川西坳陷新场气田须二气藏地层水成因研究——水化学和锶同位素证据.pdf

Sep.,2023ACTAETMINERALOGICAPETROLOGICA2023年9 月石Vol.42,No.5:735744志杂矿学岩物第42 卷第5期Doi:10.20086/ki.yskw.2023.0511川西坳陷新场气田须二气藏地层水成因研究水化学和锶同位素证据山俊杰12,毕有益,邓美洲,严焕榕,周小荣,郑艳1，3（1中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都610041；2.中国石化西南油气分公司博士后工作站，四川成都610041；3.中国石化西南油气分公司地质中心实验室，四川成都610081)摘要：地层水是影响气田产能开发的重要因素之一，气井遇水会降低储层气相渗透率，从而导致气产量迅速下降，严重制约单井产能的提高。目前已有的研究对须二气藏地层水的物质来源认识仍然存在一定争议。本文从主微量元素、水岩相互作用以及锶同位素组成特征方面对川西坳陷新场气田须二气藏11口生产井的地层水进行了系统研究，结果显示须二气藏地层水具有低矿化度（5516 6.0 0 12 2 547.41mg/L）、高Br和Sr2*含量（分别为6 42.0 0 1711.00mg/L和6 7 0.0 0 17 8 0.0 0 mg/L)及8 7 Sr/8%Sr值(0.7 152 7 0.7 2 17 7)的特征，表明研究区地层水Sr同位素来源区别于海相碳酸盐岩，更符合砂岩风化特征。地层水中Ca的富集主要与砂岩储层成岩自生矿物的溶解有关，在深部水岩相互作用下，Sr以类质同象的方式代替Ca并且获得了有机质中的Br,同时使得Br更加富集。以上研究结果为今后该气藏赋水层位的预测提供了理论依据。关键词：川西坳陷；须二气藏地层水；水化学；锶同位素中图分类号：P618.13；P6 41.5；P59 7文献标识码：A文章编号：10 0 0-6 52 4(2 0 2 3)0 5-0 7 3 5-10Hydrochemistry and Sr isotope constraints on the genesis of formation waterin the 2nd member of Xujiahe Formation gas reservoir in Xinchang gas field,Western Sichuan DepressionSHAN Jun-je-2,BI You-yi,DENG Mei-zhou,YAN Huan-rong,ZHOU Xiao-rong and ZHENG Yan-3(1.Research Institute of Exploration and Development,Southwest Oil&Gas Company,SINOPEC,Chengdu 610041,China;2.Post-Doctoral Scientific Research Station,Southwest Oil&Gas Company,SINOPEC,Chengdu 610041,China;3.Geology ExperimentCenter,Southwest Oil&Gas Company,SINOPEC,Chengdu 610081,China)Abstract:Formation water is one of the significant factors affecting the development of gas fields.The presence ofwater in gas wells can decrease the gas phase permeability of the reservoir,leading to a rapid decline in gas produc-tion and severely restricting the improvement of well productivity.Furthermore,there is still some controversy re-garding the sources of formation water in study area.In this study,through an investigation of the formation watersystem in 1l production wells in the Xinchang gas field,hydrochemical and