中国的研究现状

1.原始期

在旧中国，石油工业极其落后。大多数沉积盆地尚未进行石油地质调查，油气产量极低，只有玉门和延长等几个小油田。从事石油地质的技术人员少，石油水文地质的调查研究是一个空白点。新中国成立后，中国石油工业突飞猛进，在各大含油气盆地开展了大规模的石油和天然气调查勘探。随着油气勘探的需要，在酒泉盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地开展了有计划的区域水文地质调查，研究了地下水与油气的关系，油田的水资料日益增多。同时，北京、长春、成都等地质院校开设了水文地质学(包括油田和水)课程，并邀请苏联专家学者来华讲学。教材和主要参考书基本都是苏联的翻译版，比如《普通水文地质学》(Ovics Nikov)；水文地质学导论(克利门托夫)；地下水调查和勘探(kamin sky)；水文地质学讲座(克雷洛夫)；天然水系中的油田水(苏林)；油矿水文地质学(苏哈列夫)。在油田水文地质的生产和科研中，主要遵循苏联的技术和方法，根据苏联专家的建议开展工作。1955年初，我国正式开始开展区域综合水文地质调查。同年，由石油地质学家关世聪院士发起，地质部西北地质局在六盘山地区开展了地下水石油普查，开创了我国水化学找油的先河。随后，地质部地球物理勘查院在四川、克拉玛依等地区进行了水化学找油试验。

