李忠城，吴建光，王建中，吴 翔，卢国军

沁水盆地南部15号煤层和顶板K2灰岩水文地球化学演化特征

李忠城，吴建光，王建中，吴 翔，卢国军

(中联煤层气有限责任公司，北京 100015)

针对煤层气井产水量大、降压困难、产气效果不佳等问题，基于沁水盆地南部煤矿15号煤层顶板K2灰岩水以及15号煤层气井水矿化度和离子数据，利用统计、对比方法，系统研究两者的水化学成分特征、类型、成因机理，建立了地层水演化模型，系统阐述灰岩和煤层水在补给区、径流区、滞流区发生的各种反应和作用。研究结果表明：K2灰岩水和15号煤层水会发生离子交换、混合作用及CO2作用，在补给区和强径流区，K2灰岩水水型以Ca-Mg-HCO3-SO4型为主，煤层水水型以Na-HCO3-SO4型为主；缓径流区K2灰岩水一般为Na-Ca-Cl-HCO3型，而煤层水以Na-Cl-HCO3或Na-HCO3型为主；滞流区K2灰岩水和煤层水水型相同，为Na-HCO3或Na-Cl-HCO3水型。研究结果为15号煤的煤层气开发提供可靠的水文地质依据。

K2灰岩水；15号煤层气井产出水；水类型；水演化模型；沁水盆地南部

由于地下水所处的补给区、径流区、滞流区控气作用不同，导致不同水文地质单元煤层气富集程度存在差异[1-4]。煤层气井排采效果不同[5-8]，直接影响煤层气选区评价和后续开发[9]，煤层气开发为排水降压采气，因此，煤层气勘探开发工作中水文地质条件，尤其是地层水的水文地球化学特征，应作为煤层气开发前一项重要工作。

前人针对煤矿井下或含煤岩系水文地质特征开展了大量研究。煤层水矿化度影响煤层气富集成藏条件，高矿化度有利于高阶煤煤层气富集成藏，低矿化度有利于低阶煤煤层气富集成藏[10]。……