天然气地质（通用5篇）
天然气地质 篇1
石油工业与社会经济的发展进步息息相关, 因此受到社会各界的广泛关注。如何将科学技术融入油田勘探工作, 使之更加精确化就成为现今石油工业最首要的问题。而地质录井是油田勘探中最为直接的勘探技术, 通过钻井, 收集地下地层资料和数据, 并对其进行检测和监督, 形成一种工作体系, 使油田勘探工作能够顺利进展, 进而提高油田开发效率。
1 地质录井技术概述
地质录井简称为录井, 是指在油田勘探钻井工作过程中利用直接或间接的方式对正钻井下的信息进行系统化、准确化的收集和记录, 并对已收集到的信息进行分析。其主要目的就是通过收集并分析地下信息来确定地下油气层的具体位置和基本信息, 为接下来的试油、固井等环节提供理论依据, 与油田勘探工作进行协调和配合, 在油田勘探中占据着非常关键的位置。地质录井的主要方法有钻时录井、岩屑录井、荧光录井、钻井液录井、气测录井几种。
2 中国石油天然气勘探工作要点
(1) 提高人才专业水平和技能石油天然气勘探工作与其他工作最大的不同就是风险比较高, 对人才的专业水平和操作技能有较高的要求。在石油天然气勘探工作中, 石油企业要加大人才培养的力度, 针对不断发展的勘探现状, 培养涉外人员, 加强人员素质和业务能力的提高, 同时员工自身也要注重专业水平和技能的增强。
(2) 积极引进先进勘探技术自20世纪50年代末期, 我国的石油天然气开发工作已经逐渐走上规模化道路, 天然气年产量不断增长, 随着目前经济和科技的快速发展, 石油天然气勘探工作为了得到更好地发展, 石油企业在发展的过程中积极引进先进科学技术, 有利于促进石油天然气勘探工作的有效进行, 不断改进天然气勘探中存在的不足之处。
3 地质录井在石油天然气地质勘探工作中的应用和展望
(1) 地质录井的应用意义地质录井一直以来都是发现油气层的最重要的手段, 地质录井技术的引进和使用, 进一步促进了油田勘探事业的发展和进步, 地质录井技术对油田的勘探及开发过程的最终结果起到了决定性作用。在油田勘探工作中, 应用地质录井技术发现的油气田非常多, 为我国石油工业的发展做出了不容忽视的贡献。
国内外地质录井勘探实例不胜枚举, 例如:20世纪70年代中期, 在冀中拗陷任丘构造上的冀门1井勘探时, 在井深2976米进入震旦系取心0.92米发现风化壳白云岩晶洞裂缝含油;另外, 墨西哥湾深水盆地地质条件复杂, 水体深、盐岩活动强烈, 目的层深达近万米且往往为盐下储层, 通过钻井地质录井勘探获得地下储层信息, 为油藏开发提供更为直观的数据。由此可见, 地质录井在石油天然气勘探过程中可谓是发现油藏的重要功臣。
4 地质录井技术的未来展望
由于地质录井在油气勘探中起到的重要作用, 对地质录井技术进行不断的创新和改革是地质勘探中的重点。随着勘探难度的增加, 实现多元技术联合识别油气显示, 需要专业人员支持现场施工, 实施技术决策和指导, 同时实现数据共享、数据交流, 因此, 地质录井技术应建立实时远程监控系统是未来的发展方向。另外钻井条件和地质条件对地质录井技术的影响也日趋明显, 例如, PDC钻头的应用对岩屑描述、钻井液中混入原油对真假含油的识别、水平井岩屑捞取以及地质导向等因素, 因此必须加快速度研制具定量评价功能的录井设备和技术来克服上述因素的影响。
除此之外, 隐蔽性油气层的识别能力也有待完善。油气层的发现随勘探深度不断增加而增加, 如特殊岩性及隐蔽性油气藏、低压低渗油气藏、古潜山油气藏和稠油油藏等。另外, 我国大部分油田已经进入开发晚期, 在勘探程度较高的老区进行勘探已成为地质录井的主攻方向, 而现有录井技术在发现和评价油气层的能力还不能很好地满足需求。同时, 复杂油层中油水的识别技术没有得到广泛的关注, 油田勘探过程中实际情况要比理论复杂很多, 地下储集层具有不确定性, 这些都造成录井工作的局限性, 其局限性主要表现在录井技术对复杂油水层的勘探与检测还不够精确, 导致天然气勘探工作质量和效果不高。对此, 通过分析地质录井技术中的不足之处, 并进行改进和创新, 不但完善地质录井技术, 才能更好地服务于石油天然气勘探。
5 结语
综上所述, 地质录井是油气田勘探技术中最为有效的技术, 在油气地质勘探中起到不可或缺的作用, 是其他技术都无法代替的。地质录井技术方式非常多样, 技术日趋完善成熟, 在油田勘探与开发中发挥着巨大的作用, 为石油工业的繁荣和发展做出了很大贡献。从国家的角度来说, 加大对地质录井技术的投入和完善是我国发展经济, 工业强国的必然途径。
摘要：近年来, 随着社会和经济的不断发展, 我国的石油天然气地质勘探工作也在随之进步, 油田开发工作面临着新的挑战。石油、天然气等自然资源一直与我国经济发展状况密切相关, 其勘探手段主要是钻井, 而地质录井技术是石油天然气钻井勘探工作中不可缺少的一部分。因此, 本文对地质录井在油气地质勘探工作起到的作用进行研究, 望对油气开采提供一些帮助。
关键词：油气田,地质勘探,地质录井
参考文献
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天然气地质 篇2
1.石油与天然气地质学：是研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。
2.石油：是存在于地下岩石孔隙中的以液态烃为主体的可燃有机矿产，又称原油，在成分上以烃类为主，含有数量不等的非烃化合物及多种微量元素；在相态上以液态为主，溶有大量烃气及少量非烃气和数量不等的固态烃类和非烃类物质。
3.高硫原油：含硫量大于1%的原油。（关于高硫原油和低硫原油，《石油与天然气地质学》陈昭年2005版本身有两种百分比分类）4.低硫原油：含硫量小于1%的原油。
5.石油的馏分：是利用组成石油的化合物各自具有不同沸点的特性，通过对原油加热蒸馏，将原油分割成不同沸点范围的若干部分，每一部分就是一个馏分。
6.石油的粘度：是反映石油流动难易程度的物理参数，实质上是反映石油流动时分子之间相对运动所引起的内摩擦力的大小。
7.石油的荧光性：石油在紫外光的照射下产生荧光的特性。石油中只有不饱和烃及其衍生物具有荧光性。
8.石油的旋光性：石油能使偏振光的振动面旋转一定角度的性能。9.天然气（广义）：自然界中存在的一切气体。（狭义）：岩石圈中以烃类为主的天然气。
10.气藏气：圈闭中具有一定工业价值的单独的天然气聚集。11.气顶气：与油共存于油气藏中呈游离态位居油气藏顶部的天然气。12.凝析气：是一种含有一定量凝析油的特殊的气藏气，在地下较高的温压条件下，凝析油因逆蒸发作用而气化或以液态分散于气中，呈单一的气相存在，称之为凝析气。
