（地质学专业论文）大庆徐家围子地区水性分布规律及预测.pdf

1 8 3 3 0 57 论文作者签名： 垒! ! i ! 垒 指导教师签名： 论文评阅人1 ： 评阅人2 ： 评阅人3 ： 评阅人4 ： 评阅人5 ： 答辩委员会主席： 委员l ： 委员2 ： 委员3 ： 委员4 委员5 ： a u t h o r ss i g n a t u r e ： 之，儿舰 一 s u p e r v i s o r 7 ss i g n a t u r e ： e x t e m a lr e v i e w e r s ： e x a m i n i n gc o m m i t t e ec h a i r p e r s o n ： e x a m i n i n gc o m m i t t e em e m b e r s ： d a t eo f o r a ld e f e l l c e ：j u n e1 l ，2 0 10 乃 0 8舢1 脚y 一一一一一 一 一一一一一 鼬一 叭一 啪 啪 一一 硎一 计一 缸一 缸一 吖一 一一 虹 弛 一 虹 虹 删 蜮血 趟巡 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期： 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签名： 签字同期：年月r签字同期： 年月 同 浙江大学硕r 1 学位论文人庆徐家用了地区水摊分布规律及预测 致谢 转眼问，三年的浙江大学研究生求学生涯即将结束，值此毕业论文完成之际， 我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最诚挚的感谢与最美好的祝愿。 本论文是在导师沈晓华教授的悉心指导之下完成的。三年来，当我面对科学 的高峰有些彷徨时，是导师在鼓励我，“攻坚莫畏难，只怕肯登攀”；当我在科学 的殿堂中步履蹒跚时，是导师在指点我，“问渠哪得清如许，为有源头活水来” 导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚 师德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。导师不仅传授我知识，而 且教我如何做人。本论文从选题到完成，几易其稿，每一步都是在导师的指导下 完成的，倾注了导师大量的心血，在此我向我的导师沈晓华教授表示深切的谢意 与祝福! 本论文的完成也离不开其他各位老师，同学和朋友的关心与帮助。感谢竺国 强等各位老师在论文开题、初稿、预答辩期间所提出的宝贵意见。感谢张玉广老 总，在论文编写过程中给予我许多鼓励和指导。感谢大庆油田有限责任公司勘探 开发研究院赵亮同志，以及大庆采油工程研究院丁亮等相关人员的大力帮助和支 持。在此，深表谢意! 还要感谢父母及家人在我求学过程中给与我无微不至的关怀和照顾，一如既 往地支持我、鼓励我。同时向在论文中引用到其学术著作和研究成果的众多学术 前辈及同仁们表示感谢。 感谢各位老师、专家在百忙之中评阅本文，欠妥之处，恳请批评指正。 ( 浙江人学顾l ：学位论文 人庆徐家闱了地区水性分布规律及预测 摘要 大庆徐家围子位于松辽盆地北部地区，本文的主要研究目的是分析该地区地 下水水性的分布特征，及其对油气藏形成的影响，从而预测该区油气分布规律及 油气保存情况。 通过大量研究资料说明，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，这些地区是以c l 、n a + 为主的高矿 化水分布区。根据油气和油田水( 实际是油层水) 的渗滤和扩散作用，可以使浅层 地下水、潜水、甚至地表水的化学成分发生变化，而具有了油田水的某些特征。 这种作用在节理和裂隙比较发育的油气藏构造顶部和转折地带更容易发生。因 此，在该区可以利用深层水的水化学资料或油田水特征在浅层水、潜水，甚至地 表水中的这种效应，可以用来预测油气藏。 通过研究得到，研究区地层水p h 值在5 2 1 0 1 之间，但大部分地区p h 值大于7 ，水型整体呈n a h c o ，型，部分井的个别深度段出现了n a ：s o 、c a c l ：、 m g c l ：水。松辽盆地北部深层在纵向上，随着地层深度的增加，：地层水矿化度值 逐渐增高，而氯钠系数及脱硫系数逐渐减小。徐家围子深层营城组地质构造复杂， 各井间没有统一的气水界面，地层水中许多系数分布不均匀( 如钠氯系数) ，水 体是不连通的或连通性很差。