海拉尔盆地乌东贝中水源地地下水资源评价

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论文字数:32265 论文编号:sb2015033010200312109 日期:2015-04-01 来源:硕博论文网

第一章   绪  论

 

1.1 选题依据和意义

大庆油田开采中后期,注水采油技术是提高原油单井产量的重要手段。海拉尔盆地内油田自开发建设以来,石油开发几乎全部利用注水开采。而海拉尔属于半干旱地区,油田处于草原腹地,没有可以利用的地表水资源,因此,地下水的开发利用成为油田高产稳产的重要保障。而在干旱的海拉尔油田,开发地下水资源存在引发草原沙漠化的隐患,即无序开发地下水资源,不但会引起水井枯竭,不能保障油田注水用水,而且会进一步引起草原沙漠化。

乌东和贝中地区位于海拉尔油田新开发区块。随着油田产能的不断提高,对地下水的开发和利用也逐渐加大,根据有关部门用水预测,乌东区块 2017 年用水量达到1170m3/d,贝中区块 2016 年用水量达到 1832m3/d。因此,开展乌东和贝中地区水源地勘查工作势在必行。

研究区浅部含水层从上到下依次为第四系、第三系含水层和白垩系含水层,其中第四系含水层的岩性主要为细粉砂,渗透性好,受地表水体影响较大,水质较差,不具备工业供水能力,未被列为勘察的目的层,同时由于深部白垩系青元岗组含水层埋深较大,施工难度较大,工程造价较高,亦未被列为勘察目的层,因此确定目标含水层为乌东和贝中地区的第三系含水层。

论文针对目标含水层的水文地质条件分析、含水层的水量与水质评价、地下水水源地的方案优选等研究,对乌东贝中地区水源地勘察与建设具有一定的实际指导意义。

 

1.2 水源地地下水资源评价问题的研究现状

1.2.1 地下水资源评价研究现状

地下水资源的评价包括对地下水资源的质量、数量的时空分布特征和开发利用条件做出科学的、全面的分析和估计,通常是指对地下水资源的数量进行评价。地下水资源的评价内容包括对各种地下水量时空分布规律的研究,计算地下水可开采量(允许开采量),预报地下水动态,分析地下水开采潜力和开发利用前景及其对环境产生的影响,提出应采取的工程措施及建议等。

在经济和社会可持续发展过程中,水资源是必须高度重视和深入研究的重要制约因素。水资源短缺和因不合理利用水资源而引发的环境地质问题将会成为21 世纪面临的重大课题。地下水资源由于具有分布广、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高等特点,便被广泛地开发利用,成为我国水资源的重要组成部分。全国约有2/3的城市以地下水作为供水水源和部分农田灌溉水源。尤其在我国北方地区和干旱半干旱地区,地下水甚至成为地区唯一的供水水源。

中国许多城市(尤其北方)和地区的淡水资源及地下水资源已受到严重污染,水质恶化。已经影响到社会发展、经济建设、环境保护和人民生活水平的不断提高。如何缓解和解决我国水资源短缺问题,早已成为 21 世纪我国战略决策研究问题之一。

随着人们对全球环境的关注和重视,目前世界各国都不同程度地加强了水文地质研究的力度,并且在其发展方向和研究领域上都发生了较大的变化。水文地质、工程地质和环境地质调查工作已成为当今世界各国有计划部署和实施的面向社会经济建设和地区环境保护的基础工作。随着全球经济、资源、环境的变化和发展趋势,各国都相应调整了地质调查工作的方向和部署,水文地质调查研究的内容发生了较大的变化。目前,水资源的开发利用研究已经从早期单纯的资源量观点,以摸清家底式计算资源量为主要目标的基础调查工作转向致力于社会经济与生态系统协调可持续发展,重点解决有关社会发展和人类生存的水资源和水环境问题。

 

第二章   研究区概况

 

2.1  研究区地理位置与交通

研究区共包括两部分,即乌东地区和贝中地区。乌东地区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎左旗,距阿木古郎约40km。在该区的北部,满洲里至海拉尔的公路在此穿过,乌尔逊河在该区西侧流过,本次勘察面积约 49km2(X=20556000-20563000,Y=5341000-5348000);贝中地区位于新巴尔虎右旗,东北与贝尔公社相邻, 距离贝尔公社约 30km,西南与外蒙古接壤,本次勘察面积约32km2(X=20510000-20514000,Y=5297000-5305000)。