strontium isotopic analyses were con-ducted to examine the major and trace elements,water-rock interactions,and strontium isotope characteristics.Theresults indicate that the formation water in the 2nd member of the Xujiahe Formation gas reservoirs exhibits charac-teristics of low total dissolved solids(ranging from 55 166.00 to 122 547.41 mg/L),high bromine(Br)and stron-tium(Sr)contents(ranging from 642.00 to 1 711.00 mg/L and 670.00 to 1 780.00 mg/L,respectively),and 87 Sr/%Sr收稿日期：2 0 2 3-0 5-16；接受日期：2 0 2 3-0 8-0 7；编辑：郝艳丽基金项目：中国石化科技部项目（P21040）作者简介：山俊杰（19 9 0-），男，博士后，主要研究方向为气藏地层水分布特征研究、地层水资源综合利用，E-mail：Ju n j s h a n 16 3.c o m；通讯作者：毕有益（19 8 4-），男，副研究员，从事气藏地质综合评价，E-mail：b i y o u y i.x n y q s i n o p e c.c o m。石736杂矿岩第42 卷学物ratios(ranging from 0.715 27 to 0.721 77).These characteristics suggest that the source of strontium isotope inthe formation water is different from that of marine carbonate rocks and is more consistent with sandstone weathe-ring.The enrichment of calcium(Ca)in the formation water is primarily related to the dissolution of authigenicminerals in the sandstone reservoir.During deep water-rock interactions,strontium replaces calcium in a cation-exchange manner and acquires bromine from organic matter,leading to an enrichment of bromine.These findingsprovide a theoretical basis for predicting the water-bearing horizons of the reservoir in the future.Key words:Western Sichuan Depression;formation water in the 2nd member of Xujiahe Formation gas reservoir;hydrochemistry;strontium isotopeFund support:Sinopec Science and Technology Department Project(P21040)在沉积盆地中，地层水与油气共存于地下岩石的孔隙或裂隙中,是油气生成的参与物,特别是油气运移、聚集及成藏等有关的物理、化学过程，都是在地层水介质内发生的，其蕴含着丰富的成岩、沉积、成藏等信息（WellsandPrice2015；周新平等，2021）。盆地演化过程中不管是岩石的胶结与溶蚀，还是有机质降解反应及其混合作用等，都会有地层水提供载体和动力，而这些作用过程和油气聚集都有着密不可分的联系（康保平等，2 0 18）。另外，地层水是影响气田产能开发的重要因素之一，气井遇水会降低储层气相渗透率，从而导致气产量迅速下降，严重制约单井产能的提高（史洪亮等，2 0 16）。因此地层水的深入研究，不仅对于厘清油气运移、聚集和保存规律具有重要的实际意义，同时可为气藏勘探开发提供重要的理论依据。