[发明专利]一种地下水封油库水幕系统有效性分析与调控方法

说明书

本发明公开了一种地下水封油库水幕系统有效性分析与调控方法，通过分析不同区域水样与水幕系统供水水化学特征相似性来判断水幕系统有效性，并通过调节水幕供水水质对水幕系统进行调控的方法。本方法在油库建设前、建设中和建成后不同位置处采集地下水水样并进行水化学特征分析，结合聚类分析和主成分分析的方法对水样的水化学特征进行分类，获得库址区水幕系统供水和不同位置处的地下水之间的水力联系情况，进而能够准确判断出地下水封油库的水幕系统是否能有效的运行，并依据分析结果通过调整水幕供水成分对水幕系统进行调控。该发明提出了一种基于地下水化学特征的地下水封油库水幕系统有效性分析与调控方法。

技术领域

本发明涉及一种分析与调控地下水封油库水幕系统有效性的方法，具体的说是一种以地下水封油库库址区不同部位的地下水水化学特征为基础，通过分析不同部位地下水水化学特征相似性来判断水幕系统供水是否能够覆盖整个库区，并根据发生的化学反应对水幕系统性能进行调控的方法。本发明属于地下工程领域。

背景技术

随着经济和社会发展，石油的需求量日益增大，进行石油储备意义重大。在石油的储备各种方式中，地下水封油库具有占地小、储量大和安全性高等特点，因此得到了越来越广泛的应用。地下水封油库储油功能建立在以下3个基础条件之上：1)石油相对密度小于水；2)石油遇水不分解，不溶解；3)油库周围水压大于储压。在储油时，地下水封油库依靠水幕系统防止石油泄露。因此，评价水幕系统有效性对于油库的安全稳定运行具有至关重要的作用。但目前还缺少有效的技术手段。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明的主要目的在于构建一种具有极高应用价值的地下水封油库水幕系统有效性分析与调控方法。

本方法在油库建设前、建设中和建成后不同位置处采集地下水水样并进行水化学特征分析，结合聚类分析和主成分分析的方法对水样的水化学特征进行分类，获得库址区水幕系统供水和不同位置处的地下水之间的水力联系情况，进而能够准确判断出地下水封油库的水幕系统是否能有效的运行，并依据分析结果通过调整水幕供水成分对水幕系统进行调控。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种地下水封油库水幕系统有效性分析方法，具体包括以下步骤：

(1)样品采集：根据确定好的取样时间和取样点分别采集岩石试样和地下水水样，能够反映油库库址区地质特征。

(2)样品检测：对采集的岩石试样进行XRD(X射线衍射)分析，以获得库址区岩石的矿物组成，根据岩石的矿物组成成分和区域水文地质条件判断可能发生的水化学反应，来选取相适应的水样检测指标。

(3)数据分析：采用聚类分析和主成分分析两种数理统计方法相结合，将相关性很高的水样检测指标转换为彼此相互独立或不相关的新变量，得到水样主成分，绘出各地下水样主成分的散点图，并获得主要影响因素，分别是岩石的溶解和地下水的渗流。对主成分散点图上的取样点进行分组，将主成分散点图上位置较近的点归为一组。

(4)水幕有效性讨论：分析水幕供水水化学特征，通过分析与水幕供水水化学特征相似的取样点分布情况判断水幕系统有效性。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述岩石试样采集在油库建设前，所述水样采集应分别在油库建设前、建设中和投入运行后进行，能够反映全过程地下水化学变化特征。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述取样时间应避免在暴雨期和干旱期等气候异常时段取样。所述水样采集过程应在1～3天内完成，以避免失去时效性从而对分析结果产生不利的影响。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述取样点为水文地质单元、不良断层体、工程建设影响区、油气污染区这些关键区域，使得所取得试样具有代表性。

根据上文技术方案，更为优选的情况下，对油气污染区包括通风竖井、污水口这些关键区域应加密采集点的布置，重点评估油库建设对环境产生的影响。