松遼盆地油田地下水化學(xué)場的垂直分帶性與平面分區(qū)性

依據(jù)大汶口盆地東北部的水文地質(zhì)條件將其地下水系統(tǒng)劃分為第四系孔隙水、古近系裂隙水、寒武-奧陶系巖溶水,分析地下水系統(tǒng)中主要離子、礦化度和水化學(xué)類型的特征。結(jié)果表明,第四系孔隙水受人類活動(dòng)的影響較為嚴(yán)重,古近系裂隙水第一含水層水質(zhì)較好;第二含水層受含水巖性等因素影響,水質(zhì)變差,水化學(xué)類型由hco3-ca型變?yōu)閟o4-ca型;寒武-奧陶系巖溶水受外部因素影響較少,水質(zhì)較好。通過開采性抽水試驗(yàn)研究古近系第二含水層水質(zhì)變化,發(fā)現(xiàn)長時(shí)間抽水可以改善水質(zhì),但不能從根本上使水質(zhì)變好。

本文從松遼盆地北部水文地質(zhì)條件、用水現(xiàn)狀出發(fā),總結(jié)了該地區(qū)地下水開采過程中存在的若干問題,并相應(yīng)地提出了解決這些問題的途徑和措施。

為緩解全球氣候變暖趨勢,co2地質(zhì)儲(chǔ)存成為目前減少向大氣排放co2量的有效方法之一。區(qū)域co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評價(jià)是篩選co2地質(zhì)儲(chǔ)存目標(biāo)區(qū)和工程建設(shè)的基礎(chǔ),合理的評價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重對評價(jià)結(jié)果有重要影響。本次研究結(jié)合松遼盆地地質(zhì)條件,建立包括地質(zhì)儲(chǔ)存規(guī)模、儲(chǔ)存經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)存條件和儲(chǔ)存安全性4個(gè)方面、20個(gè)指標(biāo)、5個(gè)指標(biāo)劃分等級(jí)的評價(jià)指標(biāo)體系,利用層次分析法(ahp)確定各指標(biāo)權(quán)重,且考慮到各評價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的模糊性,由此得到基于層次分析法的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性的模糊綜合評價(jià)方法,并將該方法應(yīng)用于松遼盆地6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評價(jià)中,得到各一級(jí)構(gòu)造單元的地質(zhì)儲(chǔ)存適宜度。評價(jià)結(jié)果表明:中央坳陷區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性較好,可以作為co2地質(zhì)儲(chǔ)存的優(yōu)先區(qū)域,北部傾沒區(qū)、西部斜坡區(qū)和東南隆起區(qū)的適宜性一般,東北隆起區(qū)和西南隆起區(qū)適宜性均較差,不適宜儲(chǔ)存co2。該評價(jià)結(jié)果為松遼盆地地區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存場地篩選和工程建設(shè)等提供了科學(xué)依據(jù)。

含油氣沉積盆地地下水動(dòng)力場可以劃分為:①泥巖壓實(shí)水離心流;②大氣水下滲向心流;③(層間)越流、越流-蒸發(fā)泄水和④滯流4種局部水動(dòng)力單元類型。通常盆地邊緣大氣水不對稱下滲,發(fā)育向心流,中央凹陷區(qū)以泥巖為主的砂泥巖地層壓實(shí),發(fā)育離心流,大氣水下滲向心流與地層壓實(shí)離心流匯合,發(fā)育越流泄水。沉積盆地地下水動(dòng)力場演化和地下水成因控制了地下水化學(xué)場的分布規(guī)律。在離心流和向心流流動(dòng)過程中,地下水濃縮、鹽化,在越流泄水區(qū)形成高濃縮、高鹽化地下水。泥巖壓實(shí)離心流是沉積盆地油氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿χ?在地層壓實(shí)排水離心流過程中,由于巖性、地層、斷層等圈閉使得部分油氣在運(yùn)移過程中聚集;在地下水越流泄水過程中有利于油氣大量聚集—富集;在向心流推進(jìn)過程中,早期聚集的油氣可能部分被破壞,此外也可能在特定的地質(zhì)條件下形成水動(dòng)力和部分巖性、地層、斷層油氣藏。

