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川西坳陷新場構(gòu)造須五段地層水地球化學(xué)特征及其成因

2016-08-17 01:42:45吳小奇潘文蕾黎華繼陳迎賓趙國偉
天然氣工業(yè) 2016年3期
關(guān)鍵詞:水巖新場須家河

吳小奇 王 萍 潘文蕾 黎華繼 王 君 陳迎賓 趙國偉

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所 2.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院3.浙江大學(xué)海洋學(xué)院

川西坳陷新場構(gòu)造須五段地層水地球化學(xué)特征及其成因

吳小奇1王 萍1潘文蕾1黎華繼2王 君3陳迎賓1趙國偉1

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所2.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院3.浙江大學(xué)海洋學(xué)院

吳小奇等.川西坳陷新場構(gòu)造須五段地層水地球化學(xué)特征及其成因.天然氣工業(yè),2016,36(2):22-29.

四川盆地川西坳陷中段新場構(gòu)造上三疊統(tǒng)須家河組五段氣藏的氣水關(guān)系復(fù)雜,對其地層水成因和來源認(rèn)識的不足限制了天然氣勘探的拓展和深入。為此,對該區(qū)須五段地層水的礦化度、地球化學(xué)特征參數(shù)、微量元素和氫氧同位素等進行了分析,進而與該區(qū)其他層位地層水的上述特征進行比對,最終明確了須五段地層水的成因和來源。研究結(jié)果表明:①須五段水氣比較為穩(wěn)定,氣水分異不明顯,試采初期受壓裂液和凝析水的影響,產(chǎn)出水礦化度較低,主要為壓裂液和地層水的混合物,而后期隨著返排率升高,產(chǎn)出水主要為地層水;②該層段的地層水均為CaCl2型,礦化度介于50.806~96.319 g/L,整體表現(xiàn)出自北向南逐漸升高的特征;③地層水在埋藏過程中經(jīng)歷了濃縮變質(zhì)作用,地層封閉性好,有利于天然氣的保存;④須五段地層水的來源既有下伏的海相地層水,也有其自身陸相泥頁巖的壓釋水,白云巖化作用是須五段最主要的水巖相互作用方式;⑤須五段地層水的δD值介于-67‰~-65‰、δ18O值介于-3.1‰~-1.0‰,與該區(qū)其他層位地層水具有明顯的區(qū)別,表明其經(jīng)歷了強烈的水巖反應(yīng),自成獨立體系。

四川盆地 川西坳陷 新場地區(qū) 晚三疊世 地層水 成因 地球化學(xué)特征 總礦化度 氫氧同位素

川西坳陷是四川盆地天然氣勘探的重點區(qū)域之一,上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)煤系烴源巖為須家河組自生自儲氣藏和上覆侏羅系次生氣藏提供了充足的氣源[1-2]。新場構(gòu)造帶位于川西坳陷中段,其形成源自中三疊世末的新場運動,結(jié)束了四川盆地海相克拉通盆地的發(fā)育,開啟了中新生代陸相盆地的發(fā)展階段,奠定了川西中段中新生代“一隆兩坳”的構(gòu)造格局[3]。新場構(gòu)造帶呈北東東向展布,在古隆起上形成了包括孝泉、新場、合興場、豐谷等在內(nèi)的多個次級含氣構(gòu)造。

勘探開發(fā)研究成果表明,新場構(gòu)造帶須家河組氣水關(guān)系及分布控制因素異常復(fù)雜,前人對新場構(gòu)造帶陸相地層水的分布特征及控制因素[4-6]、地層水成因和來源[7-8]、水巖相互作用機制[4,9]、水化學(xué)特征與天然氣保存的關(guān)系[5,10]等開展了廣泛深入的研究,對川中地區(qū)須家河組地層水地球化學(xué)特征、成因及水溶氣特征等也進行了詳細(xì)探討[11-13]。然而,這些研究主要側(cè)重于須二段(T3x2)、須四段(T3x4)及侏羅系,對須五段(T3x5)則關(guān)注較少。須五段是川西陸相重要的烴源層系之一,近年來在川西坳陷中段新場地區(qū)的勘探結(jié)果表明,須五段氣水同產(chǎn),氣水關(guān)系復(fù)雜,對地層水成因和來源認(rèn)識的薄弱制約了對該區(qū)天然氣保存條件的認(rèn)識,也限制了勘探的拓展和深入。筆者擬在對新場地區(qū)須五段地層水總礦化度(Total Dissolved Solids,縮寫為TDS)、水化學(xué)特征參數(shù)和氫氧同位素特征等分析的基礎(chǔ)上,與其他層位地層水特征進行對比,探討須五段地層水的成因和來源,以期為后續(xù)天然氣勘探領(lǐng)域的拓展提供有益的信息。

