地层水含盐度对生物气运聚成藏的作用
高盐度卤水对CO2地质封存的影响：以江汉盆地潜江凹陷为例
高盐度卤水对CO2地质封存的影响：以江汉盆地潜江凹陷为例江汉盆地潜江凹陷是我国重要的天然气产区之一，其地质结构复杂，优质地质条件难以复制，但同时也面临着CO2排放等环境问题。
近年来，CO2地质封存技术因其对CO2排放的有效控制受到广泛关注，然而高盐度卤水对CO2地质封存的影响一直是研究领域的热点和难点。
高盐度卤水作为CO2地质封存区域的一种特殊地质背景，其对CO2地质封存影响主要表现在以下几个方面：一、高盐度卤水对CO2的储存影响高盐度卤水的存在会提高地下储层的含盐度，从而影响CO2储存能力。
高盐度卤水中含有丰富的离子，如Na+、K+、Mg2+、Cl-等，这些离子在地下储层中与CO2发生化学反应，形成一定的碳酸盐，进而降低储层中的可储存CO2量。
因此，在高盐度卤水环境下，需要更加谨慎地进行CO2地质封存。
二、高盐度卤水对封存安全性的影响高盐度卤水中的一些化学物质，可能会与CO2或封存中用到的材料发生反应，导致材料腐蚀、破坏等安全性问题。
而且在高盐度卤水环境中，CO2所要承受的压力也会更大，封存方案的安全性将会受到更大的考验。
因此，需要仔细研究高盐度卤水中可能存在的化学物质及其对CO2地质封存方案的安全性影响。
三、高盐度卤水对CO2的渗透影响高盐度卤水对CO2地质封存渗透过程也会产生一定的影响。
高盐度卤水环境中，CO2在储层中的运移及其漏失机理都与普通储层中存在的一些差异。
CO2与高盐矿物质的相互作用，可能会影响CO2的漏失速率，甚至引起储层的不稳定性。
因此，需要对高盐度卤水环境中CO2的渗透结构进行深入研究。
综上所述，高盐度卤水环境对CO2地质封存方案的影响不容忽视。
针对高盐度卤水的特殊地质条件，需要综合考虑其影响因素，合理制定封存方案，确保封存安全、稳定，推动CO2减排技术的应用。
地下水蒸发中产生的盐分
地下水蒸发中产生的盐分地下水蒸发是指地下水中的水分受到环境因素的影响而发生蒸发作用，这个过程中会产生盐分。
地下水蒸发中产生的盐分对环境和人类生活都有一定的影响。
本文将从不同的角度来探讨地下水蒸发中产生的盐分对环境和人类的影响。
一、地下水蒸发对土壤的影响地下水蒸发是指地下水中的水分受到环境因素的影响而发生蒸发作用，这个过程中会产生大量的盐分。
地下水蒸发导致土壤中的盐分积累，从而造成土壤盐碱化。
盐碱化严重影响土壤的肥力和作物的生长。
土壤盐碱化会导致土壤结构疏松，土壤容重增大，土壤通气性差，影响土壤水分的渗透和保持能力，限制作物根系的生长和发育。
因此，地下水蒸发中产生的盐分对土壤的影响是非常显著的。
二、地下水蒸发对地表水的影响地下水蒸发中产生的盐分会通过地下水径流进入河流、湖泊和海洋等地表水体，从而影响地表水的水质。
当地下水蒸发过程中产生的盐分进入地表水体后，会导致地表水体的盐度升高，从而影响水体的生态系统和生物多样性。
高盐度的地表水不利于水生生物的生存和繁衍，破坏了水生态系统的平衡。
三、地下水蒸发对人类生活的影响地下水蒸发中产生的盐分对人类生活也有一定的影响。
首先，高盐度的地下水不适宜直接饮用，会对人体健康产生潜在风险。
其次，地下水蒸发导致的土壤盐碱化会影响农田的产量和质量，给农业生产带来困扰。
此外，地下水蒸发还会导致地下水位下降，加剧了地下水资源的枯竭和水资源的短缺问题。
地下水蒸发中产生的盐分对环境和人类的影响是不可忽视的。
为了减少地下水蒸发带来的盐分问题，我们应该加强对地下水资源的保护和合理利用，合理规划农田灌溉和地下水开采，减少土壤盐碱化的发生，保护地表水的水质，确保人类的生活质量和生态环境的可持续发展。
环境盐度对微生物多样性的影响
环境盐度对微生物多样性的影响微生物是地球上最古老、最基础的生命形式之一，一直以来都是生态系统中不可或缺的角色。
