通過對天環(huán)坳陷北部地區(qū)山1-盒8段地層水水文地球化學特征等研究,揭示地層水成因,為該區(qū)下一步氣水關(guān)系研究和天然氣勘探開發(fā)提供基本依據(jù)。研究表明,天環(huán)北部地層水礦化度較高,偏酸性,離子組成以Cl^-、K⁺+Na⁺和Ca²⁺為主,水型為氯化鈣Ⅳ型和Ⅴ型水,反映所處環(huán)境有利于氣藏的聚集和保存。地層水特征參數(shù)中除變質(zhì)系數(shù)較大外,鈉氯系數(shù)、鈣鎂系數(shù)和脫硫系數(shù)均較小,反映了山1-盒8段地層水濃縮和變質(zhì)程度較深,地層封閉條件優(yōu)越,是良好烴類聚集區(qū)。此外,通過對比水體環(huán)境中各離子組分的富集和損耗狀態(tài),分析認為研究區(qū)山1-盒8段地層水成因與蒸發(fā)濃縮作用、水-巖相互作用和流體混合作用等有密切關(guān)聯(lián),屬于原始沉積成因水且經(jīng)歷了較強濃縮變質(zhì)作用。 

【文章來源】：科學技術(shù)與工程. 2020年07期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

地層水主要陰、陽離子組成三角圖

研究區(qū)天環(huán)北部地區(qū)位于盆地西北部,構(gòu)造單元隸屬于天環(huán)坳陷北段[圖1(a)],該區(qū)東臨蘇里格大氣田,西與沖斷帶相接,面積約1.1×104 km2。天環(huán)北段上古生界為一套海陸過渡相的碎屑巖沉積體系,地層自下而上依次為石炭系本溪組、二疊系太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組,總沉積厚度約700 m[8]。烴源巖主要來源于本溪組、太原組和山西組的煤層及暗色泥巖,為廣覆式生烴。上古生界主力產(chǎn)氣層為山西組山1段和下石盒子組盒8段,是此次研究的目的層位,二者為整合接觸[圖1(b)]。天環(huán)北部山1段發(fā)育淺水曲流河三角洲沉積,盒8段發(fā)育淺水辮狀河三角洲沉積。進入新生代以來,盆地西緣開始隆升,受西緣逆沖帶的影響,研究區(qū)最終過渡為現(xiàn)今西傾的單斜構(gòu)造形態(tài)[圖1(c)]。近幾年天環(huán)坳陷有多口井在上古生界的不同層位獲得工業(yè)油氣流,如李4井在盒8段測試獲得20.24×104 m3/d的無阻流量,李10井在太原組測試獲得4.78×104 m3/d的無阻流量,蘇399井在山1段測試獲得4.35×104 m3/d的無阻流量。近期天環(huán)坳陷新增鉆探井20口,其中位于蘇402井-李8井以西區(qū)域的李22、李23、李30等井均獲得1.0×104 m3/d以上的工業(yè)氣流,基本不產(chǎn)水或者低產(chǎn)水,預(yù)示著天環(huán)坳陷具有很大的勘探潛力和前景。截至2018年底共計鉆井170余口,30余口井產(chǎn)工業(yè)氣流,70余口井見水[9]�？碧綄嵺`顯示,天環(huán)地區(qū)山1段產(chǎn)水井較少,盒8段多數(shù)井產(chǎn)水,砂體多期疊置,氣水關(guān)系復(fù)雜(圖2)。

根據(jù)山1-盒8段102份水樣化學離子含量統(tǒng)計(表1)及組成三角圖(圖3)中得出,研究區(qū)地層水中Cl-離子含量在120～50 000 mg·L-1,Cl-含量占陰離子總量最大為99%(蘇142井),最小占82.17%(李18井),平均為94.22%,HCO-3離子含量在0～1 650 mg·L-1,平均為673 mg·L-1,占陰離子總量的0～9.28%(平均3.77%),SO 4 2- 離子含量同樣較低。反映水體環(huán)境封閉缺氧。陽離子以K+、Na+和Ca2+為主,K++Na+離子含量在1 570～14 000 mg·L-1,平均6 930 mg·L-1,Mg2+離子含量偏低,平均僅640 mg·L-1。表1 天環(huán)坳陷北部山1-盒8段地層水主要化學離子含量統(tǒng)計Table 1 Chemical ion contents statistics of formation water of Shan 1st to He 8th member in the northern Tianhuan Depression 主要離子含量/(mg·L-1) 礦化度/(mg·L-1) K++Na+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO 4 2- HCO-3 1570～14000 6930(102) 313～16230 6013(102) 11～2603 640(102) 120～50000 22000(102) 0～4291 904(102) 0～1650 673(102) 1721～76430 40272(102) 注:表中數(shù)據(jù)格式為 最小值～最大值 平均值(樣品數(shù)) 。

【參考文獻】：
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