1 地層水生產(chǎn)特征

新場地區(qū)須五段氣井從投產(chǎn)初期就產(chǎn)水,不同氣井之間其氣水產(chǎn)量、水氣比和Cl-含量的變化趨勢基本一致,日產(chǎn)水量與產(chǎn)氣量均具有逐漸遞減的特征且基本同步降低,表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的水氣比。以XY-2井為例,其水氣比基本穩(wěn)定在10 m3/104m3左右(圖1),與須二段有明顯的不同。新場構(gòu)造須二段試采初期水氣比很低(小于0.1 m3/104m3),以氣為主,表明氣藏中氣水分異較為明顯;后期隨著開發(fā)過程中地層壓力的降低,地層水逐漸侵入,水氣比穩(wěn)定在10 m3/104m3左右[14]。須五段在開發(fā)過程中水氣比基本保持穩(wěn)定,與須二段后期的水氣比相近,表明須五段中氣水同層,氣水分異不明顯。

圖1 XY-2井氣水生產(chǎn)特征與Cl?含量關(guān)系圖

新場構(gòu)造須五段投產(chǎn)初期,產(chǎn)出水中Cl-濃度相對較低,隨著開發(fā)過程的持續(xù),產(chǎn)出水中Cl-含量逐漸升高并趨于穩(wěn)定(圖1),并且不同井的氯根監(jiān)測均表現(xiàn)出類似的特征。如XY-2井,Cl-含量在投產(chǎn)初期約為25 g/L,后期逐漸升高并穩(wěn)定在50 g/L左右(圖1)。Cl-是須五段地層水中最主要的陰離子,并且其含量與礦化度具有明顯的正相關(guān)關(guān)系(詳見后文)。因此須五段地層水礦化度的變化趨勢與Cl-含量類似,逐漸升高并趨于穩(wěn)定。而新場氣田須二段產(chǎn)出水初期主要為礦化度非常低(小于1 g/L)的凝析水,后期隨著地層水逐漸侵入氣藏,礦化度均逐漸升高并穩(wěn)定在100 g/L左右[14]。因此,新場須五段產(chǎn)出水特征與須二段有明顯的不同,須五段試采初期返排率較低,產(chǎn)出水的Cl-含量和礦化度相對較低,但仍顯著高于須二段初期產(chǎn)出的凝析水,表明其主要為壓裂液和地層水的混合物,可能有少量凝析水的參與;后期隨著返排率升高,產(chǎn)出水主要為地層水。

2 地層水化學(xué)組成

本次工作采集了新場地區(qū)須五段地層水樣品共12個,常量組分和微量元素含量分析在國土資源部南京礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心進行。同時搜集了新場地區(qū)不同層位的地層水?dāng)?shù)據(jù)進行對比,考慮到壓裂液和凝析水的影響,筆者剔除了明顯異常、數(shù)據(jù)缺失以及返排率較低時的水樣品分析數(shù)據(jù)。

2.1地層水礦化度

統(tǒng)計表明,新場須五段地層水pH值介于5.91~7.36,平均值為6.51,主體表現(xiàn)出弱酸性。該區(qū)須五段地層水中陽離子主要為Na+,其次為Ca2+和Mg2+,K+平均含量最低;陰離子主要為Cl-,其次為和,不含。根據(jù)蘇林分類法,新場地區(qū)須五段地 層水水型均為CaCl2型,指示封閉條件較好。

須五段地層水礦化度介于50.806~96.319 g/ L,平均為76.044 g/L,且 Na++K+濃度和Cl-濃度均與礦化度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性(圖2)。有研究認(rèn)為,川西坳陷中段須五段地層水的礦化度介于25.128~76.761 g/L,主體低于50 g/L,平均僅為43.773 g/L[4],明顯低于本次研究中的值;結(jié)合XY-2井產(chǎn)出水中氯離子含量變化特征(圖1),推測其可能未剔除試采初期受壓裂液和凝析水影響導(dǎo)致礦化度較低的水樣數(shù)據(jù)。

