新疆塔河油田水文地质研究__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论

所属栏目：矿业论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:293

副标题#e#摘要：本文通过总结分析塔河油田的有关水文地质资料，提出了一些有开采价值的地下水的结论，以促进新疆矿产的开发，经济的发展。
关键词：新疆塔河油田；极干旱荒漠地区；水文地质；地下水


新疆是中国西部最干旱的内陆省区，长期以来，水是制约当地经济发展和生态环境的最重要因素。特别是开发新近发现的塔河石油矿产地需要大量淡水或低矿化度的微咸水和咸水资源。这是保证资源开发顺利进行的先决条件。虽然在这种干旱地区应用一些先进手段找水也积累了一些经验，但是，以往几十年中在上述地区的一般常规性调查中还没有找到可用的地下水源。开发与水资源严重紧缺的矛盾也显得越发突出，如何找到并合理开发利用水资源是当前迫切需要解决的问题。
尽管水资源评价有很多方法，但针对新疆这种极干旱地区，查清地下水资源分布规律及其变化特征，进行正确的评价，并在此基础上确定其开发强度和经济发展规模也是目前亟待解决的问题。
1　区域水文地质背景
塔河油田位于轮台县西南部及库车县东南部。区内人烟稀少，土地以大面积残丘荒漠为特色，零星分布着片状或带状胡杨林、红柳及草地。
1.1　气象条件
塔河油田地处欧亚大陆腹地，远离海洋，属典型的大陆性暖温带干旱气候。区内多年平均气温为11. 4℃，最高气温在每年的7月，历年极端最高气温41. 5℃，最低气温在每年的1月份，历年极端最低气温-12℃，冬季低温期长，但严寒日少；夏季漫长炎热，但酷暑期短。
区内降水稀少，蒸发强烈。多年平均降水量为70. 9 mm，降水多集中于6， 7， 8月 3个月，约占全年总降水量的56%；多年平均蒸发量可达1632. 0 mm，蒸发主要集中在5~8月，约占全年的60. 5%。勘探区相对湿度较低，平均为42. 8%，一般4~5月最为干燥。
区内盛行西北风，主要集中在春、秋、冬3季，夏季以东南风为主，平均风速为2. 4 m/s。大风常发生在春季，以4月份最多，由于大风引起的旋风沙尘暴年均有22. 3 d。近年来由于生态环境的恶化，沙尘暴天气逐年增多，给油田生产和生活造成不利影响。
1.2　地形地貌条件
塔河油田地处塔里木盆地北缘，南距塔里木河十余公里，地势西北部高，东南及东部略低，地形坡降为0. 8‰，海拔高程在948~928 m之间。受北部构造带(天山)隆起的影响及塔里木河冲积作用的影响，在塔河油田一带形成了一个近东西走向的低凹地带。塔河油田以北的山前冲洪积平原的平均坡降和塔河油田以南的塔里木河带状冲洪积平原的平均坡降均在0. 2‰左右。
区内地貌类型以冲洪积平原为主，但由于受南部塔克拉玛干沙漠的侵袭，东北及东南部呈现风积沙丘链和沙垄的地貌景观，并且在局部地段由于洪水季节在低洼积水地段形成了沼泽相沉积咸水湖。
2　新疆塔河油田水文地质
塔河油田位于渭干河和库车河冲洪积扇的扇缘地带，在区内由于暂时性洪流所形成的集水洼地在区内已经形成了一定面积的湖沼湿地，并由于溶滤和蒸发已成为咸水湖。因此，区内水文地质条件受渭干河和库车河冲洪积扇水文地质条件的控制。
2.1　地下水
(1)补给：包括渭干河和库车河冲洪积扇外的地表水输入和降水输入，由于渭干河和库车河冲洪积扇内降水稀少，其获得的降水输入量可忽略不计，因而地表水成为渭干河和库车河冲洪积扇主要的输入来源。
渭干河多年平均径流量为24. 21×108 m3/a，其中通过龙口处的下更新统西域砾岩侧向补给山前的水量为2.1×108 m3/a，其余22.11×108m3/a的河水通过龙口引水枢纽大部分被引入渠系和水库，少部分排入原有河道(洪水期)直接渗入地下，成为渭干河和库车河冲洪积扇内承压水的主要来源，潜水则主要通过水库、渠系、田间的地表水入渗获得补给。
(2)径流：渭干河和库#p#副标题#e#车河冲洪积扇内地下水的运移以水平运移为主，运移方向自扇顶向扇缘(呈扇状)运移，垂直运移主要发生在扇顶及扇缘地带。
冲洪积扇顶部，含水层颗粒较大，地下水运移条件较好，河道来水在此全部入渗至地下，运移方式表现为垂直溶滤作用和水平径流，运移速度极快，地形坡度5‰~20‰，水力坡度2‰~5‰。
冲洪积扇中部，含水层颗粒逐渐变小，含水层结构渐变为多层结构，地下水运移方式以水平径流为主，运移速度变慢，地形坡度1‰~3‰，水力坡度1‰左右。
