[发明专利]碳酸盐岩富Ca2+

说明书

本发明公开了碳酸盐岩富Ca²⁺地区水热系统平衡判定方法及工具，涉及水文地球化学技术领域，包括S1：在待判定的目标地区取样，获取每一样品的离子数据；确定取样地区的岩性类型；S2：根据目标地区的岩性类型，将离子数据投点在Ca‑Mg‑Na三角图和/或K‑Ca‑Mg三角图和/或K‑Na‑Ca三角图和/或Na‑K‑Mg三角图上；S3：根据离子数据在Ca‑Mg‑Na三角图和/或K‑Ca‑Mg三角图和/或K‑Na‑Ca三角图和/或Na‑K‑Mg三角图上的投点位置与完全平衡曲线的关系，确定所述目标地区的离子体系平衡状态。本发明适用于以碳酸盐岩为主的富Ca²⁺地区的化学平衡，为地热资源的评估提供可靠的参考数据。

技术领域

本发明涉及水文地球化学技术领域，特别涉及碳酸盐岩富Ca²⁺地区水热系统平衡判定方法及工具。

背景技术

地热资源是一种绿色低碳、可循环利用的可再生资源，在大力开发地热资源的过程中，对深部热储温度的评价是评价地热资源不可或缺的一步。目前，用于确定热储温度的方法有直接测量法和计算法两种。其中直接法是直接测量钻井所揭露或穿透的热储层顶、底板温度，取其平均值作为热储温度，这种方法相对精确，但是成本较高、耗时较长，实际应用中不太可取。因此，在大多数情况下，采用计算法(地热温标法)估算深部热储温度。

然而，运用计算法(地热温标法)估算深部温度的前提是评价热水达到水-岩平衡状态，此外，地下水离子平衡的判定对水-岩作用过程及地下水迁移和转换等基础研究也有重要的意义。但是在离子平衡的判定过程中，由于不同体系中由于矿物所含成分不同，会导致水-岩作用过程也不同，所以导致了平衡的判定方法的不唯一性。现有的判定离子平衡的研究中，以Na-K-Mg三角图的应用较为常见，但是在以碳酸盐岩为主的富Ca²⁺地区的化学平衡运用此Na-K-Mg三角图则无法准确判定，所以Na-K-Mg三角图在对离子平衡的判定中具有局限性。

发明内容

本申请的目的是针对现有的Na-K-Mg三角图难以用于含碳酸盐岩地层地区中水热系统平衡的问题，提供碳酸盐岩富Ca²⁺地区水热系统平衡判定方法及工具，适用于含碳酸盐岩的富Ca²⁺地区的化学平衡，为地热资源的评估提供可靠的参考数据。

为了实现上述发明目的，本申请提供了以下技术方案：一种碳酸盐岩富Ca²⁺地区水热系统平衡判定方法，包括以下步骤：

S1：在待判定的目标地区取若干样品，并获取所述目标地区的每一样品的离子数据；

确定所述目标地区的岩性类型；

S2：根据所述目标地区的岩性类型，将所述离子数据投点在Ca-Mg-Na三角图和/或K-Ca-Mg三角图和/或K-Na-Ca三角图和/或Na-K-Mg三角图上；

S3：根据所述离子数据在Ca-Mg-Na三角图和/或K-Ca-Mg三角图和/或K-Na-Ca三角图和/或Na-K-Mg三角图上的投点位置与完全平衡曲线的关系，确定所述目标地区的离子体系平衡状态。

进一步地，在所述S1中，所述目标地区的岩性类型包括：碳酸盐岩、硅酸盐岩或碳酸盐岩与硅酸盐岩形成的复杂岩性。

所述目标地区的岩性类型通过所述目标地区的地质资料和/或野外调查确定。

进一步地，当所述目标地区的岩性类型为碳酸岩岩区时，将所述目标地区的离子数据投点在Ca-Mg-Na三角图和K-Ca-Mg三角图上，判断所述目标地区的碳酸盐离子体系是否达到平衡；

当所述目标地区的岩性类型为硅酸盐岩区时，将所述目标地区的离子数据投点在K-Na-Ca三角图和/或Na-K-Mg三角图上，判断所述目标地区的硅酸盐离子体系是否达到平衡；