地层水化学成分与天然气藏的形成和保存具有密切 的关系，地层水总矿化度高值区、( 钠氯系数、脱硫系数、碳酸盐平衡系数) 低 值区、氯镁系数高值区，最有利于天然气藏的富集和保存。工业气层、低产气层 和非产气水层地层中的化学成分与气体产能有很好的对应关系。徐家围子深层主 要目的层为营城组，其地层水矿化度值最高，钠氯系数及脱硫系数最小，地层水 封闭性比较好，变质程度越来越深，处于比较强的还原环境，有利于油气的保存 关键词：松辽盆地徐家围子水性分布规律 浙江人学硕1 ：学位论文人庆徐家隔了地区水性分布规律及预测 a b s t r a c t x u ji a w e i z io fd a q i n gi sl o c a t e di nn o r t ho fs o n g l i a ob a s i n t h em a i nr e s e a r c h p u r p o s eo ft h i sa r t i c l ei st oa n a l y z et h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fg r o u n dw a t e ra n d i t si m p a c to nt h ef o r m a t i o no fo i lr e s e r v o i r ，t h u sp r e d i c tt h ed i s t r i b u t i o na n ds a v eo f o i la n dg a si nt h i sa r e a t h em o s tf a v o r a b l ee n v i r o n m e n tf o ro i la n dg a sa c c u m u l a t i o na n ds a v ei st h e e n v i r o n m e n to fi n f i l t r a t i o nw a t e ra l t e r n a t es l o wa n ds t a g n a t e sf r o mal a r g en u m b e ro f i n f o r m a t i o n t h e s ea r e a sa r eh i g h - m i n e r a l i z e dw a t e rm a i n l yw i t hc l 。，n a + f r o mt h e v i e wo fm o d e mw a t e rc h e m i s t r yc h a r a c t e r s b e c a u s eo ft h ep e r c o l a t i o na n dd i f f u s i o n o fo i l & g a sa n do i l f i e l dw a t e r ( a c t u a l l yt h ew a t e ri nr e s e r v o i r ) ，t h ec h e m i c a l c o m p o s i t i o no fs h a l l o wg r o u n dw a t e r ， s u b m e r s i b l ew a t e r ，a n ds u r f a c ew a t e rh a v e c h a n g e da n dh a v es o m ec h a r a c t e r i s t i c so fo i l f i e l dw a t e r t h i se f f e c ti sm o r ep r o n et o o c c u ro nt h et o po fr e s e r v o i rs t r u c t u r ea n dt u r n i n gz o n ew i t hj o i n ta n dc r a c k s d e v e l o p e d s o ，w ec a nu s et h ew a t e rc h e m i s t r yd a t ao f d e e pw a t e ro rt h ee f f e c to f t h e o i l f i e l dw a t e ri ns h a l l o wg r o u n dw a t e r ，s u b m e r s i b l ew a t e r ，a n ds u r f a c ew a t e rt o p r e d i c tt h ef o r m a t i o no fo i lr