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

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。