川西坳陷自2 0 世纪8 0 年代末陆续发现7 个气田后，成为四川盆地主要的天然气生产基地（段永明等，2 0 16）。须二气藏作为新场气田深部最重要的天然气产层，至今已有近2 0 年的勘探开发历程，在地层水水化学分带（汪珊，2 0 0 3）、地层水与岩石相互作用（沈忠民等，2 0 11）、地层水矿化度分布与气藏保存（吴浩等，2 0 12；邓大平，2 0 15）、地层水-气横纵向变化（李进山等，2 0 12）、地层凝析水地球化学（尚长健等，2 0 15；陆正元等，2 0 15）等方面均有了有益的研究成果。须二气藏地层水仍存在以下几个问题：储集层致密化严重（孔隙度平均值均5%，渗透率平均值 3 50 0 m），水体赋存状态与空间分布规律不清（王翘楚，2 0 18）。在过去的几十年中，学者们围绕以上问题在该气藏进行了大量的科学研究。随着须二气藏新井投产和不断的滚动开发，之前的实验结果已经不能反映目前气藏地层水的实际情况，并且之前已有的研究对须二气藏地层水的物质来源本来就存在着一定争议，为此，本文以川西坳陷新场气田须二气藏钻井地层水为研究对象，在整理长期监测的钻井地层水水化学数据基础上，利用锶同位素（8 7 Sr/Sr）受到温度、压力、微生物作用等发生分馏较弱的特征（Fan etal.，2 0 18），对须二气藏地层水进行了主微量元素和锶同位素组成特征方面的系统性分析，深人探讨了须二气藏地层水水岩相互作用、物质来源及成因,以期更有效地为该气藏稳水采气和赋水层位预测提供理论依据和技术支撑。1区域地质概况四川盆地作为一个多旋回的复合沉积盆地，是扬子板块中一个重要的次级构造单元（邓煜霖等，2018；詹宏宇等，2 0 2 3；李宸等，2 0 2 3）。川西坳陷位于四川盆地西部，其面积约410 4km，呈北东向展布。川西坳陷西邻龙门山推覆构造带，东靠川中隆起区，主要受这两个区带的控制和影响,形成了一系列大致平行的构造和断裂，其中尤其西侧龙门山推覆构造带对川西坳陷的影响最为明显（图la）。自印支期至喜山期，由于盆地经历了不同方向、多期次的应力挤压（刘成川等，2 0 2 0），堆积了较厚的陆源碎屑岩（约5km），使得川西坳陷成为盆地内碎屑岩气田发育的有利地区（李忠平，2 0 14）。根据构造演化特征可将川西坳陷划分为龙门山前构造带、新场北东向构造带、知新场南北向构造带、梓潼凹陷、成都凹陷和中江斜坡（图1a）。研究区新场气田处于川西坳陷新场构造带中部，整体呈737山俊杰等：川西坳陷新场气田须二气藏地层水成因研究水化学和锶同位素证据第5期NEE向长轴复式背斜（图1b），构造控制着气藏的聚集和运移，对勘探开发有着深远的影响。研究区内须家河组共发育4段，自老到新为须二 须五段，平均沉积厚度范围为50 0 7 50 m（图1c）。其中须二、四段为储层主要发育层位，呈现出以砂岩为主的不等厚砂泥互层；须三、五段为烃源岩和区域性盖层发育层位，以暗色泥岩为主。本文以须二段为研究对象,将其自上到下分为上亚段(TxTx,砂组）、中亚段（TxzTx砂组）、下亚段（TxTx砂组)3 个亚段。须二段沉积厚度约7 0 0 m，其天然气主要产层为Tx2、T x 2、T x s 砂组，产水层段以中、下亚段为主。b地层平均构造岩性剖面t/Ma系统组段代号厚度/m幕茨印支199.6V幕须五段T.xs5001089上须四段5km三T,550须aN印支安县口三幕203.6家龙龙叠山梓潼凹陷口领三段冲断绵阳河带成都带T.750四川盆地口绵竹尚构造山场新田系组新场气，市江斜坡前知新场海北宾知口德阳统构须二段口口中江T,x2550都江堰广汉彭州成都陷造口青白江印支口1幕216.5县带构小塘口温江字组T,1150崇州带马鞍印支成都市T.m大邑口20kmC塘组150228盆地边界构造带边界断层口德阳城市新场气田石研究区域井号泥岩砂岩图1川西坳陷构造单元分布（a）、研究区示意图（b）及地层综合柱状图（c）【据陈洪德等（2 0 2 1）修改】Fig.1Structural map of Western Sichuan Depression(a),study area(b)and composite stratigraphic column of theXujiahe Formation in Western Sichuan Depression(modified by Chen Hongde et al.,2021)2样品采集与分析须二气藏作为新场气田深部最重要的天然气产层，自2 0 0 0 年10 月第一口勘探井获得高产（测试获得15110 4m/d的无阻流量）后，拉开了新场气田须二气藏勘探开发的序幕。