由于對地層水礦化度數(shù)據(jù)選取的差異,使得對新場地區(qū)地層水垂向具體分帶認(rèn)識并不一致[4-5],但不同層位地層水的化學(xué)特征具有差異已是普遍共識,如侏羅系地層水的化學(xué)特征表現(xiàn)出垂直分帶性[15],須二、須四段地層水礦化度隨埋深增加而逐漸增大[5],為典型的深度變質(zhì)作用的沉積水[8],但相關(guān)研究較少關(guān)注須五段。新場地區(qū)須五段地層水礦化度整體與須四段接近,明顯高于該區(qū)中上侏羅統(tǒng)地層水,主體低于須二段地層水礦化度(圖2)。結(jié)合地層水化學(xué)特征垂直分帶[5]可以看出,新場地區(qū)須家河組地層水具有正向分帶性,是正向變質(zhì)作用的結(jié)果。

新場地區(qū)須五段地層水礦化度整體表現(xiàn)出自北向南逐漸升高的特征,由于須五段頂面斷裂不發(fā)育,底面溝通至須四段的斷裂發(fā)育程度也很低,因此須五段地層水處于相對封閉的體系,礦化度的變化幅度相對較為平緩(圖2),與須二段和沙溪廟組等受斷裂影響的地層水其礦化度平面變化比較劇烈[5]有明顯的不同,而與須四段地層水礦化度變化趨勢[8]基本一致。

圖 2 新場地區(qū)不同層位地層水鈉鉀離子含量和氯離子含量與礦化度相關(guān)圖

2.2地層水化學(xué)特征參數(shù)

新場地區(qū)須五段地層水鈉氯系數(shù)rNa+/rCl-主體小于0.87,表明其具有較好的封閉性[16],其分布范圍與須四段地層水基本一致,普遍高于中侏羅統(tǒng)千佛崖組(J2q)地層水的值,但略低于須二段和沙溪廟組地層水的值,而蓬萊鎮(zhèn)組地層水鈉氯系數(shù)明顯偏高,基本大于1(圖3-a)。新場地區(qū)須五段地層水的脫硫系數(shù)(100×rSO42-/rCl-)均小于1,表現(xiàn)出較好的封閉性,除蓬萊鎮(zhèn)組地層水主體顯著高于1、沙溪廟組部分樣品高于1外,其余層系地層水脫硫系數(shù)分布范圍均與須五段類似(圖3-a)。

新場地區(qū)須五段地層水的變質(zhì)系數(shù)[(rCl--rNa+)/rMg2+]均大于0,表明水巖作用的強度大,油氣藏封閉性好,有利于油氣的保存;除蓬萊鎮(zhèn)組主體和沙溪廟組少量樣品變質(zhì)系數(shù)小于0外,新場地區(qū)其余層位地層水主體均具有較高的變質(zhì)系數(shù)(大于0)(圖3-b)。須五段地層水的鹽化系數(shù)普遍較高(大于100),與千佛崖組和須二段、須四段地層水的值基本一致,反映出埋藏濃縮作用的影響;而蓬萊鎮(zhèn)組和沙溪廟組地層水其鹽化系數(shù)普遍較低(小于100),表明其可能受到了大氣水下滲的影響(圖3-b)。

因此,各類水化學(xué)特征參數(shù)均表明,新場須五段地層水在埋藏過程中經(jīng)歷了濃縮變質(zhì)作用,地層封閉性好,有利于天然氣的保存;千佛崖組和須二、須四段地層水與須五段地層水化學(xué)特征參數(shù)較為一致,而蓬萊鎮(zhèn)組地層水化學(xué)特征參數(shù)與之明顯不同,表現(xiàn)出相對較差的保存條件。

圖3 新場地區(qū)不同層位地層水脫硫系數(shù)和鈉氯系數(shù)相關(guān)圖(a)以及鹽化系數(shù)與變質(zhì)系數(shù)相關(guān)圖(b)

2.3地層水成因和來源

在地層水化學(xué)演化和礦物溶解—沉淀相關(guān)研究中,常采用海水蒸發(fā)曲線和海水—河水混合線來判斷不同離子的富集或虧損。盡管Br-常被用于與其他離子含量進行對比來示蹤地層水化學(xué)組分演化[17],但溴雖然可以來自于海相沉積的高濃縮膏鹽巖,但更多來自陸生植物所形成的富有機質(zhì)泥巖和頁巖[18]。因此,對于煤系地層而言,不宜采用其他離子與Br-的相關(guān)性來示蹤地層水化學(xué)組分演化[19]。由于Cl?化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在海水蒸發(fā)曲線上,當(dāng)Cl-濃度增加到100 g/L之前不會發(fā)生沉淀[17]。新場地區(qū)須五段地層水中Cl-與礦化度呈正相關(guān),Cl-最高濃度僅為61.7 g/L(圖2-b),遠(yuǎn)低于100 g/L,且須五段未發(fā)現(xiàn)鹽層,因此可以認(rèn)為地層水在演化過程中未發(fā)生Cl-的沉淀。須五段地層水中Cl-濃度的變化主要源自地層水蒸發(fā)濃縮,因此可以利用其他離子組分含量相對Cl-含量的變化,來分析地層水化學(xué)演化和各種離子的富集或虧損。