e s e r v o i r o b t a i n e df r o mr e s e a r c h ，t h ep hv a l u eo ft h ef o r m a t i o nw a t e ri ns t u d ya r e ai s b e t w e e n5 2a n d1 0 1 ，b u tm o s to fp hv a l u ea r em o r et h a n7 ， w a t e rt y p ei s n a h c 0 3 ， s e c t i o no ft h ei n d i v i d u a ld e p t ho fs o m ew e l l sh a v ew a t e rw i t hn a 2 s 0 4 、 c a c l 2 、 m g c l 2 t h ed e e po fn o r t h e r nb a s i ni si nt h ev e r t i c a l ， w i t ht h es t r a t u m d e p t h ，t h es a l i n i t yv a l u e so f t h ef o r m a t i o nw a t e ri n c r e a s e dg r a d u a l l y ，h o w e v e r ， t h ec o e f f i c i e n to fs o d i u mc h l o r i d ea n dd e s u l f u r i z a t i o nc o e f f i c i e n td e c r e a s e s t h e g e o l o g i c a ls t r u c t u r eo fd e e py i n g c h e n gf o r m a t i o ni nx u ji a w e i z ii sc o m p l e x ，e v e r y w e l l s p a c i n gd i d n t h a v eu n i f o r ma i r - w a t e ri n t e r f a c e ， m a n yc o e f f i c i e n t s i n f o r m a t i o nw a t e ra r en o n u n i f o r md i s t r i b u t i o n ( s u c ha sc o e f f i c i e n to fs o d i u m c h l o r i d e ) ， a n dw a t e ri sn o tc o n n e c t e do rv e r yp o o rc o n n e c t i v i t y c h e m i c a l c o m p o s i t i o no ff o r m a t i o nw a t e rh a sac l o s er e l a t i o n s h i pw i t ht h ef o r m a t i o na n d p r e s e r v a t i o n o fn a t u r eg a s ，t h em o s tb e n e f i c i a le n v i r o n m e n tf o rn a t u r a lg a s e n r i c h m e n ta n dp r e s e r v a t i o ni st h ea r e ao ff o r m a t i o nw a t e rw i t hh i g hs a l i n i t yv a l u e ， 浙江人学硕i j 学位论文 火庆徐家围了地区水件分布规律及预测 ( c o e f f i c i e n to fs o d i u mc h l o r i d e ，d e s u l f u r i z a t i o nc o e f f i c i e n t ，c a r b o n a t ee q u i l i b r i u m c o e f f i c i e n t ) l o wv a l u ea r e a ，h i g hv a l u ea r e ao fc o e f f i c i e n to fm a g n e s i u mc h l o r i d e t h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no fi