田螺形礦井地下水化學(xué)特征分析與應(yīng)用——田螺形礦井地下水系統(tǒng)包含四個(gè)子系統(tǒng)：第四系孔隙含水巖組、煤系基巖裂隙含水巖組、棲霞灰?guī)r裂隙一巖溶含水巖組和老窯水。通過對四個(gè)子系統(tǒng)地下水化學(xué)特征的系統(tǒng)研究，建立了相應(yīng)的四個(gè)含水模型，作為判別礦井突水水源的...

鄂爾多斯盆地三疊系及侏羅系油層水礦化度總體較高，屬于鹽水-鹵水地層水類型，na＋k＋和cl-高度富集是形成油層水高礦化度的原因。對油田水地球化學(xué)特征研究結(jié)果，表明：①三疊系延長組油層水水文地質(zhì)條件穩(wěn)定，封閉性能較好．有利于油藏的后期保存；②侏羅系水文地質(zhì)環(huán)境活躍，油藏保存條件較差；③沉積期古鹽度特征對現(xiàn)今地層水礦化度具有明顯的控制作用；④印支期末剝蝕暴露時(shí)間間隔大氣水的淋濾作用的影響，是造成延長組頂部長1、長2油層水礦化度變低的重要因素：⑤侏羅系開放的水文地質(zhì)環(huán)境及煤系地層自身釋放的co2是造成侏羅系油層水nahco3水型的兩大條件。

本文介紹了松遼盆地北部粘土礦物脫水深度與油氣層分布的具體研究成果，指出粘土礦物快速脫水頂界附近是油氣層分布的主要層段，業(yè)已證明，它對該區(qū)勘探部署起到了重要的指導(dǎo)作用

通過在關(guān)中盆地典型地貌系統(tǒng)取樣,在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用吹掃捕集氣相色譜法對關(guān)中盆地淺層地下水樣品cfc-11、cfc-12和cfc-113濃度進(jìn)行測定,以亨利定律為基礎(chǔ)建立了計(jì)算地下水cfc年齡的活塞模型。利用cfc輸入函數(shù)對地下水表觀年齡進(jìn)行了計(jì)算。研究結(jié)果表明,關(guān)中盆地淺層地下水的年齡隨埋深增加而增大;從兩側(cè)山前向渭河,淺層地下水年齡呈增加的趨勢;自然狀態(tài)下,渭河水對地下水的影響僅局限在河道兩側(cè)2km范圍內(nèi)。

結(jié)合三項(xiàng)典型的工程實(shí)例,揭示了現(xiàn)狀巖土工程勘察工作中地下水化學(xué)性質(zhì)分析觀念的混亂及其影響評價(jià)技術(shù)手段的缺陷。提出了地下水化學(xué)性質(zhì)樣本統(tǒng)計(jì)分析的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)工作模式,并對實(shí)際運(yùn)用中需要注意的問題給予了說明。論述了依據(jù)樣本真值和中值差等統(tǒng)計(jì)分析參數(shù)施行可靠性評價(jià)的意義,探討了改進(jìn)途徑和進(jìn)一步規(guī)范相關(guān)技術(shù)工作的措施,包括地下水樣本數(shù)量限定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和異常實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的判別及處理等。就規(guī)范相關(guān)技術(shù)工作程序提出了建議。

