Нгп Гидрогеология.
1 Лекция
01.08.2011
Наука о подземных водах, изучает геологическую роль, происхождение, формирование, закономерности распространения, движение и режим подземных вод, а также их физические, химические, бактериальные и радиоактивные свойства.
НГП Гидрогеология включает в себя все гидрогеологические вопросы, связанные с разведкой и разработкой НиГ месторождений. При проектировании месторождений гидрогеологические материалы используются для решения следующих задач:
Изучение естественного режима НиГ залежей;
Определение условий разбуривания месторождений;
Подсчет запасов НиГ, ГНК, ГВК;
Изыскание ресурсов подземных вод для заводнения пластов или ППД;
Оценка качества вод для заводнения пластов, прогнозирование техногенных процессов, происходящих при заводнении;
Проектирование сбросов сточных вод НефтеГазоПромыслов в подземные горизонты.
Виды подземных вод.
Формы, в которых вода находится в горных породах, оазличны. Выделяется несколько видов вод:
Свободные жидкие воды, физически не связанные с частицами пород. Подразделяются на свободно-гравитационную, свободно-капиллярную, сорбционно-замкнутую;
Воды, физически связанные с минеральной частью пород. Подразделяются на рыхло-связанную, стыковую и прочно связанную(адсорбционная);
Химически связанные воды. Включают цеолитную, кристаллизационную, конституционную;
Парообразная;
Твердая (лед).
Свободная гравитационная вода находится в капельно-жидком состоянии в крупных, сверхкапиллярных порах пород. Она передает гидростатическое давление и передвигается под действием силы тяжести. Свободная капиллярная вода находится в мелких капиллярных порах, при сплошном заполнении этих пор она может передавать гидростатическое давление. При частичном заполнении подчиняется лишь капиллярным силам. Сорбционно-замкнутая вода представляет собой капельно-жидкую воду, изолированную от остальной свободной воды слоями связанной воды.
Физически связанные воды обволакивают минеральные частицы пород тонкой пленкой, толщина которой может достигать несколько сот диаметров молекулы воды. Эти воды удерживаются на поверхности минералов силами молекулярного сцепления. Рыхло связанная вода образует внешний слой пленки связанных вод. Она удерживается давлением до 8-10 атм. Ее растворяющая способность снижена, вязкость увеличена. Стыковая вода находится в местах сближения минеральных частиц, где пленка связанных вод утолщается. Прочно связанная вода образует внутренний слой пленки связанных вод толщиной в несколько диаметров молекул. Она удерживается у поверхности минералов давлением до 10000 атм. Она лишена растворяющей способности. Имеет плотность выше 1, не замерзает до -78 oС.
Химически связанные воды в отличие от физически связанных вод входят в состав минералов. Цеолитная вода входит в состав минералов (опал SiO2*nH2O). Кристаллизационная вода входит в состав кристаллической решетки (CaSO4*2H2O). При удалении этой воды минерал разрушается не полностью, становится ангидритом. Конституционная вода может быть выделена лишь при полном разрушении минерала.
Условия залегания подземных вод.
По условиям залегания подземных вод верхнюю часть земной коры вод можно разделить на зону аэрации и зону насыщения. В зоне аэрации, которая соприкасается с атмосферой часть пор и пустот заполнена водой, а часть воздухом с парами воды. Мощность этой зоны от 0 до нескольких сотен метров. В зоне насыщения все поры заполнены водой. Мощности зоны насыщения 10-12км. Зона насыщения начинается горизонтом грунтовых вод, которые располагаются на первом от поверхности водоупорном слое. Воды, заполняющие водоносны пласт на всю его мощность и ограниченные снизу и сверху водоупорами называются напорными или артезианскими.
Физические свойства и химический состав подземных вод
Физические свойства подземных вод относятся: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус и привкус, плотность, сжимаемость, вязкость, электропроводность, радиоактивность. Плотность подземных вод изменяется от единиыы до 1,4 г/см3.
Ионно-солевой состав и химические свойства подземных вод
Подземная вода – сложная физико-химическая система в зависимости от состава входящих в нее компонентов, термодинамических условий. Ионно-солевой комплекс подземных вод представлен макро и микрокомпонентам, радиоактивными элементами, органическими веществами, микроорганизмами, калоидами и механическими примесями.