n d u s t r i a lg a s ，l o w y i e l dg a sa n dn o n g a sw a t e r f o r m a t i o nl a y e r sh a v ew e l lr e l a t i o n s h i pw i t hg a sp r o d u c t i o n t h et a r g e tl a y e ri nd e e p x u ji a w e i z ii sy i n g c h e n gf o r m a t i o n ，t h ev a l u eo fm i n e r a l i z a t i o ni no t h e rl a y e r si s h i g h e s t ，t h ec o e f f i c i e n to fs o d i u mc h l o r i d ea n dd e s u l f u r i z a t i o nc o e f f i c i e n ti s m i n i m u m ，t h ef o r m a t i o nw a t e rc l o s u r ei sb e t t e r ，t h ed e g r e eo fm e t a m o r p h i s mi s m o r ea n dm o r ed e p t h ，i na r e l a t i v e l ys t r o n gr e d u c i n ge n v i r o n m e n t ，i ti sp r o p i t i o u s t op r e s e r v et h eo i l & g a s k e yw o r d s ：s o n g l i a ob a s i n ，x u j i a w e i z i ， w a t e r ，d i s t r i b u t i o n l v 浙江人学硕l j 学位论文大庆徐家围了地区水性分布规律及预测 日次 致谢i 摘要i i a b s t r a c t i i i 目次 1 绪j 呛1 1 1 研究背景及意义1 1 2 国内外研究现状2 1 3 研究内容3 2 松辽盆地北部徐家围子地区区域概况4 2 1 徐家围子断陷特征4 2 2 徐家围子地区深层构造格局。5 2 3 地层发育与沉积特征5 3 松辽盆地北部地层水性研究。8 3 1 松辽盆地北部地层水的物理性质8 3 2 地层水的化学性质9 3 3 地层水类型1 1 3 4 地层水的分类1 2 3 5 地热水的水文地质特征1 4 3 5 1 地热水水文地质演化特征1 4 3 5 2 有效的热储组合分析1 6 3 6 地热水运动演化数学模拟研究1 8 3 6 1 多孔介质中流体渗流微分方程1 8 3 6 2 定解条件2 0 3 6 3 地热水运动演化及分布特征2 6 4 徐家围子地区水性分布规律预测研究2 8 4 1 徐家围子地区离子在营城组的分布情况2 8 4 1 1 地层水总矿化度2 8 4 1 2 地层水中氯离子2 9 浙江人学硕f ：学位论文人庆徐家嗣了地区水性分布规律及颅测 4 1 3 地层水中钾、钠离子3 0 4 1 4 地层水中硫酸根离子3 1 4 1 5 地层水的酸碱度3 3 4 2 徐家围子地区离子的垂向分布及各离子之间关系的研究3 4 4 3 徐家围子地区地层水水文地球化学特征3 7 4 3 1 地层水变质程度3 7 4 3 2 地层水脱碳酸作用强弱3 9 4 3 3 地层水封闭性，浓缩变质情况4 0 4 3 4 地层水所处氧化还原环境4 1 5 结论4 4 参考文献4 5 作者简介4 7 b 浙江人学砒学位论文 绪论 1 绪论 1 1 研究背景及意义 地层水是与油气相伴生的流体，其性质与分布与油气有密切关系，因此研究 地层水性质及分布规律对于研究油气性质与分布具有重要意义。松辽盆地是我国 东北地区一个大型中新生代陆相含油气盆地，盆地内部分布了大面积中、新生代 地层，尤其是位于盆地北部的徐家围子地区的营成组在地层沉积时，基底断裂活 动频繁，火山活动强烈，在断陷内形成了大范围分布的火山喷发岩，油气储存情 况良好。为此，针对徐家围子地区营成组地层开展地层水分布规律及油气分布预 测研究，具有重要的勘探意义。 本文研究的地层水水性主要是指地层水因含有某种成分而产生的性能和特 点，主要包括流体组成( 各种阳离子及阴离子的浓度) 、温度、压力、p h 值等参 数。 ( 1 ) 判断油气聚集和保存条件的影响 大量资料m 1 0 】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，这些地区是以c i 。