地下水与油气资源概论
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《地下水科学概论》一、名词解释。
第一章地下水分布1. 地下水:分布在地下岩石空隙之中的水。
2.岩石的透水性:岩石允许水透过的能力。
3. 结合水:由于固体颗粒表面的静电作用而吸附在颗粒表面的水。
4. 重力水:重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力,因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。
5. ★☆毛细水:在毛细力作用,水从地下水面沿着细小空隙上升到一定高度,形成一个毛细水带6. 支持毛细水:由于毛细力的作用,水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带,此带中的毛细水下部有地下水面支持。
7.孔角毛细水:在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。
8. 悬挂毛细水:由于上下弯液面毛细力的作用,在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。
9. 空隙:地下岩石中没有被固体颗粒或固体骨架占据的那一部分空间。
10. 多孔介质:含有空隙的固体称为多孔介质。
11.孔隙:松散的(或未固结的)固体颗粒之间或颗粒集合体之间的空隙。
12.★孔隙度:某一体积的孔隙介质中孔隙体积与孔隙介质体积之比。
13. ★孔隙比:某一体积孔隙介质内孔隙体积与固体颗粒体积之比14. 有效空隙:相互连通而能使水流通过的孔隙称为有效空隙。
15. 孔隙介质的比表面积:一定体积的孔隙介质中所有颗粒的总面积与孔隙介质体积之比。
16.裂隙:固结的和坚硬的岩石在成岩过程中或成岩以后由于受到一些地质营力的作用而形成的沿一定平面方向展布的空隙。
17.★裂隙率:一定体积的裂隙介质内裂隙的体积与裂隙介质体积之比。
18.溶穴:可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。
19.岩溶率:一定体积的岩溶介质内溶穴的体积与岩溶介质体积之比。
20. ☆容水度:一定体积的多孔介质完全被水饱和时所能容纳的水的体积与多孔介质体积之比。
21.★持水度:地下水位下降一个单位深度,单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
22. ★☆给水度:一定体积的饱水多孔介质在重力作用下释放出的水体积与多孔介质体积之比(重力给水度:地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体,在重力作用下释出的水的体积)。
国外有关地下水与油气关系的论述地下水和油气是地球上两种重要的自然资源,它们之间的关系备受关注。
国外学者对地下水和油气关系的研究已经有了很多成果,下面将从地下水和油气的形成、分布、开采等方面进行论述。
一、地下水和油气的形成地下水是地球表面降雨、融雪等水分渗透到地下岩石层中形成的水体。
而油气则是由有机质在地质历史长期作用下形成的。
在地球表面,有机质主要来源于植物和动物的遗体,经过埋藏、压实、加热等过程,形成了石油和天然气。
二、地下水和油气的分布地下水和油气的分布都与地质构造密切相关。
地下水主要分布在地下岩石层中,其分布范围受到地质构造、地下水循环、地下水补给等因素的影响。
而油气主要分布在沉积岩层中,其分布范围受到沉积环境、沉积物质的来源、沉积速率等因素的影响。
三、地下水和油气的关系地下水和油气之间存在着密切的关系。
首先,地下水可以作为油气的运移介质,促进油气的运移和聚集。
其次,油气的开采也会对地下水造成影响,如地下水位下降、水质污染等。
因此,在油气开采过程中,需要采取相应的措施保护地下水资源。
四、地下水和油气的开采地下水和油气的开采方式不同。
地下水的开采主要采用井水抽取法,即通过井筒将地下水抽取到地面上。
而油气的开采则主要采用钻井法,即通过钻井将油气从地下岩石层中开采出来。
总之,地下水和油气是地球上两种重要的自然资源,它们之间存在着密切的关系。
国外学者对地下水和油气关系的研究已经有了很多成果,这些成果对于我们更好地保护地下水资源、合理开采油气资源具有重要的指导意义。
