差干井同震井喷现象的调查与分析.pdf

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1、第31卷第2期地震地质Vo1．31，No．22009年6月SEISM0LOGYANDGE0LOGYJune，2009doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2009．02．003差干井同震井喷现象的调查与分析车用太鱼金子刘成龙万永芳罗胜钦何永清。肖振东’1)中国地震局地质研究所，北京1000292)广东省地震局分析预报中心，广州5100703)广东省梅州市地震办公室，梅州514021摘要差干井在2004年12月26日印尼M8．7地震时发生强烈井喷，喷柱高达60m。调查与分析结果表明，井喷是在特定的井区水文地质条件下，富含CO气体的观测含水层地下水受到地震

2、波的扰动，一方面使大量吸附气被释放，另一方面使游离气泡被打碎，导致地下水被“汽”化，从而使含水层孔隙压力剧增引起的。关键词井喷同震效应差干井中图分类号：P315．723文献标识码：A文章编号：0253—4967(2009)02—0226—07O引言2004年12月26日8时58分55．2秒(北京时间)在印度尼西亚苏门答腊西北近海发生8．7地震。这次地震对中国大陆产生强烈影响，特别是中国地震地下流体观测台网中的121口观测井中表现出同震或震后响应。其中，广东省差干井震时发生强烈井喷，喷柱高达60m(车用太等，2006)。这类同震井喷现象国内外罕见，笔者于2008年4月对这次

3、井喷现象及其特征进行了现场调查，并收集有关的资料，分析了井喷产生的条件与成因等，结果表明，井喷是特定水文地质条件下，地震波扰动作用导致含水层地下水“汽”化而引起的。1差干井概况差干井位于广东省平远县差于镇笙竹坝村，地面海拔高程为201．92m。该井为铀矿勘探孔，施工于20世纪70年代，原井深235．18m。2001年11月至2002年1月间进行了井孔改造。改造后的井深为195m，0—11．47m井段设qb146mm护孔套管，其下为q0110mm的裸孔。该井揭露的地层岩性如下：地面以下0～9．80m为第四系黏土与冲积砂砾石层；9．80—151．16m白垩系上统(K)页岩、泥

4、灰岩与泥质钙质胶结的粉砂岩为主，为相对隔水层，但局部夹有少量灰岩与粗砂岩层，含水；151．16m以下为侏罗系上统(J)凝灰岩，局部裂隙发育，含水。主要出水段是123．89～124．29m、l39．18～151．16m、172．87—173．13In、190．54—194．15in等，在这些深度段钻井时发现裂隙较发育并出现井喷现象，由此可见该井地下水动态观测层为K～L砂岩与凝灰岩裂隙承压水层。原钻孔施工时，对上述含水层段曾作抽水试验，其结果钻[收稿日期]2008—04—24收稿，2009—01—08改回。2期车用太等：差干井同震井喷现象的调查与分析2270092～▲孔单位涌

5、水量为0．0．0839L／s珊16．5103m／d，观测层平均渗透系数为。地下水矿化～L不一▲一▲度为0．06363．227等HCOCaNa型HCONaCa型Hg／，水化学类型为3与3，p值为6～．111．4，变化范围较大。一1～观测含水层地下水中富含气体，钻孔抽水时涌气量般为．21．3L／s，最剧烈时达一10～．9L／s．715．207．18CO；水气比般为0，最大可达；气体组分以主，平均占59．9％：为，最高可占96．3％，其余为N，与0，等。1990年11月40—1型该井水位动态观测始于，观测仪器为SW水位仪。多年观测结果表明，井水位潮汐效应明显，日潮差为10cm左

6、右，由于井水面上有大量气体逸出，水位动态日记录曲线上叠加了剧烈的高频起伏～3era20～30次，起伏度每小时2，起伏频次为每小时，规律性不明显，起伏度大时可达十几个厘米。此外，该井水位可记录到水震波；主要干扰因素是大气降雨渗入补给，雨后井水位上升。2同震井喷现象的调查2004年12月26日8时58分(北京时间)印尼苏门答腊M。8．7地震时，差干井发生井喷，喷高60多米，其气势非常壮观，实为罕见(图1)。多家新闻媒体都作了报道，引起国内外地震学者的关注。图12004年12月26日差干井井喷现象(据http：／／WWW．sina．corn．ciq)Fig．1Blowoutof

7、ChaganwellonDec．26，2004(afterhttp：／／WWW．sina．eom．cn)228地震地质调查结果表明，井喷发生时间为12月26日9时10分左右。在当日的水位模拟记录图上，8：50—9：o0的记录正常，9：00～9：10记录了井水位急剧上升的过程，由井喷前水位埋深值推算，其幅度应为3．26m；9：10之后仪器停记，估计仪器浮标已被拱出井口，此时井喷开始。据观测员介绍，当日8时50分在现场更换仪器记录图纸时未发现异常，9时多有人来报告井喷，约9时30分再到现场时发现井喷水柱已高达30m，且越喷越高，1