13.凝析油气藏：凝析气被采出后因地表的温度压力降低，其中凝析油呈液态析出与天然气分离，这种含有一定量凝析油的气藏，称之为凝析油气藏，简称为凝析气藏或凝析油藏。
14.油溶气：任意油藏内总是溶有数量不等的天然气，称之为油溶气。15.煤层气：是腐殖煤在热演化变质过程中的产物，以甲烷为主，又称煤层甲烷或煤层瓦斯，主要以吸附态赋存于煤的基质表面，在煤层割理和裂隙及煤层水中还存在有少量的游离气或溶解气。
16.致密地层气：主要指致密砂岩和裂缝性含气页岩中的天然气，广义的致密地层气还包括煤层气，统称为非常规天然气。
17.伴生气（狭义）：仅指油气藏中的气顶气和油溶气，广义上还包括油气田范围内分布于油藏及油气藏之间或其上方与之有密切关系的气藏气。
18.非伴生气：指那些与油气藏分布没有明显联系或仅有少量石油存在但没有重要工业价值，以天然气占绝对优势的气藏气。19.湿气：C+2＞5%的天然气。
干气：C+2＜5%的天然气。
20.天然气的相对密度：是指在相同的温压条件下天然气密度与空气密度的比值，或者说在相同的温压条件下同体积的天然气与空气质量之比。21.油田水：广义上是指油气田区域内的地下水，包括油气层水和非油气层水。狭义上是指油气田范围内直接与油气层相互联通的地下水，即油气层水。
22.吸附水：成薄膜状被岩石颗粒表面所吸附，在一般的温压条件下不能自由运动的油田水。
23.毛细管水：存在于毛细管孔隙—裂缝中，只有当作用于水的力超过毛细管力时才能运动的油田水。
24.自由水：存在于超毛细管孔隙—裂缝中，在重力作用下能自由运动的油田水，也称重力水。
25.底水：是指含油气外边界范围以内与油气层相接触，且位于油气之下承托着油气的油气层水。
26.边水：是指含油气外边界以外的油气层水，实际上是底水的自然外延。
27.同位素分馏作用：物质在物理、化学、生物作用下其组成元素的同位素发生变化、转移或分离，或者说是在同位素比值不同的两种物质间进行的同位素分配作用。
28.同位素效应：物质在物理、化学、生物作用过程中，由于同位素的分馏作用，元素的一种同位素被另外一种同位素所取代，从而导致其物理化学性质上的差异，叫同位素效应。29.同位素类型曲线：把原有不同组分的δ碳同位素类型曲线。第三章
3C值变化连成曲线，称为30.储集层：凡是具有一定的连通孔隙，能使流体在其中储存并渗滤的岩层，称为储集层。是地下石油和天然气储存的场所，是构成油气藏的基本要素之一。
31.储集层的孔隙性：指储集层孔隙空间的形状、大小、连通性与发育程度。
32.孔隙度：岩石的孔隙体积与岩石体积的比值。
33.绝对孔隙度：岩石中全部孔隙体积（称为总孔隙或绝对空隙）和岩石体积之比。
34.有效孔隙度：是指岩石中参与渗流的连通孔隙总体积与岩石体积的比值。
35.流动孔隙度：流体可以在其中流动的孔隙总体积与岩石体积的比值。
36.储集层的渗透性：在一定的压差下，岩石允许流体通过其连通孔隙的性质。
37.渗透性岩石：在地层压力条件下，流体能较快的通过其连通孔隙的岩石。
38.非渗透性岩石：在地层压力条件下，流体通过其连通孔隙的速度很慢，通过的数量有限，称之为非渗透性岩石。
39.绝对渗透率：当岩石为某一单相流体饱和时，岩石与流体之间不发生任何物理化学反应，在一定的压差作用下，流体呈水平线性稳定流动状态时所测得的岩石对流体的渗透率。
40.有效渗透率（相渗透率）：是指储集层中有多相流体共存时，岩石对其中某一相流体的渗透率。
41.相对渗透率：是指岩石中有多相流体共存时，岩石对某一相流体的有效渗透率于岩石绝对渗透率的比值。
42.储集层的孔隙结构：是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及相互连通关系。
43.毛细管压力曲线（压汞曲线）：在不同的压力下，把非润湿相的汞压入岩石的孔隙系统中，根据锁加压力与注入岩石的汞量，绘出压力与汞饱和度的压力曲线。
44.排驱压力：是指压汞试验中共开始大量注入岩样的压力。45.饱和中值压力：是指非润湿相的饱和度为50%时对应的毛细管压力。与饱和中值压力相对应的喉道半径，称为饱和度中值喉道半径，称为中值半径。
46.最小非饱和孔隙体积百分数：：当注入汞的压力达到仪器的最高压力时，仍没有被汞侵入的孔隙体积的百分数。
47.油、气、水的饱和度：储集层的孔隙油、气、水充填，油、气、水的含量分别占孔隙体积的百分数，称为油、气、水饱和度。48.原生孔隙：是指在沉积时期或在成岩过程中形成的空隙，主要是粒间空隙。
49.粒间空隙：碎屑颗粒支撑的碎屑岩，在颗粒之间未被基质充填，胶结物含量少而留下的原始孔隙。
50.机械压实作用：是指在上覆沉积附和作用下岩石逐步致密化的过程。51.压溶作用：是指发生在颗粒接触点上，即压力传递点上有明显的溶解作用，造成颗粒间相互嵌入的凹凸接触和缝合线接触。52.胶结作用：是碎屑颗粒相互连接的过程。
53.盖层：是指位于储集层上方，能够阻止储集层中的烃类流体向上逸散的岩层。
54.区域盖层：稳定覆盖在油气田上方的区域性非渗透性岩层。55.圈闭盖层：直接位于圈闭储集层上面的非渗透性岩层，又成为局部盖层。
56.隔层：存在于圈闭内，对油气有封隔作用的非渗透性岩层。第四章
57.油气圈闭：储集层中被油气高势区或与非渗透性遮挡联合封闭的油气低势区。
58.油气藏：是单一圈闭中的油气聚集，在一个油气藏中具有统一的压力系统和油气界面，也是地壳上油气聚集的基本单元。
59.工业性油气藏：如果圈闭中油气聚集的数量足够大，具有开采价值，即有工业规模，则称为工业性油气藏。
60.非工业性油气藏：如果圈闭中油气聚集的数量不够大，没有开采价值，即没有工业规模，就成为非工业性油气藏。61.圈闭的有效容积：圈闭能够容纳油气的最大体积。
62.闭合度：圈闭的最高点到溢出点之间的垂直距离，是圈闭可能容纳油气的最大高度。
63.溢出点：圈闭能够容纳油气最大限度的位置，若低于该点高度，油气就要向储集层的上倾方向溢出，是圈闭内有其溢出的起始点，又叫最高溢出点。
64.闭合面积：是指通过溢出点的构造等高线所圈闭的封闭区的面积，或者更确切地说，就是通过溢出点的水平面与储集层顶面所交切构成的闭合区的面积。
65.储集层的有效厚度：是指在一定的压差下，具有工业性产油气能力的那一部分储集层的厚度。
66.储集层的有效孔隙度：储集层中有效孔隙体积与岩石总体积之比的百分数。
67.油气藏高度：指油气藏顶点到油气水界面的正交距离。
油藏高度：若有气顶时，油水界面和油气界面之间的正交距离。
气顶高度：油气藏顶点到油气界面的正交距离。
