2014年, 第25卷, 第4期 刊出日期:2014-04-10
  

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  • 天然气地球科学. 2014, 25(4): 1-2. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.1
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    《天然气地球科学》2014-04期封面及目次
  • 天然气地质学
  • 张林晔,李政,孔样星,徐兴友,刘庆,刘会平,王茹
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 477-489. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.477
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    根据对中国东部老区油气资源潜力再认识的国家需求,对目前国内外普遍使用的资源评价方法,即成因法、统计法、类比法的适用性和局限性进行了分析。针对国内外资源评价中存在的问题,选择在中国东部陆相含油气盆地中具有典型意义的渤海湾盆地牛庄洼陷,利用成藏组合统计法进行了资源量计算。该方法首先要对研究区内已探明的石油地质储量的来源构成和分布规律进行研究,通过油气运移方向和路径的分析,明确成烃与成藏的关系,结合构造、地层、沉积和温度压力环境确定总油气系统的边界;随后,在此基础上进一步划分成藏组合评价单元,在相同的成藏组合评价单元内利用统计法进行资源量计算。与以往的资源量评价方法相比,该方法由于充分的利用了成熟探区丰富的地质资料,即避免了成因法中可操作性较差的运聚系数的选取,又弥补了统计法中缺少地质分析的薄弱性,同时该方法能够进一步指出剩余资源在每个成藏组合内的差异,可为老油区的精细勘探提供依据。

  • 韩杰,江杰,潘文庆,孙东,张敏,李丹丹
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 490-497. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.490
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    长期以来,塔中西部上奥陶统艾家山阶桑塔木组与下伏良里塔格组分界线主要是泥岩与灰岩的分界线。在古生物地层格架下,结合岩性、电性、古地貌和地震反射特征,指出在局部地区桑塔木组底部存在大套灰岩分布区,分为条带状分布和斑团状分布,代表良里塔格组沉积期的古地貌高地,也即代表良里塔格组高能相带的分布区,具有较强的沉积环境指示意义。基于这一新方法识别出塔中西部Z15井区良里塔格组高能相带的分布,分为台内群滩和台缘丘滩复合体。

  • 张德民,鲍志东,潘文庆,郝雁,陈永权,王俊,张艳秋,赖洪飞
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 498-507. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.498
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    塔里木盆地中寒武统蒸发台地白云岩具有良好的勘探前景。在野外露头、普通薄片、扫描电镜、阴极发光及地球化学资料分析的基础上,对塔里木盆地肖尔布拉克剖面中寒武统白云岩储层特征进行了研究。结果表明:研究区中寒武统岩石类型多样,储集空间以溶蚀孔、垮塌孔洞(垮塌遮蔽孔)为主;结合孔洞分布特征、伴生矿物和地球化学特征,探讨了储层成因机理,认为研究区储层成因包括同生期大气水溶蚀、浅埋藏期垮塌堆积和深埋藏期热液溶蚀3种机理,其中前两者受海平面变化控制,分布范围广,埋藏期热液溶蚀作用纵向上与深大断层伴生,其溶蚀范围平面上呈层状分布,存在改造早期溶蚀孔洞的现象。

  • 韩志锐,曾联波,高志勇
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 508-515. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.508
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    根据地震剖面解释和平衡剖面分析,库车前陆盆地秋里塔格构造带东段盐下地层的构造变形强度大于西段,东段的构造变形缩短率为13%~25%,形成了断层相关褶皱、叠瓦构造、双重逆冲构造等构造样式;西段的构造变形缩短率小于10%,形成了背冲构造、台阶状构造等断块构造。利用回剥原理,采用盆地模拟技术分析表明,东段的沉降速率大于西段。构造变形和沉降速率的差异性对储层成岩作用和物性产生了重要影响。东段的构造变形强,沉降速率大,储层的深埋时间长,导致储层的成岩作用强,处于中成岩A2—B期,储层的视压实率为37%~64%,储层物性较差;但强烈的构造作用造成裂缝发育,裂缝的存在提高了低渗透储层的渗透性能。西段的构造变形相对较弱,沉降速率较小,储层的浅埋时间较长,造成储层的成岩压实作用较弱,处于中成岩A1—A2期,储层的视压实率为24%~55%,储层物性相对较好。构造—成岩作用是影响库车前陆盆地秋里塔格构造带低渗透储层物性差异的关键地质因素。

