煤层气井产出水离子及同位素演化特征研究

论文摘要

为揭示高煤阶煤层气井产出水中的地球化学特征,探究煤储层产出水在时间和空间上的演化规律,对柿庄南区块山西组17口排采时间超过5年以上的生产井进行水化学检测,通过对水样的阴阳离子浓度测试和水样的氢氧同位素、溶解无机碳同位素测试,发现此次的测试结果同该区块2011—2014年间的水化学数据有明显差异、结果显示水样中SO42-的浓度和TDS含量较往年偏小,而δD的测试值大于之前的数据,通过对比不同季节的样品测试数据,得出HCO3-和Cl-的浓度随季节变化最明显; Ca2+、Mg2+浓度具突变性; SO42-离子浓度随季节变化小。研究结果表明:HCO3-和Cl-浓度受季节性降水影响大,Ca2+、Mg2+浓度受地质因素影响大,SO42-离子浓度主要受脱硫酸作用影响;通过水样同位素分析表明δ13CDIC与δ18O呈正相关性,与δD呈负相关性,与SO42-呈现反比例变化趋势;δD随排采年份增加呈现偏重的趋势,并逐渐向大气降水线上方偏移,表明随排采年份的增加,煤储层排水范围由裂缝向远处扩大,促使煤层中的原始孔隙水不断被排出,从而导致δD呈现逐渐偏重的趋势;经分析表明δ13CDIC可以用于检测煤储层的局部封闭性。最后依据上述研究结果建立了体现煤层气井产出水在时间和空间上的变化规律的地球化学反应模型图。

论文目录

• 0 引言
• 1 地质概况
• 2 样品采集与测试方法
•   2.1 样品采集
•   2.2 样品分析与测试
• 3 测试结果
• 4 分析与讨论
•   4.1 SO42-与TDS偏低的原因解释
•   4.2 δ18O、δD随排采时间的演化规律及解释
•   4.3 δ13CDIC正值的意义与SO42-相关性
•   4.4 高煤阶储层空间中的水化学演化模型
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 焦雯,唐书恒,张松航,李洋

关键词: 煤层气井,产出水,氢氧同位素,溶解无机碳同位素,地球化学特征

来源: 煤炭科学技术 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 地质学,石油天然气工业,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)能源学院,非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(41772159,41872178),国家科技重大专项资助项目(2017ZX05064-003)

分类号: TE37;P618.13;P641.462

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.12.025

页码: 168-176

总页数: 9

文件大小: 372K

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