新場地區(qū)中上侏羅統(tǒng)地層水中Cl-和Na+的濃度普遍低于海水的值,基本沿海水—河水混合線分布;而須二段地層水與須四、須五段地層水一致,均沿海水蒸發(fā)線分布(圖4-a),且Cl-和Na+的濃度普遍高于海水的值,表明須五段地層水具有海水的特點,且經(jīng)歷了明顯的蒸發(fā)濃縮作用,其中須二段地層水濃縮程度最高。由于新場地區(qū)須五段以濱淺湖—三角洲前緣沉積為主,缺少海相環(huán)境,原始沉積水為淡水背景,因此須五段地層水主體可能為來自下伏的海相地層水。

微量元素含量常被用于指示地層水的成因[20],如高含量的Sr元素主要發(fā)育于高濃縮的海相地層水或膏鹽巖地層中,B元素主要賦存在濃縮的膏鹽巖地層水或海相泥巖中,I元素主要來自海生生物等[12,18]。四川盆地須家河組地層水中Sr、Ba、B、I、Fe、Mn等微量元素含量較高,表明其主要來自下伏海相雷口坡組上段高濃縮的地層水[12]。新場地區(qū)須五段地層水中同樣具有較高的Sr、Ba、B、I、Fe、Mn等微量元素含量(表1),普遍高于海水和海洋沉積物中的含量,也反映其主體為濃縮的海相地層水。

此外,新場須五段地層水在Cl-—Br-相關(guān)圖(圖4-b)上落在海水蒸發(fā)線右下方,表現(xiàn)出Br-的相對富集。須五段地層水中Br含量介于365~765 mg/L,平均為564 mg/L,遠(yuǎn)高于海水中Br的含量(65 mg/ L[21]),與新場地區(qū)須二、須四段[7]及四川盆地其他地區(qū)須家河組地層水[12]特征類似,主要為陸相泥頁巖壓釋水,而不僅僅來自海水的蒸發(fā)濃縮。因此,新場地區(qū)須五段地層水既有下伏海相地層水,也有須五段自身陸相泥頁巖壓釋水。

圖4 新場地區(qū)不同層位地層水Cl-與Na-、Mg2+、Ca2+、Br-等離子濃度關(guān)系圖

表1 新場地區(qū)須五段地層水微量元素和氫氧同位素組成表

2.4對水巖相互作用的啟示

地層水中的離子含量及相互關(guān)系可以為研究水巖相互作用提供有益的信息。前人針對川西坳陷中段須家河組二、須四段,提出了多種水巖相互作用類型,包括鈣長石的鈉長石化、綠泥石化、白云巖化、碳酸鹽礦物的溶解以及鈉長石的溶解等[4,7-9],對地層水中離子特征認(rèn)識的差異使得對須家河組水巖相互作用類型的認(rèn)識存在分歧,如須二、須四段地層水中Ca2+的相對富集究竟是來自白云巖化作用[7],還是來自鈣長石的鈉長石化[4,8];Mg2+的虧損究竟來自綠泥石化[4]還是白云巖化[7]。

川西坳陷中部須五段致密砂巖主要發(fā)育碳酸鹽礦物膠結(jié),不同于須二、須四段發(fā)育綠泥石、硅質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物膠結(jié);孔隙發(fā)育程度很低,平均僅為2.06%,巖石組分中長石含量(小于1%)明顯低于須二、須四段,長石中僅發(fā)育少量溶蝕孔[22]。因此,綠泥石化和長石的溶蝕并不是須五段最主要的水巖相互作用類型。