  • 施辉,李慧,刘震
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 516-525. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.516
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    应用三维地震资料对柴达木盆地西南区古近系—新近系坡折带类型、分布和演化进行了系统研究,发现高原咸湖所特有的“短周期沉积坡折带”和断裂坡折带在研究区均有发育,前者大致呈SN分布,除上干柴沟组(N1)不发育外,其他层段都有分布,控制了低位体系域的发育,是分流河道向水下分流河道或水下分流河道向滩坝或前缘滑塌浊积扇突变的分界线;昆北、阿拉尔、七个泉、红柳泉断层,以及SN向调节断裂阿拉尔东和Ⅷ号断层属持续发育型断裂坡折带,而Ⅺ号断层在上干柴沟组(N1)沉积期相对不发育,属间断发育型断裂坡折带。向南倾为主的逆向型断裂坡折带以下可容空间增大,向北倾为主的顺向型断裂坡折带以上发育反向小断槽和突起小断隆,下方均是砂体堆积的有利场所,前者控制砂体沿断层走向展布,后者常发育悬浮和跳跃组分为主的滩坝砂体。研究区发现的7个主要岩性油藏都分布于坡折带以下,对油藏进行解剖后发现沉积坡折带和断裂坡折带不仅直接控制了有利砂体的分布,还控制了岩性圈闭和构造—岩性圈闭的发育,另外,两者结合可以组成断裂—砂体复合输导系统,主导了油气运移的路径,因此可以说坡折带具有“控砂”和“聚油”的双重作用,坡折带附近是岩性油藏富集区带,将成为下一步岩性油藏勘探的重点方向。

  • 田继先,孙平,张林,郭泽清,翟志伟,周飞,赵健
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 526-531. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.526
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    柴达木盆地北缘山前带平台地区为长期继承性古隆起,位于祁连山前,紧邻赛什腾凹陷。从烃源岩、储盖组合、圈闭及油气运移等方面,分析了平台地区的成藏条件。研究表明:平台凸起为源外成藏模式,赛什腾凹陷的侏罗系烃源岩所生油气,经断层及不整合面运移到具有古隆起背景的古近系砂岩储集层聚集成藏。平1井的突破,证实了柴北缘山前带源外成藏模式和古隆起具备较好的勘探潜力,也是下一步柴达木盆地主要的勘探方向。

  • 林洪,李凤杰,李磊,杨豫川,李俊武
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 532-541. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.532
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    应用Q型聚类、相关分析和ZTR指数等数理统计方法,对柴达木盆地北缘古近系碎屑岩中的重矿物进行稳定矿物和非稳定矿物及其组合特征进行了分析,并判断其物源方向。古近系的重矿物主要表现为稳定矿物含量大于非稳定矿物的含量,表明该区沉积物搬运距离较长,离物源区相对较远。柴达木盆地北缘古近系各层组的重矿物类型及其组合形式、ZTR指数分布特征等均很接近,表明物源在沉积演化过程中具有明显的继承性。综合分析得出物源方向有3个:北西部阿尔金山物源区、小赛什腾山—赛什腾山物源区和东部的祁连山—绿梁山物源区。三大物源区内可进一步分为若干小的物源区,各物源相对独立,仅在冷湖四号、五号构造带受阿尔金山物源区及小赛什腾山物源区的综合影响。

  • 熊波,苏龙,张功成,沈怀磊,郑建京
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 542-550. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.542
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    油气勘探揭示,琼东南盆地深水区下渐新统崖城组属于海陆过渡相煤系烃源岩,是主力气源岩之一。选择崖城组煤系烃源岩样品开展全岩热解实验,定量评价生气极限和生烃动力学特征。结果表明,崖城组煤系烃源岩的主生气期镜质体反射率(RO)值为0.96%~2.74%,生气极限RO值为4.38%,该值对应处ΔRO的最大值为0.83%,且累积和阶段产率变化不大,预示煤系烃源岩生气过程基本结束。通过实验结果与收集到的钻井实测RO值对比,认为在中央坳陷边缘及其邻区,崖城组煤系烃源岩仍具有生成天然气的巨大潜力。该项研究对于深水区盆地的油气勘探具有重要的理论和现实意义。