為了評價(jià)榆神礦區(qū)和神府礦區(qū)地下水水化學(xué)特征與演化規(guī)律,在研究區(qū)采集了53組地下水樣品并進(jìn)行檢測,通過計(jì)算陰陽離子貢獻(xiàn)率、不同離子的相關(guān)系數(shù)、na~+與cl~-毫克當(dāng)量比值,繪制不同含水層地下水piper三線圖、gibbs分布圖,分析了地下水離子特征和水化學(xué)特征。分析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)地下水均為弱堿性水；受蒸發(fā)作用影響,溶解度較小的ca~(2+)相繼析出,是地下水離子貢獻(xiàn)率最高的陽離子；馬蘭黃土地下水的tds含量最低,沖洪積含水層地下水tds含量最高；總硬度從風(fēng)沙灘地向黃土區(qū)逐漸增高；ca~(2+)、so_4~(2-)與tds呈極高相關(guān)性；地下水化學(xué)特征主要受水-巖作用控制,風(fēng)沙灘地區(qū)地下水以hco_3類水為主,黃土梁峁區(qū)為hco_3·so_4類水。

額濟(jì)納盆地地下水虧缺問題及其對策探討——根據(jù)“九二”分水方案，正常水文年額濟(jì)納旗狼心山水文站來水量為5.34億m3，但地下水資源補(bǔ)給量與排泄量不能平衡，出現(xiàn)較大虧缺，難以抑制額濟(jì)納綠洲生態(tài)環(huán)境的繼續(xù)惡化。本文根據(jù)有關(guān)科研單位及專家學(xué)者的大量研究成果...

根據(jù)大汶口盆地東北部抽水試驗(yàn)資料,分析了水源井與周邊區(qū)域觀測井地下水水位變化情況。結(jié)果表明,開采性抽水試驗(yàn)對古近系裂隙水含水層影響最為明顯,水源井中的水主要來源于古近系裂隙水含水層,并與第四系孔隙水存在一定的水力聯(lián)系。通過對大汶口盆地的開采潛力進(jìn)行分析,提出了研究區(qū)存在的環(huán)境水文地質(zhì)問題。

從介紹了cfc在識(shí)別地下水混合中的應(yīng)用入手,將此方法實(shí)際應(yīng)用于關(guān)中盆地淺層下水研究。理論分析表明cfc濃度比值不受地下水混合作用的影響,利用cfc濃度年齡和cfc比值年齡可分析地下水混合作用,并可估算新水所占的比例。關(guān)中盆地下水cfc濃度從山前向渭河谷地有下降趨勢,反映地下水以側(cè)向流動(dòng)為主,山前補(bǔ)給的新水與含水層中的老水有混合作用。地下水中新水所占的比例可達(dá)50%以上,表明該區(qū)地下水較易接受現(xiàn)代水補(bǔ)給。

以儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合x射線衍射、掃描電鏡、鑄體薄片等方法,對松遼盆地扶新隆起帶北部扶余油層超低滲儲(chǔ)層粘土礦物特征及其對儲(chǔ)層敏感性的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:扶余油層主要含有綠泥石、伊利石、高嶺石和伊/蒙混層等4種礦物,其中伊利石含量最多,綠泥石和伊/蒙混層次之,高嶺石最少。儲(chǔ)層速敏性和堿敏性相對較弱,水敏性和鹽敏性較強(qiáng),對儲(chǔ)層影響較大,勘探開發(fā)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。粘土礦物對儲(chǔ)層水敏性的影響主要有3個(gè)方面,其中粘土礦物絕對總量是扶余油層水敏性強(qiáng)弱的主控因素。