现阶段主要是学习前苏联的经验、技术和方法，着手建立我国油田水文地质，培养人才，配合石油调查勘探进行区域水文地质调查。

2.总结研究阶段

20世纪50年代末至70年代末，随着中国东部(松辽盆地和渤海湾盆地等)油气勘探的重大突破。)和油田开发的快速发展，油田水文地质基础资料日益丰富，许多油田(大庆、扶余、胜利、大港、冀中、江汉、河南、长庆、四川等。)都配备了水文地质技术人员，并组织成立了专门的油田水研究部门。从该地区油气勘探的实际需要出发，他们一方面承担油田供水的水文地质调查，另一方面探讨油气赋存的水文地质条件，总结油田水化学成分的基本特征。如地质部石油局第三普查勘探大队综合研究队成立了水文地质组，主要以鄂尔多斯盆地三叠系和侏罗系为重点，研究油气运移的水文地质条件，探索三延(延长、延安、延川)地区油气富集的水文地质规律，总结已知油田(永平、延长、枣园等)的水文地球化学特征。)，开展水化学找油试验，探索水化学指标和方法。长庆油田水文地质研究人员(刘晓寒等。)总结研究了鄂尔多斯盆地下侏罗统油田水特征及其与油气藏的保存条件，系统整理了李庄子、马家滩、大水坑、马岭、华池油田中下侏罗统和上三叠统油田水分析资料。四川石油管理局(刘等。)对四川盆地进行了大规模的区域水文地质调查研究，提出了地层水从盆地内部向盆地外围运移的新观点，得出了与传统认识相反的结论，预测了川东三叠系、二叠系和石炭系的水文地质条件和含气程度。成都地质研究所(孙世雄等)和水文地质工程地质研究所(王云普等)对四川盆地卤水的形成、古水文地质条件和卤水活动的地球化学痕迹进行了研究。玉门油矿水文地质工作者根据鸭儿峡、尤氏和老君庙油田钻孔水化学资料，结合区域水文地质成果，建立了水化学垂直剖面图。除了水型随年龄变化为CaCl2型外，其他水化学成分(盐度、变质系数、氯硫比等。)并没有像前苏联学者指出的那样表现出随深度增加而增加(减少)的有序现象。在松辽盆地，大庆油田科学研究设计院(王军、黄、)等。)总结了油田水的化学成分特征——单一NaHCO3水，以Cl族和Na亚族为主，矿化度1 ~ 12g/L，含有I、Br、B、NH4等微量成分。根据盐度与盐度系数(rCl/rHCO3+rCO3)的关系，可分为三类:高盐度NaHCO3型水(6 ~ 12g/l)，中盐度NaHCO3型水(3 ~ 6g/l)，盐度系数0.5 ~ 10，低盐度。论述了喇嘛甸、萨尔图、杏树岗油田注水过程中油、气、水的理化性质变化，初步总结了油、气、水的理化性质分析指标。在注水过程中，氧化、溶解、油藏温度、压力、生物化学作用和脱水过程中轻馏分的损失是改变油、气和水的物理和化学性质的因素。吉林油田石油研究院(杨中会等。)利用函数公式预测油气，计算了扶余、穆欣、红岗、甘、农安等地区的判别函数值，总结了水中的可溶性有机组分(苯、有机酸)。石油部石油勘探开发研究院(李济民等)总结了油田水特征指标的应用规律，以脱硫系数为主，以封闭系数(rNH4+rH2S/rSO4)解释油气的存在，以成因系数结合矿化度、脱硫系数、钠氯比的变化规律判断油气水的运移方向，总结了正反向油田水化学剖面特征及其与油气藏的关系。华北石油勘探指挥部勘探研究所(谢家声等。)总结了冀中坳陷潜山和第三系的水文地质条件及其与油气运移、聚集和保存的关系，地下水的化学组成，特别是水中有机组分(苯及其同系物、酚、挥发性有机酸、环烷酸和铵)与油气的关系。河南石油会战指挥部勘探开发研究院(王义贤等)针对南襄盆地(特别是泌阳凹陷)油田水为低矿化度NaHCO3型水的特点，提出了适合本区的水文地质和水化学类型垂向分带。江汉石油管理局勘探开发研究院(李继明、于连生)总结了化学成分(包括主成分、矿化度、碘、溴、硼、锂等)的横向和纵向分布规律。)对潜江凹陷古近系高矿化度、高硫酸盐地下水进行了研究，并探讨了地下水的化学成分及其与油气的关系。认为矿化度在200g/L以上的油田水是发展盐化工业的重要原料。长春地质学院(、张、)等。)研究了深层地下水(存在于下地壳和上地幔岩浆地壳中的水)在石油成矿过程中的作用，并以冀中坳陷为例研究了不同时期(第四纪和上第三系、下第三系和潜山)地下水的氢氧同位素组成，结合水化学组成特征，探讨了地下水的来源、成因及其与油气的关系。成都地质学院(孙世雄、沈等。)研究了中国海相和陆相油田的化学组成特征，指出了古水文地质分析在油田形成、保存和破坏中的作用和意义，结合冀中潜山油田论述了古水文地质的研究方法和内容，提出了渤海湾盆地古水动力四带。水文地质与工程地质研究所(王云普、、、王等。)研究了四川盆地卤水的特征和成因。1975和1976分别在《水文地质工程地质学与地质杂志》上发表了苏林油田水理论中的几个问题，认为B、A苏林油田水理论有一定的局限性，束缚了我国油田水理论的建立。新疆石油管理局勘探开发研究院(王忠厚等)总结克拉玛依油田化学成分时，在三叠系(56号)油田水中发现矿化度高达26 ~ 27g/L的Na2SO4水，在纵向剖面上与CaCl2水或NaHCO3水交替出现，在平面分布上介于CaCl2水和NaHCO3水之间。对《评苏林油田水论中的三个问题》一文也提出了不同意见；石油队101(张金来、刘崇喜等。)对我国已勘探开发的主要含油盆地的水文地球化学特征进行了系统的整理和研究，总结了我国陆相油田的水化学组成，包括盐度、离子比、有机组分、微量元素和同位素(氢、氧、碳)。提出了离子结合的概念和油田水化学成分分类的几种思路方案。进行了地下水蒸发淋滤模拟试验和水化学找油方法的试验总结。用数理统计方法研究油田水化学成分之间的关系。发展了油田水有机组分的分析测试技术和方法。

上述科技工作者的辛勤工作，推动了我国油田水研究的迅速发展，逐步形成或迎来了一门与石油地质和水文地质紧密结合的边缘学科——油气水文地质学，开始探索具有我国石油地质理论特色的水文地质勘探程序和研究方法，走向了服务于区域油气远景预测评价和油田勘探开发的道路。

3.开拓创新发展阶段

自20世纪80年代初以来，中国油气水文地质进入了快速发展的新阶段。取得了丰富的研究成果和良好的应用效果，主要表现在以下几个方面:

1)中国石油地质专业委员会地质学会于1981在合肥召开“中国油田水化学研讨会”，来自地质部、石油工业部、中科院、高校的75名代表提交了42篇学术论文。中国科学院院士、中国石油地质与专业委员会地质学会理事长关世聪主持会议，中国科学院院士、水文地质学家张宗虎作了书面讲话。会议论文内容包括:中国主要含油气盆地油田水文地球化学特征与油气的关系，油田水化学成分的分类，油田水的来源，油气藏的浅层水文地球化学效应，水化学方法在石油勘探、古水文地质分析和油气远景评价中的应用，深水在油气矿物形成中的作用， 新计算机技术在油田水研究中的应用，流体动力条件在油气储层形成中的作用，以及分析和测试技术。 这次会议是中国第一次专门的油田水会议。在“百花齐放，百家争鸣”的方针指导下，石油水文地质工作者汇聚一堂，交流成果，自由讨论，各抒己见，畅所欲言，学术气氛异常活跃。会议回顾了成绩，交流了经验，明确了方向，加强了合作。对推动我国油田水研究，提高整体研究水平，加快油田水产业发展具有深远意义，在国内外有一定影响。