微生物多样性是指生物系统内不同物种的数量、种类和种群结构的变化范围。
然而，环境因素，如盐度，温度，氧气等，会对微生物多样性产生影响，从而影响整个生态系统的平衡与稳定。
本文将探讨环境盐度对微生物多样性的影响。
1. 盐度对微生物多样性的影响盐度不仅是一种物理性质，也是一种化学物质，对微生物多样性产生很大的影响。
通常情况下，微生物的生长主要在水体中进行，而水体中的盐度对微生物的生长繁殖有着重要作用。
在自然环境中，微生物可以分为嗜盐、耐盐、中等盐耐受和非耐盐四类。
其中，嗜盐微生物只能在高盐环境中存活，耐盐微生物则可以在较高盐度条件下存活，中等盐耐受微生物则可以在适宜的盐度条件下存活，而非耐盐微生物则无法在高盐环境中存活。
在高盐度条件下，一些嗜盐微生物会繁殖迅速，而其他类型的微生物则会死亡，导致微生物群落的种类和数量发生改变。
高盐度条件下，嗜盐微生物会占据大部分微生物群落，从而造成微生物多样性的减少。
相反，低盐度环境中的微生物多样性较高，因为更多类型的微生物可以适应低盐度环境。
2. 环境盐度对微生物群落结构的影响环境盐度不仅会对微生物多样性产生影响，还会对微生物群落结构产生影响。
微生物群落结构取决于不同微生物在不同环境中的相对数量和占据的位置。
在高盐度环境中，嗜盐微生物会占据主导地位，从而导致微生物群落结构的改变。
在低盐度环境中，则会存在更多类型的微生物，它们之间将竞争资源和生存空间。
这种竞争会促进微生物群落结构的多样性和复杂性。
3. 环境盐度对微生物数量和生长率的影响环境盐度还会对微生物的数量和生长率产生影响。
在高盐度环境中，微生物数量通常会降低，因为只有嗜盐微生物能够生长繁殖。
另一方面，在低盐度环境中，微生物数量通常较高，因为更多的微生物可以适应这种环境。
同时，高盐度环境中的微生物生长率通常也会降低，因为这些微生物需要额外花费能量来维持细胞内的高盐度。
关于盐湖的地理知识
关于盐湖的地理知识盐湖，是指含有丰富盐类的湖泊。
在地理学中，盐湖是一种特殊的湖泊类型，其水体中的溶解盐含量较高，通常超过了淡水湖泊的盐度。
盐湖广泛分布于全球各地，具有独特的地理特征和生态环境。
盐湖的形成与地质构造有着密切的关系。
盐湖的形成通常与地壳运动、地质构造和气候条件等因素密切相关。
在地壳运动过程中，地壳板块的抬升和下沉会导致水体的聚集和集中，从而形成盐湖。
此外，地下岩石的溶解和地下水的渗透也是盐湖形成的重要原因之一。
盐湖的水体成分主要由溶解在水中的盐类组成。
这些盐类通常包括氯化钠、碳酸钠、硫酸镁等。
由于盐湖水体中盐类的浓度较高，因此水体呈现出饱和溶液的状态。
在一些盐湖中，盐类的浓度甚至高到可以结晶的程度，形成盐矿资源。
盐湖的生态环境也是独特的。
由于盐湖水体的高盐度，大部分生物无法在其中生存。
然而，一些适应高盐环境的特殊微生物和盐生植物却能在盐湖中繁衍生息。
这些生物通过特殊的生理机制来适应高盐环境，从而形成了独特的生态系统。
在全球范围内，盐湖分布广泛。
世界上最大的盐湖之一是位于中亚的里海，它是世界上最大的内陆咸水湖，盐类浓度较高。
此外，美国的大盐湖、中国的库布其盐湖、印度的萨姆巴尔湖等也是著名的盐湖。
盐湖在人类生活中具有重要的意义。
首先，盐湖是重要的盐类资源。
盐是人类生活中必不可少的物质之一，而盐湖是盐类资源的重要来源。
许多盐湖周边地区的居民依靠盐湖开采盐类资源谋生。
其次，盐湖还具有重要的经济价值。
一些盐湖周边地区发展了盐业、旅游业等产业，为当地经济发展做出了重要贡献。
然而，盐湖也面临着一些问题和挑战。
首先，盐湖水体的高盐度对周边环境和生态系统造成了一定的影响。
高盐度的水体会对周边土壤和植被产生负面影响，限制了植物的生长。
其次，盐湖的开发利用也面临着环境保护的问题。