  • 蔡嵩,夏斌,万志峰,王利红
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 551-557. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.551
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    西北非拥有丰富的油气资源,是世界油气勘探的热点地区之一,也是我国石油公司海外油气勘探的重要地区。Cheliff(谢里夫)盆地是位于阿尔及利亚北部泰勒构造带的一个复杂的中新生带含油气盆地,由于Cheliff盆地经历了多期次造山运动的改造和复合叠加作用,构造演化规律不明确,使其成为油气勘探难点。以构造地质学和成盆动力学理论为指导,通过综合利用重磁、地震和遥感、卫星资料的综合解释,认为Cheliff盆地中生代时为被动大陆边缘裂陷环境,新生代时强烈挤压反转,为中新生代叠合盆地。并应用了含油气系统的理论和研究方法,结合地震解释结果,进行有利区带评价和勘探目标优选,指出盆地内的东部坳陷及其周边的构造带(中央低隆带、Tliouanet隆起带、Mostanem隆起带、Ain Zeft台阶带)将是有利油气勘探区带。

  • 谢楠,赵汝敏
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 558-564. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.558
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    Shwebo盆地是在中生代边缘海沉积盆地基础上演化而成的新生代弧后盆地,经历了边缘海盆地—弧后盆地2个主要演化阶段。盆地的主要烃源岩和储盖组合均发育于新生代弧后阶段。始新统烃源岩的排烃高峰期是渐新世—中新世,以生气为主。始新统自生自储组合和渐新统下生上储组合是该盆地最重要的成藏组合方式。盆地西部岛弧断裂带发育一系列的断背斜圈闭,盆地东部发育一系列的正花状构造和断背斜圈闭,沿着Sagaing走滑断层呈带状分布。Shwebo盆地中西部的Shwebo-1号构造和东部的斜坡区礁构造为最具潜力的勘探区域。

  • 天然气勘探
  • 任芳祥,龚姚进,张吉昌,谷团,曹积万
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 565-573. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.565
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    裂缝发育段是潜山内幕油藏的主要储集空间,可靠地预测裂缝发育段的空间分布是实现该类油藏有效勘探开发的关键。近年来,中国石油辽河油田在兴隆台潜山内幕油藏勘探开发实践中,在勘探初期仅有少量探井的情况下,以裂缝岩心描述为基础,充分挖掘构造位置、地层岩性、裂缝特征、地震信息响应特征以及产能特征间的匹配关系,大大提高了裂缝发育段识别与预测的可靠性。基于以上认识,创新性提出地质地震统计学裂缝发育段评价与预测技术,把井眼的“硬数据”与三维地震资料“软数据”相互融合,建立起裂缝发育特征—地震反射轴特征—产能特征的耦合响应关系,实现了裂缝发育段的定性—半定量预测,有效地指导了潜山内幕油藏的勘探开发工作。

  • 蔡涵鹏,龙浩,贺振华,李亚林,邓吉刚,何光明,邹文
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 574-581. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.574
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    针对低于调谐厚度的地层厚度估算难题,探索了一种应用叠后地震数据瞬时相位谱的地层厚度估算方法。该方法在有效地震频带内应用瞬时相位谱构建地层厚度估算的目标函数,不需要考虑反射系数大小和极性、地震子波的主频率。合成记录数据测试显示该方法在地震数据无噪声的情况下,对于厚度小于和大于调谐厚度的情况均能得到精确的厚度估算,厚度估算不受地震数据带宽、反射系数大小和极性的影响,但是厚度估算严重受噪声污染的影响。野外实际数据的应用表明,当在有效频带内地震数据具有高信噪比的前提下,应用该方法获得的地层厚度估算与测井解释数据比较,误差均小于10%,能够为油气藏勘探和开发的钻井部署提供依据。

