煤储层中地层水的碘放射性同位素分布特征及地质意义

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• 作者：马行陟宋岩柳少波洪峰姜林郝加庆
• 会议时间：2013-11-01
• 关键词：煤储层 ; 地层水 ; 碘放射性同位素 ; 分布规律
• 作者单位：中国石油勘探开发研究院,北京,100083;中国石油盆地构造与油气成藏重点实验室,北京,100083;提高石油采收率国家重点实验室,北京,100083
• 母体文献：第十四届全国有机地球化学学术会议论文集
• 会议名称：第十四届全国有机地球化学学术会议
• 会议地点：珠海
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi

摘要

为了测定煤层中地层水的129I特征和建立测年方法,采集鄂尔多斯东缘韩城地区的中部和南部共计10个石炭-二叠系煤层的水样样品,每件样品水量为20L。对采集的水样分别进行了水离子、氢氧同位素和129I水平的测定。根据分析结果,研究中建立了基于放射性同位素129I的地层水129I水平校正方法和年龄计算方法,对研究区的水样129I放射性水平进行了校正和年龄的确定,并结合地层水的离子和稳定同位素特征,对石炭-二叠系煤层中水的特征、流向、来源和年龄进行了研究。结果表明,煤层中水的矿化度为1532.29~7061.12mg/L,属于中低矿化度水,水型以NaHCO3和NaCl水为主,129I和I/Cl值指示其经历了稀释-混合作用,指示了煤层气藏在地质过程中经历了水动力的改造作用,对煤层气的保存条件提出了挑战。韩城地区主力煤层中水的129I放射性水平均较高,129I/127I比值分布在660~145950×10-15,除两个样品外,多数大于碘的129I/127I初始值1500×10-15,多介于129I初始值和现今大气降水的129I水平之间;利用水样129I放射性水平的平面分布特征,确定了地层水的流向,自东向西。研究区煤层中地层水比较年轻,计算的年龄为0~18.5OMa,主要有两个来源,一部分为古大气降水(中新世),特征为δD和δ18O值在全球大气降水线下方,低129I/127I的比值,表明此地区煤层气藏相对封闭完整,没有近现代水的深入和影响,反映成藏时间相对较早;另一部分为现今渗入水,特征为较高的129I/127I的比值,具有接近现代129I/127I的浓度的水平,表明该地区煤层气藏遭受到了现今渗入水破坏或者煤层气系统中的流体动力正经历平衡过程,推测此作用至今仍然进行中。