过度开采盐类资源可能会导致盐湖水体的破坏和生态系统的破碎。
盐湖作为一种特殊的湖泊类型，在地理学中具有重要的地位和意义。
它的形成与地质构造、地壳运动和气候条件密切相关，水体中的盐类成分丰富，生态环境独特。
海水盐度变化对海洋生物的影响
海水盐度变化对海洋生物的影响海洋是地球上最广阔的生态系统之一，其中的盐度是维持海洋生命多样性和生态平衡的重要因素之一。
然而，随着气候变化和人类活动的影响，海水盐度正在经历一系列变化。
本文将探讨海水盐度变化对海洋生物的影响，以及可能对生态系统造成的深远影响。
首先，海水盐度的变化可能影响海洋生物的生理功能。
许多海洋生物对特定的盐度范围才能正常生存和繁衍。
如果海水盐度超出生物的耐受范围，它们可能面临生理压力和适应困难。
例如，部分鱼类的体内机制适应了相对较低的盐度水域，如果遭遇过高盐度的海水，它们可能会对生存产生负面影响。
同样，某些海洋植物如藻类和浮游植物对盐度也存在一定的依赖性，高盐度环境可能导致它们生长受阻或甚至死亡。
因此，海水盐度的变化可能会导致生态链条的打破，影响整个海洋生态系统的稳定性。
其次，海水盐度变化还可能改变海洋生物的栖息地。
一些海洋生物对特定盐度的水域有选择性，它们在特定盐度条件下寻找食物、繁殖和避免天敌。
然而，如果海水盐度发生剧变，原本适合生物栖息的地方可能会发生改变。
例如，海水盐度增加可能导致某些鱼类和底栖生物迁移到更适合它们的水域，这可能会影响其它物种的生存和繁衍。
如果这种变化持续较长时间，海洋生物的物种多样性和生态系统的平衡可能会受到威胁。
此外，海水盐度变化还可能影响海洋生物的食物链和营养循环。
海洋食物链是由浮游生物、底栖生物和鱼类等组成的复杂网络，其中每个环节都扮演着重要的角色。
如果海水盐度发生变化，某些物种可能会受到直接或间接影响，从而导致食物链断裂或受损。
例如，盐度增加可能导致浮游植物数量减少，这将影响浮游动物如小型甲壳类生物的食物来源，最终影响到鱼类和鸟类等高级生物。
这样的影响可能会扩散到更大范围，造成整个海洋生态系统的不稳定和失衡。
综上所述，海水盐度变化对海洋生物和生态系统造成了潜在的影响。
了解这些变化对生物的影响对于保护海洋生态环境和生物多样性至关重要。
世界各国应加强监测和研究，采取措施减少人为因素对海洋盐度的干扰，并制定合理的保护政策，确保海洋生物能够在适应变化的同时保持其生存和繁衍能力。
高盐度卤水对CO2地质封存的影响：以江汉盆地潜江凹陷为例
高盐度卤水对CO2地质封存的影响：以江汉盆地潜江凹陷为
例
近年来，随着全球碳排放问题的日益加剧，CO2地质封存技
术逐渐成为减缓气候变化的重要手段之一。
然而，地质封存过程中卤水的存在对封存效果产生了重要影响。
潜江凹陷是江汉盆地的一个典型区域，其地质特点具有代表性，因此，本文将以潜江凹陷为例，探讨高盐度卤水对CO2地质封存的影响。
首先，高盐度卤水的存在会使CO2地质封存的稳定性受到影响。
因为高盐度卤水的密度相对较大，很容易与CO2发生竞争，使CO2在地下储层中难以稳定地滞留，从而导致CO2的
泄漏和释放。
同时，高盐度卤水中存在的盐酸等强酸可能会与CO2反应，产生二氧化碳水溶液，从而降低CO2在地下储层
中的稳定性。
其次，高盐度卤水的腐蚀作用也会对CO2地质封存产生不利
影响。
高盐度卤水中的盐酸、硫酸等酸性物质，容易与地下岩石和储层中的矿物质反应，形成新的溶解孔隙和通道，从而增加CO2的渗漏和泄露风险。
最后，高盐度卤水中的微生物活动也可能对CO2地质封存造
成影响。
高盐度卤水中富含硫化物、铁离子等营养物质，是微生物生长的理想场所。
而微生物对CO2地质封存的影响主要
表现在两个方面：一是产生大量的二氧化碳和甲烷等温室气体，增加大气环境中的温室效应；二是通过新生组织的生物膜堵塞CO2的孔隙，减少CO2在地下储层中的存储空间。
