大兴矿煤层气井排采水化学成分形成机理分析

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英文篇名：Analysis of Formation Mechanism of Chemical Composition of Drainage Water in Coalbed Methane Wells from Daxing Well Field 作者：刘旭东 ; 黄华州 ; 李昭 ; 毕彩芹 ; 赵英凯 ; 张超 英文作者：Liu Xudong;Huang Huazhou;Li Zhao;Bi Caiqin;Zhao Yingkai;Zhang Chao;Key Laboratory of Coalbed Methane Resources and Reservoir Formation Process,Ministry of Education,China University of Mining and Technology;School of Resource and Geoscience,China University of Mining and Technology;Oil & Gas Resource Survey Center,China Geological Survey;Coal Geologic Engineering and Exploration Institute of Northeast China; 关键词：煤层气 ; 排采水 ; 化学特征 ; 形成机理 ; 主成分 英文关键词：CBM;;drainage water;;chemical characteristic;;formation mechanism;;principal component 中文刊名：科技通报 英文刊名：Bulletin of Science and Technology 机构：中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室;中国矿业大学资源与地球科学学院;中国地质调查局油气资源调查中心;东北煤田地质局; 出版日期：2019-03-31 出版单位：科技通报 年：2019 期：03 基金：国家自然科学基金(51104148,41330638,41272154,51204162,41402135);; 中国地质调查局地质调查子项目(121201021000150014,12120115008101) 语种：中文; 页：19-25 页数：7 CN：33-1079/N ISSN：1001-7119 分类号：TE31

摘要

基于大兴矿煤层气井排采水的化学离子测试数据,应用数理统计方法和Aquachem、PHREEQC、SPSS等软件,总结了排采水化学成分化特征,分析了其形成机理,结果表明:排采水中阴、阳离子浓度表现为HCO_3~->CO_3~(2-)>Cl~->SO_4~(2-)、Na~+>K~+>Ca~(2+)>Mg~(2+),为弱碱性、碱性咸水; SO_4~(2-)、K~+、Na~+、pH、Cl~-、HCO_3~-、Mg~(2+)、TDS主要为弱变异,Ca~(2+)为弱至中度变异,CO32-主要为中度变异;排采水主要为HCO3-Na型,苏打化严重,碱化特征显著;水中离子浓度主要受溶滤、阳离子交替吸附、脱硫酸、溶解/沉淀、煤层气生产等作用影响;水中各种离子最初来源于溶滤作用,后来受脱硫酸作用与阳离子交替吸附作用影响,SO42-、Ca~(2+)、Mg~(2+)减少,HCO3-、Na~+、K~+增多,煤层气生产过程中Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度进一步降低,溶解/沉淀作用也在一定程度上影响水中CO32-、Ca~(2+)、Mg~(2+)的浓度。
        Based on the test data of chemical ions in drainage water of coalbed methane( CBM) wells from Daxing Well Field,through the application of mathematical statistics,Aquachem,PHREEQC and SPSS,the characteristics and formation mechanism of chemical composition of the drainage water were studied. The results showed that the concentration of anions and cations in the drainage water was HCO_3~-> CO_3~(2-)> Cl-> SO42-,Na~+> K~+> Ca~(2+)> Mg~(2+),and the drainage water was weak-alkaline,alkaline salt water; SO42-,K~+,Na~+,pH,Cl-,HCO_3~-,Mg~(2+),TDS were mainly weak variation,Ca~(2+)was weak tomoderate variation,CO_3~(2-)was mainly moderate variation; the hydrochemical type of drainage water was mainly HCO_3~-Na,the characteristics of sodium carbonate decahydrate and alkalization were obvious; the concentration of ions was affected by the effect of lixiviation,cationic adsorption,removal of sulfuric acid,dissolution/precipitation and production of CBM wells; a variety of ions in the water originally derived from the lixiviation of groundwater,then by the impact of removal of sulfuric acid and cationic adsorption,SO42-,Ca~(2+),Mg~(2+)decreased and HCO_3~-,Na~+,K~+increased,and the concentration of Ca~(2+)and Mg~(2+)in the process of production was further reduced,dissolution/precipitation also affected the concentration of CO_3~(2-),Ca~(2+),Mg~(2+)in the drainage water to a certain extent.

引文

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