任务十地下水水资源量计算一、地下水资源概述(一)地下水资源地下水资源:贮存和运移于地壳岩层中有使用价值的各种地下水量的总称。
地下水资源的使用价值包括水质、水量两个方面,供水水文地质勘查的主要任务之一,就是查明地下水的水质和水量,进行地下水资源评价。
地下水资源评价,应同时进行水质和水量的评价。
一般所说的地下水资源评价,是在水质符合要求的前提下,着重对水量进行评价。
地下水资源量的计算和评价,一般有二种做法:1、在水质满足要求的前提下,计算和评价一个地区在一定的技术经济条件下可供开采利用的地下水量;2、在满足一定开采量的条件下,预测地下水的开采动态。
(二)地下水资源的特点1、流动性(活动性或与周围环境的密切联系性)地下水总是在不断的运动、循环之中。
考虑到地下水的流动性,可用地下水的流量表示地下水的数量。
但人工开采地下水后,使地下水渗流场的边界条可能发生改变,流动状态发生改变,所以地下水的天然流量也不能完全反映地下水可被开采利用的数量。
2、可恢复性(循环再生性)开采条件下,只要开采量不超过一定限度(即开采量小于补给量),虽然开采时井附近的地下水位降低,地下水的储存量暂减少,但只要停止开采,就可能过外界补给获得补偿,水平又可逐渐恢复原位,即地下水储存量双得到补充,这种性质称为地下水的可恢复性。
由于地下水具有可恢复性,只工开采例题,可能长期开采而不会造成水资源枯竭。
地下水资源的可恢复性是地下水资源可持续利用的保证。
3、可调节性(储存量的可变性)地下水资源的可调节性主要表现在水量方面。
地下水的补给和消耗量在一些地区一定时期内往往是不平衡的,当补给丰富,补给量大于消耗时,含水层就把多余的水蓄集起来,使用权地下水的储存量增加;当补给较小或暂时停止时,又可用储存的地下水维持消耗,从而使用权储存量减少。
4、系统性地下水一般是按一定的含水系统形成和分布的,存在于同一含水系统中的水是一个统一整体,有着共同的补给、径流、排泄体系。
国外有关地下水与油气关系的论述国外关于地下水与油气关系的研究地下水是地球上最重要的淡水资源之一,而油气是世界上最重要的能源之一。
这两者之间的关系一直备受关注,尤其是在国外的研究中。
本文将探讨国外研究中关于地下水与油气关系的一些论述。
一、地下水受到油气开采的影响国外研究表明,油气开采活动对地下水有着显著的影响。
首先,油气开采会导致地下水位下降。
在常规油气开采中,通过抽取地下油气,地下水位下降是不可避免的。
这种下降可能会导致地下水源的枯竭,甚至引发地下水咸化等问题。
其次,油气开采活动还可能导致地下水中的污染物增加。
在油气开采过程中,可能会释放出一些有害物质,如重金属和有机化合物,这些物质可能渗入地下水中,对水质造成潜在威胁。
二、地下水对油气开采的影响与此同时,地下水也对油气开采活动有一定的影响。
首先,地下水可能对油气的运移起到重要作用。
国外研究发现,地下水流动对油气的运移和扩散起着关键的作用,特别是在非常规油气开采中,如页岩气和煤层气。
其次,地下水还可能影响油气储层的稳定性。
地下水的压力变化和渗透性变化可能导致油气储层的破裂和塌陷,从而影响油气开采效果。
三、地下水与油气开采的可持续发展为了实现地下水与油气开采的可持续发展,国外研究提出了一些解决方案。
首先,加强监测与管理。
通过建立地下水监测网络和油气开采监测系统,能够及时发现和控制地下水与油气开采之间的关系。
其次,采取合理的开采措施。
通过合理调整开采量和开采方式,减少对地下水的不利影响,确保地下水与油气开采的协调发展。
此外,加强科研与技术创新也是实现地下水与油气开采可持续发展的关键。
总结起来,国外研究中对于地下水与油气关系的论述主要集中在地下水受到油气开采的影响以及地下水对油气开采的影响两个方面。
为了实现地下水与油气开采的可持续发展,加强监测与管理、采取合理的开采措施以及加强科研与技术创新都是非常重要的。
通过国外研究的启示,我们可以更好地理解地下水与油气关系,并为我们国家的地下水与油气开采提供参考和借鉴。
地下水资源概念
地下水资源是指存在于地下土层或岩石中的水体,通常由降雨、融雪和地表径流渗入地下形成。
它是地球上最重要和最丰富的淡水资源之一,广泛应用于农业灌溉、城市供水、工业生产和生态环境维持等方面。
地下水以地下水层的形式存在,即一定深度以下的水饱和土层或岩石层,其中间隙或裂隙被水填满。
地下水层的厚度、储量和水质特征因地理区域和地质条件而异。
