基于水化学和同位素示踪岩溶含水系统的水力联系——以宜春市四方井副坝区为例

为查明宜春四方井水库副坝区地下水流系统的分布,指导副坝区地下工程注浆帷幕的设计与施工,采用现场盐示踪试验,结合水化学和同位素数据分析测试,揭示副坝区地下水与下游村庄(四方井)泉水的水力连通关系。结果表明:大气降水是地下水的补给来源,蒸发和水岩相互作用是控制地下水水化学形成的关键因素;地下水和地表水的水化学类型主要为HCO_(3)-Ca,沿着地下水径流的途径,地下水的矿化度(total dissolved solids,TDS)呈现增加的趋势,表征副坝区地下水与其下游四方井村的泉点间具有潜在的水力联系;现场盐示踪试验和δD、δ^(18)O分布的研究,进一步验证了副坝区地下水与四方井的泉水点SD-3、SD-4和SD-7的水力联系较好,与泉点SD-5的连通性较弱,SD-5主要来自径流路径较短的上游水补给。研究结果有助于建立局部地下水流循环模式,查明地下水流系统的分布规律,为地下水资源的可持续开发利用及生态环境保护提供技术支撑和参考依据。

连通试验在归来庄金矿矿坑帷幕注浆勘查工程中的应用

归来庄金矿属于大水矿山,水文地质条件复杂。为了查明矿坑充水水源的途径和范围,以食盐作为示踪剂进行了连通试验。根据检测结果基本明确了矿区充水水源的连通关系、补给来源和范围,为归来庄矿区帷幕注浆勘查的布孔及施工方案的选择提供依据。

基于电阻率法的充填裂隙-基质中盐热运移试验研究

为探究盐、热示踪剂在裂隙-基质中示踪的有效性,设计了充填裂隙-基质试验模型,开展了不同示踪剂下的试验,结合不同测点的实时动态电阻率监测数据,研究充填裂隙-基质中示踪剂运移过程,并讨论基于电阻率法的盐、热示踪的有效性结果表明:(1)电阻率法可以揭示3种不同示踪剂注入充填裂隙-基质系统的过程以及裂隙-基质系统中裂隙的存在;(2)盐热示踪剂下裂隙与基质内的体积电导率变化率差异最为显著;(3)质量浓度与体积电导率拟合效果要优于温度与体积电导率拟合效果。这说明了基于电阻率法的示踪剂对刻画裂隙-基质中裂隙与基质位置的有效性,且盐热联合示踪剂效果最好。数据成果对野外电法勘探裂隙位置及其他非均质地层构造研究具有一定的参考价值。

氟苯甲酸盐示踪剂分段压裂测试室内适应性研究

示踪剂技术目前在水平井压裂测试中广泛使用,通过将不同水溶性示踪剂与压裂液混合注入到不同段内,返排阶段测试各种示踪剂浓度,可以获得各段的返排率以及产水贡献比例。针对常用的稀土微量物质示踪剂种类不够,无法满足十几段甚至更多段压裂测试要求的问题,开展了氟苯甲酸盐类示踪剂与瓜胶压裂液体系的配伍性实验,重点考察了氟苯甲酸盐示踪剂对压裂液各项性能的影响,并评价了示踪剂在压裂液体系中的热稳定性能以及静态吸附性能,同时利用驱替装置模拟压裂液与氟苯甲酸盐示踪剂返排过程,研究了示踪剂返排浓度与返排液流量间的关系。实验结果表明,氟苯甲酸盐示踪剂在1000mg/L以下时,对瓜胶压裂液体系性能无影响,示踪剂在瓜胶压裂液体系中70℃条件下60d后的浓度保留率大于95%。另外,驱替实验证明了氟苯甲酸盐示踪剂返排浓度与返排液流量成正比,可准确测试返排情况。氟苯甲酸盐适合作为分段压裂测试用示踪剂使用。