68.含油气边界：通常把油气水界面与油气层顶底界面的交线称作含油气边界。其中与含油气顶面的交线称为外含油气边界，与油气层底面的交线称为内含油气边界。
69.含油气面积：有相应的含油气边界所圈闭的面积，通常之外含油气面积。
70.气顶：在油气藏中存在游离气时，油、气、水按密度分异，气总是占据圈闭的顶部，称为气顶，油居中间，水在最下面，在这种情况下，油在平面上呈环带状分布，称为油环。
71.油气藏的驱动力：油气藏中的油气流到井口必须有一定的压力，这种驱动油气流出油层并经井筒达到井口的动力称之为油气藏的驱动力。
72.构造圈闭：凡是储集层的顶面发生局部变形或变位而形成的圈闭。73.构造油气藏：在构造圈闭中聚集了工业规模的烃类流体后，称为构造油气藏。
74.背斜圈闭：储集层顶面发生弯曲变形，形成向四周倾伏的背斜，其上方被非渗透性盖层所封闭，而底面和下倾方向被具有高油气势面的水体或其与非渗透性岩层联合封闭的闭合低势区。
75.背斜油气藏：单一背斜圈闭内聚集了工业规模的石油和天然气后，就成为背斜油气藏。
76.断层圈闭：凡是储集层的上倾方向或各个方向由断层封闭而形成的圈闭。
77.断层油气藏：单一断层圈闭中聚集了工业规模的石油和天然气后，即成为断层油气藏。
78.裂缝性背斜圈闭：在背斜构造的控制下，裂缝性储集层被非渗透性岩层和高油气势面联合封闭而形成的闭合低油气势区。
79.裂缝性背斜油气藏：在裂缝性背斜圈闭中聚集了工业规模的石油和天然气后，成为裂缝形背斜油气藏。
80.刺穿圈闭：地下岩体刺穿沉积岩层时，使储集层发生变形，并直接以刺穿岩体遮挡而形成的闭合低势区。
81.刺穿构造：是指地下深处的岩体侵入到上覆沉积岩中而形成的构造。
82.刺穿油气藏：在刺穿圈闭中聚集了工业规模的石油和天然气，即成为刺穿油气藏。
83.地层圈闭：凡是储集层四周或上倾方向因岩性变化或地层变化，被渗透性岩层所封闭而形成的闭合低势区。
84.地层油气藏：在地层圈闭中聚集了工业性的石油和天然气后，即成为地层油气藏。
85.岩性圈闭：凡是储集层因岩性或物性发生变化，其四周或上倾方向和顶、底被非渗透性岩层所封闭而形成的闭合低势区。86.沉积圈闭：在沉积作用过程中因岩性变化所造成的岩性圈闭。87.透镜型岩性圈闭：储集层四周均被非渗透性岩层封闭而形成的岩性圈闭。
88.上倾尖灭性岩性圈闭：储集层上倾方向和顶、底被非渗透性岩层封闭而形成的岩性圈闭。
89.成岩圈闭：在成岩、后生作用过程中形成的岩性圈闭。90.岩性油气藏：岩性圈闭中的工业性油气聚集。
91.不整合圈闭：是指储集层上倾方向直接与不整合面相切并被封闭形成的闭合低势区。
92.不整合油气藏：不整合圈闭中聚集的工业性油气。
93.潜山油气藏：是指位于区域不整合面之下较老地层的凸起含油气体。
94.基岩油气藏：是指油气储集于沉积岩基底结晶岩系中的油气藏。95.礁型圈闭：是指具有良好孔渗性的储集岩体—礁体，上方和四周被非渗透性岩层封闭而形成的闭合低势区。96.礁型油气藏：礁型圈闭中聚集了工业性的油气后就成为礁型油气藏。
97.沥青封闭圈闭：储集层上倾方向的非渗透性岩层是由沥青组成的。98.沥青封闭油气藏：沥青封闭圈闭中聚集了工业规模的石油和天然气后就成为沥青封闭油气藏。
99.水动力圈闭：凡是因水动力形成倾斜或弯曲的等油气势面，或与非渗透性岩层联合封闭形成的闭合低势区，使静水条件下不存在圈闭的地方形成新的油气圈闭。
100.水动力油气藏：水动力圈闭中聚集了工业性的油气后成为水动力油气藏。
101.复合圈闭：储集层上方和上倾方向是由构造、地层和水动力三因素中的两种或两种以上因素共同封闭而形成的闭合低势区。102.复合油气藏：复合圈闭中聚集形成工业规模的石油和天然气后，形成复合油气藏。
103.构造—地层复合圈闭：凡是储集层四周或上倾方向由任一种构造和地层因素联合封闭所形成的闭合低油气势区。
104.构造—地层复合油气藏：在构造—地层复合圈闭中聚集了工业规模的石油和天然气后，就形成构造—地层复合油气藏。105.构造—水动力复合圈闭：同103。106.构造—水动力复合油气藏：同104。107.地层—水动力复合圈闭：同103。108.地层—水动力复合油气藏：同104。109.水动力—构造—地层复合圈闭：同103。110.水动力—构造—地层复合油气藏：同104。第五章
111.沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的那部分有机质。
112.干酪根：沉积岩中不溶于碱，非氧化型酸和有机溶剂的分散有机质。
113.Ⅰ型干酪根：是分散有机质干酪根中经细菌改造的极端类型，或藻质型，富含脂肪族结构，富氢贫氧，原始H∕C原子比高，一般为1.5—1.7，而O∕C原子比低，一般小于0.1，是高产石油的干酪根，其热失重为65%，生烃潜力为0.4—0.7。
114.Ⅱ型干酪根：是烃源岩中常见的干酪根，又称腐泥型，有机质主要来源于水盆地中的浮游生物和细菌，有较高的H∕C原子比，约为1.3—1.5，较低的O∕C原子比，约为0.1—0.2，其生烃潜力较高，热失重为50%—80%，生烃潜力为0.3—0.5。
115.Ⅲ型干酪根：由陆生植物组成的干酪根，又称腐殖型，富含多芳香核和含氧基团，原始H∕C原子比低，通常小于0.1，而O∕C原子比高，可达0.2—0.3，这类干酪根以成气为主，其热失重为30%—50%，生烃潜力0.1—0.2。
116.残余型（Ⅳ型）干酪根：具有异常低的原始H∕C原子比，比值低至0.5—0.6，而O∕C原子比却高达0.25—0.3，含有大量的芳香核和含氧基团，有机质主要为惰性组的氧化有机质和丝质碎片，能生成少量的气，热失重小于30%，生烃潜力小于0.2。117.地温梯度：地壳深度每增加100米时温度的增加值。118.门限温度：干酪根开始大量生烃时所对应的温度值。119.门限深度：干酪根开始大量生烃时对对应的深度值。
120.未熟—低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的，各种低温早熟的非常规油气，包括生物甲烷气生烃高峰之后，达到干酪根晚期热降解大量生成石油之前，经由不同的生烃机制生成并释放出来的液态烃和气态烃。
121.煤成油：由煤和煤系地层中集中和分散的陆源有机质，在煤化作用的同时生成的液态烃类。
122.有机成因气：指分散的沉积有机质或可燃有机矿产，在其成岩成熟过程中，由微生物降解和热解作用形成的以烃气为主的天然气。123.生物成因气：有机质在还原环境下，主要由微生物降解、发酵和合成作用形成的以甲烷为主的天然气，有时也包括部分早期低温降解作用形成的甲烷气和数量不等重烃气。