三臺(tái)地區(qū)北山珍珠巖產(chǎn)于營城組一段,出露面積約0.62km2,厚度超過30m。野外掌子面可見珍珠巖與膨潤土、隱爆角礫巖、流紋巖共生。研究區(qū)珍珠巖可分為枕狀球狀珍珠巖、具流紋構(gòu)造(塊狀)珍珠巖、角礫狀珍珠巖、珍珠質(zhì)集塊巖。珍珠巖中含角閃石和輝石斑晶,基質(zhì)脫玻化明顯,出現(xiàn)球粒結(jié)構(gòu)和微晶(骸晶)結(jié)構(gòu)。珍珠巖與其他巖石的序列關(guān)系為珍珠巖—膨潤土—隱爆角礫巖—流紋巖。巖相序列關(guān)系為侵出相—火山通道相—噴溢相。研究區(qū)珍珠巖是水下快速冷卻形成的,其形成可以分為3個(gè)階段。第一階段(塌陷火山湖—爆發(fā)階段),早白堊世在三臺(tái)地區(qū)形成了陸相塌陷火山湖,并發(fā)生火山爆發(fā),形成凝灰?guī)r(水平層理發(fā)育)。第二階段進(jìn)一步分為3個(gè)亞階段:水下侵出亞階段,在斷陷湖盆中發(fā)生火山噴發(fā),由于盆地內(nèi)水體的驟冷作用,形成大量的珍珠巖(火山玻璃質(zhì)熔巖)和部分流紋質(zhì)熔巖;隱爆亞階段,形成流紋質(zhì)隱爆角礫巖;噴溢亞階段,形成流紋巖。第三階段(部分膨潤土化階段),在火山噴發(fā)間歇期由于大氣降水補(bǔ)給的地下水,在堿性條件下對珍珠巖進(jìn)行水化,但珍珠巖層處于相對封閉條件,沒有充分的水介質(zhì)活動(dòng),珍珠巖部分(表層、裂縫處)轉(zhuǎn)化為膨潤土。

主要以松遼盆地南部紅崗油田富含片鈉鋁石砂巖的紅143和紅146井為研究對象,通過普通薄片鑒定、茜素紅-s染色、掃描電鏡、能譜分析、顯微測溫等分析方法,對研究區(qū)含片鈉鋁石砂巖的成巖共生序列,尤其是流體包裹體均一溫度進(jìn)行了詳細(xì)的研究。紅崗油田成巖共生序列為:黏土礦物→石英次生加大邊→方解石→片鈉鋁石→鐵白云石→石英愈合微裂隙。通過流體包裹體測溫得出:方解石膠結(jié)物的均一溫度峰值在110～120℃;石英愈合微裂隙的均一溫度峰值在130～140℃。片鈉鋁石的形成溫度介于上述兩者之間,在120～130℃。通過與國內(nèi)外已有的研究成果相比較發(fā)現(xiàn):經(jīng)過巖漿改造后的砂巖中的片鈉鋁石的形成溫度較低,在25～150℃;以子礦物產(chǎn)于包裹體中的片鈉鋁石的形成溫度相對較高,在250～340℃。紅崗油田片鈉鋁石屬于第一種情況,形成溫度較低,在120～130℃這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)。掃描電鏡和能譜分析顯示,形態(tài)上,紅崗油田片鈉鋁石(形成溫度在120～130℃)主要為針狀,烏爾遜凹陷片鈉鋁石(形成溫度在78.56～115.02℃)的片鈉鋁石主要為針柱狀;化學(xué)成分上,紅崗油田的片鈉鋁石與烏爾遜凹陷的片鈉鋁石相比,前者富si,貧na、al和o,后者富na、al和o,貧si。

松遼盆地南部乾安油田青山口組發(fā)育大量含片鈉鋁石砂巖。通過偏光顯微鏡、掃描電鏡、茜素紅-s染色和x-射線衍射分析等,對含片鈉鋁石砂巖的骨架碎屑成分、膠結(jié)物與自生礦物、成巖共生序列和流體演化等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:松遼盆地南部乾安油田含片鈉鋁石砂巖的粒度為粉砂、微粒—細(xì)粒,分選中—好,巖石類型為微粒含片鈉鋁石長石砂巖、微粒含片鈉鋁石巖屑長石砂巖。膠結(jié)物與自生礦物主要為片鈉鋁石、鐵白云石、方解石、次生加大石英、自生粘土礦物(高嶺石及伊利石)。片鈉鋁石一部分以放射狀、束狀和板狀等產(chǎn)出,另一部分呈凝塊狀大面積地連片出現(xiàn),尤為特殊。成巖共生序列依次為方解石-自生高嶺石、次生加大石英-伊利石-片鈉鋁石、鐵白云石。co2注入前形成的自生礦物組合主要為多期方解石組合,高嶺石、次生加大石英組合;co2注入之后形成了片鈉鋁石和鐵白云石組合。流體演化過程為堿性流體環(huán)境—酸性流體環(huán)境—酸性流體向堿性流體過渡或偏堿性流體環(huán)境—堿性流體環(huán)境。

