| 致谢 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| 详细摘要 | 第6-17页 |
| 1 Research Foundation | 第17-26页 |
| 1.1 Introduction | 第17页 |
| 1.2 China Coalbed Methane Overview | 第17-19页 |
| 1.2.1 Coalbed Methane Distribution in China | 第18页 |
| 1.2.2 Significance of Coalbed Methane Production | 第18-19页 |
| 1.2.3 The Qinshui Basin | 第19页 |
| 1.3 Problem Statement | 第19页 |
| 1.4 Geochemical Assessment Status of Produced-Water in Qinshui Basin | 第19-21页 |
| 1.5 Present Research | 第21-22页 |
| 1.5.1 Summary of the Thesis | 第21页 |
| 1.5.2 Objectives | 第21-22页 |
| 1.5.3 Research Questions | 第22页 |
| 1.6 Significance of the Research | 第22-23页 |
| 1.7 Research Design and Methodology | 第23-26页 |
| 1.7.1 Research Phases | 第23页 |
| 1.7.2 Research Phases Outline | 第23-25页 |
| 1.7.3 Thesis Schedule | 第25-26页 |
| 2 Literature Review | 第26-33页 |
| 2.1 CBM Source rock and Reservoir Formation | 第26页 |
| 2.2 Coalbed Methane | 第26-27页 |
| 2.3 Coalbed Methane Production | 第27-28页 |
| 2.3.1 Hydrogeology and Hydrodynamic Influence on CBM Production | 第27-28页 |
| 2.3.2 CBM Production Overview | 第28页 |
| 2.4 Coalbed Methane Stimulation | 第28-29页 |
| 2.4.1 Hydraulic Fracturing | 第28页 |
| 2.4.2 Fracking fluid | 第28-29页 |
| 2.4.3 Hydraulic Fracturing Challenges | 第29页 |
| 2.5 Produced Water from Coal Beds | 第29-32页 |
| 2.5.1 Produced Water Origin | 第29-30页 |
| 2.5.2 Water Production | 第30页 |
| 2.5.3 Produced Water Geochemistry | 第30-31页 |
| 2.5.4 Interactions of Produced Water Parameters | 第31页 |
| 2.5.5 Water–Rock Interaction | 第31-32页 |
| 2.5.6 Stable isotopes | 第32页 |
| 2.6 Environmental Impacts of Coalbed Methane Water | 第32-33页 |
| 3 Geological Setting of the Study Area | 第33-39页 |
| 3.1 Overview of the Basin | 第33-34页 |
| 3.2 Tectonics and Its Evolution | 第34-35页 |
| 3.3 Strata and Coal Seams | 第35-36页 |
| 3.4 Hydrology and Hydrogeology | 第36-37页 |
| 3.5 CBM Exploration and Development in Southern Qinshui Basin | 第37-39页 |
| 4 Data Collection and Methods | 第39-44页 |
| 4.1 Data collection and Sampling | 第39-40页 |
| 4.2 Laboratory Analysis | 第40-41页 |
| 4.2.1 Major and Trace Element Analysis | 第40页 |
| 4.2.2 Isotopic Analyses | 第40-41页 |
| 4.3 Interpretation Methods | 第41-42页 |
| 4.4 GIS Working Procedure | 第42-44页 |
| 4.4.1 Collection and Preparation of Existing Data | 第42页 |
| 4.4.2 Digital Elevation Model Processing | 第42页 |
| 4.4.3 Spatial Modeling | 第42-44页 |
| 5 Modelling Methods | 第44-51页 |
| 5.1 Modeling and Analysis Methods | 第44页 |
| 5.1.1 Geochemical Modeling | 第44页 |
| 5.1.2 Geochemical Modeling Principles | 第44页 |
| 5.2 Geochemical Modeling Platform | 第44-47页 |
| 5.2.1 Visual MINTEQ | 第44-45页 |
| 5.2.2 Geochemical Processes Simulated by the Model | 第45-46页 |
| 5.2.3 Solubility Product and Mineral Saturation Conditions | 第46-47页 |
| 5.3 Spatial Modeling | 第47-50页 |
| 5.3.1 Spatial Analysis Platform | 第47-48页 |
| 5.3.2 Spatial Analysis Tools | 第48页 |
| 5.3.3 Spatial Interpolation methods | 第48-50页 |
| 5.4 Cluster Analysis | 第50-51页 |
| 5.4.1 Hierarchical Clustering Algorithm | 第50页 |
| 5.4.2 Ward‘s Minimum Variance Method | 第50-51页 |
| 6 Analysis on Production of CBM Wells | 第51-57页 |
| 6.1 Interpretive Methods | 第51-52页 |
| 6.2 Overview on Production of CBM Wells | 第52-53页 |
| 6.3 Gas and Water Production Rates of Single Well | 第53-55页 |
| 6.4 Brief Summary | 第55-57页 |
| 7 Water-Rock Interaction of Groundwater | 第57-73页 |
| 7.1 Geochemical Overview of Produced Water | 第57-60页 |
| 7.1.1 Hydro-geochemical Analysis Results | 第57-58页 |
| 7.1.2 Source of Produced Water | 第58-60页 |
| 7.2 Geochemical Model of Produced Water | 第60-69页 |
| 7.2.1 Relationship between Hydro-geochemical Processes and Water Type | 第60-62页 |
| 7.2.2 Relationship between Hydro-geochemical Processes and Major Ions | 第62-64页 |
| 7.2.3 Speciation and Elements Interaction | 第64-69页 |
| 7.2.4 Relationship between hydro-geochemical processes and trace elements | 第69页 |
| 7.3 Cluster Analysis | 第69-71页 |
| 7.4 Aquifer Mineralogy | 第71-72页 |
| 7.5 Brief Summary | 第72-73页 |
| 8 Spatial Model of Produced Water | 第73-86页 |
| 8.1 Hydrodynamics | 第73-74页 |
| 8.2 Hydro-Geochemistry of Produced Water | 第74-83页 |
| 8.2.1 Physical and chemical properties | 第74-78页 |
| 8.2.2 Spatial and Temporal Variations | 第78-83页 |
| 8.3 Environmental Effects of Produced Water | 第83-85页 |
| 8.4 Brief Summary | 第85-86页 |
| 9 Conclusions | 第86-87页 |
| 10 References | 第87-92页 |
| APPENDIX A: TABLES | 第92-138页 |
| 作者简介 | 第138-140页 |
| 学位论文数据集 | 第140页 |