综上所述，高盐度卤水对CO2地质封存产生的影响非常微妙和复杂。
因此，在实施CO2地质封存技术时，必须充分考虑地质条件和卤水的特性，进行全面的风险评估和科学的技术设计，保证CO2地质封存的安全和稳定性。
水和无机盐对生物(尤其是植物)的作用
水对生物的作用1.水的含量水是生物的一种重要的无机化合物。
在细胞的各种化学成分中，水的含量一般最多，达到60~95%。
生物种类不同，生物的含水量也会有所差别，水在水母中的含量高达95%。
生物体内的水又被分为自由水和结合水。
当水与细胞内的其他物质相结合的时候，这部分水叫做结合水，在细胞里的全部水分中，结合水所占的含量大约占 4.5%。
结合水是细胞里的重要组成物质。
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，这部分水叫做自由水，自由水能够自由流动。
自由水是良好的溶剂，许多种物质溶解在自由水中。
同时由于水的极性特征，极性分子或离子因为与水形成氢键而得以溶解在水中。
水使细胞保持形态。
水使得植物体保持固有的姿态。
水参与了细胞中一些重要的生物化学反应。
在大分子的合成过程中，水是产物，在大分子的分解过程中，水是反应物。
自由水在有机体内的流动可以把营养物质带到各个细胞，同时把各个细胞产生的代谢废物输送到排泄器官或者直接排出体外。
物质必须溶解在水中才能被植物吸收和运输。
对于多细胞生物来说，其大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境当中。
细胞中的生理活动需要在水中才能进行。
各种生物体的一切生物活动都离不开水。
种子吸水的结构及水对种子的作用干燥的种子必须吸足水后才能萌发，因为干燥种子内的含水量仅有5%~10%，这种水含量使得种子中的许多生理活动无法进行。
种子吸水使得种子膨胀、软化，更多的氧气通过种皮进入种子，二氧化碳也能够从种皮排出。
蚕豆种子有四层结构，种脐处的种皮有六层结构。
角质层和栅栏是种子吸水和其他外源物质的主要障碍，但是去除这两层结构却使得种子的饱和吸水量降低，可见种子的完整性对于种子吸水和保水的重要意义。
种脐处的双层栅栏结构增加了种皮的不透性，而脐沟、表皮和栅栏层的裂缝则使得种子吸收水分和营养物质以及流通空气。
无机盐对生物的作用无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%~5%；不过无机盐对于细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
青海祁连山冻土区天然气水合物的气源条件及其指示意义
青海祁连山冻土区天然气水合物的气源条件及其指示意义青海祁连山是我国大陆东部的最主要的冻土区之一。
在这里，天然气水合物被广泛分布。
这些天然气水合物的形成和存在条件是冻土区的特殊性质造成的。
因此，探寻和利用这些水合物对于提高我国天然气储备和能源安全、保护环境等都有重要的意义。
青海祁连山冻土区天然气水合物的气源条件主要有以下几点：1.富氧环境——富氧环境意味着较为适宜的生物活动和有利的生物转化作用。
这会产生更多的甲烷，从而促进天然气水合物的形成。
2.相对较低的孔隙水盐度——在富氧环境中，细菌和古细菌的代谢活动会产生更多的盐度和水分，并且可能阻碍水合物的形成。
因此，相对较低的孔隙水盐度是水合物形成和保存的一个重要条件。
3.适宜的水合物稳定区域——在冻土区域，水合物形成和稳定的区域通常在温度低于0℃，压力高于1兆帕的条件下。
因此，适宜的水合物稳定区域也是冻土区域的一个重要条件。
4.矿物分异——在水合物形成和保存的区域中，矿物的分异也会导致天然气水合物的产生。
例如，在富铁氧化物的区域，铁氧化物会与甲烷进行反应，并且催化水合物的形成和稳定。
