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地層水的礦化度比純水大

發布時間:2021-01-31 19:06:58

A. 有配地層水的研究機構嗎如果知道底層水的各離子濃度,PH值和礦化度然後自己配的話各種物質該怎麼加

酸雨的形成
1872年英國化學家Smith, R. A.在《空氣和降雨:化學氣候學的開端》一書中首先使用了「酸雨(acid rain)」這一術語。酸雨在當時即被定義為PH值小於5.6的大氣降水。在此定義中,PH值是氫離子濃度負的常用對數。在二十度時,化學純水的PH值等於7.0。取該值為起點,PH小於7.0的溶液為酸性的,而PH值大於7.0的溶液為鹼性的。
在自然環境中,典型的,天然的酸性物質是二氧化碳,其在水中溶解並達到平衡,相應的二十度水溶液PH值即為5.6,是人們通常認為無其他雜質的大氣降水具有的PH值。
同時,降水中也總含有其他影響PH值的雜質,雜質的數量和成分取決於形成雲系和降水地區的特性。如海洋上空對雨水礦化度影響最大的是海鹽。這時雨水PH值增大。(海水PH值大於8.0)通常,在具有鹼性土壤的地區,當塵土進入降水中時,會使降水的PH值相應增大。同時在未污染大氣中,除了二氧化碳以外,還有很多天然來源的酸性物質:硫化氫,二氧化硫,鹽酸,氧化氮,氮酸,有機酸等。他們在未污染的大氣中濃度很低,但他們在雨水氫離子形成過程中也可能起某些作用,但應該指出,這並不是我們現今所說的酸雨形成的主要原因。
酸雨的產生,主要是由於人類對大氣降水成分的明顯影響,其主要與100至150年持續的社會工業化有關。從地下開采出的礦石(例如,硫鐵礦)和燃料,它們含有大量的硫,在精煉或燃燒過程中主要以二氧化硫形式進入大氣中。在燃燒過程中約有3%的二氧化硫直接氧化為三氧化硫。以1980年的數據來看,全世界一年排入大氣的硫估計為113百萬噸,其中98百萬噸為二氧化硫,3百萬噸為三氧化硫,9百萬噸為懸浮微粒的硫酸鹽以及3百萬噸的硫化氫,是為大氣酸化的第一大成因。同時,含氮燃料的燃燒所產生的一氧化氮和二氧化氮,也是使大氣酸化的原因之一。
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B. 地層水總礦化度

對鄂爾多斯盆地中部氣田92個古生界地層水樣的統計分析表明,總礦化度(TDS)為930~356127mg/L,多數樣品為20000~180000mg/L,平均礦化度達109500mg/L,遠高於海水的鹽度35000mg/L,達鹵水級,平均值較海水濃縮了1/3多,明顯反映出本區總礦化度高、正變質程度深的特點。本區古生界地層水屬中、高濃度,為長期的地層內循環、水-岩相互作用和經濃縮變質作用的綜合結果。

與我國其他含油氣盆地地層水比較(表3-1)可知,鄂爾多斯盆地古生界地層水總礦化度大致與塔里木、四川等盆地處於一個數量級,但較我國東部白堊系和下第三系地層水明顯要高,這種差異主要與不同沉積凹陷、沉積環境、地質構造條件、母源水化學成分及水-岩相互作用等多種因素有關。

一般來說,我國中、西部地區(鄂爾多斯、塔里木、四川等盆地)古生界(尤其下古生界)地層水主要來自海相或海陸過渡相環境,盡管經歷過多次構造運動,但其埋藏深,封閉條件較好,仍保存了較多的原始殘余海水的特徵,並且在漫長的地質發展過程中不斷濃縮和咸化,受大氣降水影響較小,造成現今地層水總礦化度高的特徵;而東部地區白堊系(松遼盆地)和下第三系(黃驊坳陷)地層水大多來自陸相淡水環境,本身水礦化度不高,盡管在地質歷史發展中也經歷過濃縮和咸化的過程,但其埋藏較淺,斷裂構造發育,受大氣降水淋濾影響較大,導致現今地層水總礦化度低。

表3-1鄂爾多斯盆地地層水化學特徵及與其他含油氣盆地的比較

鄂爾多斯盆地中部氣田古生界不同層位總礦化度存在明顯差異(圖3-3、圖3-4)。可見,下古生界奧陶系馬家溝組(O1m)地層水礦化度最高,為2350~356127mg/L,主要分布范圍為130000~200000mg/L,平均147120mg/L;其次是上古生界太原組地層水,礦化度主要分布於67480~98110mg/L,平均87630mg/L;最低是上古生界石盒子組,其礦化度分布於1290~302600mg/L,平均12960mg/L;上古生界山西組介於太原組、石盒子組之間,山西組礦化度分布於930~90590mg/L,平均41560mg/L。而且,下古生界地層水礦化度明顯高於上古生界,前者一般都大於50000mg/L,部分達到200000mg/L以上,後者大多在5000~70000mg/L之間。