川西坳陷中部須二、須四段地層水在Ca2+與Na+的相關(guān)圖上表現(xiàn)出Na+相對Ca2+虧損的特征,因而鈣長石的鈉長石化曾被認(rèn)為是其最主要的水巖相互作用方式[4,8]。然而,新場地區(qū)須二、須四、須五段地層水在Cl-與Na+相關(guān)圖(圖4-a)上均沿海水蒸發(fā)線分布,并未表現(xiàn)出明顯的Na+相對Cl-的虧損或富集,而是反映出蒸發(fā)濃縮作用的影響。這些地層水樣品在Cl?與Ca2+相關(guān)圖(圖4-c)上均位于蒸發(fā)曲線右側(cè),表現(xiàn)出Ca2+的相對富集;而在Cl?與Mg2+相關(guān)圖(圖4-d)上位于蒸發(fā)曲線左上方,表現(xiàn)出Mg2+的虧損。由此可見,一方面,Na+并未表現(xiàn)出異常,其相對Ca2+的虧損主要源自Ca2+的富集,并不是Ca2+置換了地層水中的Na+。因此鈣長石的鈉長石化并不是須家河組最主要的水巖相互作用方式;另一方面,成巖過程中的白云巖化作用會導(dǎo)致地層水中Ca2+增加而Mg2+減少[17]。

在Ca2+/Fe2+與Ca2+/Mg2+相關(guān)圖上,新場地區(qū)須五段地層水與須四段地層水類似,主體表現(xiàn)出白云石化趨勢,少部分表現(xiàn)出鐵白云石化的影響(圖5)??紤]到須五段致密砂巖的膠結(jié)物主要為方解石和白云石[22]。因此,新場地區(qū)須五段地層水中Ca2+的富集和Mg2+的虧損主要源自成巖過程中的白云巖化作用,即白云巖化作用是新場地區(qū)須五段最主要的水巖相互作用方式。

圖5 新場地區(qū)須家河組地層水Ca2+/Fe2+與Ca2+/Mg2+相關(guān)圖

3 氫氧同位素組成

地層水的氫氧同位素組成分析是研究水巖反應(yīng)和大氣降水影響程度的重要手段。全球大氣降水的δD與δ18O之間呈線性相關(guān)(δD=8δ18O+10)[23],表現(xiàn)出明顯的緯度效應(yīng),δD與δ18O值均隨著緯度的升高而變輕,且水巖反應(yīng)會使得地層水的δ18O值增大而發(fā)生氧同位素漂移[24]。因此地層水δ18O值可用于指示水巖反應(yīng)的程度,進而反映油氣保存條件[5]。本次工作中須五段地層水氫氧同位素組成分析在中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所進行,分析結(jié)果見表1。

新場須五段地層水δD值介于-67‰~-65‰(表1),低于須二、須四段地層水的值(圖6)。這可能是由于須家河組沉積末期川西北隆升剝蝕,侏羅紀(jì)早期地表水的影響使其氘同位素變輕;也可能是新場構(gòu)造晚期的隆升使得氣藏冷卻產(chǎn)生部分凝析水,而凝析水的產(chǎn)生也可使其氘同位素變輕。

圖6 新場地區(qū)不同層位地層水氫氧同位素組成相關(guān)圖

新場地區(qū)須五段地層水δ18O值介于-3.1‰~-1.0‰(表1),明顯高于中上侏羅統(tǒng)地層水的值,在δD與δ18O相關(guān)圖上遠(yuǎn)離大氣降水線分布(圖6),反映其經(jīng)歷了強烈的水巖反應(yīng),地層封閉性良好,與中上侏羅統(tǒng)地層水可能受大氣降水影響有明顯不同。同時,新場地區(qū)須五段地層水在δD與δ18O相關(guān)圖上與其他層位地層水有明顯的區(qū)別(圖6),表明須五段地層水自成獨立體系。

4 結(jié)論

1)新場地區(qū)須五段水氣比較為穩(wěn)定,表明須五段中氣水同層,氣水分異不明顯。試采初期受壓裂液和凝析水的影響,產(chǎn)出水礦化度較低;后期隨著返排率升高,產(chǎn)出水主要為地層水,水型均為CaCl2型,礦化度介于50.806~96.319 g/L,整體表現(xiàn)出自北向南逐漸升高的特征。須五段地層水鈉氯系數(shù)主體小于0.87,脫硫系數(shù)均小于1,變質(zhì)系數(shù)均大于0,鹽化系數(shù)大于100,表明須五段地層水在埋藏過程中經(jīng)歷了濃縮變質(zhì)作用,地層封閉性好,有利于天然氣的保存。

2)常量組分和微量元素含量綜合表明,新場地區(qū)須五段地層水既有下伏海相地層水,也有須五段自身陸相泥頁巖壓釋水;白云巖化作用是須五段最主要的水巖相互作用方式。新場須五段地層水δD值和δ18O值分別介于-67‰~-65‰和-3.1‰~-1.0‰,在δD值和δ18O值相關(guān)圖上與其他層位地層水具有明顯的區(qū)別,遠(yuǎn)離大氣降水線分布,表明須五段地層水自成獨立體系,經(jīng)歷了強烈的水巖反應(yīng)。

致謝:樣品采集和資料收集得到了中國石化西南油氣分公司的大力支持,中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所和國土資源部南京礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心協(xié)助完成了樣品的分析測試,在此一并深表謝意!

