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置顶: (2017-02-20 15:39)
分类: 语言程序
鉴于新浪微盘挂了(2017.4 更新;说话间好像又偷偷复活了),一些共享的文件陆续迁移至:http://pan.baidu.com/s/1sl4hTRv

更新:2017年7月10日
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抽空看了一下Basin%Ro的模型,和easy%Ro模型原理基本相同,只不过它的活化能分布变了,初始Ro(0.2104%)略有差异。因此,完全可以用之前的easy%Ro excel计算表格(见http://pan.baidu.com/s/1sl4hTRv)。如之前提到的,basin%Ro与easy%Ro最大的区别在于前一模型在Ro2.0%之前的计算值小于后一模型的计算值。即,basin%Ro模型反映的是这样一种成熟度演化规律(亦称dog-leg,狗腿,哈哈):刚开始时成熟度缓慢增加,当进入成熟阶段后(如Ro>0.8%),则Ro快速上升。这种Ro演化规律可参见一些中生代的陆相烃源岩。


Easy%Ro与Basin%Ro对比
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(2017-10-11 16:41)
IMOG-2017(28届国际有机地球化学会议)于9.17-9.22在意大利佛罗伦萨召开,本人不小心混了个名额,在那里混迹了几天,见识了一些新的技术与方法。下面是基于自己的兴趣整理的一些本次会议的要点。如果想全面了解本次会议的内容可详见会议官方网站(http://imog2017.org/),其中最值关注的是大会和分会报告(http://imog2017.org/technical-programme/ ),多少代表了当前地球化学研究的前沿与热点。
首先是技术方面。
(1)高精度分子地层学。该技术是基于LDI-FT-ICR-MS(激光脱附离子化-傅里叶转化-离子回旋共振-质谱检测,质谱成像检测技术)。通过LDI-FT-ICR-MS可以直接在岩石样品上检测生物标志物的分布情况,样品无需经过抽提,分析精度可达微米级(亚毫米级)。该技术已经成功的重构了地中海腐泥沉积层形成期间海面温度的高频变化曲线(时间间隔尺度在数月到数年之间)。该技术对于页岩油精细描述具有潜在的重要应用价值。
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据Rowe等(2008)的研究表明,如图1所示,泥岩可以根据常量元素Si、Al的相对比例区分硅质泥岩(一般为生物硅),黏土质泥岩(或一般泥岩)及钙质泥岩(如含灰泥岩等)。图1中的两条分类趋势线,即一般泥岩线(伊利石-硅混合线)和含钙泥岩(方解石稀释线)是根据Barnett不同类别的泥岩回归得到的。尽管如此,笔者尝试用包括松辽盆地青山口组泥岩、含钙泥岩在内的数据验证显示,这两条分类线所呈现的规律可能具有一定的普遍性,特别是一般泥岩线。位于泥岩线上方的样品反映具有“过量硅”,通常是由于存在生物硅引起的。有意思的是,如果我们把砂岩的数据投到图上(图2),泥岩线会向上平移,是否说明碎屑沉积岩中的Si/Al比是一个比较恒定的值?
图1、SiO2-Al2O3泥岩分类图版(据Rowe等改)
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图形数字化

分类: 科研工具
有时候,我们需要将文献中发表的一些以图形方式呈现的数据、分类线采集下来留待以后的研究使用,这时就需要一款图形数字化软件。这种数字化软件网络上有不少,个人用过的最顺手的还是这款来自南阿拉巴马大学(University of South Alabama)物理学院开发的Plot Digitizer。软件无须安装,只有一个exe文件。软件运行界面如下图。操作方法只需二步:(一)加载图片,点击菜单栏的“天平”图标,三点校正坐标;(二)数字化数据点、线。

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动力学

分类: 学习札记
用于生烃动力学模拟的样品首先需要满足未熟-低熟,其次是可溶烃含量要低。第一个条件是显而易见的,这里我们重点关注可溶烃含量。可溶烃含量过高,标定的生烃曲线往往给人以能生成低熟油的印象(如图1中“原始”的生烃曲线,生烃门限约为0.4%Ro,大大低于一般的认识)。避免这种问题最直接的方法是采用抽提后的样品进行热模拟实验。抽提的问题需要注意溶剂残留的问题,如果不注意,对后续模拟实验及标定的影响更大。这里介绍另一种样品不需要预处理的方法。理论上,可溶烃作为其中的一种“反应物”可以在最后标定的活化能分布中体现出来,只不过其活化能要远低于对应的干酪根的生烃活化能。事实也正是如此,如图2所示,通过活化能标定可以把反映可溶烃的“活化能”识别出来。由于离散型活化能反映的是烃源岩中不同的生烃组分,因此,只要把代表可溶烃的这部分“活化能”去掉,剩下的就代表真正的干酪根的生烃活化能。图1中“校正后”的生烃曲线,即为图2中的活化能只保留干酪根部分生成的生烃曲线。需要说明的是,并不是说所有低活化能的组分都可看成是可溶烃的贡献,实际操作还是需要多方验证。在上面的例子
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先来看以下两个问题:
1、镜质组反射率(Ro)值为0.68%和0.7%的烃源岩成熟度差别很大么?
2、不知道深度,不知道层位,甚至不知道地质背景,手上只有岩石热解数据,能否准确测定样品的Ro?