圖3-3中部氣田古生界不同層位總礦化度(TDS)的直方圖分布

圖3-4中部氣田古生界不同層位總礦化度(TDS)的縱向變化

上、下古生界地層水的總礦化度之所以有上述差異,筆者以為,主要與兩者的沉積古環境、水母源條件、岩性、溫度、水-岩相互作用等有關。下古生界地層主要發育於海相碳酸鹽岩環境,埋藏深,封閉條件良好,水體發生深循環,並保存了較多的原始殘余海水的特徵,在漫長的地質發展過程中地層水繼續不斷濃縮變質,形成現今地層水礦化度高的特徵;而上古生界主要來自海陸交互相或陸相煤系地層,本身水總礦化度相對較低,並且地層水埋藏較淺,封閉條件相對較差,易受地表水或大氣降水的侵入,造成地層水總礦化度較低。

對鄂爾多斯盆地中部氣田各井古生界地層水算出平均礦化度,得到奧陶系馬家溝組地層水礦化度等值線圖(圖3-5)。奧陶系地層水礦化度由邊緣(<100g/L)向中心(一般>100g/L)增加,主要陰離子中的Cl-含量增加,而

的總量趨向減少,反映出由邊緣向中心地層水逐漸濃縮的特點。其總礦化度平面分布主要出現4個高值區(>170g/L),分別為陝25—陝5—陝33井、陝103井、陝123—陝131井、陝145—陝146—陝170井區。

圖3-5鄂爾多斯盆地中部氣田馬家溝組地層水總礦化度(g/L)等值線圖

C. 海水的總礦化度通常大於地層水的總礦化度,對嗎

是的,海水中的含鹽量3.5%左右,地層水大多都屬於淡水,有少量苦鹹水,其礦物質含量一般都小於0.3%

D. 地層水物理性質

在油氣田中,油、氣、水三者往往是共存的,地層水(油氣田水)是與油氣共存的地下水。地層水中由於溶解相當多的鹽類成分,且不同地區、不同層位的地層水總礦化度變化大,因而常常影響其物性。地層水密度比純水大,普遍大於1.0g/cm3,最大可達1.3g/cm3以上。從圖3-1可見,鄂爾多斯盆地中部氣田地層水密度與總礦化度呈明顯的正相關關系。

圖3-1鄂爾多斯盆地中部氣田地層水密度與總礦化度(TDS)的關系

地層水由於受溶解物、膠質、有機烴類、礦物質及生物沾染的影響而帶色,部分地區含有硫化氫的地層水,其氧化時分解出遊離硫而呈淡黃綠色。若含Fe3+的膠狀體時,呈淡黃色、褐色;Mn含量高的地層水呈褐色。例如,鄂爾多斯盆地中部氣田陝12、陝58、陝37等井奧陶系馬家溝組地層水呈淡黃色、黃色;松遼盆地北部朝陽溝階地的四深1井地層水中Mn的含量達127.18mg/L,地層水呈褐色(黃福堂等,1999)。

一般來說,遠離油藏的地層水水質無色透明,而與油藏接觸的地層水中,因含有油脂乳化物而透明度較差,常呈渾濁狀。鄂爾多斯盆地中部氣田奧陶系馬家溝組地層水多數呈無色透明,水質較清,也有部分水樣透明度較差,較為渾濁,如陝12井、陝37井等。

地層水因地區、層位差異,所含NaHCO3有高有低,使pH值變化大,從酸性變化到鹼性,pH值一般為4~9。遠離油藏的地層水無味,與油藏接觸的地層水,由於水中溶解一定量的烴類,則具有汽油和煤油味,略帶咸澀味。有些地區因水中含有H2S氣體(如松遼盆地北部),則有腐爛雞蛋臭味(黃福堂等,1996,1999)。

對鄂爾多斯盆地中部氣田116個奧陶系馬家溝組地層水樣統計表明,其pH值介於3.7~8.7之間(圖3-2),屬於偏酸性—弱鹼性,以5.0~6.5為主(偏酸性—酸性),這可能與該區高的總礦化度有關。Hanor等(1994)認為,高的總礦化度使H+活度增高,導致地層水變得偏酸性。

圖3-2鄂爾多斯盆地中部氣田馬家溝組地層水pH值直方圖分布

通過對中部氣田32個奧陶系馬家溝組地層水樣的實測,氧化還原電位(Eh)均呈低的負值(分布在-404.6~-139.6mV之間),反映出比較還原的水化學條件。

E. 地層水的分類及其物理性質

地層水指岩石孔隙中所含有的水。為了與地球表面的水相區分,一般將地層水稱為地下水。在油氣地層中,水一般存在於油氣層的邊部、底部、層間或層內。

根據水在岩石中的存在形式,可將其分為束縛水(結合水)和自由水(重力水)。由於水分子相當於電耦極子,在固體顆粒的表面附近要受到很強的靜電吸引力,因此不能在重力的作用下運動。這部分水稱為束縛水或結合水。在遠離固體顆粒的地方,由於靜電引力衰減遵循反平方定律,水分子主要受重力作用。在重力作用下能自由流動的水稱為自由水或重力水。