在须二气藏不断的滚动评价及工艺试验和评价建产的研究基础上，本文依据最新生产动态特征，剔除了凝析水、返排率低等不利因素，整理了11口生产井的水化学数据。水样的常量离子(K*、Na t、Ca 2、M g 2*、CI、SO、HCO,）和微量离子（Br、Sr?-）分析测试工作在中国石化西南油气分公司地质中心实验室和成都理工大学完成，测定均遵循石油天然气行业标准方法SY/T5523-2016。另外在成都理工大学采用热电离质谱仪（TIMS）对9 口生产井的地层水进行了锶同位素石738矿杂第42 卷岩学物测试。在整个同位素分析测试过程中，通过标准物GBW04411、NBS6 0 7 和NBS987分别对仪器进行质量监控。标准物勿GBW04411、NBS6 0 7 和 NBS987的8 7 Sr/8Sr测定平均值分别为0.7 6 0 0 6 0.0 0 0 0 2(2 g）、1.200 260.000 06(2g)和0.7 10 18 0.0 0 0 0 3(2 g),其证书值的误差范围分别为0.7 59 9 9 0.0 0 0 2 0（2 g）、1.200390.000 20(2)和0.7 10 3 40.0 0 0 2 6(2 g),样品的测定结果与证书值在误差范围内，说明得到的样品测定数据可信。3结果3.1水化学组成水样的常量和微量离子分析结果见表1。总体来说，新场须二气藏地层水溶解性总固体（TDS）含量相对较低，在5516 6.0 0 12 2 547.41mg/L之间，平均值8 7 7 48.58 mg/L，达到卤水级别；主要离子组成以Na*和CI为主，阴阳离子含量总体呈现CI-HCO;SO和 NatCa?+KtMg?+的特征。根据油气田水分类法中的苏林分类法，地层水均为CaCl2型。而作为水体演化过程极为敏感的化学指标，Br、Sr等微量元素的离子含量分布范围分别为6 42.0 0 1711.00和6 7 0.0 0 17 8 0.0 0 mg/L,平均值分别为1 164.74 和 1 2 18.3 3 mg/L。3.2锶同位素组成本次研究共分析了9 件地层水样品的锶同位素组成（表1），它们的8 7 Sr/8Sr值分布在0.7 152 7 0.72177之间，平均为0.7 2 0 0 7。从结果来看，所测地层水锶同位素组成较为接近。表1石研究区地层水样品的水化学、锶同位素组成特征Table 1The hydrochemical compositions,Sr isotopes of formation water in the study areamg/L井号87S86SrTDSK*NaCa2Mg?CIHCO3BrSr2+1111 522.341 219.0038.305.003.386.50270.6568 030.00311.191 311.001325.000.721 77280349.69794.0026 660.002.870.00274.6049231.5049.00470.591 173.001 328.000.721 243122547.411 411.0042.360.003 768.00332.0074357.35319.061 511.001 535.000.721 234117 264.181953.0040 090.003.586.00343.5070940.40172.00179.28947.941 563.000.721 32595 986.35494.3530 000.005 045.00589.5059.857.501 711.001 780.000.715 27655166.00594.8018 038.002 178.00316.2034039.00642.00726.000.719 89779 663.28821.0021867.506 150.00845.5049 930.6648.62849.00732.000.718 64873 946.94891.5027734.451 694.00168.9543053.50404.54987 808.70888.0031 350.002.031.50199.2053340.001076 589.70930.0027230.001 726.00178.7046 525.00670.000.720 471164 389.80491.3522545.001910.50238.8538784.00420.101 173.001 306.000.720784讨论4.1水化学特征油气田地层水中无机组分是重要的组成部分，携带着成因与演化的信息载体，能够揭示所在地层的水文地质条件和水文地球化学环境。