  • 张振波,代一丁,轩义华,刘宾,薛志刚
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 582-587. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.582
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    随着南海东部勘探进程的推进,中深层地层(珠江组到基底)成为勘探评价的主要目的层,其勘探程度决定了南海东部储量的规模。但是由于海上各种干扰因素的存在,影响到中深层地质成像的品质,制约了南海东部下一步勘探进程,提高中深层成像品质是当前南海东部亟需解决的问题。常规共中心点叠加理论是基于水平层状介质的假设前提,有一定的局限性。倾角共反射面叠加方法对地层倾角不做限定假设,地下反射面可以是任意的角度,相较于共中心点叠加理论而言更接近实际地质情况;倾角共反射面叠加技术在共反射点及其附近第一菲涅尔带内全部反射波的叠加,因此形成超级覆盖次数,能够显著提高信噪比。经过前期理论研究、资料试验及在南海东部深水区的应用,证实倾角共反射面叠加技术能够有效改善该区中深层地震资料信噪比、适用于复杂地层地质条件,能极大地提高地震资料的可解释性。相信该理论的进一步应用将有助于指导南海东部深水区的勘探、提高勘探成功率及勘探储量规模。

  • 天然气地球化学
  • 孟元林,杜虹宝,许丞,肖丽华,周新桂,胡安文
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 588-594. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.588
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    在西宁盆地下侏罗统发现了一套湖沼相烃源岩。为了研究该套烃源岩的生烃潜力和赋存页岩油气的可能性,在大茶石浪下侏罗统剖面系统地采集了有机地球化学样品,完成了湖相暗色泥岩和高位沼泽炭质泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试和研究。结果表明,西宁盆地下侏罗统暗色泥岩有机质丰度较高,属于中等偏好的烃源岩,炭质泥岩有机质丰度属于中等偏差的烃源岩;湖相暗色泥岩和高位沼泽相炭质泥岩有机质类型均以Ⅲ1型为主,生油能力较差,生气能力较好;其镜质组反射率分布在0.7%~0.94%之间,已进入大量生烃的成熟阶段。其地球化学特征和世界上许多页岩油气田的烃源岩有相似之处,据此推测,西宁盆地下侏罗统具有形成常规油气和页岩油气的潜力。

  • 王圣柱,张奎华,金强
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 595-602. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.595
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    通过对哈拉阿拉特山地区不同地质单元不同层系原油(油砂)色谱、色质等地球化学分析,系统解剖了原油的地球化学特征。根据原油的母质类型、沉积环境、成熟度和C20、C21、C23三环二萜烷分布特征,划分为3种成因类型:Ⅰ类原油分布在浅层超剥带和逆冲推覆带浅部,为风城组烃源岩生成的低熟—成熟油,强烈生物降解,正构烷烃分布不完整,三环二萜烷呈上升型,高伽马蜡烷,富含β-胡萝卜烷;Ⅱ类原油分布在逆冲推覆带中深部,为风城组烃源岩早期生成的低成熟油,未(或轻微)遭受生物降解,具有明显的植烷优势;Ⅲ类原油集中分布在哈浅20井区超剥带西山窑组,主要为乌尔禾组烃源岩生成的高成熟油,混有少量风城组烃源岩生成的原油,具有姥鲛烷优势,低伽马蜡烷,低β-胡萝卜烷,三环二萜烷呈山峰型。通过山前带地质建模和构造变形分析,提出哈山石炭系逆冲推覆体下发育厚层的风城组烃源岩,其向北可延伸至达尔布特断裂附近,使研究区烃源岩分布扩大了近1 000km2,该认识无疑扩大了研究区的找油范围,对拓展准北缘地区的油气勘探领域具有重要意义。

  • 非常规天然气
  • 程远方,常鑫,孙元伟,王欣
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 603-611. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.603
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    针对页岩压裂属于脆性材料的裂缝扩展问题,从线弹性断裂力学理论出发,建立了水力裂缝与天然裂缝干扰判据以及新裂缝起裂角计算模型,并在此基础上编写了裂缝扩展计算程序,从地质和工程2个方面分析了页岩储层缝网延伸形态的受控因素。研究表明:在低水平主应力差和低逼近角的情况下,天然裂缝易发生剪切破坏,迫使水力裂缝发生转向形成复杂裂缝网络;新裂缝起裂角与天然裂缝倾角、水平应力差以及缝内净压力密切相关;天然裂缝展布(倾角、距离)对缝口净压力、交会点处裂缝缝宽有重要影响;低黏度压裂液有利于增大天然裂缝的极限延伸距离,而较高的施工排量可以增大交会点处天然裂缝宽度,利于支撑剂通过弯曲段,减小桥堵现象的发生。研究成果对页岩储层压裂设计具有重要的理论参考价值。