2)借鉴国内外油田水文地质研究经验，通过油气生产实践，我国油田水文地质工作进入了以石油地质为基础，围绕油气勘探开发实际需要，为油气生产服务的道路。结合中国东部陆相油气田勘探开发的总体目标，重点研究了陆相油田的水文地质特征，进而加强了海相油田的水文地质研究，取得了一些原创性的研究成果。每年都有许多论文发表，以下是每年的例子:

中国油田水的离子结合特征(地球化学，1978，刘崇喜)；论中国油田水的基本特征和分类(地质评论，1979，张金来)；一个值得注意的地质信息——苯酚(潜山，1980，谢家生)；天然气中凝析水和烃类水合物的形成(天然气工业，1981年，刘伦)；水化学及其特征指标在油田水文地质勘探中的综合应用(石油勘探与开发，1982，刘继民)；油气田水文地球化学标志及其应用(石油与自然地质，1982，杨中会)；泌阳凹陷油田水文地球化学特征及其与油气的关系(石油实验地质，1983，王义贤)；泰州地区古水文地质条件与油气(石油与天然气地质，1983，龚，金)；四川盆地南部水化学场及其成因(地球科学，1984，王云普)；利用地层水中溶解气体评价油气潜力(天然气工业，1985，刘)；济阳坳陷古水文地质条件与油气成藏(石油实验地质，1986，杨)；寻找油气田水文地球化学指标(石油勘探与开发，1987，刘崇喜)；潜江凹陷油田水有机组分地球化学特征(石油实验地质，1988，林)；论含油盆地的地下水动力环境(石油学报，1989，杨):中原油田地区矿化度数据的三维分析(地质科学，1990，张广瑞)；地下水中溶解气体及其对气藏形成影响的探讨(石油勘探与开发，1991，孙永祥)；再探地下水对气藏形成的影响(石油勘探与开发，1992，孙永祥)；松辽盆地北部地层水中“指纹”化合物分布特征及其与油气关系研究(地球化学，1993，皇甫堂)；扶杨油层水化学场特征及成因(大庆石油勘探开发，1994，楼张华)；塔里木盆地油田水有机地球化学特征分类及其石油地质意义(石油勘探与开发，1995，李伟)；塔里木盆地油田水化学(地球化学，1996，蔡春芳)；西湖凹陷油气运聚的水文地质论证(中国海洋石油天然气，1997，王云普)；沁水盆地煤层气水文地质控制(石油勘探开发；1998，迟卫国)；油田水动力系统与油气藏形成(海洋地质与第四纪地质，陈建文，1998)；盆地水动力学三维数值模拟方法及其应用(石油勘探与开发，2000，邓林)；水溶性重烃在塔里木油田的研究与应用(新疆石油地质，2001，陈)；塔河油田及邻区地层水成因探讨(石油实验地质，2002，蔡)；水溶性天然气资源富集主控因素及评价方法探讨(天然气地球科学，武晓春，2003)；碳酸盐和碳酸氢盐的测定方法及自动分析仪(现代仪器，2004，郑·)；水动力条件对煤层气含量的影响——煤层气滞留控水控气理论(天然气地质科学，2005，秦等)