124.油型气：指成油有机质在热力作用下及石油热裂解形成的各种天然气，主要包括石油伴生气，凝析油伴生气和热裂解干气。125.煤型气：指腐殖煤及腐殖型煤系有机质在变质作用阶段形成的天然气，又称煤系气，煤成气。
126.煤系：又称含煤岩系，是指以含有煤层和煤线为特征的沉积岩系。127.无机成因气：是指与地球深部岩石圈和地幔及岩浆热液活动有关，沿深大断裂上升至沉积圈中的天然气，其中占绝对优势的组分或各组分均是无机成因的。
128.烃源岩：在天然条件下曾经产生并排出了足以形成工业性油气聚集的烃类的细粒沉积。
129.烃源岩系：在一定的地史阶段、相同的地质背景下，形成的一套烃源岩与非烃源岩的岩性组合。
130.有机质的成熟度：是表征其成烃有效性和产物性质的重要参数，指在有机质所经历的埋藏时间内，由于增温作用所引起的各种变化，是地温和有效加热时间相互补偿作用的结果。
131.镜质体反射率：也成镜煤体反射率，是温度和有效加热时间的函数，且具有不可逆性，也是确定煤化作用阶段的最佳参数之一。132.生物标志化合物：是指沉积物和石油中来自生物体的原始生化组成，其碳骨架在经历各种地质作用过程中被保存下来的有机化合物。133.油气地球化学对比：从广义上说应包括油油对比，油岩对比，气气对比，气岩对比，油气岩对比和天然气的成因分类，其中油岩对比和气岩对比是核心问题。第六章
134.油气运移：是指地壳内的石油和天然气在自然因素所引起的某些动力作用下发生的位置迁移。
135.油气初次运移：指油气在烃源岩中的运移及向运载层或储集层中的运移，其为油气脱离烃源岩的过程，是烃源岩内的运移，又称排烃。136.比表面：单位体积岩石中孔隙内表面的总和。
137.润湿性：是吸附能的一种作用，指液体在表面分子力的作用下在固体表面流散的现象，一般用在固体表面分散流体所需要的功来度量。
138.毛细管压力：在两种互不混溶的流体的弯曲界面上，由由于两边流体所承受的压力不同，在凹面承受较大的流体压力，毛细管中的这种压力差称为毛细管压力。
139.孔隙流体压力（地层压力）：是指作用在岩石或地层孔隙中流体上的压力。
140.异常地层压力：是指高于或低于静水压力值的地层压力。141.异常高压：烃源岩由于其岩性致密，成岩压实过程中由于排液不畅普遍造成异常地层压力的现象。
142.剩余压力：指发生在正常压实过程中的异常高压力。
143.构造应力：指导致地壳发生构造运动的地应力，或者是由于构造运动而产生的地应力。
144.连续烃相：是指油气呈游离的连续油气相从烃源岩渗流排出。145.排烃效率：是指烃源岩排出烃的质量与生成烃的质量的百分比。146.油气二次运移：指油气在原岩中排出并进入邻近的运载层以后沿储集层、断层、裂隙、不整合面等通道的运移。广义的二次运移泛指油气脱离母岩后所发生的一切运移，包括已经聚集起来的油气由于外界条件的变化所引起再运移。第七章
147.油气聚集：是指油气在圈闭中聚集并形成油气藏的过程。包括单一圈闭和系列圈闭的油气聚集。148.充注：油气不断进入圈闭有效空间的过程。
149.生储盖组合：指烃源岩、储集层、盖层三者的组合型式。150.有利的生储盖组合：指烃源岩、储集层和盖层三者本身具有良好的性能，同时它们在时空上具有良好的匹配，有利于油气的高效输导，富集和保存，形成大油气藏，有利于勘探和开发。
151.（有利于油气聚集的）最佳组合型式：输导能力和效率最高的组合型式，表现为生储盖的时空跨距和生运聚作用的连续性。152.时空跨距：是指在一个生储盖组合中，烃源岩层、储集层和盖层彼此在地质时代和空间剖面上的距离间隔距离。
153.烃源岩的最佳厚度：是从生储盖组合这一角度，考虑单层连续沉积的烃源岩在多大的厚度范围内具有最高的排烃效率。
154.最佳生储比率：是指烃源岩与储集层在地层单元中厚度的最佳比率。
155.流体包裹体：是矿物结晶过程中捕获的成岩成矿流体。156.煤层气藏：主要指煤层中甲烷相对富集具有工业价值的层段或部位。
157.油气藏的破坏：是指由于外界地质条件的变化，原来形成的油气藏逐渐消亡的地质过程。其最终结果是油气藏在三维空间上不复存在或部分残存，油气藏中的油气完全逸散或部分残留变质。
158.生物降解作用：微生物有选择地消耗某些烃类成分。该过程大体上按正构烷烃、异戊间二烯烷烃、低环的环烷烃和芳香烃的顺序先后发生。在有氧条件下，这种作用更加明显和强烈，结果造成原油在降解前后成分有很大变化。
159.水洗作用：是在地下水沿油水界面运移的过程中，溶解原油中某些易溶的成分，主要是苯。甲苯、二甲苯，总体上轻烃比重烃更易溶解，由此使原油的成分发生改变的过程。
160.油气藏的再分布：若油气藏中的烃类流体在新的环境下分布发生某种改变，建立新的平衡，形成新的油气藏，称为油气藏的再分布。161.油气地表显示：是油气藏遭破坏后的油气再运移，或未经成藏的油气直接从烃源岩沿通道运移至地表的产物，可以有气态烃、液态烃、和固体沥青三种相态和产出。
162.宏观油气显示：能直接用肉眼观察到的地表油气显示，通常是油气沿断层或储集层直接运移到地表或是含油气层被剥蚀出露地表的产物，有油苗、气苗、含沥青岩石。
163.微观油气显示：只能用仪器检测的油气地表显示，通常是由天然气扩散或油气的微渗漏所形成的。第八章
164.地貌盆地：指被天然高地所围绕的陆地表面或洋底的地形凹地。165.沉积盆地：指在地球表面具有相当厚沉积物的一个构造单元。166.构造盆地：是受到后期构造改造作用而形成的盆地。
167.含油气盆地：是具备成烃要素、成烃过程，并已经发生具有工业价值油气聚集的沉积盆地。
168.前陆盆地：是指位于线性收缩造山带前缘和相邻稳定克拉通之间的狭长盆地。169.山间盆地：是指以逆断层为盆地边界的断陷盆地。
170.含油气系统：一个包含有效烃源岩及其相关的油气，以及形成油气聚集所必需的地质要素和作用的天然系统。
171.有效烃源岩：是指正在大量生排烃或在过去某一地质时期曾经大量生排过烃的原岩。
172.裂谷：是指由于整个岩石圈减薄和遭受伸展破裂而引起的，并且常常是一侧为正断层限制的断陷盆地。
173.油气聚集带：是指受一定区域地质条件控制的油气田带，其中各油气田具有相似的地质构造特征或相似的沉积条件和油气藏形成条件。油气聚集带的范围相当于盆地内的三级构造单元，但不是盆地内所有的三级构造单元均能形成油气聚集带。
174.油气田：是指一定的产油气面积上油气藏的综合，该产油气面积可以是受单一的构造或地层因素所控制的地质单位，也可以是受多种因素所控制的复合的地质单位。