、n a + 为主的高矿化水 分布区但对有些油气藏来说，由于其石油地质条件比较特殊，用水文地球化学 资料判断油气聚集和保存条件，其标准也不同。就保存条件而言，油气藏的破坏 作用可划分为2 个阶段：一是非常缓慢的扩散破坏阶段。在该阶段油气藏的破坏 主要是油、气通过油水界面( 或气水界面) 缓慢地扩散到周围，被水充填的孔隙 空间中去，通过盖层的束缚水，及石油在油水界面上发生的物理化学变化造成。 在这一阶段，油藏实际上处于相对长期保存条件下，气藏扩散破坏时速率要较油 藏快好几倍；二是当盖层中出现裂缝、圈闭两翼的倾角减小时及水动力作用加强 时，油水界面( 或气水界面) 的倾角增大等情况下，油气藏受到破坏。 ( 2 ) 水化学找油 根据油气和油田水( 实际是油层水) 的渗滤和扩散作用，可以使浅层地下水、 潜水、甚至地表水的化学成分发生变化，而具有了油田水的某些特征。这种作 用在节理和裂隙比较发育的油气藏构造顶部和转折地带更容易发生i 钔。因此， a 矽浙江人学硕l j 学位论文绪论 利用深层水的水化学资料或油l i t 水特征在浅层水、潜水、甚至地表水中的这种 效应，可以用来预测油气藏。 1 2 国内外研究现状 地层水作为含油盆地的三大流体( 石油、天然气、地层水) 之一，与油气的生、 运、聚散有着重要联系。随着检测技术的发展，其理论内涵也得到了极大丰富。 从2 0 世纪3 0 年代，苏林b 、a 等人系统地提出将地层水分为4 种基本类型( n a h c 0 3 、 n a 2 s 0 4 、m g c l 2 、c a c l 2 ) ，并总结了水文地球化学找油法【5 1 。6 0 年代，通过这些 技术和色谱技术，在国内外许多盆地对一批远景区进行了准确评价。地层水的研 究也愈来愈受到地质家们的关注，并成为石油地质学中不可缺少的内容。8 0 年代 初，由于质谱【6 】分析技术的兴起，开始了利用地层水直接找油气时代。 在一些勘探高成熟盆地，地层水研究成果在油气藏勘探中已具有极强的生 命力。对提高工作效率、缩短勘探周期、降低费用有着重要作用。地层水的准确 检测，对后续地层水研究起着关键作用，正确的检测结论是最终成果的基础。水 分析方法的开展对分析精度的相互验证及与地质资料的结合都是非常重要的，先 进齐全的检测方法和有效的专业结合是勘探开发成功的保证。生油岩中的有机质 和烃类与地下水的数量相比是很小的，大量的地下水运动必然影响甚至控制着烃 类的运移方向和效果。 有关地下水运动在油气初次运移中的作用前人已经开展了大量的研究【纠l 】 工作，如m a g a r a 和p a y n e 等认为生油岩中水运动机理包括压实流体、水热效应、 渗透效应、粘土脱水作用引起的流体运动1 1 2 。3 1 。而沉积盆地地下水动力场在油气 二次运移、聚集成藏过程中亦有十分重要的作用，并被石油地质学家们广泛接受。 沉积盆地地下水动力包括重力作用下的地下水流动和泥岩压实水离心流，其中泥 岩压实水离心流是油气从生油岩中排出后进入储层导致二次运移，并促使油气从 分散到圈闭中聚集的主要动力来源【1 4 乏0 1 。重力作用下的地下水流动对沉积盆地边 缘和盆地内局部隆起区以及残留盆地中的油气运移、聚集起到了重要的控制作 用，同时也是水动力圈闭在鼻状构造中油气聚集的决定因素。 因此，对地下水分布和水动力场的认识、对油气藏的形成，预测油气分布 规律，指导油气勘探方向都是重要的依据之一 2 浙江人学硕上学位论文绪论 1 3 研究内容 ( 1 ) 对松辽盆地北部地层水性的研究 分析松辽盆地北部地层水的化学组成、沉积环境的差别以及地下水形成和演 化过程中物理化学条件和储层岩石化学成分的差异性，对地层水的矿化度和离子 组成的影响；进而对盆地地层水分类。分析盆地地热水水文地质特征，利用地热 水运动演化数学模拟研究盆地地区热流体的运动规律和机理。 ( 2 ) 对徐家围子地区水文地球化学特征的研究 主要对目的层营城组钠氯系数、脱硫系数、碳酸盐平衡系数等变质系数进行 研究，分析地层水受地表水的影响，地层水的封闭性对油气聚集的影响，处于氧 化环境还是还原环境，是否有利于油气的保存。 ( 3 ) 对徐家围子地区水离子纵向分布和在各离子平面分布情况的研究 盆地生油区后，地层水总盐度变化比较复杂，显示出多种因素影响的结果， 根据现有资料，对徐家围子地区地层水矿化度、p h 、c l 。、k + + n a + ，s o 。二，和徐 家围子地区营城组纵向分布的研究，对油气聚集条件的影响进行深入分析。 