以上有代表性的论文是从大量覆盖我国主要含油气盆地的油田水文地质基础研究中摘录的，从一个侧面反映了我国的研究现状和水平。值得一提的是，采油单位、科研机构和高校不仅加大了油田水文地质研究的力度，还形成了产研结合、多单位协作攻关的研究群体。由翟光明院士组织，石油工业部系统总结了我国各油田的水文地质特征。油田水文地质研究被纳入国家重点科技项目，如“七五期间四川盆地二叠系水文地质条件对油气运移和聚集的控制作用探讨”(四川石油管理局杨佳琪等。);“九五”期间“塔里木盆地水文地质与油气聚集关系研究”(李伟，石油勘探开发研究院等。);以及“川西上三叠统水化学场、水动力场与油气富集关系的研究”(吴，中石油廊坊分公司天然气所等。).国家自然科学基金资助的课题，如“新生代深层地下水系统演化与地下水矿化度”(沈，，中国地质大学)；“塔里木盆地古生代油田水的成因及混合证据”(中国科学院地质与地球物理研究所蔡春芳)。高校水文地质学博士生也以油田水文地质为课题进行研究，如“临沂盆地水化学成分特征及其研究意义”(1991年，张作臣，中国地质大学)；“泌阳凹陷石油运聚的水化学场和水动力场研究”(1992，李光河，中国地质大学)。江汉石油学院本科生只有83人，其中5人以油田水研究为毕业论文。部分油田还将油田水文地质列入本系统重大基础研究课题，如“克拉玛依油田8区油气水研究及油源再探讨”、“准噶尔盆地西北缘石炭系油田水化学研究”(新疆石油管理局勘探开发研究院，王忠厚，1981年、1985年)；《冀中坳陷地下水氢氧同位素组成及成因》(长春地质研究所，孙山等，1981年)；《冀中坳陷水文地质条件及油气分布》(华北石油勘探开发设计研究院，赵宝忠等，1984)；《济阳坳陷油田水水化学特征及其与油气聚集的关系》、《东营凹陷稠油地层水文地质条件研究》(胜利石油管理局地质科学研究所，任等，1989)；“莺-琼盆地油田水化学研究”(中海石油南海西部石油公司地质研究所，1989)；《沉积盆地油气运聚与区域地下水流的关系》(中国地质大学，王明等，1991年)；《泌阳凹陷古水文地质及无机复合体研究》(河南石油管理局，周六基，1991年)、《松辽盆地北部扶杨油层地下水动态特征与油气藏关系研究》(大庆石油管理局勘探开发研究院，1991年)；“东营凹陷流体历史及成藏分析”(胜利石油管理局勘探处等。, 2001);《贝尔断陷地层水分析资料含油性综合评价》(大庆石油管理局勘探开发研究院，2005)；《乌尔逊凹陷地下水特征与油气关系研究》(大庆石油管理局勘探开发研究院，2006)；《川东盆地地下水与油气关系研究》(中国石油勘探开发研究院，李伟等，2002-2005)。王云普和王吸收前人古水文地质研究成果的合理部分，提出了水文地质期的概念，以区别于水文地质旋回。“期”是沉积盆地水文地质发展史的组成部分，是反映地下水形成的特定地球化学环境的地质时期。根据地壳构造运动、水动力条件和地球物理地球化学场分为三个阶段:沉积水文地质阶段、淋滤水文地质阶段、埋藏封闭水文地质阶段和构造热液水文地质阶段。以冀中坳陷和四川盆地为例，探讨了其意义，具有较高的应用价值。

地球化学家和石油地质学家也非常重视油田水文地质并进行有意义的研究。如梅博文教授在《油藏地球化学翻译集》(1992)中写道，油田水中的有机酸和CO2是控制油藏中矿物溶解沉淀过程的主要因素。分析测试它们的浓度和组成不仅对预测次生孔隙具有重要意义，而且为采取新的技术措施避免储层损害和结垢提供了水文地球化学依据。林仁子教授在《储层地球化学进展与应用》(1995)中指出:随着烃源岩的压缩脱水过程，烃源岩中的大量有机酸被挤出储层，形成通常溶于水的金属有机酸络合物。因此，研究油田水中的有机酸，可以在了解次生孔隙形成机理的基础上，利用地球化学趋势预测孔隙发育过程的产状和范围。王铁冠教授主编的《油藏地球化学》也涉及油田的水文地球化学。由于油中含有多种化合物，油、水、矿物基质之间存在差异分布现象。在不发生相变的情况下，油藏原油的组成是排烃组成加上运移路径中水相和固相分布的函数。因此，我们可以仔细评估油藏石油和地层水中精选的化合物，如有机酸、酚类和其他化合物。另一方面，流体的成分(水、气和油)通常是不均匀的。利用灵敏的天然同位素示踪剂可以检测弱非均质性，利用地层水的变化可以评价储层的可分性。蔡春芳研究员主要以塔里木盆地为研究对象，探讨了埋藏成岩过程中的水岩相互作用，根据油田水的化学成分结合流体势的变化，追踪油气的运聚路径。

地质流体分析是国际地学研究的前沿课题。流体(石油、天然气和地下水)储存在沉积盆地岩石的孔隙和裂缝中，其中水是主要部分。在油气地质领域，油气的多期运移、聚集、扩散和保存都是在地下水的参与下进行的。分析沉积盆地的水文地质条件是研究油气聚集规律的有效途径。中国的石油和天然气勘探者和水文地质学家携手开展研究。