175背斜型油气聚集带：指油气田带在构造上为一背斜带，其中油气藏的形成在很大程度上受背斜构造控制。
176.一定的产油气面积：是指不同层位的产油气层叠合连片的产油气面积。
177.构造型油气田：指产油气面积上受单一的构造因素所控制的含油气面积。
178.地层型油气田：指在区域均斜或单斜构造背景上，由地层因素所控制的含油气面积。179.复合型油气田：指在油气田范围内不同层位和深度的油气藏受构造、地层、水动力诸因素中的两种或多种因素控制的油气田。180.油气资源：指蕴藏在地壳中的石油和天然气。
181.油气储量：指已经探明或基本为人们所了解控制的，在现有的经济技术条件下能够进行开采的那部分油气数量。
182.油气资源量：指根据现有的地质资料和石油地质理论，推测地下可能存在的，总的油气数量。
183.探明地质储量：是指在油气藏评价阶段，经评价钻探证实油气藏可提供开采并能获得经济效益后，估算求得的、确定性很大地质储量，其相对误差不超过±20% 184.控制地质储量：是指在圈闭预探阶段预探井获得工业性油气流，并经过初步钻探认为可提供开采后，估算求得的、确定性较大的地质储量，其相对误差不超过±50% 185.预测地质储量：是指在圈闭预探阶段预探井获得了工业油气流或综合解释有油气层存在时，对有进一步勘探价值，可能存在的油气藏，估算求得、确定性很低的地质储量。
186.潜在原地资源量：在圈闭预探阶段前期，对已发现的、有利含油气的圈闭或油气田的邻近区块，根据石油地质条件分析和类比，采用圈闭法估算的原地油气总量。
187.推测原地资源量：主要在区域普查阶段或其他勘探阶段，对有含油气远景的盆地、坳陷、凹陷或区带等推测的油气聚集体，根据地质、物化探及区域探井等资料所估算的原地油气总量。188.原生油气藏：指烃源岩及相邻近或一定距离内的储集层中，油气第一次聚集形成的油气藏。第九章
189.油气资源评价：指计算或分析某一特定区域地下油气富集量的过程，主要回答该特定区域内有无油气？有多少？分布状况如何？能否勘探开发？是否值得勘探开发？如何进行勘探开发等一系列问题。190.含油气大区评价：是一个石油大国或大的跨国公司为制定远期勘探规划而提出的，其目的在于分析含油气大区的含油气特征与对比选择，包括石油地质综合研究，资源量预测和经济决策分析三部分。191.盆地评价：是区域性评价的基本单元，是是国家或石油公司为制定中期战略规划而进行的评价工作。
192.区带评价：是盆地勘探发展到一定阶段后自然产生的，适宜局部评价和预测的分析方法。
193.区带：是盆地的同一区域内有相同成因联系的所有圈闭或潜在勘探目标的总和，是盆地内油气聚集的基本场所，是为了适应局部油气勘探和评价而产生的过渡性地质单元。
194.圈闭评价：是各级油气资源评价中最具体、最实际的工作，也是勘探阶段的最终目标，其目的在于拟定勘探井位，直接发现油气田。195.油气资源评价系统：以地质概念模型为基础，通过各种定量参数的分析研究，用数学模型或者用推理求解的办法，针对各种勘探目标进行评价，使其逼近客观实际，以求得评价的系统性结果。增补： 196.甲烷水合物：在特定的低温高压条件下，甲烷气体可容纳水分子形成一种具笼形结构、似冰状的固体水合物，又称固态气体水合物，多呈白色、浅灰色，通常以分散状的颗粒或薄层状的集合体赋于沉积物之中。
197.石油的组分组成：利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能，选用不同的有机溶剂和吸附剂，将原油分成若干部分，每一部分就是一个组分。
198.系列圈闭：沿一定路线上溢出点依次升高的多个圈闭。199.TTI：即时间—温度指数，根据促使有机质成烃热演化温度和时间之间的相互关系，提出的一种定量计算有机质成熟度的指标。200.CPI：碳优势指数，反应有机质或原油的成熟度。201.流体势：单位质量的流体所具有的机械能总和。202.力场强度：单位质量的流体在力场中所受到的力。
203.生油窗：指在热催化作用下。有机质能够大量转化为石油和湿气的生油时期，即有机质大量生成液态石油的温度或深度区间。204.氯仿沥青“A”：用氯仿从岩石中抽提出来的有机质，也就是能够溶于氯仿的可溶有机质。
205.成烃坳陷：是指盆地中分布有成熟烃源岩的深坳陷区，应具有广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积环境，较高的沉积速率和较长的沉积时间，有利于有机质在较短时间内成熟并排出油气。
206.有效圈闭：曾经聚集并保存了具有工业价值油气藏的圈闭。207.非常规油气藏：成藏机理不同于一般常规的油气藏，包括深盆气藏、煤层气藏、甲烷水合物。
208.自生伊利石：是高岭石和钾长石在储集层酸性水介质中溶解沉淀出的一种成岩矿物。
209.重质原油：通常把相对密度大于0.9的石油称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。
210.深盆气藏：是指在特殊的地质条件下形成的，具有特殊的圈闭机理和分布规律的非常规天然气藏，因分布于盆地深部或构造底部，故称为深盆气藏。
211.次生油气藏：油气藏遭到破坏后，未消亡的油气在再运移过程中遇到新的圈闭而聚集形成的油气藏。
大题部分（共38个）
1.石油的化学组成
2.碎屑岩储集层物性影响因素 3.碳酸盐岩储集层物性影响因素 4.盖层的封闭机理（盖层的评价）5.背斜油气藏 6.断层油气藏 7.裂缝性背斜油气藏 8.刺穿油气藏 9.岩性油气藏 10.不整合油气藏 11.礁型油气藏 12.沥青封闭油气藏 13.水动力油气藏
14.成烃演化与模式+干酪根的变化+干酪根的类型 15.天然气成因类型的判别+煤成烃理论 16.烃源岩的评价 17.油气初次运移 18.油气二次运移
天然气地质 篇3
随着可持续发展战略的不断实施, 各国都在积极的寻找新能源, 与此同时天然气工业得到了迅速的发展, 天然气是一种绿色环保的能源, 天然气的大面积使用, 不但使各国的经济符合可持续发展的战略, 更迎合了节能减排、低碳环保的理念, 所以天然气产业的发展是必然的, 也是未来能源的趋势, 所以越来越受到人们的重视。天然气开发的发展过程中, 逐渐形成技术的发展, 所以天然气地质学家开始不断研究, 以促进对天然气勘探开采技术的发展。在我国, 勘探技术主要包括地震勘探技术和天然气测井技术, 勘探和评价分析以及煤层气勘探和开发等。近年来, 随着科学技术的不断发展, 天然气勘探技术获得了迅速发展, 可以满足天然气勘探的需要。
2 天然气勘探开发现状