青海祁连山冻土区天然气水合物的存在对于研究区域的资源勘探和环境保护都具有重要的指示意义。
首先，由于天然气水合物主要分布在冻土区域，因此探测这些水合物是否存在可以为勘探和研究冻土区域的天然气储量提供重要的参考。
其次，水合物的存在也意味着气候变化的影响，因此对于气候变化影响下的自然资源变化研究也有重要的指示意义。
最后，天然气水合物作为一种新型能源，如果开发利用得当，可以为我国能源安全和经济发展做出巨大贡献。
总之，青海祁连山冻土区天然气水合物的存在受到多种因素的制约。
了解这些水合物的产生和存在条件有助于我们更好地探测和利用这些天然气储备。
同时，这些水合物的存在还对于研究冻土区域的自然资源变化和环境保护等方面都具有重要的指示意义。
青海祁连山冻土区天然气水合物的分布情况和资源储量一直是研究的重点之一。
盐度在海洋环境和气候中的作用
盐度在海洋环境和气候中的作用海洋环境和气候中的盐度对生物和地球系统起着重要的作用。
盐度是指海水中溶解的盐类物质的含量，通常用盐度（‰）来表示。
海洋中的盐度主要来源于海水中的溶解盐类，如氯化钠、硫酸镁、碳酸钠等。
盐度对海洋生物的生存和繁衍具有重要影响。
大部分海洋生物对盐度有一定的适应范围，超出这个范围就会影响它们的生长和发育。
例如，一些海洋鱼类对低盐度的环境更为适应，而另一些鱼类则对高盐度的环境更为适应。
这也是为什么一些淡水鱼无法在海洋中生存的原因之一。
盐度还影响着海洋中的浮游生物的分布和种群密度。
浮游生物是海洋食物链的重要组成部分，它们的分布和数量变化会对整个海洋生态系统产生重要影响。
盐度对海水的物理性质和环流有着重要影响。
海水的盐度决定了其密度，从而影响海水的垂直运动和水体混合。
高盐度的海水密度较大，容易下沉，而低盐度的海水密度较小，容易上升。
这种密度差异导致了海水的垂直运动，促使海洋中的养分、溶解氧和热量等物质的循环。
此外，盐度还影响着海水的凝结温度和蒸发率，从而影响着海水的冰冻和蒸发过程，进而影响着地球的气候变化。
盐度还对气候变化起着重要作用。
海洋是地球上最大的水库，其盐度的变化会对海洋循环和气候变化产生影响。
例如，全球变暖导致冰川融化，增加了海水的淡化程度，进而影响了海洋环流和气候模式。
此外，盐度还与海洋温度紧密相关，二者共同驱动着海洋环流系统，影响着全球气候的分布和变化。
除了对生物和地球系统的影响外，盐度还对人类的生活和经济活动产生重要影响。
海水的盐度决定了海水的咸淡程度，影响着海水的饮用和农业用水。
一些地区的海水盐度过高，会导致土壤盐渍化，影响农作物的生长。
此外，盐度还影响海水的电导率，对海洋工程、海水淡化和海水养殖等经济活动产生影响。
盐度在海洋环境和气候中起着重要作用。
它影响着海洋生物的生存和繁衍，影响着海水的物理性质和环流，影响着全球气候的变化，同时也对人类的生活和经济活动产生影响。
咸水灌溉对土壤水盐运移及小麦根系吸水的影响
咸水灌溉对土壤水盐运移及小麦根系吸水的影响咸水灌溉是一种使用盐分含量较高的水进行灌溉的方法。
虽然它在一些特定情况下可能是必需的，但过度使用咸水灌溉可能会对土壤、作物和环境产生不利影响。
本文将探讨咸水灌溉对土壤水盐运移及小麦根系吸水的影响。
首先，咸水灌溉会导致土壤中盐分积累。
当咸水进入土壤中时，其中的盐分会与土壤颗粒结合并溶解在水分中。
随着陆续灌溉，土壤中盐分的浓度会逐渐增加，从而使土壤变得更加咸化。
这种盐分积累会对土壤的肥力产生负面影响，降低土壤中微生物活性，抑制作物的生长和产量。
其次，咸水灌溉还会影响土壤中水分的运移。
盐分会增加土壤的渗透阻力，降低土壤的水分传导性能。
这意味着土壤中的水分无法有效地向根系传递，导致作物根系无法充分吸收水分。
同时，过多的盐分会吸引更多的水分浸泡在土壤中，导致水盐平衡失调，影响作物根据需求吸收水分。
此外，咸水灌溉还会对小麦根系吸水产生直接影响。
