地学前缘 ›› 2017, Vol. 24 ›› Issue (3): 210-218.DOI: 10.13745/j.esf.2017.03.019

• 油区地热资源 • 上一篇    下一篇

霸县凹陷深部地下热水的地球化学特征及其成因

赵贤正,李飞,曾溅辉,金凤鸣,张汪明,刘佳,张继伟   

  1. 1. 中国石油 华北油田公司, 河北 任丘 062552
    2. 中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249
    3. 中国石油大学(北京) 地球科学学院, 北京 102249
    4. 大庆油田有限责任公司 第四采油厂, 黑龙江 大庆 163511
  • 收稿日期:2016-09-01 修回日期:2016-10-08 出版日期:2017-05-15 发布日期:2017-05-15
  • 作者简介:赵贤正(1962—),男,博士,教授级高级工程师,主要从事石油地质综合研究与勘探管理工作。E-mail:xzzhao@petrochina.com.cn
  • 基金资助:
    国家科技重大专项(2011ZX05006-001);中石油华北油田科技攻关项目(HBYT-YJY-2013-JS-223)

  • Received:2016-09-01 Revised:2016-10-08 Online:2017-05-15 Published:2017-05-15

摘要: 霸县凹陷位于华北冀中坳陷北部,地热资源丰富。文中利用霸县凹陷的油气勘探和开发井的试油测温、地层水化学分析等资料,研究了霸县凹陷深部三套主要热水储层——馆陶组(Ng)、东营组(Ed)和沙河街组沙二—三段(Es2+3)地下热水地球化学特征及成因。霸县凹陷深部地下热水主要有3种类型的化学组成,其中第Ⅰ类深部热水主要赋存于馆陶组,矿化度<5 g/L,阴离子以Cl-和HCO-3为主,阳离子主要为Na+,为Cl·HCO3Na型水,总体处于开放的水文地球化学环境,为以大气水渗入为主的溶滤水,其化学成分的形成作用主要为大气渗入水的溶滤作用以及深部沉积水的混合作用。Ⅱ类地下热水主要赋存于东营组和沙河街组二—三段,阴离子以Cl-为主,阳离子主要为Na+,为ClNa型水,总体处于半开放半封闭的水文地球化学环境。Ⅱ类地下热水主要为沉积水和混合水,蒸发浓缩作用参与了Ⅱ类地下热水化学成分的形成。Ⅲ类地下热水主要赋存于东营组和沙河街组二—三段,阴离子以Cl-为主,阳离子以Na+和Ca2+为主,为ClNa·Ca型水,总体处于封闭的水文地球化学环境。Ⅲ类地下热水主要为沉积水,其水化学的成因主要为斜长石的钠长石化作用。随着埋藏深度的增加,地下热水温度增加,由Ⅰ类至Ⅱ类和Ⅲ类热水,水岩相互作用逐渐增强,矿化度逐渐增大,相应的水化学类型也逐渐变化,钠氯系数(rNa/rCl)和脱硫酸系数(rSO4×100/rCl)逐渐减小,而变质系数(r(ClNa)/rMg)逐渐增加。

关键词: 地下热水, 化学成分, 成因, 水岩相互作用, 霸县凹陷

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