松遼盆地南部乾安長嶺凹陷下白堊統(tǒng)發(fā)育了多套優(yōu)質(zhì)烴源巖和三角洲前緣相砂巖儲(chǔ)集層,形成了上、中、下3套成藏組合。在凹陷東部的華字井階地,具備形成大中型構(gòu)造—巖性復(fù)合型圈閉的各種有利條件:多期三角洲前緣相區(qū)縱橫交錯(cuò)、相互疊加,經(jīng)常出現(xiàn)巖性橫向相變和上傾尖滅;以乾南潛伏古隆起帶古地形為背景形成的繼承性南北沉積微相分異;后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成盆地東部抬升,使得東部砂體整體上傾尖滅;后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成一系列小斷裂,對砂體上傾方向產(chǎn)生遮擋;大型斜向水流與區(qū)域構(gòu)造格局的有機(jī)配置;成巖作用造成儲(chǔ)層致密化。巖性—構(gòu)造復(fù)合圈閉形成于嫩江期及明水期,與大規(guī)模油氣運(yùn)移期配置良好,為形成華字井階地一批大中型構(gòu)造—巖性復(fù)合型油氣田創(chuàng)造了條件。

旱平川斷陷盆地受南北兩區(qū)域大斷裂控制,形成走向南東—北西向、傾向東北的條帶狀水文地質(zhì)單元。根據(jù)盆地內(nèi)斷裂構(gòu)造的控水特征、地層巖性的分布及富水性,將盆地內(nèi)第三系上統(tǒng)劃分為東、中、西三段及6個(gè)主要承壓含水層,并對新第三系和第四系地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄關(guān)系分別進(jìn)行分析論述,為該區(qū)今后找水提供了地質(zhì)依據(jù)。

松遼盆地為一個(gè)含有油、氣、鈾多能源的陸相沉積盆地.綜合整理前人關(guān)于松遼盆地西部斜坡的地質(zhì)資料,闡述了西部斜坡區(qū)域構(gòu)造位置,構(gòu)造演化特征及地下含氧含鈾流體對斜坡區(qū)砂巖型鈾礦控制作用.筆者運(yùn)用砂巖型鈾礦成礦理論分析認(rèn)為松遼盆地西部斜坡帶具有良好的砂巖型鈾礦找礦前景.

隴東盆地能源豐富,水資源短缺。盆地深層白堊系地下水來自古地質(zhì)歷史時(shí)期,受地質(zhì)構(gòu)造、巖性變化影響和控制地下水具有補(bǔ)給不足,徑流、排泄不暢、更新緩慢的特點(diǎn),地下水資源開采以消耗彈性儲(chǔ)存量為主。彈性儲(chǔ)存量雖然數(shù)量很大,但沒有后續(xù)性補(bǔ)給量,且受開采和環(huán)境條件的限制,不可能大量抽取,否則會(huì)引起地質(zhì)環(huán)境惡化。認(rèn)識(shí)好白堊系深層地下水資源的固有屬性,有助于合理開發(fā)利用深層地下水資源。

本文探討了陳村水電站近年來壩基地下水質(zhì)基本特征及演交。指出蓄水條件下,壩址滲流場內(nèi)存在復(fù)雜的液-固兩相間的水文地球化學(xué)作用,反映了滲流性狀、壩基防滲帷幕體的防滲效果及時(shí)、空變異。因而定期進(jìn)行壩基地下水化學(xué)特征研究將有助于分析大壩的運(yùn)行狀態(tài)。