第一个问题大多来自地质解释员的,因为0.7%刚好是低熟与成熟烃源岩的界线,于是一个样品Ro给0.68,0.69,0.699...还是0.7%在一些地质人员看来就是“生死攸关”了。从分析的角度看,这些值其实没有本质的区别。Ro测量与样品的其它物理性质的测量并不同(如孔隙度,密度等),它的测值不是一个值,而是一堆值,最后报道的值是一个平均值或出现频率最多的那个值(c.f.直方图)。那么如何评价这种烃源岩的成熟度呢?个人倾向于将这种烃源岩归到临界成熟阶段
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动力学

标定

分类: 学习札记
一、类S形反应模型简介
区别于一级反应模型或平行反应模型,类S形化学反应在等温条件下,在反应的初始阶段,反应速率有一个逐渐增大再降低的短暂过程,此后又逐渐降低——如此整个反应速率曲线近似一个水平拉伸的S,故名。由于等温反应最初都有一个升温的过程,因此起初反应速率的增大很容易被误认为是由于升温的缘故,其实是很多化学反应的典型特征。类S形化学反应模型最早是由Burnham A.K等引入到有机质生烃动力学,称为ePt模型(extended Prout-Tompkins)——主要针对一些特殊的藻煤。不过,可能由于石油工业领域涉及生烃的有机质以复杂的化合物为主,极少有类似藻煤这种以保存完好的纯藻为主的生烃物质,因此ePt模型极少适用,关注的人也不多。不过,显然Burnham A.K大牛对此模型还是极其得意的,直到最近还在其新书里大力推介ePt模型,并且吐嘈各领域的大牛对此模型的必要性后知后觉,哈哈。个人猜测,这个反应模型大家用的少另一个重要原因是该模型无论是标定还是计算都涉及到数值积分,因此远不如常规的化学模型用起来方便。不过,据称该模型对于纤维、聚合物等裂解反应也是适用的,因此作为一个在其它领域可能用途
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前言:最近心情持续较差,指数乃为-273.15℃,心情差就想动手,动手就要挖坑,至于能不能将坑填满,后话。至少之前好像挖了不少坑,至今积满了水。。。哦~也许是灰。。。
然后,依旧是自序。大约十多年前,首次接触化学生烃动力学,那时觉得这是门深不可测的学问,而对于通过实验曲线计算出化学动力学参数的过程更是向往的不得了。那时谷歌还在,尽管如此,网上可搜的,能用的资料极少。甚至连计算的软件都没见过,真是神一样的存在。此后,利用相当贫脊的编程知识写过基于给定动力学参数计算生烃转化率的计算程序,Easy%Ro,Simple Ro等。再后来事情变得越来越复杂,代码也越写越长,加入了生排烃量平衡计算,不同吸附烃模型的残烃量计算等等--OrgPlus。尽管如此,对于生烃动力参数的标定、获取这个问题依旧处于无解中。大约在2010年左右开始接触Matlab,会了一些简单的操作后,才又重新想起动力学参数数值的标定问题。还记得第一次用Matlab的非线性最小二乘法命令lsqnonlin得到一组动力学参数的情形,心情是何等激动!混沌了这么多年,总算是摸到了门槛。此后又摸索了几年,现在算是入了门,有
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和之前检验高斯数值模型的还原精度一样,检验离散型动力学模型的还原精度依然根据已知的动力学模型生成不同的升温速率曲线,然后用模型标定,看结果是否能够还原这些动力学参数。为此,我们选了一个极端的情况,活化能分布比较散(表1),然后,转化率曲线也比较奇怪(图1)。图1是标定结果与原始模型的对比,表2是标定出来的活化能分布及指前因子。可见选择的数值模型是能够还原真实的化学动力学参数。

表1 测试动力学参数
A=1e14
Ea(kj) Frequency
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所有线性最小二乘问题(线性回归)实质是一种二次规划问题~~

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