湯池1號井、7號井水中溶解氣對比研究

倪俊珺 馬成成 胡婷婷 李深亮

摘 要 本課題主要應用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，使觀測條件達到最優化產出真實可靠的數據，并在相同觀測條件下對湯池1號井、7號井水中溶解氣數據進行對比分析研究其氣體組分和氣體總量的一致性，同時認識1號井、7號井的觀測數據影響因素以及變化特征。

關鍵詞 氣相色譜;對比分析;氣體組分

引言

有關資料證明，埋藏在地下水中的溶解氣處于一個統一的運動系統中，這個系統對地層的變化反應最靈敏。各種氣體成分溶解在溫泉水中在不同的地質條件下，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際意義[1]。

1實驗研究

1.1 觀測條件選擇

廬江臺使用窄口試劑瓶（規格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，保持平穩進行。經過負壓振蕩脫氣，將氣體轉移到量氣管后取樣觀測。脫出的待測氣體要用化學純飽和氯化鈉水溶液（內含過量氯化鈉晶體）封存，氣水分離采用真空法進行。

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樣速率不同對觀測結果的影響[2]。

（1）采集時間對觀測結果影響

分別在8：00、15：00、22：00取樣進行觀測。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樣。得出結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果影響

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

（3）靜置時間對觀測結果影響

由于He氣有很強的穿透能力，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，必會影響觀測數據的準確性。實驗表明，水樣靜置時間不同對氣體含量有一定影響。表現為氦氣含量降低，氧氣和甲烷含量上升。

（4）進樣速率對觀測結果影響

經過多次實驗表明進樣速度快，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，觀測結果可靠。標準樣進樣時速度快，被測樣進樣時慢，計算結果則是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號井對比實驗觀測每天上午8：00±30取樣分析1號井水中溶解氣氣體組分，在穩定的觀測環境下每天下午15：00±30取樣分析7號井水中溶解氣氣體組分。靜置半個小時后進樣，由相同觀測人員進行對比觀測保證進樣速率相同。從實驗數據計算可以得出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。湯池一號井數據穩定，離散度小，適合目前廬江臺地下流體氣體觀測;同時證實了SP-3400型色譜儀色譜柱的峰分離效果較好。因此1號井與7號井數據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號井抽水實驗對1號井水中溶解氣組分沒有太大影響[4]。

2結束語

（1）氣體觀測工作影響因素較多，操作環節復雜，在取樣、脫氣、進樣3個環節中，取水口流量大小、脫氣后水樣靜置時間長短以及進樣速率等都會影響到數據的可靠性。因此在平時的觀測中要使觀測條件達到最優化并產出真實可靠的數據。

（2）SP-3400型氣相色譜儀產出的數據穩定、可靠，樣品分析種類豐富。確保了湯池1號井氣體分析數據的連續、穩定、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提供更多的依據。

（3）湯池1號井水中溶解氣組分相對穩定，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號井數據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號井抽水實驗對1號井水中溶解氣組分沒有太大影響。

參考文獻

[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.地震水文地球化學觀測技術規范[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定測試方法探討[J].地震研究，2012，35（3）：410-415.

[4] 范數全 .氣體封存和放置方法的實驗研究[J].地震，1994（4）：78-81.