[1]Dai Jinxing, Ni Yunyan, Zou Caineng, Tao Shizhen, Hu Guoyi, Hu Anping, et al. Stable carbon isotopes of alkane gases from the Xujiahe coal measures and implication for gas-source correlation in the Sichuan Basin, SW China[J]. Organic Geochemistry, 2009, 40(5): 638-646.

[2]吳小奇, 黃士鵬, 廖鳳蓉, 李振生. 四川盆地須家河組和侏羅系煤成氣碳同位素組成[J]. 石油勘探與開發(fā), 2011, 38(4): 418-427. Wu Xiaoqi, Huang Shipeng, Liao Fengrong, Li Zhensheng. Carbon isotopic compositions of coal-derived gas in the Xujiahe Formation and Jurassic in the Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(4): 418-427.

[3]楊克明. 四川 盆地“新場運動”特征及其地質(zhì)意義[J]. 石油實驗地質(zhì), 2014, 36(4): 391-397. Yang Keming. Characteristics of Xinchang movement in Sichuan Basin and its geological significance[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2014, 36(4): 391-397.

[4]沈忠民, 劉四兵, 呂正祥, 羅小平, 宮亞軍. 川西 坳陷中段陸相地層水縱向變化特征及水—巖相互作用初探[J]. 沉積學(xué)報, 2011, 29(3): 495-502. Shen Zhongmin, Liu Sibing, Lü Zhengxiang, Luo Xiaoping, Gong Yajun. Vertical geochemical characteristics of continental formation water and its water-rock interaction in the middle area of Western Sichuan Depression[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2011, 29(3): 495-502.

[5]周孝鑫, 樓章華, 朱蓉, 朱宏權(quán), 黎華繼, 李飛. 川西坳陷新場氣田水文地質(zhì)地球化學(xué)特征及天然氣運聚[J]. 地質(zhì)科學(xué), 2015, 50(1): 330-339. Zhou Xiaoxin, Lou Zhanghua, Zhu Rong, Zhu Hongquan, Li Huaji, Li Fei. Hydrogeology geochemical characteristics of continental formation water in Xinchang Gas Field, Western Sichuan Depression, and gas migration and accumulation[J]. Chinese Journal of Geology, 2015, 50(1): 330-339.

[6]劉莉萍, 林小兵, 李麗平. 四川盆地孝泉—豐谷構(gòu)造帶須家河組氣藏氣水分布控制因素及勘探潛力[J]. 天然氣工業(yè), 2013, 33(6): 16-22. Liu Liping, Lin Xiaobing, Li Liping. Factors controlling gaswater contact and the exploration potential of the Xujiahe Fm gas reservoirs in the Xiaoquan-Fenggu structural zone, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2013, 33(6): 16-22.

[7]沈忠民, 宮亞軍, 劉四兵, 呂正祥. 川西坳陷新場地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組地層水成因探討[J]. 地質(zhì)論評, 2010, 56(1): 82-88. Shen Zhongmin, Gong Yajun, Liu Sibing, Lü Zhengxiang. A discussion on genesis of the Upper Triassic Xujiahe Formation water in Xinchang area, Western Sichuan Depression[J]. Geological Review, 2010, 56(1): 82-88.

[8]冷濟高, 楊克明, 葉軍, 朱宏權(quán). 孝泉—豐谷構(gòu)造帶須家河組地層水成因分析[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2011, 33(1): 57-63. Leng Jigao, Yang Keming, Ye Jun, Zhu Hongquan. The origin analysis of stratum water in Xujiahe Formation of Xiaoquan-Fenggu structural belt[J]. Journal of Southwest Petroleum University: Science & Technology Edition, 2011, 33(1): 57-63.

[9]劉四兵, 沈忠民, 劉昊年, 呂正祥, 王鵬. 川西坳陷中段上三疊統(tǒng)須家河組水巖相互作用機制[J]. 石油學(xué)報, 2013, 34(1): 47-58. Liu Sibing, Shen Zhongmin, Liu Haonian, Lü Zhengxiang, Wang Peng. Mechanism of water-rock interaction of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the middle part of Western SichuanDepression[J]. Acta Petrolei Sinica, 2013, 34(1): 47-58.