(1) 低渗透气藏开发技术。目前, 我国在加快开发低渗透油藏, 储层具有渗透率较低和非均质性强等特点。天然气开发公司主要通过气藏气水分布规律以及气藏储集层联通规律以及沟槽分布特点来实现对该气藏区储存特征的掌控。同时, 也特别注重水平井技术的发展以及大斜度井技术的研究。已经证明, 在单位压差均等的情况下, 天然气水在水平井自要比起在直井中的产能更高。
(2) 中低含硫气藏开采技术。中低含硫气藏通常是指气藏中含有小于2%的硫化氢气体。如果气藏中含有水分, 气藏含有硫化氢气体生产设备和金属管道腐蚀, 从而严重影响了天然气生产、运输。为了能够解决这个问题, 我国已经开发了一系列防止气体硫腐蚀技术和相关设备以及管道腐蚀抑制剂, 它一般由玻璃纤维增强塑料管道, 或者经过脱硫处理后在进行天然气运输等等。此外, 还开发了一套测试管道和设备的腐蚀技术, 如电阻探针方法, 抑制剂的浓度剩余法和氢探针法等。含硫天然气开发过程中, 先进的净化脱硫技术发挥了不可或缺的作用。但在气藏开发过程中, 天然气的净化是一个相对关键环节, 并根据开发的硫化氢气藏的具体含量制定脱硫技术和适应的生产设备。
(3) 裂缝性气藏的评价技术。评价技术主要是基于储层的描述为研究主题, 采用地质、测井、地震和地质建模技术研究天然气富集的规律, 并在分析的过程中充分结合为勘探和开发动态, 从而使得储集层结构以及储渗参数得以落实下来。在评价该技术的时候, 要采用数值模拟技术来对开发布井进行优化, 从而能够形成多个碳酸盐岩裂缝性气藏。
(4) 砂岩气藏低成本开发技术。针对面积较大, 气藏很小和低渗透砂岩气藏可以使用低成本的砂岩气藏开发技术。这类气藏特点是:储量丰度低, 气井产量低, 稳定性差。在这种情况下的天然气藏, 砂岩气藏开发技术唯一的低成本开发技术。通常在油藏开发的早期阶段, 需要进行一个综合地质分析和地震技术分析, 从而得出气体的分布情况, 然后根据不同的天然气储量评价标准进行研究, 分析含量较高的气田, 最后使用简单的流程钻井, 实现提高钻井速度。通过这种方式可以有效的节省开发成本, 实现良好的经济效益。
3 天然气勘探开发的地质技术发展趋势
开采隐蔽的页岩气等天然气时, 应充分利用天然气开采技术和以高分辨率地震勘探技术为基础。此外, 测井技术和设备的不断完善和创新根据我国天然气储层的特点。充分结合天然气测井和地震资料, 应重视天然气测井解释技术, 使天然气开发技术逐渐成熟。近年来, 天然气勘探评价技术越来越成熟, 天然气室内分析和测试技术开始改善。如:从最初的二维发展到三维盆地模拟技术, 模型建立后, 视觉效果会更佳, 以帮助研究人员做好相关的天然气勘探。从不同的程度上, 天然气发展技术创新改革, 根据不同的气藏特征选择合适的天然气开发技术, 同时使用计算机技术, 模拟气藏, 并不断优化气藏, 从而极大地提高了气体收集和存储的效率。气出地面后, 做好存储和运输工作, 从而大大提高天然气网络建设和天然气储存技术的发展。
中国天然气行业经过几十年的发展, 已逐渐形成自己的一套天然气开发技术。然而, 近年来发现一些气藏, 比如低渗透气藏, 疏松砂岩气藏, 超高压气藏, 高硫气藏类型, 这些气藏流体属性和气藏地质条件非常复杂, 有效发展面临巨大的挑战, 因此, 为了大规模开发利用天然气、国内各种天然气开发公司必须进一步发展和改进低产低渗透气藏压裂, 多层疏松砂岩气藏防砂、堵水技术、安全生产超高压气藏高产高效技术、高硫气藏开发和防腐净化技术, 安全、高效凝析气藏循环注气技术的开发和使用, 提供有利于天然气工业快速发展的技术支持。
结语
综上可见, 虽然我国的天然气开采技术已经得到了飞速的发展, 但是随着人们对天然气资源需求的逐渐增加, 急需一些新的开采技术来实现对天然气的开采, 这就需要我们不断研究, 结合我国具体的油藏特点, 发展适合我国天然气开采的技术。
参考文献
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天然气地质 篇4
地下水是岩土体的重要组成部分,它直接影响着岩土体的工程特性,因此在工程建设中,水文地质是非常值得关注的一个问题。因为忽视水文地质问题,或者对水文地质问题研究不深入,忽略地下水对岩土工程的作用和危害,将会直接影响到拟建工程的安全,因此需要高度重视工程地质勘察中的水文地质勘察工作[1]。隧道工程,特别是江底隧道,水文地质条件往往比较复杂,通常存在不同程度的渗漏水或涌水,尤其隧道突水 ( 突泥) 危害极大,它们可以填塞巷道、淹没设备,给隧道施工带来巨大困难,因此,在前期地质勘察中,能否准确判定隧道突涌水点及预测隧道涌水量对后期设计施工具有重要意义[2,3]。江底隧道水文地质条件对工程造价影响大,是工程地质勘察过程中非常重要的一环,其水文参数的真实性,将直接影响到隧道设计、施工所采取的堵排水措施的可靠性,在此类岩土工程勘察过程中,应重视水文地质勘察的重要性,以保证拟建工程的安全。
1 工程概况
中卫 - 贵阳联络线起自宁夏中卫,经甘肃、陕西、四川、重庆, 止于贵州 贵阳, 干线全长1647km,该线长江隧道穿越位于重庆市江津区,隧道总长2122. 80m,其中水平长度1164. 28m,斜长958. 52m,属于水下长隧道 ( 图1) 。隧址区地貌类型为丘陵地貌与河流堆积地貌,最高海拔398. 3m,位于长江西北岸 ( 进口端) 东侧丘顶处,长江谷口为区内海拔最低点,海拔164. 8m。进口端位于长江西北岸的丘包顶低洼处的斜坡地带,洞口高程为337. 44m,地面坡度约15° ~ 25°,洞口西北侧为北东向展布的凹槽,宽约60 ~ 80m。出口端位于长江东南岸的Ⅲ级阶地上,地形较平缓,洞口高程为230. 13m。洞口东侧为凹槽,宽约50 ~ 130m。
隧址区地层岩性较简单,岩土层主要有第四系全新统冲洪积粉质黏土,上更新统冲洪积粉质黏土、砂卵石土和侏罗系上统遂宁组砂、泥岩。在左岸隧道洞口 ( 进洞口) 段穿越全新统残坡积粉质黏土,下部为侏罗系上统遂宁组的泥岩及粉砂岩。在右岸隧道洞口 ( 出洞口) 段穿越第四系上更新统冲洪积粉质黏土、卵石层,下部为侏罗系上统遂宁组的泥岩、粉砂岩。隧道洞身段穿越的基岩地层为侏罗系上统遂宁组紫红色泥岩与粉砂岩不等厚互层。隧道位于壁山向斜与温塘峡背斜之间,未见断裂构造发育。
2 水文地质特征
2. 1地下水类型
隧址区地下水的主要类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩风化裂隙水两种类型。