冲洪积扇下部，含水层颗粒进一步变细，多层含水层增多，运移方式以潜水垂直蒸发浓缩作用为主，水平运移极为缓慢，至扇缘地带接近停滞。
(3)排泄：渭干河和库车河冲洪积扇内地下水的输出包括侧向径流排泄，潜水蒸发(包括植物的蒸发蒸腾)，人工开采3种方式。
冲洪积扇顶部，潜水埋深大于5 m，基本不存在潜水蒸发排泄，主要以侧向径流排泄为主；冲洪积扇中部，潜水埋深1~3 m， 3种排泄方式都存在，以水平运移(侧向径流)排泄为主；冲洪积扇下部，地下水埋深2~4m，部分地段小于1m或大于5m，主要输出方式为潜水蒸发，人工开采和侧向径流流出。
2.2　含水层特征
(1)单一潜水含水层：冲洪积扇上部为第四系单一巨厚孔隙潜水含水层，含水层岩性主要由下更新统半胶结砾岩、砂砾石和中更新统卵砾石、砂砾石及上更新统砂卵砾石组成，厚度500~1000 m，分选性较差，单井涌水量一般大于5000 m3/d，地下水埋深大于5 m，渗透系数一般为31. 24~61. 87 m/d，水质较好。据山前龙口处398号钻孔资料，该孔含水层岩性为下更新统粉砂岩，单井涌水量达7921. 21m3/d，渗透系数为61. 87 m/d，水质较好，水化学类型为HCO3•Cl•SO4-Ca•Na型水，矿化度为0. 44 g/l。
(2)多层结构的潜水、承压水含水层：冲洪积扇中部-下部为上部潜水下部承压水的第四系双层-多层孔隙含水层结构。含水层岩性由中部至下部由北向南(呈扇状)依次为上更新统中粗砂、细砂、粉细砂，隔水层岩性为亚粘土、亚砂土。
潜水埋深一般小于1~3 m，单井涌水量由中部向下部依次变为3000 ~5000 m3/d、1000 ~3000 m3/d、100~1000 m3/d；渗透系数由北部的21. 85~12. 67 m/d变为南部的3. 25~3. 14 m/d；承压水顶板埋深一般为50~100 m，冲洪积扇西部及中部个别地段小于50 m，稳定的隔水层位于100~120 m之间，单井涌水量北部大于1000m3/d南部为100~1000 m3/d。
承压水水位一般低于地面1~3 m，渗透系数中部一般为5~15m/d，下部则为2~3m/d，扇缘甚至小于1 m/d。如中部的B9号钻孔，该孔孔深90. 23m，含水层为上更新统中细砂、粉细砂，顶板埋深38m，水位埋深3. 3 m，单井涌水量2026. 8 m3/d，渗透系数为12. 45m/d，矿化度为0. 495 g/，l水化学类型为HCO3•SO4•Cl-Na•Ca•Mg；再如下部的W9号钻孔，该孔孔深221 m，含水层为上更新统-中更新统粉细砂、粉砂，顶板埋深124 m，水位埋深3. 42m，单井涌水量382. 2 m3/d，渗透系数0. 78 m/d，矿化度为0. 368 g/l水化学类型为SO4•Cl-Na型。
3　结论
(1)勘探区位于渭干河-库车河冲洪积扇的扇缘地带，北部远离天山，南部离塔里木河较近，东部和西部均为广袤的细土平原。地貌形态以冲洪积平原为主，在冲洪积平原上发育有风积地貌。
(2)勘探区地层为第四系，厚度在200 m以上。西南部的第四系厚度较小，最小厚度250 m，往东北方向，第四系的厚度逐渐变大，增大到320 m以上。地层岩性为细砂、粉砂、#p#副标题#e#粘土。
(3)地下水潜水的富存规律：潜水的补给来源是侧向流入补给和季节性洪水的入渗补给，排泄途径主要是蒸发蒸腾和侧向流出；潜水含水层厚度12~70 m，岩性为粉砂；钻孔的单位涌水量为30. 0~50. 0 m3/d•m，含水层富水性为中等(100~1000 m3/d)，含水层的渗透系数为2. 38~6. 78 m/d，水位埋深1. 25~10. 5 m。
(4)地下水承压水的富存规律：承压水的主要补给来源为西部地下水的侧向流入，排泄方式主要是侧向流出和人工开采，地下水的流动方向为自西向东；承压水含水层共分为6层，厚度分别为2~28， 12~32， 4~0， 4~30， 20~40， 18~44 m，含水层岩性依次为粉砂、粉砂和细砂、粉砂、细砂、细砂、粉砂和细砂(以细砂为主)；钻孔的单位涌水量为20. 9~105. 7 m3/d•m，富水性为中等(100 ~1000 m3/d)，含水层的渗透系数0. 45~2. 85 m/d，承压水的水头埋藏深度在+0. 65~-2. 74 m之间。


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