乌东和贝中地区油田尚处于开发阶段,公路等基础设施还不完备。乌东地区北侧有满洲里至海拉尔国道穿过,西侧有油田公路通过,交通较好;贝中地区目前仅有草原路连接贝尔公社和贝28作业区,路况较差。

 

2.2  社会经济概况

乌东和贝中地区分别属于新巴尔虎左旗(东旗)和新巴尔虎右旗(西旗),具有特色的蒙古族社会经济和民族文化。东旗和西旗地域广阔,但人口较少,两旗共有人口约8万人,是一个多民族聚居的边疆地区,其中以蒙古族为主体,又有汉族、达斡尔族、鄂温克族、鄂伦春族、回族、满族等 11 个民族。社会经济主要以牧业为主,这里有优质的牧场,是呼伦贝尔市牧业发展的依托,同时为乳品业的发展提供了基础;这里自然资源丰富,有煤炭、石油、盐、碱、硝等矿藏,尤其石油资源具有广阔的发展前景,为工业的发展提供了坚实的保障;同时又是一个特色的旅游胜地,碧绿的草原、淳朴的民族风情构成了特色的旅游文化。

 

第三章    研究区地质条件和水文地质条件 ............... 10

3.1  地质条件 ............. 10

3.1.1 地层 ..................... 10

3.1.2  地质构造 ............................ 12

第四章    地下水资源评价 ....................... 18

4.1  评价原则和依据 ........................ 18

4.2  水文地质参数计算................... 18

第五章    水源地建设及其可行性分析 ...................... 41

5.1  水源地建设设计.............. 41

5.2 水源地建设可行性分析 ...................... 43

 

第五章   水源地建设及其可行性分析

 

5.1  水源地建设设计

水源地开采方案的设计工作需要考虑诸多因素的影响,如地质条件、水文地质条件-含水层的发育程度、分布特征及埋藏条件等、合理的技术经济指标,同时还要考虑水源地在开采过程中可能造成的环境地质问题。总之,水源地位置确定的基本原则是技术上可行,经济效益最佳。

根据已掌握的贝中地区的地质条件和水文地质条件以及目前地下水开采现状,结合有关规范和原则,设计出两种水源地建设方案,具体如下。

方案一,在贝中地区设计取第三系(R)含水层水源 1 座,总设计开采量为960m3/d,设计布署水源生产井 8 口,在贝中 S11 井附近(位置见图 5.1)。双排布井,井距为300m ,排距1000m,单井涌水量120m3/d。

 

第六章   结论与建议

 

6.1  结论

1.利用抽水试验经验估计和可开采系数法计算可开采资源量分别为 2500m3/d和 2207.6 m3/d。计算了目的含水层补给资源量为2759.5m3/d。

2.根据地下水质量标准(GB/TL14848-93)),采用內梅罗法和模糊综合评判法评价了地下水环境质量现状。评价结果表明,水质整体偏差(模糊综合评判法划分为Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类,其中Ⅲ类约占全区60%),主要原因是全区地下水TDS、Cl-和 SO42-浓度较高,Fe、Mn 部分地区偏高。从饮用水水质和锅炉用水水质角度对目的层水质进行了水质评价。 

3.设计了两种开采方案,利用井流叠加公式计算了模拟开采条件(总开采流量为960 m3/d)下20年内水位降深变化,结果表明水位变化在合理范围内(最大计算降深在允许降深范围内),论证了水源地建设技术上的合理性。

4.对比两个开采方案,进行成本优选计算,确定了以第三系(R)为目的取水层的水源地的最优位置。

 

6.2  建议

1、随着海拉尔油田的进一步开发,为了更好地为油田供水服务,了解水源地开采后水位和水质变化情况,应该对该地区进行地下水动态监测,以获取地下水开采条件下的水位、水质和水量资料。

2、近年来由于石油开采,污染含水层的案例频发,随着油田勘探开发规模的不断扩大,应采取措施,加大钻井过程中对地下含水层的保护力度,避免污染地下水。

3、加强地下水水源地的保护,尽量避免在水源地核心影响范围内进行地下工程建设,如必须进行施工时,应与有关单位协商,采取安全可靠的保护措施,保护地下水资源,防止污染。

4、进一步搜集研究区的动态监测资料,补充必要的勘探工作,建立研究区的水文地质概念模型和数学模型,应用地下水数值模拟方法,预报不同开采方案下水位变化和水质变化情况。

参考文献(略)


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