第四系松散岩类孔隙水分布在长江两岸阶地及河谷漫滩地区,呈面状展布,主要赋存于砂卵石松散堆积物孔隙之中。地下水具有自由潜水水面,为不具承压性质的孔隙潜水; 但是在长江右岸Ⅱ、Ⅲ级阶地由于上部粉质黏土层较厚,与下部基岩一起起到隔水层作用,造成中部卵石层中地下水局部具有微承压性。该类地下水水量随地段不同含水量也不同,Ⅲ级阶地处的卵石层中水量较小。
基岩风化裂隙水分布在长江两岸丘体及长江河床下的基岩风化节理裂隙中,含水岩组由侏罗系上统遂宁组紫红色泥岩、粉砂岩等组成。该类地下水水位不定,水量一般较小,仅在局部风化节理裂隙发育地带可形成富水。
2. 2 地下水补给、径流、排泄
地下水的补给形式有两种: 一是来自大气降雨渗入补给,二是长江地表水体的渗入补给。当大气降雨降落至地面后,一部分汇集沟谷之中形成地表径流,最后注入长江; 另一部分则通过裸露岩层孔隙、裂隙渗入地下,补给地下水。由于长江河谷是本区最低侵蚀基准面,两岸岩土层接受大气降雨渗入补给形成的地下水,通过地下径流汇入长江成为地表水。长江河谷是该区地下水的汇集、排泄区,长江地表水向下渗入又是长江河底之下含水层中地下水的主要补给来源,因此,长江地表水又是长江河谷区含水层永久的线性面状补给源。长江河谷区地下水,在天然条件下,径流滞缓,水循环交替缓慢。在开采条件下或人为改变其水动力条件下,地下水径流会加快,此时长江水就演变成了地下水的补给水源。
2. 3 水体化学特征
地下水水化学特征受地下水补给条件影响,并受地下水迳流途径和含水层岩性制约,随水化学环境变化而变化。长江江水及两岸地下水样的水质分析结果见表1、表2。
分析结果显示,地表水阳离子中Ca2 +含量最高,达到3. 282mmol/L,占阳离子总量的68. 88% ;阴离子中HCO3含量最高,达到3. 592mmol/L,占阴离子总量的75. 38%; 总矿化度达到了237. 36mg/L,根据舒卡列夫分类标准,该地表水的化学类型为1A型,即矿化度 ( M ) 不大于1. 5g / L的HCO3-Ca型水,这是沉积岩地区典型的水化学特征[4]。与地表水一样,地下水阳离子中Ca2 +含量最高,达到3. 082 ~ 3. 772mmol / L,占阳离子总量的70% ; 同样阴离子中HCO3含量最高,占阴离子 总量的69% ; 该地下水总 矿化度237. 36 ~ 286. 05mg / L,根据舒卡列夫分类标准,该地下水化学类型为8-A型,即矿化度 ( M) 不大于1. 5g /L的HCO3-SO4-Ca型水。通过以上分析可以看出隧址区地下水与地表水化学特征差异不大,较地表水而言,地下水阴离子中SO24稍有增加,这说明地下水与岩石发生了一定的相互作用。
根据试验结果和相关规范[5,6]表明: 地下水和长江水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,对金属管道需要采取防腐处理。
3 隧道涌水量预测
3. 1渗透系数的确定
为了查明隧址区水文地质条件,获取有关水文地质参数,对地下水位较浅的钻孔进行了3次抽水试验 ( ZK3、ZK5、ZK11)( 图2 ~ 图4) ,根据抽水试验获取的数据,利用潜水非完整井公式进行计算,获取各抽水井的渗透系数[7,8]; 对地下水位较深、渗透性较差、岩体较完整的钻孔进行了一次压水试验 ( ZK12) ,根据压水试验获取的数据,利用压水试验计算岩体渗透系数公式,获取压水井的渗透系数[8,9]。经计算及综合分析判定: 卵石层渗透系数为14. 28 ~ 21. 34m/d,属强透水; 强风化层节理、裂隙发育且连通性好,渗透系数为0. 67m/d,透水性中等,由于裂隙连通性较好,计算涌水量时按最大值计算; 中风化层节理、裂隙较发育,岩体透水性一般,由于局部裂隙发育且裂隙倾角大,渗透系数为0. 22m/d,透水性中等; 微风化层节理、裂隙不发育,且为相对隔水层,岩体富水性较差,渗透系数为0. 11m/d,透水性中等[5,6]。
经过对隧址区水文地质条件进行综合分析,可以得出该区地下水的主要来源为长江地表水体渗入补给与大气降雨渗入补给。隧道共穿越了两种不同性质的含水层,同一含水层不同段,地下水位与渗透系数不一。考虑到此次长江隧道穿越的重要性,根据隧址区地层岩性、水文地质条件等采用古德曼经验公式、裘布依理论公式、佐藤邦明非稳定流公式与狭长水平廊道法对隧道涌水量进行计算[10],综合预测该隧道的正常涌水量与最大涌水量。
3. 2 正常涌水量预测
第四系砂卵石含水层为隧道穿越区最富水的含水层, 该层主要 分布在隧 道出口端, 洞身长25. 6m,渗透系数为14. 28 ~ 21. 34m / d,计算涌水量时按最大值计算。由于隧址区地层岩性较简单,地质构造不发育,因此可以根据基岩风化程度,对该区基岩裂隙水进行涌水量预测。该区强风化层节理、裂隙发育较好,透水性中等; 中风化层节理、裂隙较发育,岩体透水性一般,透水性中等; 微风化层节理、裂隙不发育,且为相对隔水层,岩体富水性较差,透水性中等,计算涌水量时分别按各风化层渗透系数进行计算。
采用狭长水平廊道法[11]与裘布依理论公式对不同层正常涌水量进行计算。
( 1) 狭长水平廊道法:
式中: Qs为坑道正常涌水量 ( m3/ d) ; L为洞身长度 ( m) ; K为含水层渗透系数 ( m/d) ; H为静止水位至隧道等价圆中心的距离 ( m) ; R为影响半径 ( m) 。
( 2) 裘布依理论公式:
式中: Qs为坑道正常涌水量 ( m3/ d) ; 其它符号意义同公式 ( 1) 。
计算结果: 通过裘布依理论公式与狭长水平廊道法计算的隧道正常涌水量分别为: 3514. 43m3/ d,2984. 03m3/ d ( 表3) 。
3. 3 最大涌水量预测
采用古德曼经验式、佐藤邦明非稳定流式对该层最大涌水量进行计算[10]。
( 1) 古德曼经验式:
式中: Q0为坑道最大涌水量 ( m3/ d) ; d为洞身横断面等价圆直径 ( m) ,取4m; 其它符号意义同公式 ( 1) 。
( 2) 佐藤邦明非稳定流式:
式中: q0为隧道通过含水体地段的单位长度最大涌水量 ( m3/ d·m ) ; r0为洞身横断面等价圆半径( m) ,取2m; hc为含水体厚度 ( m) ; 其它符号意义同公式 ( 3) 。
计算结果: 通过古德曼经验式与佐藤邦明非稳定流式计算的隧道最大涌水量分别为: 37453. 51m3/ d,24617. 24m3/ d ( 表4) 。