小麦作物在生长过程中需要大量的水分来满足其生长和发育的需要。
然而，由于咸水灌溉导致土壤中水分含盐浓度增加，小麦的根系在吸水过程中会受到抑制。
这样会导致小麦作物的生长缓慢，叶片变黄，幼苗死亡等现象的发生。
然而，咸水灌溉也有一些适用的场景。
在一些盐碱地区，灌溉用水中含有较高的盐分是不可避免的。
在这种情况下，合理使用咸水灌溉可以帮助改善土壤质量，提高盐分利用率，降低土壤中盐分的累积。
例如，通过间歇灌溉和灌溉时使用淡水冲洗土壤，可以减少盐分积累的问题。
综上所述，咸水灌溉对土壤水盐运移及小麦根系吸水产生了不利影响。
盐分的积累会降低土壤肥力，限制作物吸水能力和生长发育。
因此，在使用咸水灌溉时，需要注意灌溉量、灌溉频率等控制措施，以减少对土壤和作物的负面影响。
此外，针对咸水灌溉造成的土壤盐化问题，可以采取适当的土壤改良措施，如添加有机质和石膏等，来帮助恢复土壤的肥力和水分传导性。
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作者简介 :李本亮 ,1971 年生 ,2000 年获南京大学理学博士学位 ,工程师 ;主攻天然气地质 、构造地质(010) 69213551 。E - mail :libenliang66 @sohu. com
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盐度对生物气生成的影响
生物气的形成除了受到氧化还原条件 、温度 、压 力 、p H 值等因素影响外 (D. D. Rice 等 ,1981 ;张义刚 等 ,1983) ,还受到水介质中盐度的影响 。据测定水 介质含盐度小于 0. 4 ×104pp m 时甲烷菌最活跃 ,产 气率最高 ,盐度太高 (或太低) 对甲烷菌的生长发育 都不利 ; 前 苏 联 虽 然 在 地 层 水 盐 度 ( 2 ～ 3. 5 ) ×
Go 为天然气在纯水中的溶解度 ,m3/ m3 ; y 为含盐浓
度 ,pp m ; x 为 校 正 系 数 [ 温 度 ( ℃) T = 37. 8 , x =
0. 074 ; T = 66. 7 , x = 0. 05 ; T = 93. 3 , x = 0. 044 ; T = 121. 0 , x = 0. 033 ] 。
主题词 生物气 水溶气 溶解度 盐度 水动力 柴达木盆地 三湖坳陷
柴达木盆地东部的三湖地区主要勘探第四系生 物气藏 ,第四系地层厚 3 200 m ,从上到下细分层为 K1～ K13 ;地层成岩程度低 ,高孔高渗 ;第四系砂 、泥 岩互层 ,其中砂岩为储集层 ,泥岩为气源岩和盖层 ; 第四系生物气资源量达 12 476 ×108m3 ,已探明地质 储量 1 472 ×108m3 ,三级储量约 3 500 ×108m3 ,是目 前世界上第四系发现生物气规模最大的地区 。关于 三湖地区生物气的运聚规律 ,顾树松 (1993) 等人一 直认为是由生物气以游离相就近垂向运聚成藏的 。 从 1952 年发现天然气藏以来 ,在包括南斜坡在内的 各个构造部位都进行了钻探 ,几乎所有的工业气流 井或显示井都集中在北斜坡 ,南斜坡虽钻十余口探 井 ,竟然无一口井见天然气显示 。
化镁和氯化钙型 ; ③位于滨湖洼地的交替停止带 ,盐 度一般 (50～300) g/ L ,个别为 300 g/ L 以上 ,水性多 属氯化钙 、镁型 。
经过系统 、全面地统计了三湖地区所有钻井试 气资料中的第四系地层水盐度值以后 ,绘制盐度等 值线图 ,显示台南 、涩北部位为盐度最高地区 (高达 18 ×104pp m) 。主要是因为昆仑山雪 (淡) 水在向北 运移过程中由于地面的大量蒸发和地下水沿途溶解 盐层中的矿物质 ,使得运移到北斜坡泄水区时盐度 增加 。