[10]鄧大平. 四川盆地西部三疊系—侏羅系地層水化學(xué)特征與油氣保存關(guān)系[J]. 海相油氣地質(zhì), 2015, 20(1): 62-70. Deng Daping. Chemical characteristics of Triassic-Jurassic formation water and relationship of it to hydrocarbon preservation in the west of Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2015, 20(1): 62-70.

[11]李偉, 楊金利, 姜均偉, 劉濟民, 劉宗誠. 四川盆地中部上三疊統(tǒng)地層水成因與天然氣地質(zhì)意義[J]. 石油勘探與開發(fā), 2009, 36(4): 428-435. Li Wei, Yang Jinli, Jiang Junwei, Liu Jimin, Liu Zongcheng. Origin of Upper Triassic formation water in middle Sichuan Basin and its natural gas signifi cance[J]. Petroleum Exploration and Development, 2009, 36(4): 428-435.

[12]李偉, 秦勝飛. 四川盆地須家河組地層水微量元素與氫氧同位素特征[J]. 石油學(xué)報, 2012, 33(1): 55-63. Li Wei, Qin Shengfei. Characteristics of trace elements and hydrogen and oxygen isotopes in the formation water of the Xujiahe Formation, Sichuan Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(1): 55-63.

[13]李偉, 秦勝飛, 胡國藝. 四 川盆地須家河組水溶氣的長距離側(cè)向運移與聚集特征[J]. 天然氣工業(yè), 2012, 32(2): 32-37. Li Wei, Qin Shengfei, Hu Guoyi. Long-distance lateral migration and accumulation of water-solved natural gas in the Xujiahe Formation, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2012, 32(2): 32-37.

[14]陸正元, 孫冬華, 黎華繼, 喬林, 王興建. 氣藏凝析水引起的地層水礦化度淡化問題——以四川盆地新場氣田須二段氣藏為例[J]. 天然氣工業(yè), 2015, 35(7): 60-65. Lu Zhengyuan, Sun Donghua, Li Huaji, Qiao Lin, Wang Xingjian. Formation water desalination caused by condensate water of gas reservoirs: A case study of the 2ndMember of Xujiahe Formation in the Xinchang Gas Field, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2015, 35(7): 60-65.

[15]葉素娟, 李嶸, 張世華. 川西坳陷中段侏羅系次生氣藏地層水化學(xué)特征及與油氣運聚關(guān)系[J]. 石油實驗地質(zhì), 2014, 36(4): 487-494. Ye Sujuan, Li Rong, Zhang Shihua. Chemical characteristics of Jurassic formation water and its relationship with hydrocarbon migration and accumulation in middle part of Western Sichuan Depression[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2014, 36(4): 487-494.

[16]吳浩, 鄭麗, 慈建發(fā). 新場氣田須二段地層水地球化學(xué)特征及其石油地質(zhì)意義[J]. 天然氣勘探與開發(fā), 2012, 35(4): 41-44. Wu Hao, Zheng Li, Ci Jianfa. Geochemical characteristics of formation water in 2ndMember of Xujiahe Formation of, Xinchang Gas Field and the implication on petroleum geology[J]. Natural Gas Exploration and Development, 2012, 35(4): 41-44.

[17]周訓(xùn), 李慈君. 海水蒸發(fā)軌跡線及其應(yīng)用[J]. 地球科學(xué)——中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報, 1995, 20(4): 410-414. Zhou Xun, Li Cijun. Seawater evaporation trajectories and their application[J]. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 1995, 20(4): 410-414.

[18]李偉, 趙克斌, 劉崇禧. 含油氣盆地水文地質(zhì)研究[M]. 北京:地質(zhì)出版社, 2008: 179-183. Li Wei, Zhao Kebin, Liu Chongxi. Hydrogeology study of petroliferous basin[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2008: 179-183.

[19]覃偉, 李仲東, 鄭振恒, 趙建成. 鄂爾 多斯盆地大牛地氣田地層水特征及成因分析[J]. 巖性油氣藏, 2011, 23(5): 115-120. Qin Wei, Li Zhongdong, Zheng Zhenheng, Zhao Jiancheng. Characteristics and genesis of formation water in Daniudi Gas Field, Ordos Basin[J]. Lithologic Reservoirs, 2011, 23(5): 115-120.