  • 杜殿发,王妍妍,张琼,乔妮,刘洋
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 612-617. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.612
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    区别于常规气藏,页岩气藏渗流主要受解吸、扩散、窜流和常规达西流动控制,机理复杂。考虑到基质和裂缝系统之间存在的压力差,在将气藏看成是双孔单渗介质的基础上,新增加了一个扩散以外的窜流流动,通过引入2个新的参数分别表征扩散和窜流2个因素的影响,建立了页岩气藏含有多条横向裂缝的压裂水平井的渗流数学模型。在此基础上,基于源函数理论,采用镜像反应和叠加原理,得到了地层中任意一点的压力表达式,通过Laplace变换和Stehfest数值反演得到水平井井底压力解,绘制了不同条件下的压力动态曲线,并与目前存在的渗流数学模型进行了对比,为页岩气藏的试井分析和不稳态产能评价提供了理论依据。

  • 杨峰,宁正福,王庆,孔德涛,彭凯,肖丽芳
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 618-623. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.618
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    以氮气分子为探测介质,采用氮气吸附分形分析方法研究了页岩孔隙结构及其不规则性,计算了页岩纳米孔隙分形维数,给出了分形维数与有机碳含量、页岩组成、孔隙结构参数之间的关系曲线,讨论了分形维数对气体吸附和渗流的影响。结果表明,页岩纳米孔隙具有明显的分形特征。分形维数与有机碳含量、微孔发育程度有关。有机碳含量越高,分形维数越大。分形维数反映了页岩微孔的发育程度,微孔越发育,平均孔径越小,比表面积越大,分形维数越大。分形维数对气体的赋存和运移有着不同的影响,分形维数越大,孔隙结构趋于复杂,这有利于气体吸附存储,但不利于气体渗流。

  • 冷济高,韩建辉,李飞,李鹏,孟兰
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 624-631. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.624
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    上扬子地台页岩气资源丰富,特别是牛蹄塘组勘探潜力巨大。花垣页岩气区块位于上扬子地台牛蹄塘组主要页岩气富集区,其页岩气勘探潜力亟待深入发掘和准确评价。运用地层对比、储层分析和烃源岩地球化学分析等手段,结合前人研究成果,对花垣页岩气区块的构造、储层和烃源岩特征进行了系统研究。厘定了牛蹄塘组的分布范围、储层物性、烃源岩厚度等参数及其分布特征,结合渝科1井和岑页1井的含气量测试结果,进一步计算了区块资源量。花垣页岩气区块牛蹄塘组的有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型;烃源岩有机质含量高,其平均值为3.52%;镜质体反射率平均值为3.58%,达到成熟晚期阶段;储层具有低孔—超低渗、高比表面积的特征;区块的可采资源量达31.87×108m3。花垣页岩气区块具备了较好的烃源岩、储层及埋藏条件,可采资源量大,可以优选区块中上部的民乐至龙寨一线进行下一步的勘探和评价工作。

  • 任泽樱,刘洛夫,高小跃,肖飞,王英,吴康军,肖正阳
    天然气地球科学. 2014, 25(4): 632-640. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2014.04.632
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    页岩气主要以吸附和游离状态赋存于泥页岩中,其中吸附气含量占页岩气总量的40%~85%,泥页岩的吸附能力在一定程度上决定了页岩气成藏规模的大小。为研究库车坳陷东北部侏罗系泥页岩的吸附能力和影响因素,对采集的岩心样品进行了X-射线衍射全岩矿物、微观孔隙结构和等温吸附等分析测试。结果显示:研究区侏罗系泥页岩最大吸附气量(VL)介于0.58~8.52m3/t之间,多小于2m3/t;Langmuir压力介于0.55~5.24MPa之间。分析表明:有机质是页岩气吸附的主要载体,其丰度是泥页岩吸附能力的直接控制因素;在有机质含量较低时,黏土矿物具有较强的吸附能力,是泥页岩吸附能力的主控因素。此时,微观孔隙结构对泥页岩吸附能力影响较大;不同类型的黏土矿物对吸附能力的影响不同,研究区伊/蒙混层吸附能力较强,对吸附能力影响较明显;最大吸附气量与比表面积、总孔体积具有良好的正相关关系;此外,湿度、压力等外部环境也对吸附能力有一定的影响。