计算结果显示利用裘布依理论公式与狭长水平廊道法求取的隧道正常涌水量较接近,范围在3000 ~3500m3/ d左右, 隧道设计 施工过程 中, 采用3514. 43m3/ d作为隧道正常涌水量的建议值; 利用古德曼经验式与佐藤邦明非稳定流式求取得隧道正常涌水量相差较大,计算过程中古德曼经验式没有充分考虑地下水含水体厚度作为其计算依据,计算结果明显偏大,其计算结果的真实性不高,因此建议采用佐藤邦明非稳定流式求取的最大涌水量作为设计依据 ( 表5) 。
4 防治措施
在隧道设计施工过程中,应充分利用超前探水、遇水注浆封堵、及时衬砌防水等探、堵、防水措施,杜绝隧道施工过程中发生透水事故。结合“新奥法”施工原则,加强隧道盈利、因变的检测,及时进行初期支护与二次衬砌[12]。同时在工程施工应加强对隧道周边水井水位观测,尽量避免出现大规模降落漏斗和村民点水井疏干现象发生。
5 结论
( 1) 隧址区地下水类型主要有两种: 第四系松散岩类孔隙水和基岩风化裂隙水,其主要来源为长江地表水体与大气降雨渗入补给。
( 2) 实验结果显示: 该区地下水与地表水化学特征差异不大,地表水的化学类型为1-A型,地下水化学类型为8-A型,都属沉积岩地区典型的水化学特征。地下水和长江水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,因此对金属管道需要采取防腐处理。
天然气地质 篇5
关键词：水文地质条件,渗透系数,影响半径
1 关于查明了隧道穿越区水文地质特征
隧址区地下水的主要类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩风化裂隙水,属于两个含水岩系,并对前者进行了相对完整的论述。
对于基岩风化裂隙水含水岩系,没有节理、裂隙发育程度及风化层厚度的论述,也就没有含水层厚度、分布特征的概念,笼统的认为隧道洞身段上下互层的侏罗系砂岩、泥岩,裂隙发育程度相似,仅在局部风化节理裂隙发育带可形成富水,且地下水水位不定。而缺少含水层厚度、分布特征、水力性质等论述时,所选取的水文地质参数计算公式及基本假定是否合理无法做出判断。无水力联系、水力联系差,拟或是其它原因造成了水位不定?当区域风化节理不发育时,对于互层的砂岩、泥岩,地下水的水力性质是承压水还是潜水,文中没有明确说明,但可能按潜水予以考虑。
既然有两个含水岩系,就应该分开论述各自的地下水补给、径流、排泄条件,仅笼统的说明补给条件:“地下水的补给形式有两种:一是来自大气降雨渗入补给,二是长江地表水体的渗入补给”,而未明确说明隧道段遂宁组互层砂岩、泥岩,其地下水的补给、径流、排泄条件。文中提到:“由于长江河谷是本区最低侵蚀基准面,两岸岩土层接受大气降雨渗入补给形成的地下水,通过地下径流汇入长江成为地表水。长江河谷是该区地下水的汇集、排泄区,长江地表水向下渗入又是长江河底之下含水层中地下水的主要补给来源,因此,长江地表水又是长江河谷区含水层永久的线性面状补给源。”然而,河谷地下水是如何下渗补给侏罗系遂宁组砂岩含水岩系呢?或者这一含水岩系也包括在长江河谷区含水层中?
文中提到:“在天然条件下,径流缓慢,水循环交替缓慢。在开采条件下或人为改变其水动力条件下,地下水径流会加快,此时长江水就变成了地下水的补给水源。”潜在之意说明:天然条件下,长江水并非地下水的补给水源?但这似乎又与前述的地下水补给条件相矛盾?总之,补给、径流、排泄条件的论述中,没有水位变化、水力坡度、单井涌水量、渗透系数等相关水文地质参数,缺乏水文地质参数的说明能将水文地质特征查明到何种程度?
该文进行了长江江水及两岸地下水的水质分析,其结果见文中表1、表2,并以mmol/L含量数据对水中主要阴阳离子含量进行了相关论述与分析。显然,作者将mmol/L与m Eq/L混淆在一起,拟或是根据混淆了mmol/L与m Eq/L的水质分析成果进行了相关分析。但无论如何,将mmol/L与m Eq/L混淆在一起总为不妥。当水分析结果以mmol/L为单位表示时,两表中Ca2+、Mg2+、SO42-的毫摩尔数值就是错误的,相应的有关数据需要修改;若以m Eq/L为单位,则表中的毫克当量数无需修改,而论述中与水质分析结果相关的mmol/L、数据等则需要更正。此外,水质分析成果中,在含有高价键阴、阳离子的情况下,主要阴、阳离子的毫摩尔数不相等;出现相等的情况,基本上可以说是成果有误。显然,作者将mmol/L与m Eq/L混淆在一起,或者未加分析的直接利用了错示的水质分析成果。
2 渗透系数的确定
水文地质参数是描述含水层、弱透水层等水动力特征的一组数据,是评价、计算隧道涌水量的关键、基本资料,其重要性不言而喻。而文中的渗透系数的来源合适、结果合理吗?文中提到“利用潜水非完整井公式进行计算,获取各抽水井的渗透系数”,但不知道利用的是稳定流还是非稳定流公式的计算,计算公式是否考虑了地表水的补给?但从文中几个抽水试验s-t曲线特征来看,曲线类型基本相同,未反映出补给边界的影响;进行了几个小时的抽水试验,而且较快进入稳定状态,但对于渗透系数很小的含水层,抽水2~3小时不一定能够达到稳定状态。根据非稳定流公式计算的渗透系数?文中未曾明确。若根据稳定流计算但进行了一次降深的抽水试验,又未指明是否结合经验公式进行计算。ZK5、ZK11涉及两个含水岩系,且卵石层的渗透系数明显大于基岩裂隙水的渗透系数,不进行分层抽水试验似乎不够完善。总之,无法判断所用计算公式与水文地质条件是否相适应。
不知何故,文中所附抽水试验曲线为s-t曲线而未附更有分析作用的Q-s曲线,以便根据单位出水量、单位水位下降分析有关参数;根据曲线曲度值进一步分析地下水水力性质、涌水量特征、水文地质条件等。
参数之间的关联性似乎不符合一般性规律。以微风化层为例,渗透系数取值0.11m/d,影响半径409.48m,结合其它相关数据,无论对照库萨金经验公式还是对照理论公式,两数据间似乎缺乏对应关系。以强、中、弱风化层为例,渗透系数分别为:0.67、0.22、0.11m/d,存在减小的趋势,相应的影响半径分别为:38.44、177.83、409.48m,存在增大的趋势,这样的规律,无论对照经验公式、理论公式,还是含水岩性与影响半径关系经验值,都存在矛盾的现象。以粉砂、细砂、中砂、粗砂为例,渗透系数分别为:1~5、5~10、10~25、25~50m/d;影响半径分别为:25~50、50~100、100~300、300~400m,一般认为含水层渗透系数越大,其影响半径越大。问题出现在那里?由于没有列出计算水文地质参数的公式、水文地质条件分析不够深入等,无法进行进一步的分析与评价。
参考文献
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