浙江大学硕士学位论文松辽盆地北部徐家围子地区区域概况 2 松辽盆地北部徐家围子地区区域概况 2 1 徐家围子断陷特征 研究区位于松辽盆地北部深层的徐家围子断陷，徐家围子断陷近南北向展 布，南北向长9 0 k m ，中部最宽处有5 5 k m ，面积4 3 0 0 k m 2 。断陷周边海拔高程 2 5 0 0 一3 5 0 0 m ，断陷内高程低于一5 0 0 0 m 。徐家围子断陷是晚侏罗世一早白垩世 伸展断陷，近北北西向展布，西与古中央隆起带以断层相隔，东侧与尚家一朝阳 沟隆起带呈斜坡过渡。该断陷可进一步划分为4 个次级构造单元，白西而东依次 为徐西断凹、升平断凸、榆西断凹和徐东斜坡。断陷内自下而上发育上侏罗统火 姚家组、嫩江组、四方台组、明水组及新生界地层。勘探表明，该断陷是松辽盆 地北部深层最重要的含气断陷( 图2 1 ) 。 4 浙江人学硕上学位论文 松辽笳地北部徐家嗣了地区区域概况 2 2 徐家围子地区深层构造格局 二维和三维地震剖面详细解释表明，徐家围子断陷总体为西断东超的箕状半 地堑，断陷内的主要断裂有徐西断裂，宋西断裂和升西逆冲断裂，其余的 n w - n n w 向和n e n n e 向两组断层，规模均较小。由于受西缘主体n n w 走向 的复合基底断裂带控制，断陷在北段呈现出n n w 走向，而在南段表现出近s n 走向。在整个演化过程中，断陷形成了明显的断坳双层结构。早期演化中形成的 多个次级断陷，与后期挤压反转作用形成的隆起共同构成了徐家围子断陷区内 “断隆相间”的“三纵二横”格局。其中，次级断陷从北向南分别是安达断陷、 杏山断陷和肇州断陷；“三纵”即是徐西伸展断裂带、升平兴城断弯褶皱带和东 部断展褶皱带，“二横”即是宋站低隆起和丰乐低隆起。 2 3 地层发育与沉积特征 松辽盆地北部与天然气成藏密切相关的深层指泉头组二段及其以下地层，主 要包括两个构造层，即上侏罗统下白垩统断陷构造层和下白垩统坳陷构造层。 如图2 2 所示，深层地层自下而上分别为火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库 组及泉头组一、二段地层。各套地层在沉积过程中发育的沉积相类型多样，有冲 积扇相、河流相、湖浸相、湖泊相、扇三角洲相、三角洲相、湖底扇相等。在盆 地的断陷发育期，火山喷发活动频繁，火石岭组和营城组地层中的火山岩最为发 育。 火石岭组地层处于断陷盆地形成初期，划分为火石岭组一、二段。该组地层 底部是盆地拉张背景下沉积的一套碎屑岩，中上部随着拉张作用的加剧，发生了 强烈的火山喷发，发育火山岩及喷发间歇期间形成的滨浅湖相沉积。钻井资料显 示，徐深l 井火石岭组一段为杂色砾岩，黑色灰黑色泥岩夹煤层，是一套烃源 岩层段；而火石岭组二段为中性火山岩，是一套火山岩储层。 沙河子组处于盆地演化的中期，为断陷盆地发育的鼎盛时期。该组地层共划 分为上、下两段，以深湖半深湖暗色泥岩沉积为主，主要形成断陷期烃源岩和 局部分布的盖层。钻井资料表明，徐深1 井沙河子组地层岩性为杂色砾岩、黑色 及灰黑色泥岩夹煤层。 浙江大学硕l ：学位论文松辽盆地北部徐家闱了地区区域概况 地层7 r 牛爵i ji f f i l t 三西川 i 妇 竖，膨恣； 7 r 椭述 f l i i ! ；令( m a ) 泉 薹荔钰簇绳赛誊筵篇籍嚣终霉、 1 0 6 0 ： 、= = - 泉 l ，止 头 主 泉 亨 灰缳杂紫耋r 色砂泥岩瓦层 乡1 1 f 过 ；一 1 1 2 o 铮 手 p q 耋一 囊是毙罂? 荔诬麓箍喜鼍嫠 段 卜 髓 摹羹荔诬誊 皋嚣器喜 髓 ，l 皇 f 殳 娄 ，车量 髓 摹 爨誊漉缮荔岛龚蛊庙契餮 e l 色中砂岩、细砂岩 组 ： 手 r 迓 纾 o 卜 oo 笳器娑，荔蠢餐番f 业 一天一0 ，、乡、r 一 1 2 4 o f f oo o - 0 二r p q 三 杂色砾岩、砂砾岩 l 辽 o o 0 o 白 vvv n a h c 0 3 c 0 3 2 $ 0 4 2 - c a 2 + m 9 2 + 。在阳离子中含量最多的是 n a + ，其含量一般在2 0 0 0 4 6 0 3 3 m g l 之间，平均值为2 3 6 8 2 8 m g l ，占全部阳离 子的9 0 3 3 以上；c a ：+ 含量一般均大于m 9 2 + 的含量，平均值为1 5 6 0 5 ，占5 9 5 ； m 9 2 + 平均含量为1 9 7 3 m g l ，仅占1 2 1 ；k + 的含量为7 7 7 2 m g l ，占阳离子总 量的2 9 6 ；还要少量的铁，其含量在1 0 1 0 5 o m g l 之间；其他微量金属元素 s r 、z n 、m n 、c u 、n i 、c r 等的总含量不到总矿化度组分的1 0 。