[20]趙利杰, 蔣有錄, 劉華, 龐玉茂. 饒陽凹陷留西—留北地區(qū)新近系地層水特征及其與油氣分布的關(guān)系[J]. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報, 2012, 34(2): 57-63. Zhao Lijie, Jiang Youlu, Liu Hua, Pang Yumao. Characteristics of neogene formation water and its response to hydrocarbon distribution in Liuxi-Liubei Area of Raoyang Sag[J]. Journal of Earth Sciences and Environment, 2012, 34(2): 57-63.

[21]楊旭充. 油氣田水文地質(zhì)學(xué)[M]. 東營: 石油大學(xué)出版社, 1993: 86-87. Yang Xuchong. Hydrogeology in oil and gas fi elds[M]. Dongying: China University of Petroleum Press, 1993: 86-87.

[22]林小兵, 劉莉萍, 田景春, 彭順風(fēng), 楊辰雨, 蘇林. 川西坳陷中部須家河組五段致密砂巖儲層特征及主控因素[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2014, 35(2): 224-230. Lin Xiaobing, Liu Liping, Tian Jingchun, Peng Shunfeng, Yang Chenyu, Su Lin. Characteristics and controlling factors of tight sandstone reservoirs in the 5thmember of Xujiahe Formation in the central of Western Sichuan Depression[J]. Oil & Gas Geology, 2014, 35(2): 224-230.

[23]Craig H. Isotopic variation in meteoric waters[J]. Science, 1961, 133(3465): 1702-1703.

[24]鄭永飛, 陳江峰. 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2000. Zheng Yongfei, Chen Jiangfeng. Stable isotope Geochemistry[M]. Beijing: Science Press, 2000.

(修改回稿日期2015-11-06編 輯羅冬梅)

Geochemical characteristics and origin of formation water in the 5thMember of the Upper Triassic Xujiahe Fm in Xinchang structure, West Sichuan Depression

Wu Xiaoqi1, Wang Ping1, Pan Wenlei1, Li Huaji2, Wang Jun3, Chen Yingbin1, Zhao Guowei1
(1. Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Sinopec Petroleum Exploration and Production Research Institute, Wuxi, Jiangsu 214126, China; 2. Exploration and Development Research Institute, Sinopec Southwest Branch Company, Chengdu, Sichuan 610041, China; 3. College of Ocean, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China)
NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 3, pp.22-29, 3/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese)

The gas-water relationship is complicated in the gas reservoir in the 5thMember of Upper Triassic Xujiahe Fm (T3x5) at Xinchang structure in the central part of the West Sichuan Depression, Sichuan Basin. In this gas reservoir, exploration cannot proceed further because the formation water is not understood sufficiently in terms of its origins and sources. In this paper, an analysis was performed on the salinity, geochemical parameters, trace elements and hydrogen and oxygen isotopes. Then, these characteristics of T3x5were compared with those of other horizons in the area. Finally, origins and sources of T3x5formation water were confirmed. Research results show the following: first, the water-gas ratio of T3x5is relatively stable without obvious gas-water differentiation. At the early stage of production test, the produced water was mainly the mixture of fracturing fluid and formation water with lower total dissolved solids (TDS) due to the effect of fracturing fluid and condensate water. With the increase of flowback rate, however, the produced water was mainly composed of formation water at the late stage. Second, the T3x5formation water is of CaCl2type with the TDS of 50.806-96.319 g/L, which increases gradually from north to south. Third, the T3x5formation water at Xinchang structure experienced concentration metamorphism, and the T3x5stratum presents a good sealing performance, which is favorable for the preservation of natural gas. Forth, the T3x5formation water is derived from both the underlying marine formation water and the compaction-released water from the T3x5continental mud shale. Dolomitization is the leading water-rock interaction mode in T3x5. The δD and δ18O values of T3x5formation water are in the range of -67‰?-65‰ and -3.1‰?-1.0‰, respectively, and they are remarkably different from those of other formation water in this area, which indicates that the T3x5formation water is an independent system that experienced strong water-rock interaction.

Sichuan Basin; West Sichuan Depression; Xinchang structure; Late Triassic; Formation water; Origin; Geochemical characteristics; Total dissolved solids (TDS); Hydrogen and oxygen isotopes

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.03.004

國家自然科學(xué)基金青年基金項目(編號:41302118)。

吳小奇,1982年生,高級工程師,博士;從事油氣地球化學(xué)研究工作。地址:(214126)江蘇省無錫市濱湖區(qū)蠡湖大道2060號。ORCID:0000-0002-6935-3811。E-mail:xqwu@163.com

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