图 1 三湖地区南北方向上生物菌发育特征与地层水含盐度之间的消长关系
上 ,强烈抑制了生物气的发育 ,而中央凹陷及其南部 更适宜生物菌的生长发育 。 21 北斜坡地层水含盐度最高
昆仑山常年雪水补给 ,从山前到三湖凹陷北部 , 形成了明显的水化学分带 。愈向盆地中心地下水的 盐度增高 ,流量变小 ,蒸发量增加 ;水型从硫酸钠型 逐渐变为氯化镁型和氯化钙型 : ①位于昆仑山山麓 或山岳区的地下水自由交替带 ,水的盐度一般小于 1 g/ L ,水性多为重碳酸氢钠型或碳酸钠型 ,地下水的 埋藏深度也不稳定 ; ②分布在山前冲积 、洪积区的交 替阻滞带 ,盐度随着向盆地中心的流向而增高 ,变化 在 (1～50) g/ L 之间 ,水型从硫酸钠型逐渐变化为氯
地 质 勘 探 天 然 气 工 业 2003 年 9 月
地层水含盐度对生物气运聚成藏的作用
李本亮1 王明明1 冉启贵1 彭秀丽1 张道伟2 王金鹏2
(1. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气地质所 21 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院)
别为 0. 3 ×104 、1 ×104 、18 ×104pp m ,根据上述公式 (1) 计算埋深 1 500 m 的地层水溶解度分别为 :南斜 坡 ,99 % ,中央凹陷 , 95 % ,涩北 —台南 , 10 %。可见 盐度对天然气的溶解度影响是非常大的 。在涩北 、
台南等部位由于盐度高 ,地层水溶解度降低 ,水中近 90 %的天然气从地层水中析出来以后在北斜坡以游 离相散失或者运聚成藏 。
第 23 卷第 5 期 天 然 气 工 业 地 质 勘 探
南 、涩北等气田部位地层水金属阳离子浓度都强烈 抑制生物菌活动 。地层水盐度具有从西北向东南降 低趋势 ,在东南部昆仑山前的甜参 1 、霍参 1 井的地 层水为淡水 ,据此推测在三湖凹陷中央及南斜坡低 盐度水体中适合于生物菌活动 。
李本亮等. 地层水含盐度对生物气运聚成藏的作用. 天然气工业 ,2003 ;23 (5) :16～20 摘 要 柴达木盆地三湖地区受南缘昆仑山冰雪溶水的补给 ,地层水从南向北运移 ;由于剧烈的蒸发作用 ,地
层水含盐度北斜坡最高 。北斜坡泻水 —汇水区高盐度条件下生物菌的活跃程度受到抑制 ,影响游离气垂向运聚成 藏的资源量供给 ,中央凹陷及其南部低盐度条件下更适宜生物气的生成 。生物气在地层水中的溶解度随盐度的增 高而降低 ,南缘低盐度水中饱含的生物气经地层水从南向北携带 ,在北斜坡高盐度条件下大量游离出来 。三湖地 区早成岩阶段的泥岩盖层虽然不能成为传统意义上的盖层 ,但是实验测试证明该泥岩饱和高盐度地层水时 ,其突 破压力增加约 100 倍 ,封盖性能大大提高 ,有效地保存了北斜坡游离相生物气 。研究显示生物气总体上具有向北 斜坡以水溶气横向运聚的特征 ,也暗示了北斜坡气源补给充足 ,具有满坡含气的巨大勘探潜力 。文章结合生物气 藏本身的发育特征和三湖地区的水文地质条件 ,认为生物气首先以水溶气发生远距离的横向运移以后再以游离相 进行垂向运聚成藏 。
根据天然气溶解度与温度 、压力和盐度的统计
关系式 (2) ,结合地震剖面分别选取第三气层组在南 斜坡 、中央凹陷以及北斜坡部位的埋深及其地温 、压
表 1 三湖地区探井中第四系地层水盐度变化表
正离子 台南 5 涩中 8 聂深 1 台中 2 驼峰 1 察地 2 甜参 1 霍参 1
K+ + Na + 81583 58702 47862 63694 26633 18604 3943 384
Ca2 + 5145 3151 2935 2712 4834 1780 835 10