在阴离子中， 含量最高的是c l ，平均值为3 0 0 5 1 m e d l ，约占5 9 3 8 ；其次是h c 0 3 。占2 8 2 5 ， 平均含量为1 4 2 9 9 3 m g l ；c 0 3 2 含量一般在9 0 4 5 0m g l 之间，平均含量为2 3 6 1 0 m g h ，占4 6 6 ；s 0 4 2 - 含量在一些地区最高达1 8 1 4 6m g l ，但大多数地层水中 s 0 4 二平均含量为3 8 9 2 6 m g l ，占阴离子总量的7 6 9 。 松辽盆地北部地层水与世界各地区地层水一样都含有一定量的b r 、i 和b 等 三种特征元素，因成因条件和水的类型不同差异很大。地层水中的溴含量变化比 较大，一般平均值在1 o 。4 2 3m e d l 之间。地层水中碘的含量变化范围大多数在 2 0 7 6m e d l 之间，硼的平均含量在1 0 5 0m e d l 之间，平均上以含油中心部位 向四周递减 地层水中的微量金属元素的含量分布特征是，f e s r z n m n c u n i c r 。地 层水中f e 的含量为1 0 1 4 1 4 2 m g l ，s r 的含量为1 0 9 0 6 8 m g l ，z n 的含量为 1 0 6 7 1 6m g , l ，n i 的含量为0 0 2 0 2 2 9m g l ， c u 的含量为0 1 0 0 4 7 2m g l ， c r 的含量为0 0 1 0 2 0m e d l 松辽盆地北部地层水与其它地区油田水一样，含有较高的挥发酚、苯系物、 脂肪酸和可溶的气态烃类等有机物质。其中脂肪酸含量大多数在1 0 0 9 5 6 3m g l 之间，地层水中酚的含量为o 2 1 3 0m g l ；胺1 o 8 0 0m g l ；芳烃值数大多数在 0 4 3 0 之间；苯和甲苯分别为0 0 3 0 1 3 4m g l 和0 0 3 0 1 1 4 6m g l ；甲烷 0 5 7 8 9 l ，而油田水中甲烷平均含量为5 9 6 0 ，乙烷为8 3 7 。地层水中可溶 气态烃的含量，随接近含油边界而增高。松辽盆地北部嫩江组油田水甲烷增加梯 l o 浙江大学硕i ：学位论文松辽瓮地北部地层水性研究 度为0 4 - 0 6 m l l k m 。 在同一含水层系上、下与泉头组长青山口、姚家组伏龙泉组构成的完整对 称沉积旋回一致。地层水的总矿化度是从浅到深略有增高，到葡萄花油层达最高， 进入扶余油层后，地层水矿化度明显减少。地层水沿流向，水化学成分有规律的 水平分带，并与沉积特征、原油性质密切相关。在空间分布上比较稳定，具有一 定的可比性。大庆长垣由北向南，油田水化学成分在相同的背景上，矿化度略有 升高，在长垣北部构造轴部地层水矿化度较两翼略高，而长垣南部则是构造西翼 较低而东翼较高。在总矿化度由北向南增加的同时，主要阴离子中的c l - 的含量 增加，而h c 0 3 的含量总趋势在减少，反映出由北向南地层水逐渐浓缩的特点， 这与油藏类型、砂岩体发育程度的变化相吻合。地层水按物理化学性质可分为： 供水淡化区，一般浓缩区、泥岩压实矿物脱水淡化区和滞留高浓缩区。 3 3 地层水类型 松辽盆地北部各地区地层水按苏林分类法1 1 1 ( 表3 3 ) ，均属于重碳酸钠型水。 表3 3 苏林的天然水成因分类 类型水型成因系数( 以毫摩尔表示浓度比) n a + c l ( n a * - c i ) s 0 2 4( e1 n a + ) m 9 2 + 大陆水 硫酸钠型 l l 0 海水 氯化镁型 l o l 深层水氯化钙型 c 1 。 8 0 4 2 - c 0 3 2 - c a 2 + m 9 2 + ，其中c 1 。当量含量为0 3 4 7 5m g l ，h c 0 3 2 为3 0 2 1 6 6m g l ，c 0 3 2 为 1 0 8 3 7m g l ，s 0 4 2 。为1 0 9 2m g l ，c a 2 + 小于3 4 5m g l ，m 9 2 + 一般在0 1 4 7 6 m g l 之间，n a + 在5 0 - 3 9 3 7m g l 之间变化；总矿化度为6 0 0 3 0 0 0m g l 。 ( 浙江大学硕上学位论文松辽锰地北部地层水性研究 盆地北部低氯水的氯离子含量为5 2 0m g l ，离子组合变异系数最大值为 o 7 6 2 ，平均值为o 3 1 2 8 。