地下水运动与油气水性质的关系
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发布时间：2022-05-08 08:41
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时间：2024-01-21 11:40
我国许多含油气盆地主要油气勘探目的层的地下水化学成分在横向上都有随着地下水流向而变化的特征(表5-29)。就是在局部水文地质单元内，也同样具有上述类似的径流特征。图5-75是塔里木盆地库车坳陷北部边缘地区地下水动力条件的实例。从中看出，北部天山带是盆地内地下水的补给区，大气降水和积雪的融化水经过盆地边缘断裂带渗入到盆地内部后，转入地下水径流区，自北而南运动，在当地侵蚀基准面——被河流(古代与现代)切割的地区排泄，或沿断裂与裂隙带越流排泄。构成本区上部浅层含水岩系(第三系、白垩系和侏罗系)从补给源到排泄带完整的地下水运动系统。地下水化学成分也显示了同水动力运动协调一致的变化特征。
表5-29 不同径流区矿化度界限值与主要阴离子组成 单位：g/L
图5-75 库车坳陷依奇克里克油田水文地质剖面图
(据石油地质志，1994，改编)
讨论地下水运动与油气性质的关系，首先要查清地下水的成因类型，因为不同成因类型的地下水对油气性质的作用和影响是有区别的。以沉积成因水为主时，由于处于还原环境、流动速度滞缓、水油交换作用时间长，交换能力相对较大，为原油中易溶组分转移至水中创造了条件。如石油中非烃化合物(含氧、氮、硫的有机物)和芳烃在水中溶解度较大，易溶于水，随着地下水携带油气运移过程中，其含量有逐渐降低的趋势。随着油气化学成分的变化，必然导致物理性质的改变，一般是沿着地下水流向，其密度和黏度等变小。酒西盆地沉积成因水的运动方向，从青西口凹陷→鸭儿峡油田→老君庙油田→石油沟油田，原油密度、黏度、含蜡量及凝固点等逐渐变小、降低，正构烷烃主峰值、OEP值也逐渐降低。而地下水化学成分随地下水流向渐高的趋势比较明显，如矿化度(L层)鸭儿峡油田水是52g/L，老君庙油田水增至70g/L；Cl-含量鸭儿峡为20.81～43.7g/L，石油沟平均高达51g/L。再如苏北盆地高邮凹陷载南组沉积成因水的形成与中部深洼(包括邵北、樊川、刘吾舍)带密切联系在一起，地下水携带油气由西向东或自西南向东北方向运动时，原油密度由重(0.83～0.84g/cm3)变轻(0.80～0.82g/cm3)、黏度由12mPa·S降低至6mPa·S。
四川盆地水文地质条件虽然有其特殊性，即沉积成因水的压力系统比较发育，出现特高压异常，折算静水位高达8000m，控制着盆地内地下水由中心向周边运动。但是，盆地周边许多地带勘探目的层暴露地表，水文地质开启程度很高，为渗入成因水的形成创造了条件。渗入成因水沿周边地层出露区及断裂破碎带向盆地内渗流是客观存在的，只是由于沉积成因水的高压而延伸距离较短而已。但具有补给、径流、排泄的一般水文地质特征。该盆地地下水与油气性质的关系，主要随沉积成因水的流向而变疏远)。
以渗入成因水为主的径流与原油物性的关系与上述恰恰相反。由于该类型成因水的活性(包括生物作用和氧化作用等)较强，沿着运动方向，使原油的密度、黏度等向着增大的方向发展。如冀中坳陷沙河街组含水岩系地下水自西北向东南方向流动，表现在水化学成分上，矿化度由低到高，rNa/rCl 比值由大到小，水化学类型或离子组合序列是：
。油气在水动力驱动下原油和天然气性质也沿上述方向呈规律性变化。原油相对密度、黏度、胶质与沥青质均呈递增变化；天然气相对密度减小，甲烷含量增加，重烃含量减小(表5-30，31)。鄂尔多斯盆地侏罗系底部砂岩油气藏的形成，与白垩纪期间渗入成因水的活动密切相关，地下水促使油气运移，使原油性质发生变化，其特点是随着运动距离的增长，原油的相对密度增大，黏度增高，饱和压力和油气比降低(表5-32)。
表5-30 廊固凹陷沙三段原油性质随地下水运动的变化
表5-31 廓固凹陷沙三段天然气性质随地下水运动的变化
(据汪蕴濮等，1987)
表5-32 鄂尔多斯盆地延安组油田水矿化度与原油物性关系
表5-33的资料表明，辽河西部凹陷原油物性随着地下水运动方向也呈现了与上述基本相同的规律性变化。
表5-33 辽河西部凹陷原油物性与地下水运动的关系
在分析地下水运动方向与油气水性质关系时，一定要在综合研究石油地质和水文地质条件的基础上，查明地下水的成因类型及不同成因水的分布范围与运动特征，才能得出符合实际的结论。