从表1可以看出，川西坳陷须家河组二段气藏地层水离子组成以Na*和CI-为主导，二者具有较好的线性关系（图2a）。K+平均含量10 11.9 7 mg/L，高于中浅层沙溪庙组地层水K*含量（2 2 5mg/L）（叶素娟等，2 0 14）。尚长健(2 0 13)认为须二气藏地层水中K*来源主要为在成岩过程中钾长石的溶解。Na*、Ca 2+、M g 2 平均含量分别2 9 6 52.7 2、3 12 2.3 2 和3 41.6 0 mg/L，相对富Na*、Ca 2*而贫Mg2+,这可能与钠长石、碳酸盐岩溶解和沉淀及强烈的阳离子交替吸附作用有关。阴离子中CI-平均含量达到53 46 2.6 3 mg/L，而HCO；含量（平均值3 50.7 9 mg/L）高于S0z（平均值8 9.8 7 mg/L)含量，这是由沉积盆地的封闭环境下细菌还原作用造成的,相对较高的HCO；与碳酸盐矿物溶解及有机质成熟过程中CO，的不断排出密不可分。值得关注的是，须二气藏地层水微量元素Br、Sr 具有较高的离子含量（平均含量分别为116 4.7 4mg/L、1218.33mg/L）。微量元素Br一般不独立成矿，主要以离子形式存在，难溶于硅质岩石中（孔维刚等，2021），常随卤水蒸发浓缩富集在残留液中，另一部分Br以类质同象形式置换矿物中的Cl,形成具有更高Br含量的盐类矿物，如氯化钾和水氯镁石。而739山俊杰等：川西坳陷新场气田须二气藏地层水成因研究第5期水化学和锶同位素证据5.55.5abECDC5.05.0BBD口口4.54.5ESETA4.04.0海水蒸发线海水稀释线-淡水稀释线3.53.54.04.55.05.51.52.02.53.03.54.0IgCI1gBr图2 川西须二气藏地层水的Na*和Cl含量对数分布图（a）、CI和Br对数分布图（b）（据Carpenter，19 7 8）Fig.2Logarithm distributions of Na*and Cl-content(a),CI and Br content in formation water of Xu2 gas reservoirin Western Sichuan(after Carpenter,1978)A一海水；B一石膏沉淀；C一石盐析出；D一泻利盐沉淀；E一钾石盐沉淀Ameans seawater;Bmeans precipitation of gypsum;Cmeans precipitation of halite;Dmeans precipitation of epsomite;Emeansprecipitation of sylvite2000R2=0.684 6口1500口(1/em)18口1000v=0.7646x+180.84口口口5000500100015002000Sr+(mg/L)图3川西须二气藏地层水Br和Sr2+含量关系图Fig.3 Br and Sr*concentrations plots of Xu2formation water in Western SichuanSr2+由于离子半径稍大于Ca+,碳酸盐、硫酸盐、长石和其他造岩矿物中的Ca容易被Sr以类质同象的方式替代。相比较于海水（陈郁华，19 8 3），不难发现须二气藏地层水Br、Sr 2+的含量均远远高于海水，显然具有富Br、Sr 2 的特征。Sr2+含量与Br含量在研究区的分布规律高度相似（图3，R2=0.68），证明两个元素之间可能经历过类似的水岩相互作用，指示二者具有相似的物质来源。海水在蒸发浓缩过程中，Cl作为溶液中稳定的组分，受到吸附、沉淀等作用的影响较小，因而当卤水与淡水相混合时，其离子间的系数比值会有规律地演化。研究区具有相对较高的n（Na)/n(Cl）值(0.680.99)和10 0 n（Br)/n(C l)值（5.9 3 13.42），反映出地层较好的封闭性和地层水富溴的特征。另外，从研究区地层水投点与海水蒸发轨迹线来看，地层水投点均落在海水蒸发线的石膏沉积阶段之下（图2），这与须二段地层岩性以砂泥岩互层为主、未见硫酸盐岩等蒸发岩的沉积特征一致（图1）。研究区地层水落在Na/CI海水蒸发线（SET)（图2 a）与Br/Cl海水稀释线和淡水稀释线（图2 b）附近，说明研究区地层水可能受到海水和淡水淡化稀释的影响。但是往往如此高含量的Br地层水可能不仅仅是蒸发浓缩作用的结果，更有可能跟深部地层水与沉积物有机质或岩石长期地相互作用有着密切相关。