主要分布在三肇凹陷，朝阳沟、明水、黑鱼泡等北部 地区，西部斜坡区萨尔图油层水，齐家古龙和龙虎泡地区萨、葡、高油层水。 盆地北部低氯水的化学组成特征是n a + c i h c 0 3 - s 0 4 2 - c 0 3 2 c a 2 + m 9 2 + ，其中c i 当量含量为5 0 1 9 8 5m g l ，h c 0 3 2 为2 0 2 4 4 9m g l ，c 0 3 2 为 0 5 2 0 0 7m g l ，s 0 4 2 。1 0 为1 4 6 6 5m g l ，c a 2 + 为0 2 0 2 9m g l ，m 9 2 + 为0 1 2 5 6 6 m g l ，n a + 为1 7 0 - 5 0 1 7m g l ；矿化度为11 0 0 3 5 0 0m g l 。 表3 4 盆地北部地层水的分类 离子组合 名称及氯离子 离子组合变异系数一般成因主要分布区 含量m m o l l 最大值最小值 淡水沉积在地三肇凹陷的尚家，汪家屯升平，榆树 微氯水n a ，h c o ；， 史时期遭受大林和肇州西托古一带( 扶杨) ，朝阳沟 0 7 6 20 3 9 4 0气降水琳滤，地区的扶杨地层水肇州的肇4 l ，卫l o ( c i 。 h c 0 3 - c 0 3 2 c a 2 + m 9 2 + s 0 4 厶，地层水中c i 一的 - 3 量含量为2 2 5 1 2 6 5 m g l ，h c 0 3 2 - 为3 0 5 4 7 5 m g l ， c 0 3 2 为0 5 9 6 5 5 m g l ，9 0 4 2 - 为0 1 0 5 5m g l ，c a 2 + 为0 5 1 9 1 1 m g l ，m 9 2 + 为 1 3 浙江大学硕l j 学位论文松辽盐地北部地层水性研究 o 2 1 2m g l ，n a + 为2 6 1 8 2 1 4 9 5 7 3 m g l ；总矿化度为4 0 0 0 - 9 9 3 5 2m g l 之问。 盆地北部强氯水的氯离子含量当量为7 1 3 0m g l ，离子组合的变异系数最大 值为o 3 1 5 ，平均值为o 1 2 6 ，主要分布在三肇地区的榆树林、升平、尚家一带的 葡萄花油层及树1 0 8 井、树l l 井区的杨大城子油层，朝阳沟油田的扶余和葡萄 花油层，绥化地区东5 井区的扶余地层水，长春岭地区、长1 1 和长3 井区的扶 杨地层水以及西部斜坡区的一心，杜1 0 1 井区和杜l 井区的萨、葡、高油层水中。 盆地北部氯水的化学组成特征是：c i n d h c 0 3 - 8 0 4 2 c a 2 + c 0 3 2 m 9 2 + ，地层水中c i 的当量含量为1 3 0 3 0 8 7 5 m g l ，n a + 为1 3 0 3 1 6 5 7 m g lh c 0 3 2 。 为1 0 3 3 5 3 m g l ，c 0 3 2 。为0 2 5 6 6 m g l ，s 0 4 2 。为1 6 5 6 8m g l ，c a 2 + 为 0 5 - 1 9 1 l m g l ，m 9 2 + 为0 2 - 1 2m g l ，；矿化度为8 5 5 5 9 1 - 1 8 9 2 9 0 9 m g l 之间 从大量的统计结果中可以看出，盆地北部地层水中氯离子含量与其它各离子 含量有着较好的相关性，随着地层水中氯离子含量增加，钙离子和硫酸根离子明 显的增加，而碳酸根和重碳酸根含量有明显下降趋势，由于强氯水中硫酸根的含 量变化范围很大。因此在强氯水，水型也有明显的变化，出现了c a c l 2 和n a 2 s 0 4 型水。造成同一地区水型的变化的另一个主要因素是由于断层活动引起大气降水 渗滤而造成。油田水中硫酸盐的含量，一般含量大多数 9 0 0 c ) ， 矿化度高( 6 0 0 0 p p m ) ，成岩作用强的特点 3 5 3 地热水运动模式及水动力单元分布特征 根据松辽盆地地质结构，水文地质条件本研究绘制了热储水流动模式及水动 力单元划分图( 图3 1 和图3 2 ) 。 从图3 1 和图3 2 可以看出，盆地中水主要有两种流动模式。一种是处于沉 积水文地质时期的沉积水交替，从沉积盆地中心向盆地边缘流动，构成盆地离心 流水动力场。这种水动力在泉头组、青山口组及嫩江组末期最为活跃。另外一种 是在淋滤水文地质期的淋滤水交替，从盆地边缘向盆地内部流动，构成向心流水 动力场，这种水动力在第三纪和第四纪水文地质期最为活跃，直至现今，仍然存 在该种水动力场，并成为研究区重要的水源补给。根据上述盆地热储水流动模式， 在剖面上可将盆地地下水动力单元划分为三个带，即 1 6 浙江人学硕i j 学位论文松辽