含油气盆地内的流体(包括地下水)的形成史见证了石油与天然气的成生过程。也就是说，水的活动伴随着油气生成和油气藏的形成。有机地球化学家在研究石油的形成与演化时，很重视研究地表水体(湖水与海洋水)的性质和成分，无疑是正确的。油田水主要是由地表水(地质历史时期内)转变而成的，追溯油田水的形成过程及其与油气的关系，首先要“寻根究底”搞清各个地质历史时期的水文地质条件。这就是古水文地质研究的内容，它涉及沉积有机质生存与富集的水文地球化学环境，油气运移与聚集的动力来源、温压条件、油气性质(成分)及成藏过程等诸多方面，是油气水文地质评价首先要搞清楚的问题。
现代水文地质特征是在古水文地质基础上进一步演变的结果。油气勘探实践证明，目前油气田的存在、分布及其油气水的产状，都与现代水文地质条件有密切的关系。研究现代地下水的水动力条件和水化学性质，是阐明油气聚集规律、评价圈闭保存条件、预测盆地油气资源和油气有利地区、提出油气勘探方向及合理的开发油气田方案的重要依据之一，是油气水文地质评价最重要的研究内容。
区域水文地质研究是油气水文地质评价中具体实施的一个要点。正如前述，含油气盆地是自流水盆地的一部分，从盆地的整体出发，先区域后局部，由面到点，循序渐进是水文地质研究必须遵循的基本原则。地下水的形成、分布、运动及水化学成分的变化等，严格受区域地质构造的控制。因此，首先要查清水文地质条件(古代与现代)在盆地内的分布规律，了解它们的时空结构变化特征。在划分含水岩系的基础上，逐一对各含水岩系的水动力与水化学、温度与压力等方面做出规律性的总结，揭示盆地内油(气)、水之间的内在联系，评价盆地的含油气远景。
区带研究是深化水文地质含油气评价的关键组成部分，众所周知，石油与天然气是流动的“矿床”，它是经过运移而聚集成藏。在含油气盆地中，油气田主要形成或分布于由诸多类型局部构造组成的构造带上，构成油气聚集带。油气田成带分布的规律，为水文地质区带研究奠定了地质基础。在掌握区域水文地质变化规律后，根据地质构造条件的差异，沉积岩相不同及水动力场和水化学场的特点，划分次一级水文地质区带和垂直分带。按区带研究水文地质参数的自身变化及其相互关系，在同一区带内地质构造背景和水文地质条件基本稳定或大体一致，能够清楚地衬托出各种水文地质参数的细微差异，容易判识它们的指矿(油气)意义。在某种程度上讲，水文地质区带的研究范围包含了油气聚集带的空间范围。区带研究是应用水文地质参数进行油气地质评价的重要环节。
在水动力场与水化学场的统一研究过程中，注意研究不同水动力区的水-岩和水—油相互作用所引起的水化学成分的变化，利用其所形成的某些特性矿物、指标与变化规律预测油气富集的有利区带，评价圈闭的含油气性。水-岩(油)相互作用和水化学成分在地质体内的变化，往往与地温环境有密切的关系，重建或恢复不同地质历史时期温度场，是正确应用水文地质资料评价盆地含油气远景的一个组成部分。
在水文地质评价的总体过程中，最终应用水化学成分直观的表示出评价结果是常用的一种方法。其中选取有效水文地球化学参数是一个重要环节。与油气有关的水化学参数固然有其总特点，但也随盆地不同而变化。实践证明，根据参数的地球化学性质、参照本区已知油气田水的特征选取有效参数是行之有效的方法。综观我国不同类型盆地油田水特征，认为用下列参数及其组合，进行含油气性评价，可收到良好的地质效果。即：
常量组分中的矿化度、水型(苏林分类)、离子组合及rSO4/rCl；
有机组分中的可溶气态烃、苯—酚及其同系物；
甲烷稳定碳同位素、三维荧光及同步荧光是判断地下水成因和油气属性的主要依据。
油田水文地质评价的程序，可概括为：查清盆地水文地质规律；掌握水文地质区带特征；选取有效评价参数；结合地质条件综合评价、预测。
数理统计方法，在研究含油气盆地内水文地质规律时有一定的应用价值。常用的方法有：相关分析、因子分析、聚类分析、判别分析、趋势面分析等。这些方法为认识水文地质参数的结构特征；了解水文地质参数之间的相互关系，进行分类与排序；判断其成因及其与油气的关系；挖掘数据中蕴藏的油气信息等方面，提供了必要的技术手段和方法。地下水的有关参数，不仅是地理坐标的函数，而且与深度有一定的关系，在进行水文地质评价时，常利用三维分析技术，编绘参数的立体等值线图，进行三维趋势面分析，较传统的平面等值线图，不仅改进了图示方法和评价技术，而且提高了评价的可信度。在水文地质参数差异不大的地区，直观上难以区分时，非线性映照方法具有较高的应用价值。它是利用每个水文地质参数空间的几何结构，反映分类的特征。人工可以绘制或想像出低维(如二维、三维)空间的几何图形，但不可能用肉眼观察高维空间的多参数结构。非线性映照的模式识别技术，提供了将诸多参数压缩到二维或三维空间的显示技术，这是一种迭代性的维数压缩计算方法。在使误差函数最小的意义下，完成从高维到二维空间的映照，即：
含油气盆地水文地质研究
最后由样本坐标和主特征轴构成平面图。
图6-1是冀中坳陷古潜山地下水据K++Na+，Mg2+，Ca2+，Cl-，
图6-1 冀中坳陷古潜山地下水非线性映照图
图6-2 松辽盆地南部白垩系地下水非线性映照图
表6-1 冀中坳陷古潜山地下水非线性映照结果对比表
表6-2 松辽盆地南部白垩系地下水非线性映照结果对比表
现代计算机技术的发展为建立油气水文地质模型，进行水文地质模拟等提供了技术支撑，具有广阔的应用前景。
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