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【科研百人】丁康樂:在興趣中開展科研

發(fā)布時間:2017-03-20 10:08:10閱讀次數(shù):

     

人物名片:丁康樂,教授,博士,碩士生導(dǎo)師,國際學(xué)術(shù)期刊《International Journal of Petroleum Technology》與《Frontiers in Applied Chemistry》編委,歐洲有機地球化學(xué)學(xué)會會員。2012年入選湖北省新世紀(jì)高層次人才工程第三層次人選。

每年主講1-2門本科生專業(yè)基礎(chǔ)課、1-2門研究生專業(yè)課。自任副教授5年來,主持國家自然科學(xué)基金2項,中國石油科技創(chuàng)新基金1項,湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計劃優(yōu)秀中青年人才項目1項,油氣資源與探測國家重點實驗室開放基金1項,構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室開放基金1項,油田橫向課題2項;在《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》、《Organic Geochemistry》、《Acta Geologica Sinica (English Edition)》、《Geochemical Journal》、《Open Geosciences》、《地質(zhì)學(xué)報》等國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文,其中SCI收錄第1作者研究論文11篇,研究成果多次在國際國內(nèi)會議上交流;獲湖北省教學(xué)成果二等獎1項。

在油氣化學(xué)領(lǐng)域與油田化學(xué)領(lǐng)域分別確立了“深部油氣形成與保存過程中的有機-無機相互作用”以及“油氣藏中酸性氣體H2S與CO2的綜合利用”兩個研究方向。

與法國斯特拉斯堡大學(xué)我院Adam Pierre教授合作,通過嚴(yán)密科學(xué)論證,推翻了以色列希伯來大學(xué)(世界排名前60)化學(xué)研究所Zeev Aizenshtat教授等人提出的地質(zhì)環(huán)境中單質(zhì)硫、水以及1-辛烯反應(yīng)生成有機硫化物的自由基反應(yīng)機理(Organic Geochemistry, 2013),提出了一種新的OSCs形成機理(Organic Geochemistry, 2015),即無機多硫化物催化作用下的有機硫生成模式。該研究成果2016年被化學(xué)頂級期刊《Chemical Science》(影響因子9.2)研究論文引用。

盡管硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng)(TSR)可以解釋目前全球已發(fā)現(xiàn)的近20個高含硫化氫(H2S)氣田,但對其形成過程中參與TSR的主要有機質(zhì)一直是人們爭論的焦點問題之一,有許多理論和實踐方面的關(guān)鍵問題需要進(jìn)一步研究。我國川東北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組多個高含H2S的大型鮞粒巖氣藏,典型如普光氣田,其白云巖層儲層中普遍存在固體瀝青。針對這一地質(zhì)現(xiàn)象,提出儲層瀝青質(zhì)對高含H2S天然氣生成可能具有重要制約作用。丁康樂博士自行研發(fā)了一套熱化學(xué)過程動態(tài)模擬實驗裝置,通過熱模擬試驗,探討了瀝青質(zhì)還原硫酸鹽生成H2S的化學(xué)反應(yīng)途徑,并確定了反應(yīng)過程的關(guān)鍵影響因素。提出了瀝青可能是傳統(tǒng)流體烴類之外一類重要TSR還原劑,同時油氣儲層中高濃度H2S還可通過黃鐵礦、有機質(zhì)以及地層水之間的有機-無機相互作用形成等新觀點。從分子水平上得到了儲層瀝青對高含H2S天然氣生成的影響機理與相關(guān)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。特別是首次提出川東北富固體瀝青碳酸鹽-硫酸鹽巖沉積層中H2S生成過程為“六期漸進(jìn)式雙峰生成模式”。其中晚印支期晚期~早燕山期中期,飛仙關(guān)組達(dá)到第一次H2S生氣高峰。在早燕山期中期至中燕山期早期,達(dá)到H2S第二次生氣高峰。新的地質(zhì)地球化學(xué)模型為四川盆地海相地層何以普遍含有一定量的H2S,尤其是開江-梁平海槽西側(cè)的高峰場、龍門、雙家壩、高橋等石膏不發(fā)育地區(qū)何以具有較高含量的H2S提供了一種新的解釋思路。相關(guān)研究內(nèi)容發(fā)表于《Acta Geologica Sinica (English Edition)》、《Carbonates and Evaporates》、《Geochemical Journal》、《地質(zhì)學(xué)報》等刊物,該成果在2014年中石油創(chuàng)新基金驗收會上被評為優(yōu)秀。

關(guān)于吡咯類含氮化合物組成和分布的文獻(xiàn)主要發(fā)表在近三十年當(dāng)中,國內(nèi)外學(xué)者從沉積環(huán)境、生物降解、生源母質(zhì)、成熟度和油氣運移等方面進(jìn)行了大量研究,并取得了一些有意義的認(rèn)識,但對深部儲層中一些可能影響吡咯類含氮化合物分布的無機因素的研究,目前還出于起步階段。鑒于此,開展了吡咯類含氮化合物與水、硫化氫等無機流體間的有機-無機相互作用熱模擬實驗,從化學(xué)反應(yīng)的角度對吡咯類含氮化合物的組成與分布提出新的認(rèn)識,有助于解決目前國內(nèi)外對石油地質(zhì)體中吡咯類含氮化合物研究中存在的諸多問題。丁康樂博士通過模擬實驗,探討了吡咯類含氮化合物轉(zhuǎn)化為含硫、含氧等非烴化合物的化學(xué)反應(yīng)途徑以及反應(yīng)過程的關(guān)鍵影響因素,依據(jù)典型油氣藏中的地溫梯度和沉降速率,預(yù)測了地質(zhì)條件下吡咯類含氮化合物轉(zhuǎn)化為含硫、含氧非烴化合物的溫度、反應(yīng)速率以及反應(yīng)半衰期。首次在分子水平上得到了吡咯類含氮化合物與水、硫化氫之間的有機-無機相互作用機理、咔唑熱蝕變機理以及咔唑熱蝕變動力學(xué)模型。該成果對于理解高溫地質(zhì)條件下有機氮化物蝕變以及重質(zhì)油深度熱加工過程中有機氮化合物演化規(guī)律均具有重要的理論與實際意義。相關(guān)研究內(nèi)容發(fā)表于《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》、《Open Geosciences》、《沉積學(xué)報》等刊物。

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