钻进的要求，钻进速度和自动化程度都高得多。我国政府十分重视西部地区地下找水工作，20世纪70～80年代，组织完成了大部分地区1：20万的水文地质普查，80～90年代，又组织开展了部分城市和重要经济区1：10万至1：2.5万的水文地质普查。之后，在20世纪末开展的“西北地区地下水资源特别计划”、“西北地区地下水勘查战略研究”、“西南贫困岩溶石山地区扶贫找水计划”等一系列工作的基础上，中国地质调查局2001年组织实施了“西部严重缺水地区人畜饮用水地下水紧急勘查工程”，2002年实施了“西部严重缺水地区地下水勘查示范工程”。其目的是通过对不同缺水类型地区水文地质条件的野外调查及分析，找出解决农村生活和生产用水困难的找水方向与途径，并通过适量的勘探工作加以验证，取得不同缺水类型区的找水经验，指导当地解决干旱缺水问题。探采结合示范井的实施，不仅获得了找水与取水的先进技术方法及经验，还直接解决部分严重缺水地区的人畜饮用水困难。“九五”期间直到2002年西部找水工作施工探采结合井约400眼，施工小口径浅井约3000眼，直接解决约120×104人饮用水困难。在岩溶水开发工程技术上，国内如蒙自五里冲这样的工程，也创造了超高防渗帷幕、超高超薄防渗墙、加密高压灌浆技术处理特殊复杂的溶塌堆积体等国际领先技术。还有许多颇具特色的岩溶石山区分散中小型岩溶泉和暗河引、提、堵、蓄工程技术。现代地下水勘查已成为一项巨大而复杂的工作，其涉及的内容广泛，包括地质学、水文地质学、工程地质、环境地质、地球物理学、数学、计算机等。从单一方法向地质测绘、地面物探和综合测井、“3S”技术等综合方法密切配合方向发展。在不同岩溶水源地类型的勘查中，不断提高岩溶水文地质调查研究程度，加深岩溶水赋存规律的研究，开展地球物理探测技术的优化组合示范研究及应用，使地下水勘查工作达到快速高效之目的，已成为国内主要的研究方向之一。在开发技术上，根据岩溶石山地区的需水特点，大型与中小型工程技术的研究与实践并举，特别是西部大开发及扶贫找水的推动，促使中小型工程的技术研究与应用得到了空前广泛地开展，取得了巨大的进步。目前，急需系统地研究总结和推广。国外的岩溶水探测技术主要朝着进一步提高精度、简便易行的方向发展，开发新的方法和设备，改进已有的设备，开发功能更全面和强大的解译软件。同时不断研究与改进岩溶水开发、水处理的工程技术设备，提高对复杂的岩溶地质环境的实用性和效率。另外，随着岩溶水开发程度的提高，一些地区由于不合理的开发导致发生了岩溶塌陷、泉水疏干、地下水污染等不良环境地质问题，引起了社会对岩溶水资源的合理利用和保护上的关注。因此，对岩溶水的脆弱性、环境监测预报与保护技术的研究，也已成为水文地质及环境地质研究工作的一个主要方向。

首先确定的研究方向，也就是毕业题目。 其次要写好“国内外发展现状、研究动态”要查阅大量的文献，可以在中国知网等网站上检索与研究方向相关的文献，一般学校网络上都能检索，同时可去图书馆查找有没有相关的书籍，如果英语好的话可以去上外国专。

阅读了大量的相关文献， 在写之前要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理，并从中选择最具有代表性的作者。参考文献格式： 著录参考文献能起索引作用，著录参考文献有利于节省论文篇幅，著录参考文献有助于科技情报人员进行情报研究和文摘计量学研究。论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的罗列，应对大量的事实、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。扩展资料：发表论文的过程作者先了解期刊，选定期刊后，找到投稿方式，部分期刊要求书面形式投稿。大部分是采用电子稿件形式。普通刊物（省级、国家级）审核时间为一周，高质量的杂志，审核时间为14-20天，核心期刊审核时间一般为4个月，须经过初审、复审、终审三道程序。国家没有对期刊进行级别划分，但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位，国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。