地層水是良好的溶劑。由於長期與岩石顆粒、石油或天然氣接觸,在地層水中總是含有相當多的金屬鹽類和一些氣體。這一點與地面水完全不同。

在地層水中常見的離子有7種:①氯離子(Cl-);②硫酸根離子(

);③重碳酸根離子(

);④鈉離子(Na+);⑤鉀離子(K+);⑥鈣離子(Ca2+);⑦鎂離子(Mg2+)。

地層水中的含鹽量多少用礦化度來表示。根據定義,礦化度表示水中礦物鹽的濃度,用mg/L或10-6來表示。地層水的總礦化度表示水中正、負離子的總和。實驗證明,礦化度對地層水的物理性質有重要的影響。

地層水中含有的鈣、鎂等2價陽離子的含量多少用水的硬度來表示。水的硬度高,說明鈣、鎂離子的含量高。在油田的開采階段,如果地層水的硬度過高,會使化學驅油劑產生沉澱,導致驅油效果降低。因此,在地層水的硬度很高時,可以考慮事先用清水對目的層進行清洗,降低水的礦化度和硬度。

由於在地層水中溶有大量的鹽類,所以天然氣在地層水中的溶解量很小(一般在10.0 MPa下的溶氣量不超過1~2 m3/m3)。天然氣在地層水中的溶解量用溶解度來表示。如果地面上體積為1 m3的水被放置於地層的溫度和壓力條件下,則其所能溶解的天然氣的體積稱作天然氣在地層水中的溶解度。天然氣在地層水中的溶解度與溫度、壓力及礦化度有關(圖2-4-1)。

圖2-4-1 地層水中天然氣的溶解度與壓力和溫度的關系

對於地層水可以從化學成分及其形成原因兩方面進行分類。按其化學成分的形成原因進行分類,則分為溶濾水、沉積水、再生水和初生水。溶濾水的化學成分由對岩石和土壤的溶解作用獲得。沉積水是在沉積過程中或在沉積過程後進入孔隙並被地質構造封存起來的水,其化學成分主要來源於形成沉積物的水體。再生水是在高溫變質過程中從礦物結構中分離出來的水。初生水是直接由岩漿析出的水。

地層水的物理性質主要通過地層水的體積系數、壓縮系數、綜合彈性壓縮和黏度等參數來表徵。

1.體積系數

體積系數是地層水在地下的溫度和壓力條件下的體積與其在地面條件下的體積之比:

岩石物理學基礎

式中:Bw為地層水的體積系數;Vw為地層水的體積,其在地面上的體積用Vws代表。

地層水的體積系數是溫度、壓力及天然氣溶解度的函數,其值在1.01~1.02之間。如圖2-4-2所示,地層水的體積系數隨著溫度的增加而增加,隨著壓力的增加而減小;溶解有天然氣的地層水比純水的體積系數大。

圖2-4-2 地層水的體積系數與壓力和溫度的關系

實線:溶有天然氣的水;虛線:純水

2.壓縮系數

壓縮系數是指在恆溫條件下,單位體積的地層水在壓力改變一個單位時所發生的體積變化:

岩石物理學基礎

式中:αw為地層水的壓縮系數,MPa-1;Vw為地層水的體積;T為溫度。

地層水的壓縮系數與壓力、溫度及所溶解的氣量有關(圖2-4-3)。

3.黏度

地層水的黏度與壓力、溫度和礦化度有關。圖2-4-4說明,地層水的黏度隨著溫度的升高而大大降低,但幾乎與壓力的變化無關。另外,地層水的黏度也幾乎與礦化度和溶氣量的變化無關。

圖2-4-3 不含有溶解氣時的地層水壓縮系數與溫度、壓力的關系

F. 地層水礦化度高能說明地層容易出水嗎

應該是不容易出水吧,
礦化物高的話
說明在地底下的時間比較久啦
經常流動的時候不會這樣的。

G. 溶液中水的電離程度比純水大是什麼意思

溶液中有水解問題
溶液中
水的濃度越大
也就是水越純
它的電離程度就越小
當水中有別的電解質的時候
就是水的濃度降低了
濃度下降
促進電離正向移動

H. 如何識別真正的地層水(油田水)

油田投產初期試油、或者油田初見水時應該有地層水資料,主要是氯根、水型、水總礦化度三個數據,後期的資料和它對就行了

I. 地層水的礦化度怎麼定義怎樣測定地層水的礦化度

地層水中含各種離子、分子、化合物的總量,以g/l表示。
利用岩心樣品測定地層水礦化度
利用地球物理測井測定地層水礦化度

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