实验室分析是油田水文地质研究的重要技术手段，我国各油田都建立了油田水分析测试实验室。近二十年来，随着科学技术的进步，现代分析测试仪器设备不断更新，油田水分析测试技术和方法有了很大的改进和提高，正在向系列化、标准化、定量化方向发展，建立了一套比较完善的油田水化学成分分析测试方法，包括:样品采集和保存方法；不稳定成分的现场测试-pH、EH、水温、溶解氧、电阻率、硫化氢、二氧化碳等。样品预处理技术(提取、富集、净化、酸化等。);岩样相关参数分析(孔隙度、渗透率、残盐等。);油田水中有机组分的分析方法(可溶性气态烃、酚类同系物和芳香族化合物、烷烃组分、有机酸等)。)已经开发出来了。介绍了水中氢、氧、碳、锶的同位素分析技术。油田水微量元素快速分析测试的等离子色谱分析:首创了三维荧光和同步荧光的鉴定分析技术。色谱(气相、液相、色质等)等现代检测仪器。)、光谱、红外、质谱等。用于油田水的化学分析。提高了分析的灵敏度和数据的可靠性。各油田相继建立了油田水分析实验手册和规程，统一了分析方法。大庆油田勘探开发研究院(黄、、姜宗乐等。，1995)对油田水的分析应用做了系统的总结。油田水分析化验技术人员发表了多篇创新论文，如:《水沥青的分析方法及其石油地质意义》(石油实验地质，吴德云，1982)；水中气态烃脱气方法(石油实验地质学，崔秀荣，1982)；紫外吸收光谱和荧光光谱测定地层水中的芳烃(石油实验地质，吴大军，1982)；地层水中苯系物的色谱分析方法及其石油地质意义(石油实验地质，蔡英宝，1982)；薄层色谱法分离和鉴定水中酚类化合物(石油实验地质学，吴大军，1983)；电位容量法测定油田水中的钙离子和氯离子(国外油田工程，黄，姜宗乐，1989)

20世纪80年代以后，中国油田水文地质学家系统总结了油田水文地质的特点、水文地质勘探方法及其在油气勘探中的作用，出版了以下专著:

1987、地质矿产部水文地质工程地质研究所、石油工业部华北石油勘探开发研究院、地质矿产部石油地质综合大队+001队。油田古水文地质和水文地球化学。北京:科学出版社。

1988，刘崇禧，孙世雄。水文地球化学石油勘探的理论和方法。北京:地质出版社。

1991年，刘，颜。油田水文地质学原理。北京:石油工业出版社。

1991年，迪石祥。油田水文地质学。Xi安:西北大学出版社。

杨1993。油气田水文地质学。北京:石油大学出版社。

1994，高西兴。中国含油盆地油田水。北京:石油工业出版社。

1995，楼章华，高瑞琦，蔡希源等。松辽盆地流体历史分析。石油实验地质学增刊。

1997，蔡春芳，梅博文等。塔里木盆地流体-岩石相互作用研究。北京:地质出版社。

1998，黄，姜宗乐等。油田水的分析与应用。北京:石油工业出版社。

1999，皇甫堂。松辽盆地油气水地球化学。北京:石油工业出版社。

1999，贾等译。油田岩石和水地球化学论文集。北京:石油工业出版社。

从20世纪末开始，中国石油水文地质研究进入了以中青年科技工作者为主体的新时期，他们承担着艰巨的生产和科研任务，迎接新世纪的挑战。这些朝气蓬勃、勇于实践、善于探索创新的年轻人的出现，以及生产和理论与实践紧密结合的研究成果，展现了我国石油水文地质领域人才辈出的可喜局面。近年来，一些解决油气远景预测和勘探开发中实际问题的水文地质研究成果已显示出一定水平。它标志着中国油田水文地质工作将进入一个有自己特色、为油气生产服务的新时期。

综上所述，我国油田水文地质工作已经走出了“向外国学习、跟随外国、重复外国”的阶段。在陆相石油理论的指导下，其研究领域不断拓宽和深化，从陆地到海洋，从陆地到海洋，从石油到天然气(包括煤成气和生物气)，还涉及到深层地下水。整体研究水平大幅提升，进入了解决中国油田的条件。

从上述油田水文地质研究的现状可以看出，各国的研究重点不同。一般来说，欧美国家非常重视油气运移和聚集的水动力条件研究，研究的起步或深度远早于油田水化学成分的研究；前苏联是最早系统研究油田水化学成分的国家，最早提出古水文地质研究的理论和方法。中国从研究陆相油田水化学成分特征和水化学找油技术入手，在吸收国外先进理论和经验的基础上，走了水动力学和水化学相结合，同时研究古今水文地质条件的道路。