地下水受到人类活动和自然因素的影响。
不合理的地下水开采和过度抽取可能导致地下水位下降、地下水补给减少以及地下水污染等问题。
保护和合理利用地下水资源对于可持续发展至关重要。
地下水资源管理涉及监测和评估地下水位、水质和补给情况,制定合理的抽水政策和管理措施,确保地下水的可持续利用和保护。
1、古水文地质条件:主要包括古水动力条件(沉积(压榨)和渗透作用两个水文地质阶段的古水动力条件)、古水化学条件(它取决于地下水的起源,即地下水的原始成分,但更重要的是后期的改造. )
及古地温条件(古地温不仅决定着地下水的古温度,而且对水化学组分的形成与变化及油气的生成与演化都起着重要的作用)等
7、主要有常量组分、微量元素及地温等。
1)常量组分
油田水的常量组分特征表现在三个方面:
一是离子组分,其含量最多的阴离子,一般是Cl-,其次是HCO3-,而SO42-,缺少或含量甚微,阳离子最多的是Na+;
二是水型,其最主要的一般是NaHCO3型与CaCl2型水;
三是矿化度,其一般都是比较高的。
这些特点所反映的实质是,油田水一般是处在比较深的,封闭条件比较好的,有利于油气生成和保存的还原环境之中。
也正是在这种环境中,温度高、浓缩作用强,水中溶解度大的NaCl含量才会比较富集,矿化度才会比较大。
在这样的环境中,脱硫酸作用最容易进行,致使水中SO42-含量大减,甚至缺失,HCO3-相对得到增加
2)微量元素
一般认为微量元素在油田水中的赋存,大都与形成油气聚集的地球化学和生物化学环境有关。
因此,对它们的研究是有重要理论和实际意义的。
利用单个微量元素的高含量去识别油田水,去追索跟油气的关系是很有意义的。
常用的微量元素组合有锂、铷、铯;氟、氯、溴、碘;铁、铍、锶、钡;铜、锌、硒等。
3)地温
地下水温度测量是近年来崛起的找油指标,它控制着水中元素的富集,促使元素扩散和运移。
含油地区一般都具有较高的地温梯度,我国一般是 3.4-4.5 /100m,最高6-8/100m。
据此,可以预测油气藏
8、(1)常量组分方面
水型来看:
海相油田水比较单一,一般都为CaCl2型NaHCO3型,其中更为普遍的是前者。
陆相油田水,水型相对要复杂一些,除上述两种水型外,尚有Na2SO4型水,个别还出现MgCl2型水。
离子组分方面:
Cl-、Na+占优势是两种油田水的共同特点。
不同处:海相油田水Ca++、Mg++相对多一些;陆相油田水HCO3-多一些;SO42-虽然两种水都比较少,但对陆相油田水来说,其含量变化大,总的特点,比海相油田水含量要高。
矿化度方面:两种油田水都比较高,但陆相油田水的变化大,
总体看,比海相油田水要小一些。
(2)有机质组分方面
陆相与海相油田水都比一般地下水有较高的含量,但在具体成分上却有一些不同。
陆相油田水所含的有机质,如前所述:
烃类气体的特点是总烃高,组分全,重烃多,缺少不饱和烃,属甲烷-重烃系列。
陆相与海相油田水都比一般地下水有较高的含量,但在具体成分上却有一些不同。
陆相油田水所含的有机质,如前所述:
烃类气体的特点是总烃高,组分全,重烃多,缺少不饱和烃,属甲烷-重烃系列。
(3)微量元素的富集
陆相与海相油田水均赋存于稳定而又浓缩的水文地球化学环境中,因而都有利于微量元素的富集。
但由于陆相油田水类型多样,水的矿化度变化比较大,而总体看比海相油田水要低,所以从微量元素含量上来看也相对稍低。
(4)重同位素的含量
海相与陆相油田水中都含有比较高的重水(D2O)及重同位素(δD、δO18及δC13)。
但由于陆相湖盆相对于海湾的水体来说较浅、较宽,同位素单向分馏作用较强,故重水和重同位素的含量是比海相油田水略高。
9、主要有两方面的意义
(1)根据油田水水化学特征可以进行找油找气工作。
实践证明,不仅可以根据深层水的水化学资料去进行,而且在一定条件下还可能根据油田水水化学特征在浅层地下水、潜水,甚至地表水中的效应去进行。
(2)根据现代水化学资料可以判断油气聚集和保存的条件
大量资料说明,对油气聚集和保存最有利的环境应是渗透水交替缓慢和停滞的环境。
从现代水化学特征来看,一般这样的地区是以Cl-、Na+为主的高矿化水分布区。
5、当水与岩石接触时,水中某些阳离子替换了岩石颗粒表面吸附的某些阳离子,改变了地下水的化学成分,这种作用称为阳离子交替吸附作用;阳离子交替吸附强度取决于许多因素,如阳离子的交替吸附能量、岩石的粒度、水中阳离子的浓度以及介质的pH值等。