中国煤层气井产出水地球化学研究进展

针对煤层气井产出水地球化学研究对判识排采水来源、揭示其地质意义的重要作用,系统总结了煤层气产出水在常规离子、微量元素和氢氧同位素方面的化学特征及其地球化学响应作用,并探讨了现今产出水研究中存在的问题和未来发展趋势。研究表明:世界各地煤层气产出水具有相似的离子特征,不同排采阶段特征不同。随排采进行,特征微量元素含量呈先上升后下降的趋势。产出水氢、氧同位素组成多分布在区域大气降水线附近,属大气降水来源,具有明显的D漂移特征。Na+、K+、HCO-3、CO2-3、Cl-、微量元素浓度较高和氢氧同位素偏重暗示封闭型水文环境,有利于煤层气富集保存。建立了多种反映煤层气富集高产的综合地化指标和产出水来源判识模板。最后指出,煤层气井产出水来源准确判识、煤层气高产的地球化学预测模型建立、排采过程中气水联动关系深入探讨和压裂液影响的定量表述和消除等方面值得更多关注。

煤层气产出水的地球化学意义——以贵州松河区块开发试验井为例

以贵州松河区块煤层气井产出水跟踪测试数据为依据,系统研究了该区产出水化学特征及其地质意义.认为煤层气井产出水地球化学性质与产能之间关系密切,可用产能响应指数来反映煤层气井的产能水平.研究结果表明:煤层气井产出水Na^+和HCO_3^-含量高,Ca^(2+),Mg^(2+)和SO_4^(2-)含量低,是煤层气藏富集的表现.特征离子K^+和Cl^-异常高,随排采时间的增加逐渐减小,暗示产出水受到了压裂液的污染,δD偏重,表现出明显的D漂移特征,则是煤层水的典型特征,总体指示产出水具有煤层水混合压裂液的特征.Na^+,K^+,Cl^-在井网空间分布表现出低部位为高值,分别在3g/L,160mg/L,5g/L以上,高部位为低值,分别在2g/L,100mg/L,3g/L左右,是高部位水往低部位运移的结果,而HCO_3^-表现出高部位值大,在900mg/L左右,低部位值小,在600mg/L左右,推测为低部位CO_2向高部位运移的结果,存在"气水分异"现象.