4.2水岩相互作用特征Davisson和Criss（19 9 6）通过对全球沉积盆地流体的研究，发现水岩相互作用造成流体中阳离子Nat、Ca+之间的线性关系发生变化，提出Ca富集和Na亏损的盆地流体线（BFL，b a s i n a l f l u i d l i n e）：Cae=0.967 Nadeficit+140.3(R=0.98)(1)excess并且建立了Ca富集和Na亏损的关系式：Caexces=(2/40.08 Camens(Ca/l.Cl.(2)means(3)ans石心740杂矿第42 卷岩学物式中，sw代表海水的离子含量（mg/L）,me a n s 代表测得地层水的离子含量（mg/L）。地层水的阳离子相较于海水的亏损与富集关系能预测水岩相互作用的过程。根据公式(1)可得，盆地流体线斜率接近于1,代表钠长石化过程中Ca2*和Na*发生交换。由图4可知，研究区的地层水表现出相对Ca富集和Na亏损的特征,那么Ca的富集可能与砂岩储层中以方解石和白云石为主胶结物的自生成岩矿物的溶解有关。另外，沈忠民等（2 0 11)在研究区通过扫描电镜发现钠长石的存在，同时也证实了钙长石的钠长石化会造成Na亏损和Ca富集，关系式如下。CaAl,Si,O,+4 SiO,+2 Na*2 NaAISi,O+Ca(4)105碳酸岩盐溶解Ca和2 Na交换盆地流体线0海水蒸发-5-50510Nadeficit图4川西须二气藏地层水Caexess禾和Nadefi关系图(据 Davisson and Criss,1996)Fig.4Caexexcess aand Nadefieit plot of Xu2 formation waterin Western Sichuan(modified by Davisson andCriss,1996)上文中已经提到研究区地层水在海水蒸发轨迹线上的投点均落在石膏沉积阶段之下，并且陈郁华（19 8 3）的海水等温蒸发实验表明，当海水浓缩的Br含量达到116 4.7 4mg/L时，对应的浓缩阶段为泻利盐开始沉积阶段（矿化度为3 40.9 5g/L）。显然研究区地层水较高的Br含量和低TDS不符合这一特征。根据Edmunds（19 9 6）研究分析，发现有机质对溴元素起到了富集的作用，并且溴会随着成岩演化阶段进人地层水。另外，沈忠民等（2 0 10）调研得出泥岩在异常高压状态下具有半渗透膜，在其反渗透作用下会促进地层水中离子发生交换，可以进一步改变地层水的化学成分。前人研究早已发现通过深部水岩相互作用可以获得更多的Br含量（王春连等，2020）。综上，沉积物有机质作用和深部水岩相互作用是导致研究区富Br的主要原因。4.3锶同位素特征前人对须二气藏地层水来源开展了深人研究，形成了不同的认识，目前认为须二气藏地层水的来源主要有3 个：原始地层沉积水、海相水侵入、上覆陆相水混人。陈冬霞等(2 0 10)认为须二地层水型主要为CaCl型，属于高封闭环境下的原生地层水，具有串珠状残留地层水的特点。而康保平等（2 0 18）根据氢氧同位素特征等得出须二气藏地层水来源整体为海相水的侵人。由此可见，学者们对须二地层水的来源仍存在一定争议。地层水作为孔隙流体的重要组成部分，在沉积盆地的演化过程中还主要受控于地层水与岩石的相互作用,因此,诸多的影响因素造成很难判断须二气藏地层水的来源。锶同位素受温度、压力、微生物作用、蒸发作用和化学作用的影响而发生的分馏较弱，可以用来进一步约束地层水的来源，较好地解决此类问题（Tanetal.，2 0 17;Shan et al.，2 0 2 0；朱正杰等，2 0 2 1)。通常来说，受地慢物质的影响或参与深部循环的水体8 7 Sr/8Sr值较低，受地壳物质的影响或与地球表面大气水溶解的水体8 7 Sr/8Sr值较高。数据显示上三叠统海相碳酸盐岩8 7 Sr/%Sr值范围为0.7 0 7 500.70830（图5），研究区地层水8 7 Sr/8Sr值范围为0.715270.72177（图5、表1），表明其区别于海相碳酸盐岩。由于研究区属于致密砂岩储层（平均基质孔隙度3.4%，平均基质渗透率0.0 7 10 3 m）且埋深大于3 50 0 m（商晓飞等，2 0 2 2），大气降水无法对该地区53 0 m以下的地层造成影响（沈忠民等，2011）。周训（2 0 13）也认为该区地层水处于深埋、致密环境下，不会参与现代水的循环。综合上述讨论，排除了地表水对研究区地层水的影响，研究区地层水Sr同位素来源更符合砂岩风化特征，这也与研究区实际地层岩石学特征是一致的。将地层水投影到锶同位素组成与Sr含量及TDS分布图（图6），发现地层水具有低TDS、高Sr含量和8 7 Sr/86Sr特征。