×10 - 8 T M - 1. 063 ×10 - 10 p2 M
- 9. 776 ×10 - 8 pM + 2. 974 ×10 - 10 T pM
+ 1. 623 ×10 - 4 T2 - 2. 788 ×10 - 2 T
- 2. 059 ×10 - 5 p2 + 1. 732 ×10 - 2 p
Mg2 + 2693 1621 537 1476 733 934 385 6
方向
西北 →东南
在三湖地区从南向北分别采取地层水样 ,以该 地层水培养生物菌甲烷菌 ,水中微生物细菌的总量 随盐度的增高而减少 ,甲烷细菌个数也大体上与盐 度呈消长关系 (图 1) 。在北斜坡以北随着盐度和氯 根离子含量的增加 ,水体中所含的生物菌数量减少 ; 在中央凹陷以南 (东) 地区随着盐度和氯根离子含量 的减少 ,水体中生物菌含量明显增加 。根据以前研 究认 为 生 物 甲 烷 菌 最 适 宜 生 长 的 氯 离 子 浓 度 为 (0. 635～1. 5) ×104pp m 3 ,当氯离子浓度过高时反 而抑制生物菌的活动 。现今三湖地区北斜坡气藏所 在部位第四系的地层水从地面向地下深处地层水中 氯离子大都在 5 ×104pp m 以上 ,盐度 10 ×104pp m 以
104pp m 的水中仍发现产甲烷菌 ,但是甲烷产率降低 (包茨 ,1988) 。三湖地区北斜坡部位地层水盐度高 达 10 ×104pp m 以上 ,对生物甲烷菌的生长 、繁殖具 有强烈抑制作用 。
11 盐度对生物菌生长的影响 钠 、钾离子是动植物生长的基本元素 ,钾 、钠阳 离子浓度直接影响生物菌的生长 、发育 ,当外界水体 中离子浓度过高时 ,作为原核生物的甲烷菌细胞体 内与水体由于浓度差而形成渗透膜 ,使甲烷菌细胞 与水体隔开 ,从而影响细胞的生存 。沃氏甲烷球菌 细胞中 K+ 浓度为 15 700 ±500 mg/ L , Na + 浓度为 3 160 ±50 mg/ L ,钾 、钠离子浓度总和在 2 ×104pp m 时就 强 烈 抑 制 生 物 菌 的 活 动 。佩 里. L . 麦 卡 蒂 (1982) 研究了碱金属和碱土金属对厌氧生物消化的 影响 ,钾钠离子总和介于 300～600 pp m 时促进性生 物菌繁殖 ,能提高产甲烷效率 ;钾钠离子总和超过 2 ×104pp m 时 ,水体强烈抑制生物菌生长繁殖 ,产甲 烷能力大大降低 。 三湖地区北斜坡部位地层水盐度几乎都在 10 × 104pp m 以上 ,金属阳离子浓度远远超过了钾钠阳离 子的强烈抑制细菌活动的下限值 ( 表1) 。北斜坡台
据郝石生等 (1994) 对地层水中天然气溶解度与 温度 、压力和盐度的系统测试研究后 ,获得溶解度与 温度 、压力和盐度之间有如下关系式 。根据这一关
系式就能将天然气在地层水中的溶解度进行定量研
究 ,如公式 (2) 。 S ( T , p , M ) = - 3. 167 ×10 - 10 T2 M + 1. 99 ×
钾盐钻井中获得的地层水盐度数据 ,北斜坡地层水 盐度最高 ,在台南 、涩北部位第四系地层水含盐度高 度 15 ×104pp m 以上 ; 南斜坡及其以南地区盐度低 , 在昆仑山前完全为淡水 ,乌深 1 井第四系下部地下 水盐度仅 0. 3 ×104pp m ,上部盐度 010392 ×104pp m 。 如果以南斜坡 、中央凹陷 、涩北 —台南部位的盐度分
+ 9. 523 ×10 - 6 T p + 1. 194
(2)
R = 0. 996 2 S 为天然气在地层水中的溶解度 , m气3 / m水3 ; T 为地层温度 , ℃; p 为地层压力 ,0. 1 M Pa ; M 为地层 水盐度 ,pp m ; R 为回归相关系数 , %。 21 地层水中天然气溶解度变化情况 系统研究三湖地区现有油气钻井 、水文钻井和