沁水盆地南部煤層氣產(chǎn)出水化學(xué)特征及動(dòng)力場(chǎng)分析.pdf

1、本文通過(guò)資料收集與水文地質(zhì)調(diào)查、水化學(xué)分析與環(huán)境同位素測(cè)試等途徑,綜合分析了沁水盆地南部煤層氣產(chǎn)出水的水文地球化學(xué)特征,并在一定程度上判別充水水源。同時(shí),運(yùn)用Visual Modflow軟件,以煤層氣井水位觀測(cè)數(shù)據(jù)建立了煤層氣產(chǎn)出水流數(shù)值模擬模型,利用此模型對(duì)單井煤層氣開(kāi)采排水降壓時(shí)地下水流場(chǎng)分布及形成的地下水降落漏斗的發(fā)展情況進(jìn)行了預(yù)測(cè),得出降落漏斗半徑隨抽采時(shí)間的變化。
　　通過(guò)對(duì)煤層氣產(chǎn)出水進(jìn)行水化學(xué)分析,得知研究區(qū)煤層氣產(chǎn)

2、出水的最明顯特征是高礦化度、高鹽度,水質(zhì)多為Cl?HCO3-Na型水。煤層氣產(chǎn)出水中環(huán)境同位素δD和δ18O值均落在該區(qū)大氣降水附近,說(shuō)明研究區(qū)含水層均有來(lái)自大氣降水的補(bǔ)給。經(jīng)過(guò)模型的驗(yàn)證和參數(shù)的識(shí)別,運(yùn)用Visual Modflow建立的煤層氣產(chǎn)出水流數(shù)值模擬模型符合研究區(qū)實(shí)際水文地質(zhì)條件,可靠性較好。用該模型對(duì)煤層氣井TS-192排采過(guò)程中水位變化進(jìn)行模擬及預(yù)測(cè),結(jié)果表明:在排采井周圍20m以內(nèi)降落漏斗坡度較大,再到抽采影響邊界坡度

3、較小,從影響邊界向外壓力傳遞范圍有限且降落漏斗坡度較大。改變頂?shù)装鍧B透系數(shù),頂?shù)装鍧B透率小于煤層滲透率時(shí),隨著頂?shù)诐B透系數(shù)的增加降落漏斗的擴(kuò)展半徑逐漸減小,且降落漏斗的擴(kuò)展范圍均小于280m。頂板滲透率大于煤層滲透率時(shí),煤層中的流場(chǎng)很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)增大排采量且保證井孔中的水不被抽干,降落漏斗又開(kāi)始發(fā)展。在頂板滲透系數(shù)與煤層相差一個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi),壓力傳遞范圍相差不大,其范圍在200m~220m;當(dāng)兩者相差超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí),降落漏斗擴(kuò)展較