基于以上数据和认识,地层水这种低TDS,高Br、Sr 含量和8 7 Sr/8Sr值的特征，说明了地层水Ca的富集主要与砂岩储层成岩自生矿物的溶解有关，并非由海相碳酸盐岩的溶解所致；在深部水岩相互作用下，Sr离子以类质同象的方式代替Ca离子并且获取了有机质中的Br,同时使得Br更加富集。5结论本文以川西坳陷新场气田须二气藏地层水为研究对象，应用水化学、锶同位素等分析手段进行了研741水化学和锶同位素证据山俊杰等：川西坳陷新场气田须二气藏地层水成因研究第5期0.710海相碳酸盐岩地表水黄土0.709泥岩硅酸盐岩JSo/IS.s页岩0.708砂岩灰岩石膏0.707变质岩白云岩研究区SDCPTKR0.70660040020000.700.710.720.730.74年代/Ma7St/Sr图5天然地质环境样品和研究区锶同位素组成（据高旭波等，2 0 2 0）Fig.5 Strontium isotope composition in samples from natural geological settings and study area(modified by Gao Xuboetal.,2020)0.723ab0.720S9s/ISL8口口0.717口0.714080016002400050000100000150000Sr2+(mg/L)TDS(mg/L)图65川西须二气藏地层水8 7 Sr/8%Sr-Sr2*含量分布图（a）和 7 Sr/8Sr-TDS含量分布图(b)Fig.6Plots of 87 Sr/86Sr-Sr2*(a)and 87 Sr/8 Sr-TDS(b)of Xu2 formation water in Western Sichuan究，获得了以下认识：（1）须二气藏地层水溶解性总固体（TDS）相对较低，其含量在5516 6.0 0 12 2 547.41mg/L之间，水型均为CaCl,型;Br、Sr 2 的含量分布范围分别为642.001 711.00 mg/L 和 6 7 0.0 0 1 7 8 0.0 0 mg/L,平均值分别为116 4.7 4mg/L和12 18.3 3 mg/L。Sr?+与Br含量在研究区的分布规律高度相似,证明两个元素之间可能经历过类似的水岩相互作用，指示二者具有相似的物质来源（2）研究区地层水的Nadeli和Caexce关系图表现出Ca富集和Na亏损的特征，可能与砂岩储层成岩自生矿物的溶解和钙长石的钠长石化有关。沉积物有机质作用和深部水岩相互作用是导致研究区富Br的主要原因（3）研究区地层水具有低TDS,高Br、Sr 2+含量和8 7 Sr/8Sr值的特征，8 7 Sr/8%Sr值范围为0.7 152 7 0.72177,表明研究区内Sr同位素非来源于海相碳酸盐岩,更符合砂岩风化特征。基于以上数据和认识，认为地层水Ca的富集主要与砂岩储层成岩自生矿物的溶解有关，而非海相碳酸盐岩的溶解所致；在深部水岩相互作用下，Sr以类质同象的方式代替Ca离子并且获得了有机质中的Br，同时使得Br更加富集。石742志矿杂岩第42 卷物学ReferencesCarpenter A B.1978.Origin and chemical evolution of brines in sedimen-tary basinsJ.Okla.Geol.Surv.Circ.,79:6077.Chen Dongxia,Pang Xiongqi,Li Lintao,et al.2010.Gas water distribu-tion characteristics and genetic mechanism of the second sector of theupper Triassic Xujiahe Formation in the middle of the Western Si-chuan DepressionJ.Geoscience,24(6):1 1171 125(in Chi-nese with English abstract).Chen Hongde,Liu Lei,Lin Liangbiao,et al.2021.Depositional respon-ses of Xujiahe Formation to the uplifting of Longmenshan during theLate Trassic,Western Sichuan Depression J.Oil&Gas 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