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    湯池1號井、7號井水中溶解氣對比研究

    2020-10-09 11:13:10倪俊珺馬成成胡婷婷李深亮
    科學(xué)與信息化 2020年26期
    關(guān)鍵詞:氣相色譜對比分析

    倪俊珺 馬成成 胡婷婷 李深亮

    摘 要 本課題主要應(yīng)用SP3400對比分析廬江臺湯池1號井、7號井水中溶解氣氣體組分。分別在不同觀測條件下研究氣體組分含量的變化,使觀測條件達(dá)到最優(yōu)化產(chǎn)出真實(shí)可靠的數(shù)據(jù),并在相同觀測條件下對湯池1號井、7號井水中溶解氣數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析研究其氣體組分和氣體總量的一致性,同時認(rèn)識1號井、7號井的觀測數(shù)據(jù)影響因素以及變化特征。

    關(guān)鍵詞 氣相色譜;對比分析;氣體組分

    引言

    有關(guān)資料證明,埋藏在地下水中的溶解氣處于一個統(tǒng)一的運(yùn)動系統(tǒng)中,這個系統(tǒng)對地層的變化反應(yīng)最靈敏。各種氣體成分溶解在溫泉水中在不同的地質(zhì)條件下,其溶解氣體的類型和含量也是不同的。因此湯池1號井、7號井水中溶解氣組分比較研究有十分重要的理論和實(shí)際意義[1]。

    1實(shí)驗(yàn)研究

    1.1 觀測條件選擇

    廬江臺使用窄口試劑瓶(規(guī)格2500mL)常壓取樣,水樣滿瓶后沖流1分鐘以上。采樣過程中避免劇烈振搖取樣瓶,保持平穩(wěn)進(jìn)行。經(jīng)過負(fù)壓振蕩脫氣,將氣體轉(zhuǎn)移到量氣管后取樣觀測。脫出的待測氣體要用化學(xué)純飽和氯化鈉水溶液(內(nèi)含過量氯化鈉晶體)封存,氣水分離采用真空法進(jìn)行。

    討論水樣采集時間不同、采樣方式即取水口流量不同、水樣靜置時間不同以及進(jìn)樣速率不同對觀測結(jié)果的影響[2]。

    (1)采集時間對觀測結(jié)果影響

    分別在8:00、15:00、22:00取樣進(jìn)行觀測。取水口流量分別為:0.0297、0.0295、0.0298L/S,水樣靜置半個小時后進(jìn)樣。得出結(jié)論水樣采集時間不同,對氣體含量影響不大。

    (2)取水口流量對觀測結(jié)果影響

    2015年2月3日,廬江臺湯池一號井取樣裝置進(jìn)行改造,取樣口流量增加。得出結(jié)論取水口流量增加,氫氣測值上升。

    (3)靜置時間對觀測結(jié)果影響

    由于He氣有很強(qiáng)的穿透能力,每天取樣針頭都要從乳膠管插入取氣,針口使氣體滲漏更為方便。如果樣品靜置時間過長,必會影響觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)表明,水樣靜置時間不同對氣體含量有一定影響。表現(xiàn)為氦氣含量降低,氧氣和甲烷含量上升。

    (4)進(jìn)樣速率對觀測結(jié)果影響

    經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)表明進(jìn)樣速度快,He的峰高變長,N2的峰高變短,He/N2比增大;反之He的峰高變短,N2的峰高變長,He/ N2比減小。平行樣中He/ N2一致性好,觀測結(jié)果可靠。標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)樣時速度快,被測樣進(jìn)樣時慢,計算結(jié)果則是He的含量偏低,N2氣的含量偏高。因此日常觀測中需要保持相同進(jìn)樣速度來減少誤差[3]。

    1.2 湯池1號井和湯池7號井溶解氣對比研究

    廬江臺1號井與7號井對比實(shí)驗(yàn)觀測每天上午8:00±30取樣分析1號井水中溶解氣氣體組分,在穩(wěn)定的觀測環(huán)境下每天下午15:00±30取樣分析7號井水中溶解氣氣體組分。靜置半個小時后進(jìn)樣,由相同觀測人員進(jìn)行對比觀測保證進(jìn)樣速率相同。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算可以得出1號井、7號井氦氣、氫氣、氧氣和甲烷的均值分別為:0.5719%、0.603%,0.000432%、0.00091%,1.97%、2.81%,0.1346%,0.1180%;其中氦氣、氫氣、甲烷相對變化幅度分別為0.152、0.297;0.262、0.936;0.182、0.554。對比1號井、7號井氣體組分變化幅度來分析,湯池1號井水中溶解氣組分相對穩(wěn)定,變化幅度小。7號井水中溶解氣組分含量變化幅度較大。湯池一號井?dāng)?shù)據(jù)穩(wěn)定,離散度小,適合目前廬江臺地下流體氣體觀測;同時證實(shí)了SP-3400型色譜儀色譜柱的峰分離效果較好。因此1號井與7號井?dāng)?shù)據(jù)變化趨勢基本沒有一致性,1號井與7號井不在一個含水層里,7號井抽水實(shí)驗(yàn)對1號井水中溶解氣組分沒有太大影響[4]。

    2結(jié)束語

    (1)氣體觀測工作影響因素較多,操作環(huán)節(jié)復(fù)雜,在取樣、脫氣、進(jìn)樣3個環(huán)節(jié)中,取水口流量大小、脫氣后水樣靜置時間長短以及進(jìn)樣速率等都會影響到數(shù)據(jù)的可靠性。因此在平時的觀測中要使觀測條件達(dá)到最優(yōu)化并產(chǎn)出真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

    (2)SP-3400型氣相色譜儀產(chǎn)出的數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠,樣品分析種類豐富。確保了湯池1號井氣體分析數(shù)據(jù)的連續(xù)、穩(wěn)定、可靠。氣體組分多樣性觀測即豐富了氣體分析種類,同時為以后的前兆異常落實(shí)提供更多的依據(jù)。

    (3)湯池1號井水中溶解氣組分相對穩(wěn)定,變化幅度小。7號井水中溶解氣組分含量變化幅度較大。1號井與7號井?dāng)?shù)據(jù)變化趨勢基本沒有一致性,1號井與7號井不在一個含水層里,7號井抽水實(shí)驗(yàn)對1號井水中溶解氣組分沒有太大影響。

    參考文獻(xiàn)

    [1] 朱方保,李敏莉,束克明,等.SP2304A型氣相色譜儀測定氣體中注意的幾個問題討[J].地震地磁觀測與研究,2003,24(5):120-123.

    [2] 中國地震局.地震水文地球化學(xué)觀測技術(shù)規(guī)范[M].北京:地震出版社,1985:72.

    [3] 曾慶堂,馬志剛.SP3400氣相色譜儀的樣本組分穩(wěn)定測試方法探討[J].地震研究,2012,35(3):410-415.

    [4] 范數(shù)全 .氣體封存和放置方法的實(shí)驗(yàn)研究[J].地震,1994(4):78-81.

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